Токоподводящий элемент

(1 ц 682334 Союз Соеетскнх Социалистических Республик(22) Заявлепо 16,11.77 (21) 2543162/25-27с присоединением заявки Ме(45) Дата опубликования описания 30.08.79(088,8) по делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения А. Ф. Галкин Производственное объединение Центроэнергоцветмет(54) ТОКОПОДВОДЯЩИЙ ЭЛЕМЕНТ 1Изобретение относится к сварке, в частности к устройствам для нагрева газов электродуговым разрядом, и может быть применено в плазмохимии, металлургии и других областях техники, использующих электродуговой нагрев.Известны электродные узлы плазматронов, содержащие корпус с отверстием для подачи плазмообразующего газа, в котором с зазором с помощью зажима, например цанги, установлен электрод 1.Известен электродный узел, содержащий корпус и колпак с сужающимися отверстиями для подачи плазмообразующего газа в разрядное пространство, в которых с зазором посредством прижимной втулки (цанги) с каналами для газа установлен стержневой электрод 1,Известный электродный узел обладает малым ресурсом, так как его электрод быстро изнашивается, особенно при больших токовых нагрузках, Это происходит потому, что газ, проходящий через каналы-прорези цанги, неравномерно обдувает электрод, что приводит к местным перегревам и интенсивной эрозии электрода.Известны устройства, мундштуки и сварочные горелки, в которых токоподводящий элемент выполнен в виде элсктропроводпого порошка, металлических электропроводных шариков или стружки 3, 4, 5.Недостатком таких устройств является то, что они не обеспечивают высокой точности центровки электрода относительно сопла, что снижает ресурс работы электродного узла, в частности у плазмотронов.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является токоподводящий элемент, выполненный в виде втулки, заполненной шариками из электродного материала 6.Недостатком такого токоподводящего элемента является то, что при использовании его в плазмотронах он не обеспечивает точной центрации электрода относительно сопла, это снижает ресурс работы электродного узла,Целью изобретения является увеличение ресурса раооты элсктродного зла плазма- трона путем увеличения точности цснтрацпи электрода относительно сопла и улучшения теплоотвода от него.Это достигается тем, что в токоподводящсм элементе, выполненном в виде втулки, заполненной шариками из электропровод- ного материала, втулка выполнена пз сетки с двойными степками, а шарики расположены в полости между этими стенками,На фиг. 1 изображен электродный узел плазматрона с токоподводящим элементом, разрез; на фиг. 2 схематически показана гибкая прижимная втулка.Электродный узел плазматрона содержит 5 электрод 1, корпус 2 и колпак 3 с отверстиями 4 и 5, имеющими сужения 6 и 7. В отверстии 4 корпуса 2 на участке, примыкающем к сужению 6, установлен токоподводящий элемент 8, выполненный в виде 10 втулки 9.Втулка 9 выполнена из сетки с двойными стенками. Полость втулки 9 междустенками заполнена шариками из электропроводного материала. Зазор 10 между элект родом 1 и корпусом 2 в месте сужения 6 отверстия 4 не превосходит одного диаметра шариков во втулке 9, а зазор 11 в сужении 7 не превосходит половины диаметра шариков. Втулка 9 выполнена, напри мер, из прямоугольного листа проволочной тканой сетки (см. фиг. 2), причем отношение диаметра гранул к диаметру проволоки сетки находится в пределах от 1 до 4, а отношение величины просвета ячейки сетки 2 З к диаметру гранул равно от 3/4 до 1.Электродный узел работает следующим образом.Электрод 1 устанавливают так, чтобы его нерабочий конец 12 был располокеп в от верстии 5 колпака 3, Этим достигается начальная юстировка электрода 1 по осп отверстия 4 корпуса 2. При сжатии втулки 9 посредством колпака 3 электрод 1 устанавливается точно по оси отверстия 4, чем з обеспечивается равномерность зазора 1 О. В электродный узел подают плазмообразующий газ, например, через ниппель 13 на колпаке 3 и возбуждают электродуговой разряд, Плазмообразующий газ проходит 40 через отверстия 5 и 14 в колпаке 3, зазор 15, каналы втулки 8 и выходит из зазора 10.Разветвленная сеть каналов прижимной втулки 9, образованных пространством меж ду гранулами, а также просветами ячеек оболочки, точность центрации электрода 1 по оси отверстия 4 корпуса 2 обеспечивают равномерность обдува электрода подаваемым газом и улучшают теплообмен. За счет этого достигается уменьшение эрозии электрода н повышение работоспособности узла даже прп увеличении токовых нагрузок.Использование изобретения позволит уменьшить тепловые потери в электродном узле, так как в связи с улучшением тепло- обмена плазмообразующий газ снимает практически все тепло, выделяющееся в электроде и токоподводящсм элементе. Это выразится в увеличении КПД плазматрона. Формул а изобретенияТокоподводящий элемент преимущественно к плазмотронам, выполненный в виде втулки, заполненной шариками из электро- проводного материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения ресурса работы электродного узла плазмотрона путем увеличения точности центрации электрода относительно сопла и улучшения теплоотвода от него, втулка выполнена из сетки с двойными стенками, а шарики расположены в полости между этими стенками.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Жуков М. Ф. и др. Электродуговые нагреватели газа (плазмотроны), Наука, М., 1973, с. 171.2. Авторское свидетельство СССР Мо 195301, кл. В 23 К 9/16, 1964.3. Авторское свидетельство СССР М 24500, кл, В 23 К 9/12, 1929.4. Авторское свидетельство СССР Мо 187186, кл. В 23 Р 1/12, 1964.5. Патент ГДР К 96875, кл. 49 Ь 9/12, 1972,6. Авторское свидетельство СССР Мо 241576, кл. В 23 К 9/26, 1965,682334 ставитель Г, Квартальнов едактор Т, Морозо Корректор овольск ипография, пр. Сапунова, 2 аказ 2105/6 Изд.523 Тираж 1222ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изоб113035, Москва, Ж, Раушская наб,д, 4/5 Подписное ений и открытий