Плазмотрон

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИН Е СКИХРЕСГ 1 УГуЛИК 3 К 10/О"и фогт тун ге,яуг нд ЕНИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ. СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ(57) Использование; плазменная обработкав различных плаэмообразующих средах.Сущность изобретения; плазмотрон состоитиз электродного узла с размещенным в немкатодом, который через изолирующую втулФ Предполагаемое изобретение относится к плазменной обработке материалов, а именно к устройствам для плазменной обработки материалов в различных плазмообразующих средах, в том числе и нэ воздухе, и может быть использовано во многих отраслях народного хозяйства,Цель изобретения - упрощение управления процессом плазменной обработки и расширение технологических возможностей путем уменьшения габаритов.На фиг, 1 изображен разрез плазмотрона; на фиг, 2 - вид А на фиг, 1; на фиг, 3 - вариайт крепления упрчгого участка крепежного элемента к сопловому узлу, узел 1 на фиг, 1,ку крепится к корпусу айодного узла.с соплом, Корпус анодного узла с помощью электроизолирующих элементов, трубок, . изолирующих гаек поджимается через изолирующую втулку к корпусу катодного узла для образования камеры, С корпусом на резьбе соединены трубка подвода плазмо. образующего газа, штуцер ввода хладоагента к катоду и подключения клеммы "минус" источника питания, к которому приварена трубка вывода хладоагента от катода, и стержень 12 с гайками крепления плазмотрона к изолирующей колодке, Через гибкий канатик, соединенный с корпусом, трубку и клемму к соплу подводится ток вспомогательной дуги источника питания плазменной дуги, 1 з.п. ф-лы, 3 ил. Корпус 1 электродного узла с размещенным в нем электродом (катодом) 2 .через изолирующую втулку 3 крепится к корпусу 4 соплового узла с соплом 5. Корпус 4 с помощью крепежных элементов в виде резьбовых трубок 7 и 14 с пругими участками 6 и ( изолирующих гаек 8 поджимается через ОР изолирующую втулку 3 к корпусу 1 электрод- Я ного узла, образуя таким образом камеру Д формирования пяазменнои дуги в пояооти нв между корпусом 1, электродом 2 и соплом 5. С корпусом 1 на резьбе соединена трубка 9 подвода плазмообразующего газа, штуцер 10 ввода хладоагента к электроду 2 и подключения клеммы "минус" источника питания, к которому приварена трубка 11 вывода хладоагента от электрода, и стержень 12 спомощью осциллятора возбуждают вспомо- м гательную дугу в промежутке между элект- к гайками крепления плазмотрона к изолирующей колодке 13. Через трубку крепежного.элемента 14 отводится хладоагент от сопла: 5, Через гибкийканатик 15, соединенный скорпусом 4, крепежный элемент 7 и клемму 516 к.соплу 5.подводится ток вспомогатель.ной дуги источника питания плазменной дуги, К обрабатываемому изделию 17подведен плюсовой токоподвод от источника питания плазменной дуги, 10Взаимное крепление соплового и электродного узлов осуществляется следующимобразом,На корпусе 1 электродного узла выполнен цилиндрический выступ. Аналогичный "5выступ выполнен на сопле 5 соплового узла,Этими выступами сопловой и электродныйузлы по скользящей посадке сопрягаются с ..кольцом 3, которое выполнено из изолирующего материала, например изтекстолита, 20Выступы служат для взаимной центровкисоплового и электродного узлов, Изолирую-щая колодка 13 неподвижно закреплена накорпусе 1 электродного узла с помощьюстержня 12 с гайками. Крепежные элементы 25с упругими участками 6 и резьбовыми трубками 7 и 14 закреплены на штуцерах соплового узла 4. При сборке плазмотронакрепежные элементы с резьбовыми трубками 7 и 14 вставляются в соответствующие 30отверстия колодки 13 и при навинчиваниигаек 8 на резьбовые концы крепежных элементов стягивают сопловой и электродныйузлы, При этом усилие прижима сопловогоузла к электродному через изолирующее 35кольцо 3 может меняться в широких пределах, При определенном усилии затяжки гаек8 наступает герметизация камеры Д плазмотрона по стыкам электродный узел - изолирующее кольцо - сопловой узел. 40Плазмотрон работает следующим образом.Хладоагент, например воду, для охлаждения корпуса 1 электродного узла и электрода 2 через штуцер 10 подают, а через 45трубку 11 отводят. Для охлаждения корпуса .4 соплового узла и сопла 5 воду подают потрубке 7 крепежного элемента с упругимучастком 6, а отводят по трубке 14 крепежного элемента. Плазмообразующий газ подают по трубке 9 в камеру Д формированияосновной плазменной дуги ОД. К клемме 16"+ВД" подключают,"плюс" вспомогательной дуги, который по канатику 15 подается к соплу 5, а к штуцеру 10 - "минус" источни ка питания, С помощью электрического кабеля к обрабатываемому изделию 17 подключают "плюс" источника питания. С родом 2 и соплом 5, факел последней плазмообразующим газом выдувается за срез рабочего торца сопла 5 и при его контакте с поверхностью обрабатываемого изделия 17 возбуждается основная Дуга ОД. Величина давления плазмообразующего газа в камере Д ограничена по причине конструктивных особенностей плазмотрона. Газ,воздействуя не сопло 5 соплового узла, создает силу, отжимающую сопло 5 и весь сопловой узел от электродного, при этом указанная сила при фиксированных размерах сопла 5 зависит только от давления газа в камере Д. При определенных величинах давления газа эта сила начинает превышать усилие прижима сопловога узла к электродному. Чпругие участки 6 крепежных элементов при этом увеличивают свою длину и сопловой блок отодвигается от электродного, При этом центрирующие выступы соплового и электродного узлов остаются внутри кольца 3- нарушается герметичность по стыкам электродный узел - изолирующее кольцо - сопловой узел, Избыток газа стравливается по зазорам в указанных стыках.Таким образом, давление газа в камере Дснижается до величины, определяемой усилием прижатия соплового узла к электроду, а эта величина определяется усилием затяжки гаек 8.Таким образом, с помощью предложенного. технического решения расширяются технологические возможности плазменной обработки ступенчатых поверхностей мощным плазмотроном, что уменьшает размер технологического припуска и, следовательно, сокращает станочное время на последующих операциях мехобработки..Разделение магистралей подачи.хладоагента для охлаждения электрода и сопла позволяет увеличить мощность плазмотрона на 15-20;4Использование упругих участков в крепежных элементах в виде отрезков резиновых шлангов для крепления между собой соплового и электродного узлов позволяет во-первых, ограничить непланируемое увеличение давления плазмообразующего газа в камере формирования плазменной дуги путем отжатия корпуса сопливого узла от корпуса электродного узла и стравливания избытка давления через образующиеся зазоры между сопрягаемыми поверхностями соплового и электродного узлов и изолирующим кольцом, во-вторых, обеспечить подачу и отвод хладоагента и подачу тока вспомогательной дуги к соплу, в-третьих, улучшить условия техоОслуживания при заене электрода, сопла и изолирующего ольца при их износе.В настоящее время выполнен эскизный проект предложенного плаэмотрона и изготовлен его опытный образец. При испытаниях в различных условиях и на различных режимах, близких к максимальным, плазмотрон показал высокую надежность, удобство в эксплуатации и подтверждает притязания авторов в соответствии с пунктами формулы заявленного объекта,Плазмотрон прост в изготовлении, имеет малый вес и может быть соединен с "рукой" робота с ограниченной массой навешиваемых на нее инструментов.Плазмотрон эксплуатируется в составе источников питания плазменной. дуги, серийно изготавливаемых на отечественных предприятиях для плазменных установок.Зкономический эффект от использования и потребностей народного хозяйства из-за отсутствия данных не расчитан. Формула изобретения 1. Плазмотрон, содержащий корпус прямоугольного поперечного сечения, элект 5 родный узел, соединенный через изолятор ссопловым узлом крепежными элементами,расположенными по разные стороны отэлектродного узла, о т ли ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения управления про 10 цессом плазменной обработки и расширения технологических возможностей путемуменьшения габаритов, крепежные элементы выполнены с упругими участками, аих оси и оси штуцеров расположены в про 15 дол ьной плоскости симметрии плазмотрона,2, Плазмотрон по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что упругие участки крепежных элементов выполнены в виде резиновых щлан 20 гов.8 Р1798085 Коро Корректс актор Заказ Воставитель С.Бойехред М.Моргента 8 Тираж ПодписноеПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10