Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ПЛАЗМОТРОН
ПЛАЗМОТРОН

ПЛАЗМОТРОН

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: микроплазменная сварка и резка металлов. Сущность изобретения: плазмотрон снабжен установленной на электрододержателе диэлектрической трубкой, система парообразования выполнена в виде двух коаксиальных трубок с утолщенными конусообразными концами, расширяющимися к рабочему торцу плазмотрона, а также установленных между ними калиброванных проволочек. На внутренней поверхности наружной трубки выполнены продольные установки, внутренняя трубка установлена в контакте с диэлектрической трубкой, спиральные многозаходные канавки выполнены на наружной цилиндрической поверхности внутренней трубки, цилиндрические концы трубок расположены в полости корпуса. Полость корпуса заполнена пропитанной водой ватой, конструкция плазмотрона позволяет увеличить ресурс работы в 2 - 3 раза. Плазмотрон позволяет вести резку керамики и стекла. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2060131
Класс(ы) патента: B23K10/00
Номер заявки: 92015652/08
Дата подачи заявки: 30.12.1992
Дата публикации: 20.05.1996
Заявитель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью НПФ "Масс- прибор" (научно-производственная и внедренческая фирма "Масс-спектрометрические приборы для экологии")
Автор(ы): Дроздов Н.Н.; Ермолова М.Н.; Елизаров С.В.; Игнатов В.Н.; Матанцев А.Н.; Морозов В.А.; Перехватов А.В.; Щегольсков А.М.; Эрзин А.Т.
Патентообладатель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью НПФ "Масс- прибор" (научно-производственная и внедренческая фирма "Масс-спектрометрические приборы для экологии").
Описание изобретения: Изобретение относится к электрометаллургии, в частности к микроплазменной сварке и резке металлов.
Известно устройство плазменной горелки [1] содержащее внутренний металлический стержень со съемным тугоплавким наконечником, корпус горелки с осевым каналом, с ручкой и подводящими проводами, через ручку обеспечивается подача плазмообразующего газа.
Известны плазмотроны с вихревой стабилизацией дуги водяным паром и циркониевым катодом [2]
Кроме того, разработан способ и устройство дуговой сварки, при котором начало процесса осуществляется коротким замыканием электрода [3] а окончание снижением скорости подачи электрода.
Недостатком известных устройств является их громоздкость, большая стоимость или малый ресурс работы. Наличие газовых энергоносителей резко повышает габариты и стоимость всего устройства, а применение пара уменьшает ресурс.
Известна конструкция плазмотрона для сварки и резки материалов [4] содержащая осевой металлический стержень в виде трубочки, коаксиально расположенный сменный наконечник с термоэмиссионной вставкой, например, из циркония или гафния, коаксиально расположенный завихритель с многозаходной резьбой, напротив наконечника коаксиальную металлическую деталь с осевым отверстием.
Недостатком известной конструкции является значительные габариты, большая цена устройства и ограниченный ресурс.
Технический результат заключается за счет упрощения конструкции.
Это достигается тем, что плазмотрон для сварки и резки, содержащий корпус, в полости которого расположен электрододержатель с осевым стержневым электродом с термоэмиссионной вставкой, закрепленное на корпусе сопло, систему парообразования и завихритель в виде многозаходных спиральных канавок, снабжен установленной на электрододержателе диэлектрической трубкой, система парообразования выполнена в виде двух коаксиальных трубок с утолщенными конусообразными концами, расширяющимися к рабочему торцу плазмотрона, а также установленных между ними медных калибровочных проволочек, причем на внутренней поверхности наружной трубки выполнены продольные канавки, спиральные многозаходные канавки выполнены на наружной цилиндрической поверхности внутренней трубки, цилиндрические концы трубок расположены в полости корпуса, а полость корпуса заполнена пропитанной водой ватой.
На фиг. 1 изображено устройство плазмотрона; на фиг. 2 устройство парообразователя, входящего в плазмотрон.
Осевой стержневой электрод 1 имеет съемный электрододержатель 2, например, из меди, за счет резьбового соединения, на торце электрододержателя запрессована термоэмиссионная вставка 3 из циркония или гафния, коаксиально расположена диэлектрическая трубка, поверх коаксиальной трубки установлен парообразователь, состоящий из двух основных частей первой трубки 5 парообразователя и второй трубки 6 парообразования. Обе трубки на концах, расположенных со стороны наконечника, имеют конусообразные массивные концы (утолщения).
Сопло плазмотрона 7 имеет осевое отверстие для выхода плазмы наружу.
Корпус плазмотрона двуслойный; внутренний слой 8 металлический, внешний 9 диэлектрический.
Внутри корпуса помещается вата 10, пропитанная водой, на противоположном конце внутреннего металлического стержня находится диэлектрическая кнопка 11 и пружина 12.
К корпусу прикреплена ручка 13, через которую проходят подводящие провода 14, между диэлектрической трубкой и трубкой парообразования установлено первое фторопластовое уплотнение 15, а между диэлектрической трубкой и корпусом первое резиновое уплотнение 16, внутри диэлектрической трубки второе фторопластовое уплотнение 17.
В корпусе установлена пробка 18 со вторым резиновым уплотнением 19. На наружной поверхности первой трубки парообразователя выполнены многозаходные спиральные канавки 20, а вторая трубка парообразования имеет осевые прорези 21, канавки и прорези доходят до конусообразного утолщения.
Между двумя коническими параллельными поверхностями трубок парообразования в области утолщения установлены калибровочные проволочки 22.
Устройство работает следующим образом:
Открутив пробку 18, внутрь корпуса заливается вода из-под крана, которая пропитывает теплостойкую вату 10, затем закручивается пробка 18. Включается пульт управления и на подводящие провода 14 подается напряжение.
После этого нажимается кнопка 11, при этом электрододержатель 2 с термоэмиссионой вставкой 3 касается внутренней поверхности корпуса горелки 7, возникает искра.
Затем кнопка 11 отпускается и искра перерастает в газовый дуговой разряд между вставкой 3 и внутренней поверхностью корпуса горелки 7.
Под действием дугового разряда сильно разогревается корпус горелки, к которому прилегает трубка парообразователя.
Вода по многозаходной спиральной канавке 20 поступает к основанию конусообразного утолщения трубок 5 и 6. Благодаря прорезям 21 мокрая вата смачивает многозаходную спираль на большей части объема корпуса. В начале многозаходной спирали проходит вода, а в конец за счет сильного нагрева дуговым разрядом уже образуется пар.
Много- а не однозаходность канавки обеспечивает равномерную подачу воды и пара по всему сечению.
Между конусообразными поверхностями трубок 5 и 6 установлены калибровочные проволочки 22 для пропускания пара, диаметр которых например, от 0,08 до 0,15 мм. Проволочки выполнены из тугоплавкого материала.
В результате сильного прогрева наиболее интенсивное давление пара образуется в канавках многозаходной спирали на участке, прилегающем к утолщению. В калиброванном зазоре пар перегревается. Затем, учитывая герметичность всей конструкции благодаря введенному уплотнению 15, 16, 17 и 19 пар под действием избыточного давления выталкивает плазму через осевое отверстие сопла плазмотрона 7, в результате снаружи образуется плазменный факел.
В зависимости от диаметра отверстия сопла от 0,5 до 2,5 мм длина плазменного факела достигает длины от 20 до 120 мм.
Стоимость устройства снижается по сравнению с аналогичными 1,5-2 раза, а по сравнению с плазмотронами на основе газового хозяйства в несколько раз. Ресурс работы по сравнению с аналогичными устройствами парообразования с фильтрами увеличивается до 2-3 раз за счет того, что фильтры быстро засоряются.
Ресурс работы с одной вставкой составляет 20 ч, а с комплектом вставок, прилегаемых к устройству, до 20000 ч с одним пультом.
Формула изобретения: Плазмотрон для сварки и резки, содержащий корпус, в полости которого расположен электрододержатель с осевым стержневым электродом с термоэмиссионной вставкой, закрепленное на корпусе сопло, систему парообразования и завихритель в виде многозаходных спиральных канавок, отличающийся тем, что он снабжен установленной на электрододержателе диэлектрической трубкой, система парообразования выполнена в виде двух коаксиальных трубок с утолщенными конусообразными концами, расширяющимися к рабочему торцу плазмотрона, а также установленных между ними медных калиброванных проволочек, причем на внутренней поверхности наружной трубки выполнены продольные канавки, внутренняя трубка установлена в контакте с диэлектрической трубкой, спиральные многозаходные канавки выполнены на наружной цилиндрической поверхности внутренней трубки, цилиндрические концы трубок расположены в полости корпуса, а полость корпуса заполнена пропитанной водой ватой.