Токоподводящий элемент
Иллюстрации
Реферат
(i i) 682334
СПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Со1оз Созеic."нх
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлепо 16.11.77 (21) 2543162/25-27 с присоединением з а явки Ке (23) Приоритет (43) Опубликовано 30,08.79. Бюллетень No 32 (45) Дата опубликования описания 30.08.79 (51) И. Кл..-".
В 23К 9/00
В 23К 9/16
Государственный комитет (53) УДК 621. (91.75.03 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения
А. Ф. Галкин
Производственное объединение «Центроэнергоцветмет» (71) Заявитель (54) ТОКОПОДВОДЯЩИЙ ЭЛЕМЕНТ
Изобретение 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 токоподводящпй 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 работы электродного узла плазматрона путем увеличения точности цснтрацпп электрода относительно сопла и улучшения теплоотвода от него.
Это достигается тем, что в токоподводящсм элементе, выполненном в впдс втулки, заполненной шариками пз электропроводного материала, втулка выполнена li3 сетки с двойными стенками, а шарики расположены в полости между этими стенками.
682334
На фиг. 1 изображен электродный узел плазматрона с токоподводящим элементом, разрез; на фиг. 2 схематически показана гибкая прижимная втулка.
Электродный узел плазматрона содержит б 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 двой ыми стенками. Полость втулки 9 между стенками заполнена шариками из электропроводного материала. Зазор 10 между элект- 15 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- 20 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> к диаметру гранул равно от 3/4 до 1.
Электродный узел работает следующим образом.
Электрод 1 устанавливают так, чтобы его нерабочий конец 12 был располо>кеп в от- 30 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 10. 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- 4> 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 теплообмена плазмообразующий газ снимает практически все тепло, выделяющееся в электроде и токоподводящсм элементе. Это выразится в увеличении КПД плазматрона.
Формула изобретения
Токоподводящий элемент преимущественно к плазмотронам, выполненный в виде втулки, заполненной шариками из электропроводного материала, отличающийся 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 располо>кены 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 № 195301, кл. В 23 К 9/16, 1964.
3. Авторское свидетельство СССР № 24500, кл. В 23 К 9/12, 1929.
4. Авторское свидетельство СССР № 187186, кл. В 23Р 1/12, 1964.
5. Патент ГДР № 96875, кл. 49 h 9/12, 1972.
6. Авторское свидетельство СССР № 241576, кл. В 23 К 9/26, 1965.
682334
Составитель Г. Квартальнова
Редактор T. Морозова
Корректор Т. Добровольская
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 2105/6 Изд. № 523 Тираж 1222 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.„д. 4/5