Вращающийся анод

Вращающийся анод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

-есеК)золя (@m pt - Я""Я""

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

oi) 7? 1752

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) 3аявлено 20 . 11. 78 (21} 2698008/18-25 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

Опубликовано 1510.80, Бюллетень Йо 38

Дата опубликования описания 17. 10. 80 (51) М. KB.З

Н 01 .J 1/44

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 385 .(088.8) (72) Автор изобретения

A. И. Буженецкий (71 ) За яв и тель

Ордена Ленина завод "Ленинская кузница" (54) ВРМЦАИЩИЯСЯ АНОД

Изобретение относится к оборудованию для исследования плазменной дуги, в частности к устройствам, известным под названием "вращающийся анод". Такие устройства хорошо себя зарекомен- 5 довали при проведении оптических,калориметрических и других видов испытаний плазменных дуг, выполняемых в целях установления оптимальных режимов сварки или резки, оптимальных 10 параметров применяемого оборудования и т.д.

Известен вращающийся анод, охлаждение которого осуществляется пропусканием охлаждающей жидкости через полый ротор (1) . В этом устройстве охлаждающая система имеет сложную конструкцию.

Ближайшим техническим решением к предложенному является вращающийся 2О .анод для исследования плазменной дуги, содержащий установленный на роторе электродный диск, oxBBTblBBBMHA неподвижной ванной для сбора охлаждающей жидкости, и трубопровод, подводя-25 щий охлаждающую жидкость к электродному диску (2) .

Эле тродный диск, воспринимающий исследуемую дугу, изготовлен из теп- 3Р

2 лопроводного материала(меди, стали) в виде тонкостенного плоского диска и вместе с вертикальным валом, к верхней части которого он прикреплен, образует ротор анода. Вал связан с электроприводом,сообщающим ему угловую скорость 2800 об/мин. Под диском устаноэлена охватывающая вал внутренняя ванна для сбора охлаждающей жидкости (воды),вокруг которой расположена дополнительная кольцевая наружная ванна. Устройство снабжено системой подвода к диску охлаждающей воды, в состав которой входят трубопровод для подвода воды под давлением 4 атм к восьми форсункам, направленным к нижней поверхности диска, и источник охлаждающей воды(насос производительностью 6 м /час).К днищам ванн подсоединены трубопроводы для слива нагретой воды.

Вследствие недостаточно эффектив- ного теплоотвода от электродного диска вращающийся анод описанной конструкции может быть применен лишь для исследования сварочных дуг с током не более 500А и непригоден для исследования режущих дуг, создающих более высокие концентрации энергии.

771752

Низкая эффективность теплоотвода объясняется недостаточным использованием охлаждающей воды, контакт которой с охла>кдаемым диском затруднен из-за образования на его нижней по,верхности паровой рубашки.

Целью изобретения является повышение стойкости анода путем повышения эффективности охлаждения.

Эта цель достигается тем, что в электродном диске выполнены охлаждающие каналы в форме многозаходных спиралей Архимеда, на входе подводящего трубопровода установлена эжекторная головка, а выходы каналов охлаждения соединены с соплами, установленными на периферии диска и ориентированными по касательной к наружному контуру диска.

На чертеже показан предложенный анод, осевой разрез.

Основным узлом вращающегося анода является ротор, содержащий электрод-. ный диск, составленный из прилегающих друг к другу вплотную верхнего, или наружного, медного диска 1 и нижнего, или внутреннего, стального диска 2, вертикальный вал 3 и гайкутокосъемник 4 для соединения с токоподводом 5.

На нижней поверхности диска 1 выполнены три гладких канала 6 желобчатого профиля, имеющие в плане форму одинаковых спиралей Архимеда. Каналы раздвинуты один относительно другого на угол 120 и ориентированы о вблизи оси вращения ротора в радиальных направлениях, а вблизи периферии диска — в тангенциальных направлениях; Каналы сообщаются с прикрепленными к периферии нижнего диска 2 соплами 7, оси которых ориентированы в плоскости диска под равными углами в направлениях, близких к направленИям касательных к наружному контуру диска в местах их установки. С другой стороны каналы 6 через центральное .отверстие 8 в нижнем диске 2 сообщаются с полостью 2 стояка 10.

Стояк, внутри которого заложен радиальный уплотнительный угольнографитовый подшипник 11 для установки в нем вала 3, прикреплен к днищу ванны 12 для сбора охлаждающей .воды, которая охватывает ротор и стояк снизу и с боковых сторон. В днище ванны выполнено отверстие 13, сообщающееся со сливом. Края бортов ван-! ны примыкают к верхней поверхности диска 1 с зазором 0,3-0,5 мм.

В верхней части стояка 10 смонтирован упорный подшипниковый узел 14 с уплотнительными графитовыми ольцами 15 для вращения ротора.

Через отверстие 16 в стенке сто .;.са и подающий трубопровод 17 полость 9 стояка. 10 сообщена с выходом эжекторной головки 18. Один иэ входных патруб- да использовался для исследования стабильной плаэменно-режущей дуги напряжением 180-200В и силой тока 250А.

Диаметр столба дуги при этом был равен около 2 мм, что соответствовало концентрации энергии порядка 1.5квт/мм

I и превышало в 3 раза максимальные концентрации энергии плаэменно-сварочных дуг, исследовавшихся на известном вращающемся аноде.

Благодаря отсутствию злектропривода вращения ротора и дополнительной ванны предложенный вращающийся анод дешевле в изготовлении и эксплуатации.

Формула изобретения

Вращающийся анод для исследования плазменной дуги, содержащий установленный на роторе электродный диск, охватываемый неподви>кной ванной для сбора охлаждающей жидкости,.и трубопровод, подводящий охлаждающую жидкость к электродному диску, о т л и ч а ю шийся тем, что, а целью повышения стойкости анода путем повышения эффективности охлаждения, в электродном диске выполнены охлаждающие каналы в форме многоэаходных спиралей Архимеда, на входе подводящего трубопровода установлена э;кек4О

5О торная головка, а выходы каналов охлаждения соединены с соплами, установленными на периферии диска и ориентированными по касательной к наружному контуру диска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР бО .Р 78152, кл. Н 01 J 1/44, 1949.

2. Эрих К. Определение КПД плазменной дуги с Прмощью вращающегося анода. Экспресс-инФормация, разд.

"Сварка", 1970, Р 22, реф. Р 77(прототип). ков эжекторной головки соединен с водопроводной магистралью, в которой поддерживается давление 4 атм, а дру,гой — с магистралью сжатого воздуха, подаваемого под давлением 6 атм.

Работает устройство следующим образом.

После соединения эжекторной головки 18 с водопроводной магистралью и магистралью сжатого воздуха образующаяся водовоздушная смесь нагнетается под давлением через подающий трубопровод 17, полость 9 стояка 10 и центральное отверстие 8 в каналы 6 и далее через сопла 7 с большой скоростью выбрасывается в пространство, 15 ограниченное ванной 12, по касательным к контуру электродного диска.

Вследствие возникновения реактивного момента ротор приходит во вращение в направлении, обратном направлению щ выброса водо-воздушной смеси, со скоростью до 1500 об/мин.

Опытный образец вращающегося ано771752

Составитель В. Обухов

Редактор Т. Орловская Техред H.Áàðàäóëèíà Корректор Н. Григорук

Заказ 6708 65 Тираж 844 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП"Патент", r . Ужгород, ул. Проектная,4