Вращающийся анод

Вращающийся анод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<>805442

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.11.78 (21) 2696479/18-25 с присоединением заявки Нов (23) ПриоритетовЂ

Опубликовано 150281 Бюллетень М 6 Дата опубликования описания 150281 (51) М. Кл.З

Н 01 " 1/44

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

{53) УДК 533 95 (088.8) (72) Автор изобретения

А.И. Буженецкий

1

-ф Q

\!

Ордена Ленина завод "Ленинская кузница" (71) За яв ит ель

= Л (54} ВРАЩАЮЩИЙСЯ АНОД

Изобретение относится к оборудованию для исследования плазменной дуги и может быть использовано при проведении.оптнческих, калориметрических и других видов испытаний плазменных дуг, выполняемых в целях установления оптимальных режимов сварки, или параметров применяемого оборудования.

Известен вращающийся анод мощных 1О дуговых вентилей, содержащий ротор в виде заглушенной с одного торца .трубы и систему подачи охлаждакщей жидкости $1) .

Однако эффективность охлаждения в таких электродах низкая.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вращающийся анод, содержащий установленный на горизонтальном приводном валу ротор с электродом из тепло- 2О проводного материала, систему подачи жидкости, охлаждающей внутреннюю поверхность электрода в области опирания дуги и токоподвад для соединения вала ротора с положительным полюсом источника питания .дуги. Рабочий элемент данного устройства, т.е. та деталь, между которой и плазменной горелкой удерживается исследуемая дуга, выполнен в виде изготовленного из достаточно теплопроводного материала (медь, сталь) тонкостенного плоского электродного диска. Диск прикреплен к верхней части вертикального вала, связанного с электроприводом, сообщающим ему угловую скорость

2810 об/мин. Под диском установлена огибакщая вал внутренняя водяная ванна, вокруг которой расположена дополнительная наружная кольцевая ванна.

Через имеющиеся в бортах обеих ванн отверстия пропущены трубопроводы для подвода охлаждакщей воды под давлением 4 атм к восьми форсункам, направленным к нижней поверхности диска, а к днищам ванн подсоединены трубопроводы для слива нагретой воды 2. .

Однако недостаточная стойкость данного анода из-за неэффективного охлаждения и магнитных помех, создаваемых подходящим током, приводят к нестабильности дуги. Данный вращающийся анод может быть применен лишь для исследования сварочных дуг с током не более 500 а, и непригоден для исследования режущих дуг, создающих более высокие концентрации энергии. .Цель изобретения — повышение стойкости электрода.

805442

G< Jlb достигается-тем, что ротор выполнен в виде колеса, имеющего плоскость симметрии, перпе ндик улярную оси вращения и проходящую через область опирания дуги, и помещен в неподвижный корпус иэ теплопроводного материала с отверстием для вывода нагретой жИдкости и окном для осуществления контакта с дугой, электрод выполнен в виде обода, упомянутого колеса и снабжен ребордами, направленными к оси вращения ротора.

Кроме того, для устранения магнитных возмущений введен второй токоподвод, расположенный симметрично первому относительно упомянутой плоскости симметрии. 15

На чертеже изображен предлагаемый вращающийся анод.

Анод содержит корпус 1, внутри которого на горизонтальном валу 2, смонтированном в подшипниках 3 и свя- 3() занном с приводом 4, закреплен ротор

5. .Ротор выполнен в форме колеса, имеющего плоскость симметрии, перпендикулярную его оси вращения. ЭлектРод 6, между которым и испытываемым плазмотроном поддерживается исследуемая дуга, выполнен в виде обода роторного колеса 5 и прикреплен к его ступице 7 спицами 8. Электрод изготовлен из меди или другого электропроводного и теплопроводного материала и имеет на обоих краях реборды 9, направленные к середине ротора. В корпусе 1 установлены форсунки 10 для подвода к внутренней поверхности электрода охлаждающеи воды под давлением 3-4 атм. В днище корпуса имеется отверстие 11 для соединения йолости корпуса со сливом. Отверстие 12 для выхода вала ? уплотнены манжетами 13. Над наибо- 40 лее возвышенным участком электрода

6 в корпусе 1 выполнен вырез 14 для создания доступа к рабочей поверхности электрода при проведении испытаний. Вал 2 соединен с источником 4 положительного потенциала двумя токоподводами 15, расположенными симметрично по отношению к плоскости симметрии ротора, перпендикулярной оси его вращения.

Устройство работает следующим об; разом.

Роторное колесо 5 приводится во вращение со скоростью 1500-2000 об/мин, и .через форсунки 10 к внутреннеи поверхности электрода 6 подводится охлаждающая вода. Под действием эксцентровых усилий охлаждающая вода прижимается к внутренней поверхности электрода б и образует кольцевой слой, равный .по толщине высоте ребор- 60 ды 9. После зажигания дуги между верхней частью электрода и испытуемым плазмотроном слой воды нагревается и выкипает. Испарение воды компенси- руется притоком ее новых количеств через ф-р:унки 10, образовавшийся пар конденсируется на стенках корпу<..а, а полученный конденсат выводится из устройства через отверстие 11.

За счет постоянно действующих уси< лий, прижимающих воду к электроду, между ними устанавливается интенсивный теплообмен, следствием которого является эффективное охлаждение электрода. Почти вся масса охлаждающей воды переводится в парообразное, состояние, что обеспечивает значительное, снижение ее общего расхода. Симметричность токоподвода приводит к устранению магнитных помех.

В соответствии с проведенными расчетами предлагаемый вращающийся анод позволяет получить устойчивые плазменные дуги на токах до 1000,а при концентрациях энергии порядка

10 кВт/мм, чтЬ примерно в 2 раза превы111ает показатели, достигнутые на известной устанОвке. 3а счет более эффективного использования охлаждающей воды ожидается снижение ее расхода в 2,5-.3 раза.

Формула изобретения

1. Вращающийся анод,содер>кащии установленный.на гориэонталы ом приводном валу ротор с электродом иэ теплопроводного материала, систему подачи жидкости, охлаждающей внутреннюю поверхиость электрода B облас— ти опирания дуги и токоподвод д.ля соединения вала ротора с поло>кител1— ным полюсом источника питания луги, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости электрода, ротор выполнен в виде колеса, имеющего плоскость симметрии; перпендикулярную оси вращения и проходящую через область опирания дуги, и помещен в неподвижный корпус иэ теплопроводного материала с отверстием для вывода нагретой жидкости и окном для осуществления контакта с дугои, электрод выполнен в виде обода упомянутого колеса и снабжен ребордами направленными к оси вращения ротора.

2. Анод по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыше- . ния стабильности дуги путем устранения магнитных возмущений, введен второй токоподвод., расположенный симметрично первому относительно упомянутой плоскости симметрии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское. свидетельство СССР

9 80731, кл. Н 01 J 1/44, 1949.

2. Эрих К. Определение КПД,плазменной дуги с помощью вращающегося анода.

-"Экспресс-информация", раздел "Сварка", Ф 22, 1970, ред. 9 77 (<1(< т< г11111.

805442

Составитель В. Обухов

Редактор M. Келемеш Техред Е.ГаврилешкоКорректор В. Синицкая

Закаэ 10925/78 Тираж 795 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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