Устройство для дуговой обработки

Устройство для дуговой обработки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗ О 5PР тх P ДИq <"> 63261

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОИ. КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву

Р2) Заявлено 281279 (2)} 2860297/25 27 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

В 23 К 31/10

В 23 К 9/16

Государственный комитет

СССР ио «еаам изобретеииЯ и. открытий

Опубликовано 150981 Бюллетень ЙЯ 34 (з) НЖ 621. 791. .755.037 (088.8) Дата опубликования описания 150981 (72) Авторы изобретения

С.П.Поляков, М.Г.Розенберг, Г.Д.Плешивенко,(А.Ф.Гаркуша, В.М.Компанеец и В.И.Мишедченко

Днепропетровский ордена Трудового Красного-Зка мени металлургический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУГОВОЙ ОБРАБОТКИ

Изобретение относится к плазменной технике и может быть использовано при плазменной резке черных и цветных металлов, а также для подогрева эоны резания при механической обработке.

Известны плазмотроны для резки со стабилизацией дугового разряда водяным вихрем, имеющие графитовый электрод и устройство его подачи. Вода подается в полость между графитовым электродом и соплом, закручивается завихрителем, испаряется в электрической дуге и выно-.нтся через сопло (1) и (2). 15

Подача электрода осуществляется электродвигателем через редуктор, эажимным элементом является цанга (3) и (4). недостатком известных плазмотро- 2О нов является низкое теплосодержание струи плазмы и невысокая продолжительность его включения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является плазмотрон для резки металлов со стабилизацией дугового разряда водяным вихрем, содержащий головку со стабили» зирующим каналом, соплом и пусковым анодом. В этом плазмотроне для повышения теплосодержания струи плазмы выполнена кольцевая щель между соплом, имеющим профилированную поверхность, и пусковым анодом. Эта щель служит для удаления паровой фазы из внешней оболочки пламенной струи по" средством эжекционного эффекта под действием центробежных сил. Подача электрода осуществляется посредством электрического дви ателя с редуктором, продольное перемещение электрода не превышает 200 мм. Одновре- менно с поступательным электроду сообщается вращательное движение со скоростью 30 o6/мин от отдельного электродвигателя с редуктором (5).

В этом плазмотроне не участвующая в плазмообразовании вода отсасывается посредством эжекционного эффекта через специальную щель между соплом и промежуточным анодом, что требует точного профилирования дополнительно вводимого в конструкцию промежу-. точного анода. Часть воды может не отсасываться за счет эжекционного эффекта, что ведет к уменьшению теплосодержания плазмы и ухудшению технологических.свойств плазмотрона.

Кроме того, ограничение длины хода механизма подачи требует после сго.г

863261 рания электрода выключения плазмотрона и перемещения зажимного механизма в исходное положение,что значительно уменьшает продолжительность включения плазмотрона.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для дуговой обработки, содержащее механизм подачи электрода с электродвигателем, редуктором и кольцевым электромагнитом, выполненным с корпусом и сердечником в виде держателя угольного электрода, установленного с возможностью поворота относительно оси (6).

Недостатком данного устройства яв- 15 ляется сложность и громоздкость конструкции, так как в механизм поДачи входит электродвигатель с редуктором.

Цель изобретения — упрощение конструкции устройства. 20

Цель достигается тем, что в устрой стве дуговой обработки, содержащем механизм подачи электрода с кольцевым электромагнитом, выполненным с корпусом и сердечником в виде держателя угольного электрода, установленного с возможностью поворота отно сительно оси, на внутренней поверхности корпуса электромагнита выполнена винтовая канавка с углом подъема 20-30, сердечник выполнен с ЗО

Э выступами на наружной поверхности, входящими в винтовую канавку, и с полостью в виде усеченного конуса, меньшее основание которого расположено со стороны нерабочего торца 35 электрода и равно 1,05-1„5 диаметра электрода, а в полости расположен кольцевой составной эажимной элемент„ по.форме соответствующий полости, при этом сердечник подпружинен к фф корпусу электромагнита в осевом направлении.

Диаметр меньшего основания конической полости сердечника электромагнита превышает диаметр электрода не менее, чем в 1,05 раз, так как в противном случае из-за отклонений в размерах электрода возможно его трение о сердечник, что приводит к нарушению работы подающего устройства.

Однако внутренний диаметр меньшего основания конической полости сердечнйка не должен более, чем s 1 ° 5 раза превышать диаметр электрода,так как при большем превышении диаметра электрода уменьшается его поверхность контакта с зажимным элементом, что снижает надежность работы подающего устройства.

Виноватая канавка служит для придания сердечнику, зажнмному элементу Щ и электроду поступательно-вращательного движения. При значении угла подъема винтовой канавки меньше 20 при своем поступательном движении электрод поворачивается вокруг оси

Ъа небольшой угол, что приводит к неравномерному выгоранию электрода.

Если же угол наклона превышает 30 то при поступательно-вращательном движении сердечника возникает большая сила трения между выступами сердечника и поверхностью канавки, что ведет к заеданию и нарушению режима работы подающего устройства.

На фиг.l изображен плазмотрон, общий вид, разрез; на фиг.2 - разрез плазмотрона по сечению А-А на фиг.3 ° внутренняя поверхность корпуса электромагнита. устройство содержит сопло 1, закрепленное через изолятор 2 на корпусе 3. В сопле 1 выполнена полость охлаждения 4, соединяемая патрубком

5 с вентилем системы водоснабжения (не показано). Полость 4 охлаждения сопла 1 соединена каналом 6, выполненным в изоляторе 2, с завихрительной камерой 7, выполненной в корпусе

3. На внутренней поверхности корпуса

3 выполнена многозаходная канавка 8, соединяющая завихрительную камеру 7 с разрядной камерой 9. Устройство имеет угольный электрод 10, а также механизм подачи электрода, выполненный с кольцевым электромагнитом 11, установленным в корпусе 12 и имеющим крышку 13. Электромагнит 11 имеет сердечник 14, одновременно выполняющий роль держателя угольного электрода 10. Сердечник 1.4 установлен с возможностью поворота относительно оси и выполнен с полостью в виде усеченного конуса, меньшее основание которого расположено со стороны нерабочего торца электрода 10 и равно 1,051,5 диаметра электрода 10. B упомянутой полости расположен кольцевой составной зажимной элемент 15, выполненный в виде нескольких (трех или четырех)- конгруэнтных сегментных частей, внутренняя поверхность которых соответствует по форме поверхности электрода 10, при этом поверхность может быть гладкой или рифленой. На внутренней поверхности корпуса 12 электромагнита 11 выполнена винтовая канавка 16, имеющая угол подъема 20-30 а на наружной поверхности сердечника

14 выполнены выступы 17, входящие в канавку 16. Сердечник 14 электромагнита подпружинен в осевом направлении пружиной 18 к демпферу 19, а следовательно, и к корпусу 12, зажимной элемент 15 подпружинен пружиной 20.. Коэффициент жесткости пружины 18 несколько больше, чем у пружины 20. В верхней части корпуса 12 электромагнита 11 ввинчен ограничитель 21 хода электромагнита, представляющий собой полую цилиндрическую втулку. Ограничитель хода от проворота предохраняется гайкой 22.

В устройство входит токосъемник, состоящий из втулки 23 и поджатой

863261

Формула изобретения ничителем 21 хода. При включении электромагнита ll сердечник 14 втягивает- ЗО

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 270928, кл. В 23 К 9/16,12.02.68.

2. Патент ЧССР 9 147806, кл. 21 G 61/00, 28.04.72.

3. Авторское свидетельство СССР, 9 274263, кл. В 23 К 9/16, 21.10.68.

4. Авторское свидетельство СССР

9 288186, кл. В 23 К 31/10, 30.11.65.

5. Авторское свидетельство СССР

9 172419, кл. В 23 К 17/00, 13.03.63. б. Патент ClGA 9 1963869, кл. 219-123, 12.06.34. пружиной 24 к втулке 23 разрезной меднографитовой щетки 25, состоящей из нескольких (трех или четырех) конгруэнтных сегментных частей.

Устройство работает следующим образом.

По патрубку 5 вода поступает иэ системы водоснабжения через вентиль, отрегулированный на расход воды (35) ° 10 мг/с, в полость 4 охлаждения сопла 1. Из полости 4 вода, нагретая тепловыми потоками в сопле 1 до температуры 50-70 С, поступает по каналу 6 s завихрительную камеру 7, а оттуда через многозаходную канавку 8 в разрядную камеру 9. Проходя по канавке 8, вода охлаждает графитовый электрод 10, а сама при этом нагреВается до 95-100 С. Выходя из канавки 8, вода испаряется и в виде пароводяного вихря стабилизиоует электрическую дугу. Так как при работе плазмотрона графитовый электрод 10 эродирует, необходимо подавать его на величину износа, Этой цели служит подающее. устройство. Подающее устройство действует импульсивно, подавая электрод 10 каждым импульсом на определенную длину (шаг), величину которой можно регулировать ограся внутрь, сжимая пружину 18, и, обжимая, перемещает разрезной зажимной элемент 15. Эажимной элемент 15, обжатый сердечником 14, в свою очередь обжимает электрод 10 и при своем движении перемещает его на величину шага, сжимая пружину 20. После снятия напряжения с электромагнита

11, сердечник 14 под действием пружины 18 возвращается в исходное положение и перестает обжимать зажимной элемент 15, который в свою очередь, возвращается в исходное положение пружиной 20. Поскольку в этот момент зажимной элемент 15 не обжат сердечником 14, то, двигаясь в исходное положение, он не перемещает с собой электрод 10. После этого подающее устройство находится в исходном положении до следующей подачи напряжения на электромагнит 11. Элек. тромагнит 11 включается при подаче напряжения на его обмотку. Так как износ графитового электрода пропорционален току дуги, то специальное устройство подает импульсы напряжеt0

15 ния на обмотки электромагнита ) 1 пропорционально силе тока дуги.

Наличие канала, соединяющего полость охлаждения сопла с завихрнтельной камерой, позволяет полностью утилизировать охлаждающую воду, что упрощает конструкцию плазмотрона и повышает его тепловой КПД до 100%.

Подающее устройство, работающее с электродами любой длины, обеспечивает плазмотрону большее значение про 1олжительности включения по сравнению с известными. При этом последнее увеличивается на 20% и достигает,95%.

Устройство для дуговой обработки, преимущественно для плазменной резки, содержащее механизм подачи электрода с кольцевым электромагнитом, выполненным с корпусом н сердечником в виде держателя угольного электрода, установленного с воэможностью поворота относительно оси, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, на внутренней поверхности корпуса электромагнита выполнена винтовая канавка с углом подьема 20-30, сердечник выполнен с выступами на наружной поверхности, входящими в винтовую канавку, и с полостью в виде усеченного конуса, меньшее основание которого расположено со стороны нерабочего торца электрода и оавно 1,05-1,5 диаметРа электрода, а в полости расположен кольцевой составной зажимной элемент, по,форме соответствующий полости,при этом сердечник подпружинен к корпусу электромагнита в осевом направлении.

863261 д-А

° ф и8.8

Составитель Г.Квартальнова

Редактор М.Дылын Техред T,Ìàòî÷êà Корректор В.Бутяга

Заказ 7656/21 Тираж 1151 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород., ул.Проектная, 4