Електродуговий плазмотрон для різання металів

Електродуговий плазмотрон для різання металів, що містить водоохолоджувальні сопло та ізольований від сопла електродний вузол, який відрізняється тим, що електродний вузол містить камеру для прийому та розподілу захисного газу аргону, і виконаний у вигляді мідного порожнистого циліндра з п'ятьма термоемісійними стрижневими катодами, чотири з яких розташовано в одній площині та спрямовано перпендикулярно відносно осі п'ятого стрижневого катода, розташованого в торці мідного порожнистого циліндра, між електродним вузлом та соплом розташовано електронейтральну водоохолоджувальну міжелектродну вставку, довжина якої дорівнює довжині сопла, а діаметр розрядного каналу вставки дорівнює двом діаметрам вихідного отвору сопла. Корисна модель відноситься до плазмово! техніки та може бути застосований в машинобудівельному, судобудівельному, металургійному та інших виробництвах. Найбільш близьким за технічною суттю є електродуговий плазмотрон для різання металів, що містить водоохолоджувальні сопло та ізольований від сопла електродний вузол із запресованим в нього термоемісійним стрижневим катодом [див. Башенко В.В.. Соснин Н.А. Электросварочное оборудование. Плазменная и электронно-лучевая обработка. - Л.: ЛПИ, 1989. - С 57] - прототип. Недоліками відомого електродугового плазмотрону є ресурс роботи, який не перевищує 100 годин, та обмежена товщина різу металу (до 100мм). В основу корисної моделі поставлено задачу збільшення ресурсу роботи та продуктивності плазмового різання за рахунок удосконалення електродугового плазмотрону для різання металів шляхом виконання в електродному вузлі порожнини, в якій розташовано декілька термоемісійних стрижневих катодів, та розташування між електродним вузлом та соплом електро нейтральної водоохолоджувальної міжелектродної вставки Поставлена задача досягається тим, що в електродуговому плазмотроні для різання металів, який містить водоохолоджувальні сопло та ізольований від сопла електродний вузол, згідно корисної моделі, електродний вузол містить камеру для прийому та розподілу захисного газу (аргону) і виконаний у вигляді мідного порожнистого циліндра з п'ятьма термоемісійними стрижневими катодами, чотири з яких розташовано в одній площині та спрямовано перпендикулярно відносно осі п'ятого стрижневого катода, розташованого в торці мідного порожнистого циліндра, між електродним вузлом та соплом розташовано електронейтральну водоохолоджувальну міжелектродну вставку, довжина якої дорівнює довжині сопла, а діаметр розрядного каналу вставки дорівнює двом діаметрам вихідного отвору сопла. Розміщення в порожнині електродного вузла п'яти термоемісійних стрижневих катодів забезпечує можливість збільшення струму дуги до 800 А і більше. Під час роботи плазмотрона при струмах більших за 200 А відбувається самочинний розподіл катодної прив'язки дуги по поверхні термоемісійних стрижневих катодів, що призводить до зниження теплового та струмового навантаження на кожному із термоемісійних стрижневих катодів, і, за рахунок цього, збільшується стійкість електродного вузла та підвищується ресурс роботи плазмотрона. При застосуванні як плазмоутворюючу середу газів із вмістом кисню (повітря, кисень) для захисту термоемісійних стрижневих катодів від окисної дії плазмоутворюючої середи плазмотрон містить камеру для прийому та розподілу захисного газу (аргону). З метою підвищення напруги на дузі в плазмотроні встановлено електронейтраль 7117 ну міжелектродну вставку, довжина якої дорівнює довжині сопла. Наявність міжелектродної вставки призводить до збільшення довжини дуги і дозволяє підвищити потужність дугового розряду не тільки за рахунок зростання величини струму дуги, а й напруги завдяки чому товщина розрізаємого металу може досягати 400мм. Суть корисної моделі пояснюється кресленням (Фіг), де зображено електродуговий плазмотрон для різання металів. Електродуговий плазмотрон містить водоохолоджувальні сопло 1 та електродний вузол 2, між якими розміщено електронейтральну водоохолоджу вальну міжелектродну вставку 3, довжина якої дорівнює довжині сопла, а діаметр розрядного каналу вставки дорівнює двом діаметрам вихідного отвору сопла. Електродний вузол 2 містить камеру для прийому та розподілу захисного газу (аргону) і виконаний із циліндричною порожниною, де запресовані термоемісійні стрижневі катоди 4, чотири з яких розташовані перпендикулярно відносно осі п'ятого термоемісійного стрижневого катода, розташованого в торці порожнини електродного вузла 2. Електродуговий плазмотрон для різання металів працює наступним чином. Після подачі охолоджувальної води, плазм оутворюючого і захисного газів та електроживлення на електрод 2 та метал, що розрізується, одним з відомих засобів запалюють електричну дугу, стабілізація якої відбувається за рахунок тангенційного подавання плазмоутворюючого газу в розряд Комп'ютерна верстка М. Мацело ному каналі плазмотрону. Зменшення в два рази діаметру вихідного отвору сопла 1 порівняно з діаметром розрядного каналу міжелектродної вставки 3 сприяє більш сильному обтисканню стовпа дуги на виході із плазмотрону та формуванню плазмового струменя із значним запасом кінетичної енергії. Якщо як плазмоутворюючий газ застосовано газ із вмістом кисню, то для захисту термоемісійних стрижневих катодів 4 від окисної' дії кисню плазмоутворюючої середи використовують захисний газ (аргон), подання якого відбувається за допомогою камери для його прийому та розподілу безпосередньо в циліндричну порожнину електродного вузла 2, де розташовано термоемісійні стрижневі катоди 4 При роботі електродугового плазмотрону при величині струму більших за 200 А відбувається розподіл катодної прив'язки дуги по поверхні термоемісійних стрижневих катодів 4 (встановлено експериментальне). Завдяки цьому знижуються теплові та струмові навантаження на кожному із термоемісійних стрижневих катодів 4 при одночасному зростанні величини струму дуги до 800 А і більше, та підвищується ресурс роботи плазмотрона. Технічний результат від використання корисної моделі полягає в підвищенні ресурсу роботи плазмотрона та збільшенні потужності дугового розряду як за рахунок зростання величини струму дуги, так і напруги дуги, що призводить, в свою чергу, до збільшення глибини та швидкості різання металу. Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601