Установка для плазмової різки на водяному столі

Установка для плазменной резки на водяном столе, включающая плазмотрон, содержащий корпус с установленным в нем полым электродом, втулкой-завихрителем, полым соплом и балластным сопротивлением и водяной стол, состоящий из ванны, вентилей, штырей, швелллера, стойки, опоры, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что разрезаемая деталь полностью расположена в воде на глубине равной 80-100 мм, при этом зазор между срезом сопла плазмотрона и разрезаемой деталью устанавливается 18-25 мм, корпус плазмотрона выполнен из диэлектрика в полости которого размещен водоохлаждаемый' соленоид с пслым электродом внутри него выполненным с профилированной разрядной камерой, состоящей из донной цилиндрической полости, переходного расширяющегося конического канала и выходной цилиндрической полости, при этом разрядная камера выполнена длиной, равной 7-8 диаметрам донной цилиндрической полости, выходная цилиндрическая полость выполнена диаметром и длиной, равными 2,9-3,1 диаметром донной цилиндрической полости, донная цилиндрическая полость выполнена диаметром, равным 1-1,5 диаметрам полого сопла, и длиной, равной 1 1,5 своего диаметра, а полый электрод выполнен с внешним диаметром, равным 1,4-1,5 диаметра выходной цилиндрической полости, и длиной,, равной 2,2-2.3 своего диаметра. ю ел Изобретение относится к плазменнодуговой обработке материала и может быть использовано в установках для плазменнодуговой резки металлов. Известен плазмотрон, содержащий корпус с установленным в нем полым электродом, размещенным внутри водоохлаждаемого соленоида, втулкой-завихрителем, полым соплом и балластным сопротивлением [Заявка № 94061669 "Плазмотрон, 02.12.92, Украина]. Недостатком известного устройства является то, что плазмотрон при резке сильно излучает, при этом в атмосферу цеха выделяется огромное количество вредных веществ из зоны реза и сильный шум. Известна установка для плазменной резки на водяном столе [Плазменная резка на водяном столе.// Информационный листок о передовом производственно-техническом опыте, № 90-023, Черкасский МТЦНТИ, 1990], выбранная в качестве прототипа и состоящая из ванны, вентилей, 22576 штырей, швеллера, стойки, опоры. Резка осуществляется двумя видами: резка над водой (расстояние между ниж- . ней поверхностью листа и водой 20-30 мм); резка с частичным погружением в воду 5 (расстояние между листом и зеркалом воды равно нулю). Недостатком при работе на данной установке является также выделение в атмосферу цеха огромного количества вредных 10 веществ из зоны реза и сильный шум. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования установки для плазменной резки на водяном столе, в которой за счет расположения разрезаемой де- 15 тали полностью в воде на глубине равной 80-100 мм, установлении зазора 15-25 мм между срезом сопла плазмотрона и разрезаемой деталью и использовании плазмотрона, содержащего корпус, выполненный из 20 диэлектрика с установленным в нем полым электродом, втулкой-завихрителем, полым соплом и балластным сопротивлением, при этом полый электрод установлен внутри водоохлаждаемого соленоида, размещенного 25 в полости корпуса и выполнен с профилированной разрядной камерой, состоящей из донной цилиндрической полости, переходной расширяющегося конического канала и выходной цилиндрической полости, при 30 этом разрядная камера выполнена длиной, равной 7-8 диаметрам донной цилиндрической полости, выходная цилиндрическая по-' лость выполнена диаметром и длиной, равными 2,9-3,1 диаметра донной цилинд- 35 рической полости, донная цилиндрическая полость выполнена диаметром, равным 11,5 диаметрам полого сопла и длиной, равной 1-1,5 своего диаметра, а полый электрод выполнен с внешним диаметром, 40 равным 1,4-1,5 диаметра выходной цилиндрической полости, и длиной, равной 2,22,3 своего диаметра обеспечивается заэкранирование слоем воды ультрафиолетового излучения дуги, а также полно- 45 стью исключаются вредные выделения из зоны резки в атмосферу цеха и сильный шум, возникающий при резке. Это, в конечном итоге, резко повышает экологические показатели воздушно-плазменной резки, и 50 значительно расширяется сфера примене- * вентилей, штырей, швеллера, стойки, опоры согласно изобретению разрезаемая деталь полностью расположена в воде на глубине равной 80-100 мм, при этом зазор между срезом сопла плазмотрона и разрезаемой деталью устанавливается 18-25 мм, корпус плазмотрона выполнен из диэлектрика в полости которого размещен водоохлаждаемый соленоид с полым электродом внутри него выполненным с профилированной разрядной камерой, состоящей из донной цилиндрической полости, переходного расширяющегося конического канала и выходной цилиндрической полости, при этом разрядная камера выполнена длиной, равной 7-8 диаметрам донной цилиндрической полости, выходная цилиндрическая полость выполнена диаметром и длиной, равными 2,9-3,1 диаметра донной цилиндрической полости, донная цилиндрическая полость выполнена диаметром, равным 1-1,5 диаметрам полого сопла, и длиной, равной 1 1,5 своего диаметра, а полый электрод выполнен с внешним диаметром, равным 1,4-1,5 диаметра выходной цилиндрической полости, и длиной, равной 2,2-2,3 своего диаметра. Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков и достигаемым техническим результатом заключается в следующем: - размещение разрезаемой детали и плазмотрона в воде позволяет заэкранировать слоем воды толщиной 80-100 мм ультрафиолетовое излучение дуги и полностью исключить сильный шум, возникающий при резке, и вредные выделения в атмосферу. Погружение листа в воду на указанную глубину обусловлено тем, что при меньшей глубине эффективность водяной защиты от излучения снижается, из воды проскакивают пузыри с вредными выделениями из зоны резки, увеличивается шум. При глубине, превышающей 100 мм, при перемещении плазмотрона возникает волна, которая может залить подводящий электрод и вследствие этого увеличится ток утечки или может осуществиться электрический пробой. Применение плазмотрона указанной конструкции позволяет осуществлять резку в подводном режиме из-за наличия корпуса, ния, упучшаются эксппуатационные показавыполненного из диэлектрика. Применение тели процесса. плазмотрона других конструкций неэффективно, в воде они не работают, практически Поставленная задача решается тем, что в установке для плазменной резки на водя- 55 мгновенно возникает двойная дуга, сопло и корпус плазмотрона прогорают и плазмот-. ном столе включающей плазмотрон, содеррон выходит из строя. жащий корпус с установленным в нем полым электродом, втулкой-завихрителем, Изобретение поясняется чертежами, полым соплом и балластным сопротивленигде: фиг.1 - общий вид установки; фиг.2 ем и водяной стол, состоящий из ванны, плазмотрон (разрез). 22576 Установка состоит из плазмотрона 1, содержащего корпус, выполненный из диэлектрика (фторопласта), в котором размещен полый медный электрод 2 с профилированной разрядной камерой 3, втулку-завихритель 5 4, расположенную соосно между электродом 2 и соплом 5. Сопло 5 имеет передний конус б и задний конус 7 с водоохлаждаемой полостью 8 между ними, сообщенной посредством канала 9 со штуцером слива 10. В 10 полости 8 установлено балластное сопротивление 11, электрически соединяющее конусы б и 7. Конус 6 сопла 5 крепится к корпусу 1 посредством резьбового соединения 12. В водоохлаждаемой полости 13 кор- 15 пуса 1 между электродом 2 и стенкой корпуса 1 установлен соленоид 14, электрически соединяющий контактную пластину 15 с электродом 2. К контактной пластине 15 подсоединен металлический штуцер 16 на- 20 пора воды, на который подключается также электрический контакт источника электропитания (условно не показан). Полость 13 сообщена с полостью 8 через сливной канал 17. Герметизация узлов плазмотрона осу- 25 ществляется резиновыми манжетами 18,19, 20. Профилированная разрядная камера 3 имеет донную цилиндрическую полость 21, переходной расширяющийся конический канал 22 и выходную цилиндрическую по- 30 лость 23. Сопло 5 имеет проходной цилиндрический канал 24. Диаметр донной цилиндрической полости 21 выполнен равным 1-1,5 диаметра канала 24 сопла 5, а длина, равной 1-1,5 своего диаметра. Диаметр и длина выходной цилиндрической полости 23 выполнены равными 2,9-3,1 диаметра донной цилиндрической полости 21. Длина разрядной камеры 3 выполнена равной 7-8 диаметрам донной цилиндрической полости 21. Размеры переходного расширяющегося конического канала 22 определяются геометрически, исходя из общей длины камеры 3 и параметров донной 21 и выходной 23 полостей. Разрядная камера 3 выполнена длиной, равной 7-8 диаметрам донной полости 21. Полый электрод 2 выполнен с внешним диаметром, равным 1,4-1,5 диаметра выходной полости 23. и длиной, равной 2,2-2,3 своего диаметра. Ванна 25 содержит опоры 26, стойки 27, швеллер 28, штыри 29, вентили 30. Установка работает следующим образом. Разрезаемую деталь устанавливают на штыри 29 и полностью погружают в воду на глубину 80-100 мм. Погружают плазмотрон 1 с включенной подачей плазмообразующего газа в воду на расстояние 18-25 мм от поверхности разрезаемой детали до среза сопла плазмотрона. Затем в канале 24 воз-, буждают дуговой разряд и после выхода плазмотрона на рабочий режим осуществляют резку. После окончания резки плазмотрон отключают от сети, готовую деталь вынимают из водяной ванны. Загружают следующую, далее процесс повторяется. Заготовка tлист /l.l.W//////.V//r/l/'//r/i'/