Пальник для плазмової обробки матеріалів

Пальник для плазмової обробки матеріалів, що містить ЗОВНІШНІЙ ізолюючий корпус, внутрішній корпус-катод із струмопровідного матеріалу, виконаний із внутрішньою циліндричною камерою охо лоджування, вузол подачі охолоджувача, плазмостворююче сопло, патрубок для підводу плазмостворюючого газу та неплавкий електрод, який відрізняється тим, що плазмостворююче сопло встановлене на зовнішньому ізолюючому корпусі, неплавкий електрод встановлений у внутрішньому корпусі-катоді коаксіально осі циліндричної камери охолодження та герметично закріплений у нижньому торці корпусу-катод а з можливістю переміщення для встановлення, вузол охолоджувача виконаний у вигляді трубки, розташованої всередині камери охолодження коаксіально осі неплавкого електрода, патрубок для підводу плазмостворюючого газу встановлений в каналі, підготовленому в горизонтальній площині зовнішнього ізольованого корпусу, внутрішній корпус-катод виконаний суцільним Винахід стосується щодо плазмової обробки матеріалів і може бути використаний для механізованої та автоматизованої, технології поверхового загартовування, зварки, порізки, наплавки та напилювання в різноманітних прошарках народного господарства Відома конструкція пальника для плазмової дають - суттєві ознаки - ЗОВНІШНІЙ ізолюючий корпус, - плазмостворююче сопло, встановлене на зовнішньому ізолюючому корпусі, - вузол подачі охолоджувача, - канал для подачі плазмостворюючого газу Отриманню очикуемого наслідку при використанні аналогу спіктають такі причини - при роботі вольфрамовий електрод дуже нагрівається, що може призвести до підпалювання діелектрику та виходу пальника з ладу, - електродний вузол та сопло пальника опресовані діелектриком і являють собою нерозбірний вузол і таким чином усіляка зіпсованість в цьому вузлі є неремонтною, - охолоджування електроду здійснюється тільки шляхом теплопідводу крізь металевий сферичний шарнір, який спілкується з водоохолоджуваним корпусом електродного вузлу, - недостатнє охолоджування електроду суттєво знижує технологічні можливості пальника - при значному виуванні неохолоджуємого вольфрамового електроду з сферичного шарніру дуже великі відходи вольфраму Найбільш близким по співсовокупності ознак к заявляемому винаходу є взятий в якості прототипу обробки матеріалів має ЗОВНІШНІЙ ІЗОЛЮЮЧИЙ кор пус з сферичним шарніром з фіксатором а також плазмостворююче сопло та струмопідвод Корпус виконанан як різьбова втулка Струмопідпод також виконай водоохолоджуваним та припаяним до електродного вузлу, а сферичний шарнір виконай металевим та струмопровідним Сопло ізольовано від електроду за допомогою діелектрику, котрий в одночас є носієм, фіксуючим електрод та сопло одно відносно другого та створюючим канал для плазмостворюючого газу завколо електроду Для герметизації газової порошини зовні електродній частини встановлен ковпачок з ущільненням з'боку корпусу Неплавким електродом є вольфрамовий стірчок, осьове положення котрого та центрівка відносно сопла визначається фіксацією сферичного шарніру різьбової втулки (Див Недорезов В Е Л "Машиностроение" 1977г, с 58-60) У об'єкту, що заявляється, та аналогу співпа (О (О 61496 пальник для плазмової обробки матеріалів, що - канал для підвода плазмостворюючого газу має ЗОВНІШНІЙ ізолюючий корпус з встановленим в виконай в зовнішньому ізолюючому корпусі, ньому тримачі електроду, виконаним зі сферичним - внутрішній корпус-катод виконай суцільним шарніром та фіксатором, а також плазмостворююПри використанні суттєвих ознак винаходу та че сопло, струмопідвод , внутрішній корпус-підвод досягнення технічних наслідків має місто такий із струмопровідного матеріалу, виконаний із цилінзаподійно-наслідковий зв'язок дричною камерою охолоджування, вузол подачі - плазмостворююче сопло, встановлене на зоохолоджувача, канал для підводу плазмостворювнішньому ізолюючому корпусі, ючого газу та наплавкий електрод - має власну внутрішню камеру охолоджування зі входом та виходом охолодувача (очищеної З метою зменшення розмірів пальника, підвитехнічної води) та незалежну систему охолодженщення надійності його роботи та точності встановня, що покращує її надійність від перенагріву та лення електроду відносно сопла пальник забезпедовготривалість в роботі, чен фіксатором "осьового положення електроду, встановленим в сферичному шарнірі, виконаном з - неплавкий вольфрамовий електрод мірної струмонепропускаючого матеріалу, при цьому кодовжини встановлен в наскрізному отворі внутрірпус та сопло виконані як одно ціле, фіксатор шашнього корпусу-електроду коаксіально циіндричній рніру встановлен не в корпусі, а струмопідвод камері охолоджування та щільно за допомогою з'єднай з держаком електроду, водоохолоджувапаяння закріплен у нижньому торці корпусуним з'йомним перепускником (Див Авторське свіелектроду з можливістю встановлюючого перемідоцтво N 880654 від 15 11 81, М КЛ В 23 К 9/16, щення вздовж його осі та осі катоду, що скорочує опубліковано 15 11 81, бюлетень N 42) час на його переналадку, У об'єкту, що заявляється, та прототипу спів- вузол охолоджувача виконай з струмопровідпадають такі суттєві ознаки Пальник для плазмоного матеріалу у вигляді корпусу та трубки, розмівої обробки матеріалів має щеній внутрі камери охолоджування корпусукатоду коаксіально неплавкому електроду та зв'я- ЗОВНІШНІЙ ізолюючий корпус, зан зі входом та виходом охолоджувача власної - внутрішній корпус-катод із струмопровідного системи охолоджування ко рпусу-катоду із впаяним матеріалу, виконаний з циліндричною камерою в нього вольфрамовим електродом, охолоджування, - вузол подачі охолоджувача, - канал для підводу плазмостворюючого газу виконай в зовнішньому ізолюючому корпусі в обрі- плазмостворююче сопло, евій площині в КІЛЬКОСТІ чотирьох каналів, розта- канал для подачі плазмостворюючого газу, шованих по осях крізь 90° по колу та ізольован - неплавкий електрод зйомними притаманками задля підключення плазАналіз технічних якостей прототипа, обумовмостворюючого газу в жорсткому фіксованому лених його ознаками, показує, що отримання очіположенні ізолювача, куємого технічного результату при використанні прототипу заважають такі вади конструкція паль- внутрішній корпус-катод виконай цільною ника не забезпечує дієздатного охолодження її конструкцією без роз'єднаних частин з внутрічастин при підвищенні й працездатності шньою камерою охолодження нижнього торцу корпусу-катоду та самого вольфрамового електроду, В підвалинах винаходу поставлене завдання з гвинтовою різьбою по зовнішньому діаметру нистворити пальник для плазмової обробки матеріажнього торцу ко рпусу-катоду задля закручування лів, на котрому вдосконалення шляхом нового потоку плазмостворюючого газу та центрування виконання елементів пальника дозволили б при його спрямованого потоку у вигляді вихрю по співикористанні винаходу забезпечити досягнення ралі навколо діаметру електроду, з наступним йотехнічного результату для підвищення продуктивго захистом від зовнішньої середи ності та надійності пальника Винахід, що заявляється, характеризується Суть винаходу пояснюється ілюстрованим маслідуючими суттєвими ознаками пальник для платеріалом, на котрому зображено загальний вигляд змової обробки матеріалів, згідно формулі винаіз продольним розтином пальника для плазмової ходу, включає ЗОВНІШНІЙ ізолюючий корпус, внутобробки матеріалів рішній корпус-катод 8 струмопровідного матеріалу, Пальник для плазмової обробки матеріалів мівиконаний з циліндричною камерою охолодження, стить ЗОВНІШНІЙ ізолюючий корпус 1, внутрішній вузол подачі охолоджувача, плазмостворююче корпус-катод 2, неплавкий електрод 3, плазмостсопло, канал для підводу плазмостворюючого газу ворююче сопло 4, вузол подачі охолоджувача 5 , та неплавкий електрод патрубок для підведення охолоджувача 6, патрубок для відведення охолоджувача 7, патрубок для Від прототипу винахід, що заявляється, відрізпідведення охолоджувача у плазмостворююче няється тим, що сопло 8, патрубок для відведення охолоджувача - плазмостворююче сопло встановлено на зовід плазмостворюючого сопла 9, з'йомний патрувнішньому ізолюючому корпусі, бок для підведення плазмостворюючого газу 10 - неплавкий електрод встановлен у внутрішньому корпусі катод і коаксіально циліндричній ЗОВНІШНІЙ ІЗОЛЮЮЧИЙ корпус 1, за допомогою камері охолоджування та герметично закріплен в якого збираються в єдиний вузол внутрішній корнижньому торці ко рпусу-катоду з можливістю пус 2 та плазмостворююче сопло 4, мае в горизонвстановлюючого переміщення, тальній площині нижньої середньої частини великого зовнішнього діаметру чотири скрізних отворів - вузол охолоджувача виконай у вигляді трубдля встановлення патрубка подачі плазмоствоки, посідаючій всередині камери охолоджувача рюючого газу в одно з них при виборі зручного коаксіально неплавкому електроду, 61496 положення корпусу в роботі, ІНШІ витвори зачинені заглушками Струмоп ід водящий внутрішній корпус-катод 2 виконай цільним без роз'єднаних частин з одного закріплення на токарному станку, внутрі котрого виготовлена камера для охолоджування нижнього торцу корпусу-катоду та вольфрамового неплавкого електроду 3, встановленого в ньому з можливістю його переміщення вздовж осі корпусу-катод у по мірі зносу електроду В корпус-катод з верхнього торцу опускається та закріплюється патрубок для підводу охолоджувача 6 на висоті 5 мм від нижнього січення горизонтальній площині внутрішнього діаметру камери охолодження нижнього торцу корпусу-катод у 2, внутрі патрубка 6 якого знаходиться охолоджуємий неробочий торець вольфрамового неплавкого електроду 3 Корпус-катод 2 має власну примусову систему охолоджування корпусу-катод у 2 При цьому площина перетину внутрішнього діаметру камери охолоджування корпусу-катод у 2, патрубку для відведення охолоджувача 7 та патрубку для відведення охолоджувача 6, а також площина поперечного перетину діаметру вольфрамового неплавкого електроду З конструктивно розраховані таким чином, що КІЛЬКІСТЬ охолоджувача одночасно охолоджуючого вольфрамовий неплавкий електрод 3 та внутрішню поверхню камери охолоджування корпусукатоду з наступним виходом охолоджувача з камери крізь патрубок для відведення охолоджувача 7 рівно чи більш первісного надходження КІЛЬКОСТІ охолоджувача во внутрішню камеру охолоджування корпусу-катод у 2 На корпусі-катоді 2 з рівня подачі плазмостворюючого газу крізь зовншній ізолюючий корпус 1, від умовної середини довжини нижчого діаметру всього корпусу-катод у 2 в бік нижнього торцу нарізана широкозахватна однопрохідна (двопрохідна) різьба для закрутки газового потоку навколо нижнього торцу діаметру корпусу-катоду 2, а також навколо гострого торцу та діаметру вольфрамового неплавкого електроду З у вихревий потік-спираль для центрування потоку та захисту вольфрамового - неплавкого електроду З плазмостворюючим газом від впливу зовнішнього осередка на технологію плазмового процесу Струмопідводячий вольфрамовий неплавкий електрод 3 мірної довжини встановлен та закріплен ЗОВНІШНІМ паянням в нижньому торці корпусукатоду 2 у наскрізньому отвору під діаметр електроду зі склизькою посадкою коаксіально циліндричної внутрішньої камери охолоджування корпусукатоду 2 з можливістю встановчого переміщення у процесі його зносу Плазмостворююче сопло 4 встановлено на зовнішньому ізолюючому корпусі, виконуючому роль замкненої камери для утримання вихрьового потоку плазмостворюючого газу навколо загостреного торця діаметру вольфрамового неплавкого електроду, яке має камеру охолодження, зв'язану з власною системою примусового охолодження Вузол подачі охолоджувача 5 виконай з діелектрику у вигляді патрубку для підведення охолоджувача 7 На конкретному прикладі пальник згідно першому пункту формули винаходу пристрою реалізується наступним чином Збирання, наладка та робота пальника для плазмостворюючої обробки матеріалів здійснюється по комплексній технології , в котрій - на зовнішньому ізолюючому корпусі 1 встановлюють чотири заглушки, - потім встановлюють в ізолюючий корпус 1 до натиску внутрішнього корпусу-катод у 2 із закріпленим в нижньої частини його торцу вольфрамового неплавкого електроду З, - після цього на ізолюючому корпусі 1 встановлюють плазмостворююче сопло 4 таким чином, щоб загострений торець вольфрамового неплавкого електроду 3 не чипався по колу по внутрішньому виходному отвору на відстані гарантованого зазору пробивання допускаючого виникнення чергової дуги між електродом 3, торцем внутрішнього діаметру виходного отвору плазмостворюючого сопла 4 та його правильної центровки відносно електроду З, - на верхньому торці корпусу-електроду 2 встановлюється та закріпляються вузол подачі охолоджувача 5 разом із патрубком для підведення охолоджувача 6 та патрубком відведення охолоджувача 7, встановлених та закріплених в його корпусі, - після цього закріплюються елементи підведення та відведення системи охолодження корпусу-катоду 2 плазмостворюючого сопла 4 незалежно ОДНО ВІД ОДНОГО, - потім підводяться та закріплюються елементи струмопідводів на плазмостворююче сопло 4 для запалювання чергової дуги між електродом З та соплом 4, а також на корпус-катод 2 з встановленим на ньому електродом 3 задля запалювання засновної дуги між виробом та електродом З, - в ізольованому корпусі 1 в одно з отворів (каналів) встановлюється з'йомний патрубок (штуцер) з елементами газопідведення плазмостворюючого газу Контрольне випробовування пальника для плазмової обробки матеріалів провадять наступним чином - ввімкнути обидві незалежні примусові системи охолодження корпусу-катод у 2 та плазмостворюючого сопла 4, - перевірити наявність охолоджувача в системі на вході та виході шляхом тимчасового з'йому елементів підведення та відведення охолоджувача, - перевірити загальний вихід охолоджувача із привареного штуцеру у верхній частині МІСТКОСТІ З охолоджувачем, - перевірити наявність та вихід плазмостворюючого газу в системі газопроводів від балону крізь редуктор високого та низького тиску, а також наявність його в вихідному робочому отворі торцу плазмостворюючого сопла 4, - встановити необхідний контрольний робочий тиск плазмостворюючого газу на редукторі високого та низького тиску, - провести шляхом короткогодинного (2 секунди) натискання кнопки підпалювання чергової дуги на пульті керування джерела живлення до появи чергової дуги між внутрішнім діаметром виходного отвору плазмостворюючого сопла 4 та гострим торцем вольфрамового неплавкого електроду З, - при повторному запалюванні чергової дуги необхідно відцентрувати плазмостворююче сопло 4 та повторити схему підпалювання чергової дуги, - вимкнення чергової дуги проводять на пульті джерела споживання натисканням загальної "червоної" кнопки загального відключення самого джерела Включення в роботу пальника для плазмової обробки матеріалів провадиться наступним чином - встановити пальник для плазмової обробки матеріалів в держаку вальцетокарного станку (обертувача) на відстані 3-5мм від робочої поверхні виробу, - все обладнання заземлити, - повністю змонтувати елементи струмопідводів, ВОДОПІДВОДІВ та газових комунікацій взагалі з наснаговим обладнанням, обертувачем та робочим обладнанням (пальником), - включити та перевірити систему охолодження корпусу-катод у 2 та плазмостворюючого сопла 4, - відцентрувати плазмостворююче сопло 4 відносно гострого торцу вольфрамового неплавкого електроду З, - відчинити вентіль редуктору високого тиску на балоні з плазмостворюючим газом (перевірити наявність газу), встановити робочий тиск на редукторі низького тиску газу для запалювання чергової дуги та перевірити вихід газу із плазмостворюючого сопла 4, - провести шляхом короткогодинного натиску кнопки підпалювання чергової дуги на пульті керування джерела живлення, запалювання чергової 61496 8 Дуги, - після запалення чергової дуги ввімкнути обертувач з виробом, - ввімкнути тумблером "зварка" основну дугу (плазму) на пульті керування джерела живлення, - відрегулювати робочий тиск плазмостворюючого газу на редукторі низького тиску, - встановити необхідний режим роботи джерела живлення (робочій струм та напруга), - після повного оберту деталі (при умові якості обробки) ввімкнути лінійне переміщення затискувача вздовж осі станку (деталі) Вимкнення пальника для плазмової обробки матеріалів проводять наступним чином - по закінченню процесу плазмової обробки деталі (поверхового загартування) вимкнути робочій струм тумблером "зварка", - вимкнути переміщення затискувача та оберту шпінделю (деталі) натискуванням ВІДПОВІДНИХ КНОПОК на пульті керування обертувачем, - перекрити вентілем редуктору низького тиску подачу плазмостворюючого газу, - вимкнути, за необхідністю, систему охолодження внутрішнього корпусу-катод у 2 та плазмостворюючого сопла 4 (вимкнувши насос), - провести з'йом або перенастрій пальника для плазмової обробки матеріалів В наслідку використання винаходу досягається технічний результат, який дає змогу підвищити продуктивність та надійність пальника для плазмової обробки матеріалів 61496 Комп'ютерна верстка О В Кураєв 10 Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119