RU2017114669A

RU2017114669A - Система для плазменно-дуговой резки, включающая завихрительные кольца и другие расходные компоненты, и соответствующие способы работы

Info

Publication number: RU2017114669A
Application number: RU2017114669A
Authority: RU
Inventors: Джон ПИТЕРС
Original assignee: Гипертерм, Инк.
Priority date: 2016-04-11
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2018-10-29
Also published as: CN107454730B; WO2017180553A1; US10716200B2; US20170295637A1; CN107360660A; KR102408315B1; RU2661355C1; US10681799B2; US10638591B2; WO2017180551A1; US20170295636A1; EP4294133A3; AU2017250489A1; RU2655430C1; EP3443818A1; CN206908932U; CN107398626B; MX2018011668A; EP4294133A2; US20170295635A1

Claims

1. Завихрительное кольцо для плазмообразующего газа для плазменной горелки с жидкостным охлаждением, которое содержит:

по существу полое тело, имеющее дальний конец, ближний конец, внутреннюю область, образованную внутренней поверхностью, и внешнюю поверхность, причем дальний и ближний концы тела задают проходящую через них продольную ось, причем внутренняя область тела выполнена с возможностью размещения в ней электрода плазменной горелки;

первое отверстие, расположенное в области ближнего конца тела, причем первое отверстие выполнено с возможностью обеспечения сообщения по текучей среде из внутренней области на внешнюю поверхность тела;

второе отверстие, расположенное вокруг центральной части тела, причем второе отверстие выполнено с возможностью обеспечения сообщения по текучей среде с внешней поверхности во внутреннюю область тела; и

третье отверстие, включающее в себя по меньшей мере один проем, создающий завихрение, расположенный в области дальнего конца тела, причем третье отверстие связывает по текучей среде внутреннюю область тела с внешней областью и выполнено с возможностью создания вихревого потока плазмообразующего газа вокруг электрода у дальнего конца тела завихрительного кольца.

2. Завихрительное кольцо по п.1, в котором первое отверстие ориентировано по существу перпендикулярно продольной оси.

3. Завихрительное кольцо по п.1, в котором второе отверстие ориентировано по существу перпендикулярно продольной оси.

4. Завихрительное кольцо по п.1, в котором третье отверстие ориентировано по существу параллельно продольной оси.

5. Завихрительное кольцо по п.1, в котором по меньшей мере часть внутренней поверхности образует часть вихревой газовой камеры, ближнюю к третьему отверстию и имеющую с ним сообщение по текучей среде.

6. Завихрительное кольцо по п.5, в котором вихревая газовая камера дополнительно образована внешней поверхностью электрода.

7. Завихрительное кольцо по п.6, в котором второе отверстие включает в себя впуск в вихревую газовую камеру.

8. Завихрительное кольцо по п.6, в котором третье отверстие включает в себя выпуск из вихревой газовой камеры.

9. Завихрительное кольцо по п.1, дополнительно содержащее первый уплотнительный элемент между внутренней поверхностью завихрительного кольца и внешней поверхностью электрода, причем первый уплотнительный элемент расположен в осевом направлении между первым и вторым отверстиями.

10. Завихрительное кольцо по п.1, дополнительно содержащее второй уплотнительный элемент между внутренней поверхностью завихрительного кольца и внешней поверхностью электрода, причем второй уплотнительный элемент расположен в осевом направлении между вторым и третьим отверстиями.

11. Завихрительное кольцо по п.1, дополнительно содержащее рядом с ближним концом тела кольцевой проход для подачи, образованный внутренней поверхностью завихрительного кольца и внешней поверхностью электрода и выполненный с возможностью транспортировки потока газа во внутреннюю область завихрительного кольца.

12. Завихрительное кольцо по п.1, в котором второе отверстие включает в себя по меньшей мере один дозирующий проем.

13. Способ управления потоком плазмообразующего газа через завихрительное кольцо в плазменной горелке, причем завихрительное кольцо имеет по существу полое тело с дальним концом, ближним концом, внутренней областью, образованной внутренней поверхностью, и внешней поверхностью, причем дальний и ближний концы завихрительного кольца задают проходящую через них продольная ось, при этом способ содержит следующие этапы:

подают поток плазмообразующего газа во внутреннюю область завихрительного кольца рядом с ближним концом тела;

транспортируют поток плазмообразующего газа из внутренней области на внешнюю поверхность завихрительного кольца через первое отверстие, расположенное в области ближнего конца тела;

транспортируют поток плазмообразующего газа с внешней поверхности в вихревую газовую камеру во внутренней области завихрительного кольца через второе отверстие, расположенное в центральной части тела, причем вихревая газовая камера образована внутренней поверхностью завихрительного кольца и внешней поверхностью электрода, расположенного во внутренней области завихрительного кольца;

транспортируют поток плазмообразующего газа из вихревой газовой камеры во внешнюю область через третье отверстие, расположенное в области дальнего конца тела; и

обеспечивают при помощи третьего отверстия вихревое перемещение плазмообразующего газа вокруг электрода у дальнего конца тела.

14. Способ по 13, дополнительно содержащий этап, на котором дозируют плазмообразующий газ при помощи второго отверстия.

15. Способ по 13, дополнительно содержащий этап, на котором транспортируют поток плазмообразующего газа в радиальном направлении через первое отверстие по существу перпендикулярно продольной оси.

16. Способ по 13, дополнительно содержащий этап, на котором транспортируют поток плазмообразующего газа в радиальном направлении через второе отверстие по существу перпендикулярно продольной оси.

17. Способ по 13, дополнительно содержащий этап, на котором транспортируют поток плазмообразующего газа в осевом направлении через третье отверстие по существу параллельно продольной оси.

18. Способ по 13, в котором поток плазмообразующего газа подают во внутреннюю область завихрительного кольца в общем в осевом направлении, параллельно продольной оси.

19. Способ по 13, дополнительно содержащий этап, на котором создают уплотнение между внутренней поверхностью завихрительного кольца и внешней поверхностью электрода в месте между первым и вторым отверстиями в осевом направлении.

20. Способ по 13, дополнительно содержащий этап, на котором создают уплотнение между внутренней поверхностью завихрительного кольца и внешней поверхностью электрода в месте между вторым и третьим отверстиями в осевом направлении.

21. Способ управления потоком плазмообразующего газа через завихрительное кольцо в плазменной горелке, причем завихрительное кольцо имеет по существу полое тело с дальним концом, ближним концом, внутренней областью, образованной внутренней поверхностью, и внешней поверхностью, причем дальний и ближний концы завихрительного кольца задают проходящую через них продольную ось, при этом способ содержит следующие этапы:

подают поток плазмообразующего газа в осевом направлении во внутреннюю область завихрительного кольца рядом с ближним концом тела;

транспортируют поток плазмообразующего газа в радиальном направлении из внутренней области на внешнюю поверхность завихрительного кольца через первое отверстие, расположенное в области ближнего конца тела;

транспортируют поток плазмообразующего газа в радиальном направлении с внешней поверхности в вихревую газовую камеру во внутренней области завихрительного кольца через второе отверстие, расположенное в центральной части тела, причем вихревая газовая камера образована внутренней поверхностью завихрительного кольца и внешней поверхностью электрода, расположенного во внутренней области завихрительного кольца;

дозируют при помощи второго отверстия поток плазмообразующего газа по мере его перемещения в радиальном направлении от тела;

транспортируют поток плазмообразующего газа в осевом направлении из вихревой газовой камеры во внешнюю область через третье отверстие, расположенное в области дальнего конца тела; и