Изобретение относится к плазменной обработке материалов и может быть использовано при механизированной и ручной резке, сварке, напылении и других видах обработки материалов во всех отраслях промышленности. The invention relates to plasma processing of materials and can be used in mechanized and manual cutting, welding, spraying and other types of processing of materials in all industries.
Известен плазмотрон ВПР 9А для воздушно-плазменной обработки черных и цветных металлов, содержащий сопловую крышку (гайку), соединенную посредством резьбы с соплом. Внутри сопловой крышки размещен изолятор и катододержатель с катодом. Сопловая крышка в месте соединения с корпусом плазмотрона имеет резиновое уплотнение. Known plasmatron VPR 9A for air-plasma processing of ferrous and non-ferrous metals, containing a nozzle cover (nut) connected by thread to the nozzle. An insulator and a cathode holder with a cathode are placed inside the nozzle cover. The nozzle cap at the junction with the plasma torch body has a rubber seal.
Недостатком известного плазмотрона являются его невысокие эксплуатационные свойства, связанные, во-первых, с неплотным контактом по резьбе сопла и сопловой крышки и, вследствие этого, неудовлетворительными условиями теплопередачи от сопла к охлаждаемой сопловой крышке; во-вторых, для фиксации сопла в сопловой крышке необходимо с усилием протягивать резьбовое соединение между соплом и сопловой крышкой, что приводит к увеличению времени обслуживания плазмотрона и требует наличия специального инструмента; в-третьих, при недостаточном охлаждении, возникающем при падении давления в подводящей воду магистрали, происходит преждевременный износ резинового уплотнения и выход плазмотрона из строя. A disadvantage of the known plasma torch is its low operational properties, associated, firstly, with loose contact on the threads of the nozzle and nozzle cover and, as a result, unsatisfactory heat transfer conditions from the nozzle to the cooled nozzle cover; secondly, to fix the nozzle in the nozzle cover, it is necessary to pull the threaded connection between the nozzle and the nozzle cover with force, which leads to an increase in the time for servicing the plasma torch and requires a special tool; thirdly, with insufficient cooling arising from a drop in pressure in the supply water of the line, premature wear of the rubber seal and the failure of the plasma torch occur.
Задачей изобретения является создание надежного и экономичного плазмотрона с высокими эксплуатационными свойствами. The objective of the invention is to provide a reliable and economical plasmatron with high performance properties.
На чертеже представлен плазмотрон в общем виде. The drawing shows a plasmatron in general form.
Плазмотрон для обработки материалов содержит сопло 1, сопловую крышку 2, изолятор 3 с размещенным в нем катододержателем 4 с катодом 5. Сопло 1 выполнено разборным в виде корпуса 6 с отверстием 7 в виде усеченного конуса, большим основанием обращенного к рабочему торцу и установленного в отверстии 7 наконечника 8 с центральным выходным каналом 9 и наружной поверхностью 10, сопряженной с поверхностью отверстия 7 корпуса 6. Часть наружной поверхности корпуса 6 выполнена конической и сопряжена с сопловой крышкой 2. Минимальный диаметр отверстия 7 корпуса 6 больше наружного диаметра катода 5. The plasma torch for processing materials contains a nozzle 1, a nozzle cover 2, an insulator 3 with a cathode holder 4 with a cathode 5 located therein. The nozzle 1 is made collapsible in the form of a housing 6 with an opening 7 in the form of a truncated cone, with a large base facing the working end and installed in the hole 7 of the tip 8 with the central output channel 9 and the outer surface 10, conjugated with the surface of the hole 7 of the housing 6. Part of the outer surface of the housing 6 is made conical and mated with the nozzle cover 2. The minimum diameter of the hole 7 cor 6 whisker greater than the outer diameter of the cathode 5.
Плазмотрон работает следующим образом. Плазмотрон устанавливается в эксплуатационное положение. В полость между сопловой крышкой 2 и сопловым корпусом 6 подается вода для охлаждения соплового наконечника 8. Плазмообразующий газ, например, воздух подается в канал 9, где зажигается дуга, которая горит между катодом 5 и металлом (не показан). Коническая поверхность 10 соплового наконечника 8 имеет плотный контакт с внутренней конической поверхностью соплового корпуса 6, что способствует теплопередаче от соплового наконечника 8 к водоохлаждаемому сопловому корпусу 6. Внутренняя поверхность сопловой крышки 2 сопрягается по конусу с наружной поверхностью 11 соплового корпуса 6 и выполнена криволинейной с радиусом, например, 2 мм, что обеспечивает по окружности плотный контакт с наружной поверхностью 11 соплового корпуса 6 и не позволяет охлаждающей жидкости попадать в зону плазменно-дуговой обработки. The plasma torch works as follows. The plasma torch is installed in the operational position. Water is supplied into the cavity between the nozzle cover 2 and the nozzle body 6 to cool the nozzle tip 8. Plasma-forming gas, for example, air is supplied to channel 9, where an arc is ignited that burns between the cathode 5 and the metal (not shown). The conical surface 10 of the nozzle tip 8 is in close contact with the inner conical surface of the nozzle body 6, which contributes to heat transfer from the nozzle tip 8 to the water-cooled nozzle body 6. The inner surface of the nozzle cover 2 is conically mated with the outer surface 11 of the nozzle body 6 and is curved with a radius , for example, 2 mm, which ensures tight contact around the outer surface 11 of the nozzle body 6 and prevents coolant from entering the plasma zone of arc processing.
Для замены соплового наконечника 6, в случае его износа, необходимо отключить подачу воздуха и электроэнергии и перемещать катододержатель 4, с установленным в нем катодом 5, в направлении соплового наконечника 8 до тех пор, пока катод 5 не войдет в отверстие 8 и не упрется в сопловой наконечник 8. Далее продолжая перемещать катододержатель 4 выдавливают сопловой наконечник 8 из соплового корпуса 6. Катододержатель 4 возвращается в исходное положение, а в отверстие 7 соплового корпуса 6 вставляется с незначительным усилием новый сопловой наконечник. В плазмотрон подается плазмообразующий газ, зажигается электрическая дуга и возобновляется процесс обработки материала. To replace the nozzle tip 6, in case of wear, it is necessary to turn off the air and electric power supply and move the cathode holder 4, with the cathode 5 installed in it, in the direction of the nozzle tip 8 until the cathode 5 enters the hole 8 and rests against nozzle tip 8. Then, while continuing to move the cathode holder 4, the nozzle tip 8 is squeezed out of the nozzle body 6. The cathode holder 4 is returned to its original position, and a new nozzle tilt is inserted into the hole 7 of the nozzle body 6 with little effort. nick. Plasma-forming gas is supplied to the plasma torch, an electric arc is ignited, and the process of processing the material is resumed.