[go: up one dir, main page]

SU1680463A1 - Plasma burner - Google Patents

Plasma burner Download PDF

Info

Publication number
SU1680463A1
SU1680463A1 SU894644096A SU4644096A SU1680463A1 SU 1680463 A1 SU1680463 A1 SU 1680463A1 SU 894644096 A SU894644096 A SU 894644096A SU 4644096 A SU4644096 A SU 4644096A SU 1680463 A1 SU1680463 A1 SU 1680463A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
burner
insulator
cavity
plasma
collector
Prior art date
Application number
SU894644096A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Никитович Тимошенко
Андрей Вадимович Тимофеев
Александр Дементьевич Цымбал
Игорь Сергеевич Углев
Виктор Васильевич Слюсаревский
Геннадий Сергеевич Левченко
Original Assignee
Институт Электросварки Им.Е.О.Патона
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Электросварки Им.Е.О.Патона filed Critical Институт Электросварки Им.Е.О.Патона
Priority to SU894644096A priority Critical patent/SU1680463A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1680463A1 publication Critical patent/SU1680463A1/en

Links

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к плазменной обработке электропроводных материалов и может быть использовано дл  плазменной преимущественноточечной сварки черных и цветных металлов. Цель изобретени  - уменьшение поперечных габаритов горелки и повышение ее эксплуатационной надежности Дл  этого корпус 7 горелки и электро- додержатель с коллектором 9 объединены в неразборный узел с помощью залитого или запрессованного между ними изол тора 10 из компаунда Система охлаждени  горелки, выполненна  одним каналом, заключена внутри неразборного узла. Водоох- лаждаемые полости корпуса 7 и коллектора 9 соединены между собой трубками 11 из диэлектрического материала расположенными в изол торе 10 из компаунда вдоль оси горелки 3 илThe invention relates to the plasma treatment of electrically conductive materials and can be used for plasma mainly point welding of ferrous and non-ferrous metals. The purpose of the invention is to reduce the transverse dimensions of the burner and increase its operational reliability. For this, the burner housing 7 and the electric holder with manifold 9 are combined into a non-separable assembly using a compound 10 insulator 10 filled in or pressed between them. The burner cooling system, made in one channel, is enclosed inside fixed knot. The water-cooled cavities of the housing 7 and the collector 9 are interconnected by tubes 11 of a dielectric material located in the compound insulator 10 along the axis of the burner 3 or

Description

ЁYo

Изобретение относитс  к плазменной обработке электропроводных материалов и может быть использовано дл  плазменной, преимущественно точечной, сварки черных и цветных металлов.The invention relates to the plasma treatment of electrically conductive materials and can be used for plasma, mainly spot, welding of ferrous and non-ferrous metals.

Цель изобретени  - уменьшение поперечных габаритов горелки и повышение ее эксплуатационной надежности.The purpose of the invention is to reduce the transverse dimensions of the burner and increase its operational reliability.

На фиг. 1 показана горелка, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.FIG. 1 shows a burner, a longitudinal section; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. one.

Горелка содержит неразборный узел с зафиксированным в нем с помощью накидной гайки 1 изол тором 2, плазмообразую- щим соплом 3, защитным соплом 4 и медно-вольфрамовой электродной вставкой 5, установленной при помощи резьбового соединени  с уплотнением 6. Неразборный узел горелки состоит из корпуса 7 со штуцером 8 дл  подвода защитного газа и электрододержател  с коллектором 9, разделенных между собой изол тором 10 из компаунда в котором выполнены полость дл  электрододержател  и параллельно оси горелки каналы дл  прохода охлаждающей жидкостиThe burner contains a non-separable unit with insulator 2, plasma-forming nozzle 3, protective nozzle 4 and copper-tungsten electrode insert 5 installed with a captive nut 1 and installed with a threaded joint with a seal 6. Disassembled assembly of the burner consists of body 7 with fitting 8 for supplying protective gas and electrode holder with collector 9, separated by an insulator 10 from a compound in which a cavity for the electrode holder and parallel to the axis of the burner are made channels for the passage of cooling liquid STI

Каналы образованы трубками 11 из диэлектрического материала, присоединенными к гильзам 12 и 13.The channels are formed by tubes 11 of a dielectric material attached to sleeves 12 and 13.

Электрододержатель включает коакси- ально расположенные внутреннюю трубку 14 со штуцером дл  присоединени  к магистрали вод ного охлаждени  и наружную трубку 15, сопр женную с защитной втулкой 16. образующие между собой полость дл  прохода охлаждающей жидкости Наружна  трубка 15 имеет резьбу дл  присоединени  электродной вставки 5, каналы 17 на боковой поверхности, изготовленные пр мыми на узкой части трубки и в виде многозаходО 00The electrode holder includes a coaxially arranged inner tube 14 with a fitting for connection to the water cooling line and an outer tube 15 mated with a protective sleeve 16. forming a coolant passage cavity between them Outer tube 15 has a thread for connecting the electrode insert 5, channels 17 on the side surface, made straight on the narrow part of the tube and in the form of multiple pass 00

оabout

Јь ОО About

соwith

ной винтовой канавки в широкой ее части, и отверстие, 18 дл  выхода воды из электродо- держател  в коллектор 9. В коллекторе выполнены две полости 19 и 20, кажда  из которых несколькими каналами св зана с полостью охлаждени  21 корпуса 7. Число каналов зависит от проходного сечени  трубки 14, которое определ етс  из условий охлаждени  горелки. Полость 20 через штуцер 22 соедин етс  с магистралью дл  отвода охлаждающей воды, В нижней части коллектора 9 имеетс  камера 23 дл  плазмо- образующего газа, соединенна  каналом 24 со штуцером 25. Наружна  поверхность изол тора 2 и внутренн   поверхность корпуса 7 совместно образуют камеру 26 дл  защитного газа. В плазмообразующем сопле 3 кромки осевого центрального канала выполнены каналы 27 дл  прохода защитного газа из камеры 26 в зазор между плазмо- образующим соплом 3 и защитным соплом 4 В теле электродной вставки 5 предусмотрены пазы дл  захвата специальным ключом .a wide helical groove in its wide part and a hole 18 for water to flow from the electrode holder to the collector 9. The cavity has two cavities 19 and 20, each of which is connected to the cooling cavity 21 of the housing 7 by several channels. The number of channels depends on the flow area of the tube 14, which is determined from the burner cooling conditions. The cavity 20 through the nozzle 22 is connected to the main line for cooling water removal. In the lower part of the collector 9 there is a chamber 23 for plasma-forming gas, connected by a channel 24 with the nozzle 25. The outer surface of the insulator 2 and the inner surface of the housing 7 together form the chamber 26 for protective gas. In the plasma-forming nozzle 3, the edges of the axial center channel are provided with channels 27 for the passage of protective gas from the chamber 26 into the gap between the plasma-forming nozzle 3 and the protective nozzle 4. In the body of the electrode insert 5, grooves are provided for gripping with a special key.

Горелка работает следующим образом.The burner works as follows.

Первоначально в горелку подаютс  защитный газ, плззмообразующий газ и вода. Плазмообразующий газ из камеры 23 по каналам 17 попадает в полость между электродной вставкой 5 и плазмообразующим соплом 3. При прохождении по винтовым канавкам в нижней части трубки 15 поток газа закручиваетс , После стабилизации расхода газа плазмообразующее сопло 3 подключаетс  к полюсу источника, высокочастотным осцилл тором возбуждаетс  дежурна  дуга между внутренней стенкой плазмообразующего сопла 3 и электродной вставкой 5. Вращающийс  поток плазмообразующего газа выносит дежурную дугу черезцентральныйканал плазмообразующего сопла 3, образу  на выходе из канала плазменную струю. При ка- сании плазменной струей издели  плазмообразующее сопло 3 отключаетс  от источника, между электродом и изделием автоматически возбуждаетс  рабоча  плазменна  дуга.Initially, a shielding gas, a plasma-forming gas and water are supplied to the burner. Plasma-forming gas from chamber 23 through channels 17 enters the cavity between electrode insert 5 and plasma-forming nozzle 3. As it passes through the screw grooves in the lower part of tube 15, the gas flow twists. a standby arc between the inner wall of the plasma-forming nozzle 3 and the electrode insert 5. A rotating plasma-forming gas stream carries a stand-by arc through the central channel of the plasma-forming nozzle 3, forming a plasma jet at the channel exit. When the plasma jet touches the product, the plasma-forming nozzle 3 is disconnected from the source, the working plasma arc is automatically excited between the electrode and the product.

Защитный газ, заполнив камеру 26, по каналам 27 проходит в зазор между плазмообразующим и защитным соплами, предотвраща  переброс дуги с одного сопла на другое и стабилизиру  дополнительно плазменную струю. За счет прохождени  газа по каналам 27 плазмообразующее сопло 3 дополнительно охлаждаетс .The protective gas, filling the chamber 26, passes through the channels 27 into the gap between the plasma-forming and protective nozzles, preventing the arc from moving from one nozzle to another, and additionally stabilizes the plasma jet. Due to the passage of gas through the channels 27, the plasma-forming nozzle 3 is further cooled.

Вода, поступа  в горелку по трубке 14, охлаждает электродную вставку 5, поднимаетс  вверх по зазору между трубками 14 и 15 и через отверстие 18 вытекает в полостьThe water entering the burner through the tube 14 cools the electrode insert 5, rises up the gap between the tubes 14 and 15 and flows out through the hole 18 into the cavity

19 коллектора 9. Из полости 19 по каналам, образованным в изол торе из компаунда 10 трубками 11, охлаждающа  жидкость попадает в полость 21 корпуса 7, далее по каналам в изол торе из компаунда в полость 20 коллектора 9 и через штуцер 22 уходит в магистраль дл  слива. За счет теплоотвода от корпуса 7 горелки происходит косвенное охлаждение плазмообразующего сопла 3 по19 of the collector 9. From the cavity 19 through the channels formed in the isolator from compound 10 by tubes 11, the cooling fluid enters the cavity 21 of the housing 7, then through the channels in the isolator from the compound into the cavity 20 of the collector 9 and through nozzle 22 goes to the main plum. Due to the heat sink from the burner body 7, the plasma-forming nozzle 3 indirectly cools

0 его контактной с корпусом поверхности. Пр мого охлаждени  электродной вставки и косвенного охлаждени  плазмообразующего сопла достаточно дл  предотвращени  возможности их тепловых перегрузок при0 its contact with the body surface. Direct cooling of the electrode insert and indirect cooling of the plasma-forming nozzle is sufficient to prevent their thermal overload during

5 сварке, преимущественно точечной, переменным током и посто нным током пр мой и обратной пол рности, так как в этом случае период включени  дуги составл ет 30- 40%.5, predominantly spot welding, alternating current and direct current of direct and reverse polarity, since in this case the period of switching on the arc is 30-40%.

0 Дл  замены электродной вставки 5 отвинчиваетс  накидна  гайка 1, вынимаютс  защитное сопло 4 и плазмообразующее сопло 3. Электродна  вставка вывинчиваетс  и ввинчиваетс  с помощью специального0 To replace the electrode insert 5, the cap nut 1 is unscrewed, the protective nozzle 4 and the plasma-forming nozzle 3 are removed. The electrode insert is unscrewed and screwed in using a special

5 ключа.5 keys.

В сравнении с прототипом применение изобретени  позвол ет повысить эксплуатационную надежность работы горелки за счет ликвидации герметизирующих уплот0 нений в системе охлаждени ; в 2-3 раза увеличить срок службы горелки за счет отсутстви  в неразборном узле деталей, которые могут выйти из стро  в результате нарушени  условий эксплуатации горелкиIn comparison with the prototype, the application of the invention allows to improve the operational reliability of the burner by eliminating the sealing seals in the cooling system; 2-3 times increase the service life of the burner due to the absence in the non-separable assembly of parts that can fail due to violation of the operating conditions of the burner

5 (остальные детали устройства заменимы ); уменьшить диаметр горелки за счет тол- щины изол тора между корпусом и электродержателем.5 (the remaining parts of the device are interchangeable); reduce the burner diameter due to the insulator thickness between the casing and the electric holder.

Эксплуатационные испытани  макетаPerformance test layout

0 плазменной горелки наружным диаметром 28 мм и длиной 90 мм показали надежность ее работы, высокую стойкость неплав щегос  электрода диаметром 2-5 мм м плазмооб- разующего сопла с диаметром0 plasma torch with an outer diameter of 28 mm and a length of 90 mm showed the reliability of its operation, the high resistance of a non-melting electrode with a diameter of 2–5 mm and a plasma-forming nozzle with a diameter

5 центрального канала 2-4 мм при сварке переменным током и посто нным током пр мой и обратной пол рности величиной до 300 А при ПВ 30%, расходе охлаждающей жидкости 3-6 л/мин, расходе плазмообра0 зующего газа 1-3 л/мин и защитного газа 3-9 л/мин.5 central channel 2–4 mm when welding with alternating current and direct current of direct and reverse polarity up to 300 A at a duty cycle of 30%, coolant flow rate 3–6 l / min, plasma gas flow rate 1–3 l / min and shielding gas 3-9 l / min.

Claims (1)

Формула изобретени  Плазменна  горелка, содержаща  изолированные корпус и электрододержатель сThe invention claims: A plasma torch comprising an insulated body and an electrode holder with 5 сообщающимис  полост ми охлаждени , закрепленное на корпусе сопло, изол тор, коллектор с полостью охлаждени , а также штуцеры дл  подвода и отвода воды, отличающа с  тем, что, с целью уменьшени  поперечных габаритов горелки и повышени 5 interconnected cooling cavities, a nozzle fixed on the body, an insulator, a collector with a cooling cavity, as well as fittings for supplying and discharging water, characterized in that, in order to reduce the transverse dimensions of the burner and increase ее эксплуатационной надежности, корпус, электрододержатель и коллектор неразъемно соединены изол тором, изол тор выполнен с полостью дл  электрододержател  и каналами дл  охлаждающей среды, параллельными оси горелки, коллектор установлен со стороны нерабочего торца горелки,its operational reliability, the housing, the electrode holder and the collector are inseparably connected by an insulator, the insulator is made with a cavity for the electrode holder and channels for the cooling medium parallel to the axis of the burner, the collector is installed on the non-working end of the burner, а I ПЯГТand I pagt 4U fll4U fll тt его полость соединена с полостью охлаждени  корпуса через один из каналов изол тора и со штуцером дл  отвода воды, а полость охлаждени  электрододержател  соединена со штуцером дл  подвода воды и с полостью охлаждени  корпуса через полость коллектора и второй канал изол тора.its cavity is connected to the cooling cavity of the housing through one of the insulator channels and to the fitting for draining water, and the cooling cavity of the electrode holder is connected to the fitting for water supply and to the cooling cavity of the housing through the collector cavity and the second insulator channel. 1313 фиг 2fig 2 16sixteen 7474 2525 2424 2323 фиг.дfig.d
SU894644096A 1989-01-30 1989-01-30 Plasma burner SU1680463A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894644096A SU1680463A1 (en) 1989-01-30 1989-01-30 Plasma burner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894644096A SU1680463A1 (en) 1989-01-30 1989-01-30 Plasma burner

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1680463A1 true SU1680463A1 (en) 1991-09-30

Family

ID=21425839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894644096A SU1680463A1 (en) 1989-01-30 1989-01-30 Plasma burner

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1680463A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2103129C1 (en) * 1997-03-03 1998-01-27 Александр Иванович Апуневич Method of plasma-arc welding of metals
RU2637548C1 (en) * 2016-06-08 2017-12-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ) Plasma torch

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Шатерин М.А. и др. Плазматрон дл плазменно-механической обработки, - Сварочное производство, 1986, № 8, с 27-28, *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2103129C1 (en) * 1997-03-03 1998-01-27 Александр Иванович Апуневич Method of plasma-arc welding of metals
RU2637548C1 (en) * 2016-06-08 2017-12-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ) Plasma torch

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5362939A (en) Convertible plasma arc torch and method of use
US3294953A (en) Plasma torch electrode and assembly
CA1258295A (en) Plasma-arc torch with gas cooled blow-out electrode
US5756959A (en) Coolant tube for use in a liquid-cooled electrode disposed in a plasma arc torch
RU2519245C2 (en) Liquid-cooled plasma torch nozzle, nozzle cap and torch head with such cap or caps
CN102474970B (en) Protective nozzle cap, protective nozzle cap retainer, and arc plasma torch having said protective nozzle cap and/or said protective nozzle cap retainer
US4558201A (en) Plasma-arc torch with gas cooled blow-out electrode
KR100827737B1 (en) Plasma arc torch, methods of assembling and disassembling a plasma arc torch, and method of replacing an electrode assembly of a plasma arc torch
JPS62296971A (en) Plasma arc-torch
US11865651B2 (en) Electrodes for gas- and liquid-cooled plasma torches
US4393298A (en) Liquid cooling for a welding torch
JPH0533520B2 (en)
SU1680463A1 (en) Plasma burner
RU2071189C1 (en) Plasma generator
RU93045033A (en) PLASMATRON
RU2058865C1 (en) Plasmatron
JPH04306486A (en) Metallurgical vessel
RU2060130C1 (en) Plasmotron
CN216146499U (en) Water-cooled plasma torch head
CA2350977C (en) A device with a plasma torch
US2783360A (en) Welding torch
GB2095520A (en) Plasma arc apparatus
RU2259262C1 (en) Plasma generator
RU20871U1 (en) PLASMOTRON
RU2050235C1 (en) Plasmatron