Плазматрон электродуговой с дугой косвенного действия

Настоящая полезная модель относиться к малогабаритным устройствам для получения плазменной струи (плазмотронам) из различных плазмоообазующих газов и может быть использована в различных отраслях промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве; судостроении и судоремонте; автомобилестроении и авторемонте; авиастроении и авиаремонте; заготовительных производствах и производствах связанные с утилизацией металлоконструкций. Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышении стабильности работы плазмотрона, улучшении управляемости параметрами плазменной струи, оперативности смены плазмообразующего газа. Указанная техническая задача достигается тем, что в предлагаемой полезной модели плазмотрона электродугового с дугой косвенного действия, содержащего механизм контактного возбуждения электрической дуги, размещенного соосно в корпусе подвижного центрального электрода и съемное сопло, выполняющее функцию второго электрода, обеспечивающее возможность образования электроразрядной камеры, устройство вихревой стабилизации дуги вблизи оси плазматрона, согласно полезной модели тем, что в состав плазмотрона входят размещенные соосно в Т-образном корпусе, сопло, закрепляемое в аноде, устройство вихревой стабилизации, электроразрядная камера формируемая поверхностями сопла, изолятора и устройства вихревой стабилизации, механизм центрирования устройства вихревой стабилизации относительно изолятора и сопла, устройство регулировки положения вольфрамового электрода и механизм контактного возбуждения электрической дуги, вольфрамовый электрод, а так же змеевик, отходящий от регулятора подачи газа и примыкающий к аноду снаружи, при этом центральный электрод из вольфрама закреплен в толкателе, который в свою очередь, перемещается, соосно устройству вихревой стабилизации, а в качестве плазмообразующего вещества используется газ или смеси газов. Кроме того, корпус содержит курок, представляющий собой, включатель подачи электропитания на электрод и регулятор подачи газа, представляющий собой, пускорегулирующий механизм. Кроме того, устройство вихревой стабилизации содержит каналы представляющие собой четырехзаходную трапецеидальную резьбу. Кроме того, электрод выполнен из иридия или гафния.

Настоящая полезная модель относиться к малогабаритным устройствам для получения плазменной струи (плазмотронам) из различных плазмоообазующих газов и может быть использована в различных отраслях промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве; судостроении и судоремонте; автомобилестроении и авторемонте; авиастроении и авиаремонте; заготовительных производствах и производствах связанные с утилизацией металлоконструкций.

Из существующего уровня техники известна электродуговая плазменная горелка охлаждаемая парами рабочей жидкости, содержащая фланец, выполненный в виде штуцера и снабжен перегородкой с центральным отверстием, в котором помещен трубчатый электрод с возможностью образования нагревательного элемента, состоящего из испарителя и пароперегревателя, отделенных перегородкой, при этом испаритель, расположенный в резервуаре, снабжен на его поверхности пазами для отвода пара в коллектор из кольцевой проточки на поверхности пароперегревателя, расположенного вне резервуара, и капиллярно-пористой оболочкой, при этом диэлектрическая трубка установлена с возможностью совместного центрирования завихрителя, трубчатого электрода и диэлектрической трубки и выступает в резервуаре за торец трубчатого электрода, ходовой винт установлен неподвижно вдоль оси стержневого электрода в торцевой стенке и выполнен с образованием полости с торцевой кольцевой опорной поверхностью, взаимодействующей с возвратной пружиной, и с радиальной прорезью вдоль оси ходового винта, ходовая гайка соединена при помощи резьбы с ходовым винтом, взаимодействуя опорной поверхностью с токопроводом в виде штыря, торец ползуна, выступающий из полости винта, снабжен кнопкой, выступающей из отверстия ходовой гайки с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения. (Патент RU 2278328 опубл. 20.06.2006),

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является плазмотрон электродуговой, выполненный с возможностью возбуждения дуги косвенного действия, содержащий размещенные соосно в корпусе подвижный центральный электрод и выполняющее функцию второго электрода съемное сопло, электроразрядную камеру, устройство регулировки положения электрода, механизм контактного возбуждения электрической дуги и устройство вихревой стабилизации дуги, (Полезная модель RU 99678 B23K 10/00, опубл. 20.11.2010).

Недостатки аналога и прототипа связаны с тем, что давление плазмообразующих паров внутри плазмотрона, нестабильно и зависит от прогрева элементов плазмотрона и количества оставшейся плазмообразующей жидкости, а так же, с небольшим количеством содержащейся в плазмотроне плазмообразующей жидкости, что приводит к необходимости частых дозаправок. В процессе работы плазмотрона давление зависит также от количества тепла, отраженного на сопло обрабатываемым материалом, от начальной температуры плазмообразующего узла плазмотрона, неравномерного распределения давления внутри резервуара с рабочей жидкостью, качества теплопередачи от сопла к испарителю, зависящего от состояния сопрягаемых поверхностей, степени износа катода. Следствием указанных недостатков является длительное время выхода на рабочий режим, непродолжительно время работы в рабочем режиме, нестабильность плазменной струи.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является повышении стабильности работы плазмотрона, улучшении управляемости параметрами плазменной струи, оперативности смены плазмообразующего газа.

Указанная техническая задача достигается тем, что в предлагаемой полезной модели плазмотрона электродугового, выполненного с возможностью возбуждения дуги косвенного действия, содержащем размещенные соосно в корпусе подвижный центральный электрод и выполняющее функцию второго электрода съемное сопло, электроразрядную камеру, устройство регулировки положения электрода, механизм контактного возбуждения электрической дуги и устройство вихревой стабилизации дуги, согласно полезной модели, он снабжен анадом, змеевиком, регулятором подачи газа и изолятором, при этом корпус выполнен Т-образным, механизм контактного возбуждения электрической дуги выполнен в виде подпружиненного толкателя, закрепленного в корпусе с возможностью перемещения соосно устройству вихревой стабилизации, съемное сопло закреплено в аноде, электроразрядная камера образована поверхностями сопла, изолятора и устройства вихревой стабилизации дуги, змеевик соединен с регулятором подачи газа и примыкает к аноду снаружи, а центральный электрод закреплен в подпружиненном толкателе. Кроме того, корпус снабжен курком, выполненным в виде включателя подачи электропитания на центральный электрод и регулятор подачи газа, представляющий собой, пускорегулирующий механизм. Кроме того, устройство вихревой стабилизации дуги содержит каналы в виде четырехзаходной трапецеидальной резьбы. Кроме того, центральный электрод выполнен из вольфрама или иридия или гафния.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:

На фиг.1 - изображен общий вид плазмотрона, включающий корпус (1), анод (2), сопло (3), змеевик (4), изолятор (5), регулятор электрода (6), кнопку запуска (7), курок подачи питания (8), регулятор подачи газа (9), штуцер подачи плазмообразующего газа (10).

На фиг.2 - изображен разрез плазмотрона без рукояти, содержащий корпус (1), анод (2), сопло (3), змеевик (4), изолятор (5), регулятор электрода (6), кнопку запуска (7), устройство вихревой стабилизации (11), электрод (12), болт змеевика (13), шнур катода (14), толкатель (15), возвратную пружину (16), заглушку (17), винт электрода (18). Электрод (12) может быть выполнен из вольфрама или иридия или гафния. Устройство вихревой стабилизации (11) содержит каналы представляющие собой четырехзаходную трапецеидальную резьбу, что позволяет придавать вращательное движение плазмообразующему газу. Корпус (1) содержит курок (8), представляющий собой, включатель подачи электропитания на электрод и регулятор подачи газа, представляющий собой, пускорегулирующий механизм.

Работает устройство следующим образом: оператор плазмотрона, убедившись в наличии электропитания и подачи плазмообразующего газа через штуцер (10), зажимает рукой курок (8), после чего, вращая маховичок регулятора подачи газа (9) подает небольшое количество плазмообразующего газа, который проходя через змеевик (5), болт змеевика (13) и устройство вихревой стабилизации (11) выходит через сопло (3). Установив небольшую подачу плазмообразующего газа оператор плазмотрона, не отпуская курок (8), кратковременно нажимает на кнопку запуска (7), которая посредством толкателя (15) вводит электрод (12) в контакт с соплом (3), в результате чего появляется электрическая дуга между электродом (12) и соплом (3). Получив электрическую дугу оператор плазмотрона, вращая маховичок регулятора газа (9) и регулятор электрода (6), добивается устойчивого горения дуги и требуемых параметров исходящей из сопла (3) плазмы. После выполнения указанных действий плазмотрон готов к использованию по назначению.

По сравнению с аналогом и прототипом предлагаемая полезная модель обладает повышенной стабильностью работы, улучшенной управляемостью параметрами плазменной струи, возможностью оперативной смены плазмообразующего газа.

1. Плазмотрон электродуговой, выполненный с возможностью возбуждения дуги косвенного действия, содержащий размещенные соосно в корпусе подвижный центральный электрод и выполняющее функцию второго электрода съемное сопло, электроразрядную камеру, устройство регулировки положения электрода, механизм контактного возбуждения электрической дуги и устройство вихревой стабилизации дуги, отличающийся тем, что он снабжен анадом, змеевиком, регулятором подачи газа и изолятором, при этом корпус выполнен Т-образным, механизм контактного возбуждения электрической дуги выполнен в виде подпружиненного толкателя, закрепленного в корпусе с возможностью перемещения соосно устройству вихревой стабилизации, съемное сопло закреплено в аноде, электроразрядная камера образована поверхностями сопла, изолятора и устройства вихревой стабилизации дуги, змеевик соединен с регулятором подачи газа и примыкает к аноду снаружи, а центральный электрод закреплен в подпружиненном толкателе.

2. Плазмотрон по п.1, отличающийся тем, что корпус снабжен курком, выполненным в виде включателя подачи электропитания на центральный электрод и регулятор подачи газа, представляющий собой пускорегулирующий механизм.

3. Плазмотрон по п.1 или 2, отличающийся тем, что устройство вихревой стабилизации дуги содержит каналы в виде четырехзаходной трапецеидальной резьбы.

4. Плазмотрон по любому пп.1-3, отличающийся тем, что центральный электрод выполнен из вольфрама или иридия, или гафния.