устройство для воздушно-плазменной резки

Формула изобретения

Устройство для воздушно-плазменной резки, содержащее соединенный с источником питания электрическим током резак с закрепленным на нем соплом и смеситель кислорода и воздуха в виде смесительной камеры с впускным отверстием для воздуха, отличающееся тем, что смеситель снабжен эжектором, при этом площади сечений проходных каналов эжектора, смесительной камеры и впускного отверстия для воздуха относятся как 1: 3: 5.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к термической резке металлов и может быть использовано в тяжелом, энергетическом, химическом и транспортном машиностроении, в судостроении и других отраслях промышленности.

Известно устройство для воздушно-плазменной резки металлов, содержащее соединенные с источником питания электрическим током и сжатым воздухом резак с закрепленным на нем соплом (1). Однако это устройство малопроизводительно.

Известно также устройство, содержащее соединенные с источником питания электрическим током и сжатым воздухом резак и узел диффузионного обогащения воздуха, обеспечивающий повышение содержания окислителя в плазмообразующей среде и повышение скорости резки. Это устройство выбрано в качестве прототипа. Его недостатком является низкая надежность селективных диффузионных мембран при попадании в них масел и других жидкостей.

В основу настоящего изобретения положена задача создания надежного устройства для плазменно-дуговой резки с использованием в качестве плазмообразующей среды воздуха с повышенным содержанием окислителя.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для воздушно-плазменной резки, содержащем соединенный с источником питания электрическим током резак с закрепленным на нем соплом и смеситель кислорода и воздуха в виде смесительной камеры с впускным отверстием для воздуха, смеситель снабжен эжектором, при этом площади сечений проходных каналов эжектора, смесительной камеры и впускного отверстия для воздуха относятся как 1:3:5.

Предлагаемое устройство приведено на чертеже.

Источник питания на чертеже не показан. Резак, входящий в устройство, состоит из корпуса 11, подсоединенного к нему посредством накидной гайки 13 сопла 14. В корпусе закреплено водоохлаждаемое электродное устройство 12, к которому посредством гайки-завихрителя 15 присоединен катод 1. К корпусу резака присоединены штуцеры 7 и 4 для подвода воды к электродному устройству для охлаждения катода 1 и сопла 14 соответственно. Слив воды осуществляют по штуцерам 6 и 8. В корпусе 11 закреплен смеситель 2, на входе которого смонтирован ниппель 5 для подачи кислорода в резак, кольцевой канал 3, выполненный в корпусе смесителя, сообщается с кольцевой щелью эжектора 10, засасывающего воздух из атмосферы через впускное отверстие 9.

Устройство работает следующим образом. Вода из коммуникации через штуцеры 4 и 7 поступает на охлаждение сопла 14 и катода 1 соответственно и из штуцеров 8 и 6 на слив. Кислород от баллона или сети подается к штуцеру 5 смесителя 2. Выходя из кольцевой щели эжектора 10, кислород создаст в центральном канале смесителя разрежение, благодаря которому воздух из атмосферы через отверстие 9 засасывается в смесительную камеру, расположенную между корпусом смесителя 2 и электродным устройством 12. Образовавшаяся смесь поступает в дуговой промежуток, и далее ионизированный высокотемпературный поток газов, выходящий из центрального отверстия сопла, осуществляет расплавление и удаление металла из разреза. Оптимальный состав смеси, при котором скорость резки достигает максимального значения, составляет 65-75% окислителя в смеси. Указанный состав смеси достигается при соотношении проходных сечений эжектора, смесителя и отверстия для воздуха, равном 1:3:5.

Изобретение позволяет повысить надежность работы устройства и отказаться от необходимости использования компрессоров.

Источники информации

1. Полевой Г. В. , Сухинин Г.К. Пламенная и газотермическая обработка материалов. М.: Машиностроение, 1993, с.271

2. Авторское свидетельство СССР 583573, заявка от 04.12.75.