Электродуговая плазменная горелка

(51) 05 1/26 (2010.01) 05 1/42 (2010.10) 05 7/22 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Изобретение относится к(57) сельскохозяйственной технике и может быть использовано в качестве электропривода стригальных машин. В разработанном электроприводе стригальной машинки использование микроэлектродвигателя постоянного тока с постоянным магнитом с однофазным понижающим трансформатором и однофазным мостовым выпрямителем повышает надежную работу электропривода стригальной машинки.(72) Мукажанов Владимир Николаевич Курманбаев Галимжан Бекзулдаевич Арыстанов Нури Нигметуллаевич Ильянок Вычислав Михайлович 23046 Изобретение относится к низкотемпературным плазменным генераторам, рабочим телом является пар и может быть использовано в машиностроении,автомобилестроении,жилищно-коммунальном хозяйстве, авиационной, электротехнической и в других отраслях промышленности для осуществления различных видов плазменной обработки - резки и сварки и термической обработки материалов. Более точно изобретение относится к тем генератором низкотемпературной плазмы(плазматронам), в которых используемый для охлаждения вода, в процессе охлаждения превращаясь пар, используется в качестве плазмообразующей среды. Распространенным решением по осуществлению этого процесса является подвод испаряющей жидкости в рабочую камеру через влаговпитывающие или пористые материалы. При этом вода с поверхности нагрева испаряется за счет пузырькового или пленочного кипения под действием высокой температуры дуги (,2071190, С 1. Бюллетень 36, 27.12.96). Наиболее близким по технической сущности является устройства, (2072640, С 1. Бюл. 27.01.97) электродуговая плазменная горелка для резки и сварки материалов. В этих плазматронах электроплазменная горелка имеет корпус с аксиально установленными сопломанодом, а также резервуар для рабочей жидкости,заполненным влаговпитывающим материалом. Соединяющий корпус с резервуаром патрубок заполнен пористым теплопроводным материалом. Жидкость,впитываемая этим материалом,испаряется, и пар через каналы поступает в разрядную камеру. Каналы выполнены в кольце,установленном между пористым материалом теплопроводным материалом и соплом - анодом. А некоторые плазматроны (2060131, С 1. Бюл. 20.05.96) снабжаются установленной в электрододержателе диэлектрической трубкой. Система парообразования выполняется в виде двух коаксиальных трубок с утолщенными конусообразными концами, расширяющимися к рабочему торцу плазматрона,а также установленных между ними калиброванных проволочек. На внутренней поверхности наружной трубки выполнены продольные установки. Внутренняя трубка установлена в контакте с диэлектрической трубкой. Многозаходные канавки выполнены на наружной цилиндрической поверхности внутренней трубки, а цилиндрические концы трубок расположены в полости корпуса. Полость корпуса заполнена пропитанной водой ватой. Главным недостатком этих плазматронов является неэффективная система подачи охлаждающей жидкости при пленочном кипении. Пленочное кипения воды возникает при достижении температуры кипения и выше. При этом паровой пленка препятствует поступлении новых порции охлаждаемых жидкости на поверхность нагрева, что приводит к снижению коэффициента теплоотдачи и 2 повышению температуры стенок поверхности нагрева. При этом наступает кризис теплоотдачи,охлаждаемое изделие перегревается. Таким образом,уменьшается ресурс работы электродов. Задача предлагаемого изобретения является разработка парового малогабаритного плазматрона для резки и сварки материалов, обеспечивающий высокий ресурс работы электродов и высокую эффективность системы подачи воды для охлаждения и рабочей среды. Достигаемым техническим результатом изобретения является, повышения технических характеристик плазматрона вследствие разработки системы эффективного подачи воды для охлаждения и рабочего тело позволяющий работать его в разных режимах. Технический результат изобретения достигается тем, что в отличие от известных устройств, в предлагаемом изобретении,дополнительно устанавливается вибрационная система, состоящих из постоянного магнита и катушки переменного тока звуковой частоты. На фиг. 1 представлен малогабаритный паровой плазматрон с вибрационной системой. Эта система состоит из постоянного магнита 13 и электромагнитной катушки 10. Постоянный магнит с кольцевым зазором надевается на корпус плазмотрона 16. В этот зазор между корпусом плазматрона устанавливается электромагнитная катушка. Каркас последнего присоединен непосредственно к стержню катода через четырьмя железными пластинами 27. Железные пластины свободно двигаются вместе со стержнем катода, по прорезам сделанного во внутреннем корпусе плазматрона 16. Стержень катода удерживается направляющей 6, изоляционной 5, а также регулирующей 17 втулкой и состоит из двух частей,половина из медной трубки, а другая круглой железной ставки 8. В медной катодной обойме 3 запрессована термоэмиссионная ставка из циркония или гафния 28. Катод закручивается в железную ставку 8 и может отрегулироваться зависимости от режима работы. Резервуар воды состоит из 2 частей. В первой части вода 18 попадает через патрубок из внешней среды, а потом заполняет вторую часть 29,где находится катушка 10. Пористый материал 7 устанавливает в завихрительных каналах 30. В качестве пористого материала может быть использована каолитовая вата, углеткань, войлок или специальная пористая керамика. Аппарат работает следующим образом. Вода заполняют резервуары аппарата 18 и 29 из внешнего источника воды. Нажатием кнопки 23 зажигается дуга. Далее отпуская кнопку, катод приходит в исходное положение с помощью демпферной резины 19. При этом вода, проходя через пористый материал 7, под действием высокой температуры испаряется и по вихревым каналом 30 поступает в рабочую камеру, где под действием дуги превращается в плазмообразующую среду и выходит из отверстие сопла. При этом, подается в катушку 10 переменный ток определенной частоты,заставляющий стержень вместе с катушкой 23046 плазматрона вибрировать. Такая система эффективна даже при возникновении пленочного кипения, так как вибрация стержня и катушки создает давление в воде. Это колебания свою очередь создает импульсную силу, воздействующую с одной стороны непосредственно на пористый материал, обеспечивающий стабильную подачу воды на охлаждаемые поверхности, а другой разрушающий паровую пленку. Таким образом,повышается эффективность подачи воды, и тем самым увеличивается ресурс работы электродов. Образец парового плазматрона с вибрационной системой показано в фиг. 1. Проведенные ресурсные испытания устройства показали, что износ сопло уменьшилась на 40-50, а ресурс работы термохимических катодов увеличилась почти на 3040 и составил около 30 часов непрерывной работы. При этом максимальная толщина разрезаемого изделия увеличилась с 7-8 мм(низкоуглеродистые и низколегированные стали) до 9-10 мм для алюминия и его сплавов с 3-4 мм до 5-6 мм. А скорость резки увеличилась на 25-30. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Электродуговая плазменная горелка. включающий поджигание дуги между электродами,подвод к зоне горения охлаждающей жидкости и плазмообразующей среды, обжатие и стабилизация дежурной дуги,отличающаяся тем. что дополнительно снабжен вибрационной системой,состоящий из постоянного магнита и звуковой катушки переменного тока.