Устройство для дуговой обработки металлов

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкциям электродуговых устройств, используемых для плавки, нагрева, сварки и т.д. Цель изобретения - увеличение ресурса работы катода путем повышения точности его установки. Устройство состоит из корпуса 1, катода 4 и водоохлаждающей трубки 2, выполненной в виде правильной многогранной призмы. Боковые ребра призмы плотно прилегают к водоохлаждаемой полости катода 4, образуя сегментные каналы для отвода воды. Площади поперечного сечения сегментных каналов и центрального осевого отверстия равны. Равенство площадей поперечных сечений водоохлаждающей трубки 2 и сегментных каналов обеспечивает неразрывность охлаждающего потока. Выполнение трубки в виде правильной многогранной призмы обеспечивает точность центровки катода относительно потока воды, а также равномерный теплоотвод от катода. 1 табл., 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А3 (l9) (И) щ) 5 В 23 К 35/02." ;; ЯЮЗН3

; ц „т :,. т»™,:,ц=,.

Е, БЛИОТЕ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4452974/31-27 (22) 11.05.88 (46) 15.05.90. Бюл. М 18 (71) Институт электросварки им.Е.О.Патона АН УССР и Свердловский завод по обработке цветных металлов (72) Е.В..Ковалевкий,, Л.А.Сидоренко, А.Я.Таран, А.Н.Тишкин, А.Н.Бачериков и В.С.Масленников (53) 621.791.75 (088.8) (56) Авторское, свидетельство СССР

N- 420422, кл. В 23 К 35/00, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДУГОВОЙ ОБРАБОТКИ

МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкциям электродуговых устройств, используемых для плавки, нагрева, сварки и т.д.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкциям электродуговых устройств, и может быть использовано для резки, сварки, нагрева металлов и т.д.

Цель изобретения — увеличение ресурса работы катода путем повышения точности его установки относи.тельно водоохлаждающей трубки.

На фиг.1 представлена конструкция .устройства для дуговой обработки ме-, таллов; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1.

Устройство для дуговой обработки металлов состоит из корпуса 1, водоЦель изобретения — увеличение ресурса работы катода путем повышения точности его установки. Устройство состоит из корпуса 1, катода 4 и нодоохлаждающей трубки 2, выполненной -в виде правильной многогранной призмы.

Боковые ребра призмы плотно прилегают к водоохлаждаемой полости катода 4, образуя сегментные каналы для отвода воды. Площади поперечного сечения сегментных каналов и Центрального осевого отверстия равны. Равенство площадей поперечных сечений водоохлажцающей трубки 2 и сегментных каналов обеспечивает неразрывность охлаж- . дающего потока. Выполнение трубки в виде правильной многогранной призмы обеспечивает точность центровки катода относительно потока воды, а также равномерный теплоотвод от катода ° табл., 2 ил. охлаждающей трубки 2, выходной раструб которой выполнен по форме водоохлаждаемой полости катода 3, в кото-, рый запрессована катодная вставка 4.

Катод крепится к корпусу при помощи накидной гайки 5.

Для обеспечения точной установки катода относительно потока охлаждающей воды водоохлаждающая трубка выполне- Ф" на в виде правильной .многогранной Ъ» призмы, боковые ребра которой плотно прилегают к охлаждаемой полости катода.

Поток охлаждающей воды, выходя из центрального осевого отверстия

1563932

S /S Эрозия электрода, г/Кл

Пример S „, мм

8 10

3 10

2 ° 10

39,6

35,6

43,5

1,0

0,9

1,1 ризменной трубки, равномерно омыает водоохлаждаемую полость катода выходит по сегментным каналам 6, образованным внутренней поверхностью охлаждаемой полости катода и гранями правильной многогранной призмы.

Равенство площадей поперечных сечений водоохлаждающей трубки и сегентных каналов обеспечивает неразывность охлаждающего потока, что пособствует оптимальному теплоотводу т катода.

Повышение точности центровки

1 атода, относительно потока охлаж(Дающей воды, обеспечивает равномерный еплоотвод от катода, что исключает перегрев отдельных участков вставки как следствие, снижает его эрозию.

Центровка катода по боковым граням 20 ризмы позволяет полностью использоать поверхность водоохлаждаемой поости катода для теплоотвода.

Пример. Испытывают устройство для дуговой обработки. Берут катоды 25 с диаметром водоохлаждаемой полости

0=17 мм. При этом водоохлаждающую

,грубку выполняют в виде правильной

Шестигранной призмы. Суммарная плошадь поперечного сечения сегментных каналов, образованных внутренней поверхностью охлаждаемой полости катода и гранями призмы 8=39,6 мм . Диаметр

2 осевого отверстия водоохлаждающей трубки 0 =7,1 мм. Площадь поперечНого сечения осевого отверстия трубки $ =39,6 мм

Испытания проводят на токе 1000 А использованием в качестве плаэмообразующего газа азота технического

3 сорта. (ГОСТ 9293-74). Ресурс рабо40

TbI катода оценивают по величине весовой эрозии.

Результаты испытаний приведены

В таблице.

Анализ результатов экспериментов позволяет сделать следующие выводы.

Соотношение площадей S /$=1,0 обеспечивает оптимальный уровень эрозии катода (пример 1). Уменьшение площади поперечного сечения осевого отверстия трубки приводит к снижению скорости воды в отводящих каналах, образованию паровых подушек и, как следствие, снижает эффективность охлаждения и повышает уровень эрозии (пример 2). Увеличение площади поперечного сечения осевого отверстия охлаждающей трубки приводит к снижению эффективности охлаждения донной части охлаждаемой полости катода и, как следствие, увеличению его эрозии (пример 3) .

Таким образом, указанное соотношение площадей можно считать оптимальным.

Предлагаемое устройство позволяет повысить ресурс катода; упростить точную установку катода в устройстве.

Незначительное увеличение трудоемкости изготовления охлаждающей трубки окупается за счет увеличения ресурса работы катода.

Формула изобретения

Устройство для дуговой обработки металлов, содержащее электропровод- . ный корпус, термический термокатод и водоохлаждающую трубку с центральным осевым отверстием, выходной раструб которой выполнен в форме водоохлаждаемой полости катода, о т л и ч а ю щ е е. с я тем, что, с целью увеличения ресурса работы катода путем повышения точности его установки. водоохлаждающая трубка выполнена в виде правильной многогранной призмы, боковые ребра которой плотно прилегают к водоохлаждаемой полости катода, образуя сегментные каналы для отвода воды, при этом площади поперечного сечения сегментных каналов и центрального осевого отверстия равны.

1563932

4ЪЯ1

Составитель А.Гаврилов

Техред Л.Олийнык Корректор Т.Палий

Редактор И.Сегляник

Заказ 1126 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101