Установка для плазменно-дуговой резки

 

i н i ° .

,. J 1 - ;,;„ " и, tC:

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 56071З

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт, саид-ву— (22) Заявлено 30.10.75 (21) 2182702/27 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.06.77. Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания 09.09.77 (51) М. Кл.

В 23 К 9/10

//В 23 К 31/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иаосретеннй н открытий (53) УДК 621.791,75. .037 (088.8) (72) Авторы изобретения

Э. М. Эсибян, В. Д. Доценко, В. Б. Малкин, Г. Б. Асоянц и М, Е. Данченко (71) Заявитель

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени ннстнэут электросварки им. Е. О. Патона (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПЛАЗМЕННΠ— ДУГОВОЙ РЕЗКИ

Изобретение относится к плазменно-дуговой резке металлов.

Известны устройства для управления током плазменной дуги в резаке, содержащие силовой выпрямитель с регулятором тока, которые обеспечивают наращивание тока дуги в пусковой период.

К числу таких устройств относятся выпрямители, в которых регулятор тока выполнен на магнитных элементах, например на магнитных усилителях или дросселях насыщения, а также выпрямители на управляемых вентилях — игнитронах, тиратронах, .нристорах.

Выбор параметров наращивания тока дуги (длительность, скорость) и их задание осуществляется в указанных устройствах непосредственно оператором путем изменения входных параметров цепей регулятора тока. Осуществляемый таким образом выбор параметров наращивания тока дуги, как правило, не позволяет получить их оптимальнык значений. При этом трудность выбора искомых параметров связана с необход мостью учитывать множество взаимосвязанных факторов, таких как величина тока и диаметр формирующего сопла, вид газа и его расход, давление газа в магистрали, длина соединительных коммуникаций резака и т.д. Установлено, что оптимальнымн параметрами наращивания тока дуги следует считать такую минимальновозможную длительность его наращивания до установленного значения, при которой не происходит двойного дугообразования.

Отклонение от оптимальных параметров наращивания тока может приводить в пусковой период, к разрушению плазменного резака и к снижению качества начала реза.

1 Более шнрокимн воэможностями в смысле задания и реализации программы наращивания тока обладают выпрямители на тирнсторах ввиду их динамических свойств. Поэтому в качестве прототипа выбрана установка, содержащая резак с газоподводом, управляемый выпрямитель на тиристорах с рог;лятором тока на полупроводниковых безынерционных элементах. Регулятор тока содержит блок фазоимпульсного управления тиристорами, регулирующий транзистор, к онденсатор, резистор и цепи их питания. Транзистор своей выходной цепью включен во входную цепь блока фазоимпульсного управления тиристорами, а на входе транзистооа включен конденсатор с резистором. Прн этом наращиванче тока осущест25 вляется следующим образом. На вход транзистора

560713

50 подают напряжение, определяющее величину заданного тока резки. По мере заряда конденсатора открывается транзистор, изменяя этим самым ток резки. Параметры наращивания тока дуги задаются

s данном случае параметрами цепи заряда к онденсатора. Изменяя величину емкости конденсатора или сопротивление резистора, можно изменять длительность и скорость наращивания тока дути. При этом параметры наращивания тока выбираются оператором, исходя из основного критерия — двойного дутообразования. Чтобы добиться удовлетворительного результата при настройке очередного режима резки, оператор вынужден производить серию экспериментов по определению необходимой длительности наращивания, изменяя в каждом эксперименте величину емкости и сопротивления и отмечая при этом визуально отсутствие или наличие двойной дути.

Целью предложенного технического решения является повышение производительности за счет автоматизации настройки режима резки.

Поставленная цель достигается за счет того, что во входную цепь регулятора тока введен блок памяти, а в газовую полость резака введен датчик давления, причем выход последнего соединен с

f выходом блока памяти.

Предлагаемое устройство обеспечивает автоматическую связь процесса нарастания давления газа в плаэменнрм резаке с процессом наращивания тока дуги. Определение параметров наращивания тока осуществляется до включения дуги путем определения зависимости изменения давления газа и плазменноМ резаке, аналогично которому составляется программа наращивания тока руги. Поскольку измерение мгновенных значений давления газа в резаке и реализацию программы плавного наращивания тока дуги производят последовательно в разные отрезки времени, то оптимальным техническим решением, обеспечивающим автоматизацию ввода программы наращивания тока, является введение в схему регулятора тока запоминающего устройства, к которому подключают электрический датчик давления, помещенньй в газовую полость резака, Кроме того, для согласования запоминающего устройства и входной цепи регулятора тока между ними устанавливают промежуточный элемент, названный согласующим.

На .чертеже приведена блок-схема устройства для управления током дуги. Она содержит силовой выпрямитель 1 с регулятором тока 2, блок памяти 3, электрический датчик давления 4 и резак 5.

Выпрямитель 1 выполнен на тиристорах и соединен с регулятором тока 2, которьй представляет собой устройство фазоимпульсного управления с регулирующим транзистором в его входной цепи. Выпрямитель 1 своим выходом подключен к плазменному резаку 5 и обрабатываемому изделию б.

Во входную цель регулятора тока 2 введен блок памяти 3, состоящий из запоминающего н согласую5

20 г5

35 щего устройсч. R газовую полость резака 5 введен электрический датчик давления 4, выход которого соединен с блоком памяти 3.

В качестве запоминающего устройства выбрано устройство с магнитной записью на кольцевую ленту, Оно состоит из головки записи и головки воспроизведения и механизма подачи ленты к указанным головкам. В качестве согласующего устроиства использован усилитель, яостоянного тока, а датчик давления выбран реостатного типа, не требующий усиления выходного сигнала.

Принцип работы предлагаемого устройства заключаетгя в следующем. До зажигания дуги в резак подается плазмообразующий газ, начальный расход которого устанавливается, исходя из технологических требований к процессу резки. В газовой полости резака устанавливается соответствующее начальное давление газа. При мгновенном полном перекрьпии выходного соплового отверстия резака в его полости повышается давление до конечной величины, равной магистральному давлению. Головка записи фик сирует на магнитной ленте электрические сигналы, величина которых пропорциональна давлению газа в резаке, По окончании записи датчик давления и записывающая головка могут быть отключены. В момент возбуждения дуги на обрабатываемом изделии включается головка воспроизведения электрического сигнала, который усиливается с помощь ., согласующего устройства и после этого подается на вход регулятора тока дуги, реализующего его наращивание. При выключении дути магнитная лента автоматически устанавливается с помощью механизма ее подачи в исходное положение, после чего повторное наращивание тока дуги для одного и того же заданного режима резки может осуществляться автоматически беэ описанной выше настройки.

Предложенное устройство было испытано в лабораторных условиях на серийно выпускаемом аппарате "Киев — 2" в процессе воздушно-плазменной резки металлов. Благодаря предложенному устройству существенно упрощена настройка режима резки и повышена точность настройки. Прн этом время настройки сокращается более, чем в 10 раэ, а качество процесса врезания возрастает и практически исчезает дефектньй участок врезання. Одновременно обеспечена возможность повышения плотности тока столба дуги до 100 а/мм при сохранении работоспособности сопла, В результате скорость резки повысилась на 20- 25% при обеспечении высокого качества реза.

Фо р мула . и з о бр е те ни я

Установка для плазменно-дуговой резки, содержащая резак с газоподводом и силовой выпрямитель с регулятором тока, отличающаяся тем, 5á07 13

Составитель И Лурье

Техред 3. Фанта

Корректор, М. Демчик

Редактор Н. Вирко

1502/128 Тираж, 1207 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министр, в СССР по делам изобретений н открытий

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

Заказ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. ул. Праек пал, 4 что, с целью повыся,ния производительности обработки за счет автоматизации настройки режима, во входную цепь регулятора тока введен блок памяти, а в газовую полость резака введен датчик давления, причем выход последнего соединен с входом блока памяти.