ПЛАЗМЕННАЯ ГОРЕЛКА С СИСТЕМОЙ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ИЗНОСА ЭЛЕКТРОДА

1. Плазменно-дуговая горелка, содержащая:
основной корпус горелки;
электропроводящее сопло, определяющее отверстие для потока газа к обрабатываемой детали;
держатель электрода, расположенный внутри основного корпуса горелки;
электрод, прикрепленный к держателю электрода с возможностью открепления и выступающий от держателя электрода в направлении вперед к противолежащей поверхности сопла, при этом электрод определяет торцевую поверхность и осевую длину L, при этом длина L уменьшается по мере износа торцевой поверхности электрода во время использования плазменно-дуговой горелки; и
электрически непроводящий ограничитель износа, неподвижно закрепленный внутри основного корпуса горелки и определяющий первую поверхность зацепления, которая расположена по оси от противолежащей поверхности сопла на заданном осевом расстоянии D,
при этом один из электрода и сопла выполнен с возможностью осевого перемещения относительно другого из сопла и электрода, при этом один из электрода и сопла, который выполнен с возможностью осевого перемещения, определяет выступ, который образует вторую поверхность зацепления,
при этом ограничитель износа установлен так, что до какого-либо износа торцевой поверхности электрода, когда торцевая поверхность электрода находится в электрическом контакте с противолежащей поверхностью сопла, имеется осевой зазор C между первой поверхностью зацепления ограничителя износа и второй поверхностью зацепления выступа, причем зазор C уменьшается по мере того, как торцевая поверхность электрода изнашивается во время использования плазменно-дуговой горелки, и
зазор C уменьшается до нуля, а первая поверхность зацепления ограничителя износа упирается во вторую поверхность зацепления выступа для предотвращения замыкания электрического контакта торцевой поверхности электрода с противолежащей поверхностью сопла, когда износ превышает заданную величину.
2. Плазменно-дуговая горелка по п.1, в которой сопло зафиксировано относительно основного корпуса горелки, а электрод выполнен с возможностью осевого перемещения относительно основного корпуса горелки, при этом выступ проходит в радиальном направлении наружу от внешней поверхности электрода.
3. Плазменно-дуговая горелка по п.1, в которой сопло выполнено с возможностью осевого перемещения относительно основного корпуса горелки, и электрод зафиксирован относительно корпуса горелки, а выступ проходит от сопла.
4. Плазменно-дуговая горелка по п.1, дополнительно содержащая источник питания, электрически соединенный с электродом, при этом источник питания сконфигурирован для приложения разности потенциалов между электродом и соплом для инициирования вспомогательной дуги, когда электрод находится в электрическом контакте с соплом.
5. Плазменно-дуговая горелка по п.4, дополнительно содержащая датчик, сконфигурированный для определения состояния электрической цепи, образованной между электродом и соплом, когда приложена разность потенциалов.
6. Плазменно-дуговая горелка по п.5, в которой источник питания включает в себя датчик.
7. Плазменно-дуговая горелка по п.5, дополнительно содержащая индикатор, связанный с датчиком, при этом индикатор сконфигурирован для индикации для пользователя состояния электрической цепи, детектированного датчиком.
8. Плазменно-дуговая горелка по п.7, в которой индикатор сконфигурирован для уведомления пользователя, когда в детектированном состоянии электрической цепи имеется нарушение электрической непрерывности между электродом и соплом.
9. Плазменно-дуговая горелка по п.1, в которой длина L соответствует приблизительному количеству времени использования электрода плазменно-дуговой горелки, до того как ограничитель износа зацепления с выступом предотвращает замыкание электрического контакта торцевой поверхности электрода с противолежащей поверхностью сопла.
10. Плазменно-дуговая горелка по п.1, в которой основной корпус горелки и держатель электрода сконфигурированы так, что держатель электрода выполнен с возможностью вмещать электроды, имеющие различные длины L до любого износа торцевой поверхности электрода по отдельности.
11. Способ детектирования износа электрода в плазменно-дуговой горелке, которая содержит основной корпус горелки, электрически проводящее сопло, держатель электрода, расположенный внутри основного корпуса горелки, и электрод, прикрепленный к держателю электрода с возможностью открепления, причем один из электрода и сопла выполнен с возможностью осевого перемещения относительно другого из сопла и электрода, содержащий этапы, на которых:
обеспечивают выступ, проходящий от одного из электрода или сопла, который выполнен с возможностью осевого перемещения;
обеспечивают электрически непроводящий ограничитель износа, неподвижно установленный внутри основного корпуса горелки, причем ограничитель износа установлен так, что выступ зацепляется с ограничителем износа только тогда, когда осевая длина L электрода короче, чем заданная длина из-за износа торцевой поверхности электрода во время использования плазменно-дуговой горелки;
прикладывают разность потенциалов между электродом и соплом; и
детектируют состояние электрической цепи, определенной между электродом и соплом, когда приложена разность потенциалов.
12. Способ по п.11, дополнительно содержащий этап, на котором индицируют пользователю детектированное состояние электрической цепи.
13. Способ по п.11, дополнительно содержащий этап, на котором индицируют пользователю, что в детектированном состоянии электрической цепи существует нарушение электрической непрерывности между электродом и соплом.
14. Способ по п.11, в котором длина L соответствует приблизительному количеству времени использования электрода в плазменно-дуговой горелке до того, как ограничитель износа входит в зацепление с выступом и предотвращает замыкание электрического контакта торцевой поверхности электрода с противолежащей поверхностью.
15. Плазменно-дуговая горелка, содержащая:
основной корпус горелки;
электрически проводящее сопло, установленное неподвижно относительно основного корпуса горелки;
держатель электрода, расположенный внутри основного корпуса горелки и выполненный с возможностью осевого перемещения относительно основного корпуса горелки;
,
электрод, прикрепленный к держателю электрода с возможностью открепления, в котором торцевая поверхность электрода сконфигурирована для электрического контакта с противолежащей поверхностью сопла, когда держатель электрода перемещают к соплу для инициирования вспомогательной дуги, при этом износ торцевой поверхности меньше, чем заданная величина (износа), при этом электрод определяет внешнюю поверхность, а выступ проходит радиально в направлении наружу от внешней поверхности, причем электрод имеет осевую длину Lопределенную между передней поверхностью выступа и торцевой поверхностью электрода; и
электрически непроводящий ограничитель износа, неподвижно установленный внутри основного корпуса горелки и сконфигурированный для зацепления с выступом только тогда, когда длина L короче, чем заданная длина из-за износа торцевой поверхности электрода во время использования плазменно-дуговой горелки;
при этом зацепление ограничителя износа с электродом предотвращает осевое перемещение электрода к соплу, так что продолжение изнашивания торцевой поверхности электрода предотвращает электрический контакт между торцевой поверхностью и соплом и исключает инициирование вспомогательной дуги.
16. Плазменно-дуговая горелка по п.15, дополнительно содержащая источник питания, электрически соединенный с электродом, причем источник питания сконфигурирован для приложения разности потенциалов между электродом и соплом для инициирования вспомогательной дуги, когда электрод находится в электрическом контакте с соплом.
17. Плазменно-дуговая горелка по п.16, дополнительно содержащая датчик, сконфигурированный для детектирования состояния электрической цепи, образованной между электродом и соплом, когда приложена разность потенциалов.
18. Плазменно-дуговая горелка по п.17, в которой источник питания содержит датчик.
19. Плазменно-дуговая горелка по п.17, дополнительно содержащая индикатор, связанный с датчиком, при этом индикатор сконфигурирован для обеспечения индикации пользователю состояния электрической цепи, детектированного посредством датчика.
20. Плазменно-дуговая горелка по п.19, в которой индикатор сконфигурирован для уведомления пользователя, когда в состоянии электрической цепи, детектированной датчиком, существует нарушение электрической непрерывности между электродом и соплом.
21. Плазменно-дуговая горелка по п.15, в которой длина L соответствует приблизительному количеству времени возможного использования электрода в плазменно-дуговой горелке до того, когда ограничитель износа входит в зацепление с выступом и предотвращает замыкание электрического контакта торцевой поверхности электрода с противолежащей поверхностью сопла.
22. Плазменно-дуговая горелка по п.15, в которой основной корпус горелки и держатель электрода сконфигурированы так, что держатель электрода выполнен с возможностью по отдельности вмещать электроды, имеющие различные длины L, до какого-либо износа торцевой поверхности электрода.
23. Плазменно-дуговая горелка, содержащая:
основной корпус горелки;
электропроводящее сопло, которое выполнено с возможностью осевого перемещения относительно основного корпуса горелки, причем сопло определяет выступ;
держатель электрода, неподвижно установленный внутри основного корпуса горелки;
электрод, прикрепленный к держателю электрода с возможностью открепления, причем торцевая поверхность электрода сконфигурирована для электрического контакта с противолежащей поверхностью сопла, когда сопло перемещается к электроду для инициирования вспомогательной дуги, а износ торцевой поверхности меньше, чем заданная величина; и
электрически непроводящий ограничитель износа, неподвижно закрепленный внутри основного корпуса горелки и сконфигурированный для зацепления с выступом только тогда, когда торцевая поверхность электрода подверглась износу до заданной величины во время использования плазменно-дуговой горелки;
причем зацепление ограничителя износа с выступом предотвращает осевое перемещение сопла к электроду, так что продолжение изнашивания торцевой поверхности электрода предотвращает электрический контакт между торцевой поверхностью и соплом и исключает инициирование вспомогательной дуги.
24. Плазменно-дуговая горелка по п.23, дополнительно содержащая источник питания, электрически соединенный с электродом и датчиком, причем источник питания сконфигурирован для приложения разности потенциалов между электродом и соплом для инициирования вспомогательной дуги тогда, когда электрод находится в электрическом контакте с соплом, при этом датчик сконфигурирован для детектирования состояния электрической цепи, образованной между электродом и соплом, когда приложена разность потенциалов.
25. Электрод для использования в плазменно-дуговой горелке типа с обратным проскоком пламени, содержащей сопло, электрод, сконфигурированный с возможностью осевого перемещения относительно сопла плазменно-дуговой горелки и для инициирования вспомогательной дуги в плазменно-дуговой горелке,
при этом электрод имеет торцевую поверхность, осевую длину L и внешнюю поверхность, и
причем электрод дополнительно имеет выступ, проходящий радиально в направлении наружу от внешней поверхности, и сконфигурирован для вхождения в зацепление с электрически непроводящим ограничителем износа, расположенным внутри плазменно-дуговой горелки, когда длина L короче, чем заданная длина, из-за износа торцевой поверхности во время использования плазменно-дуговой горелки, так что зацепление выступа с ограничителем износа предотвращает возможность осевого перемещения электрода к соплу, а продолжение изнашивания торцевой поверхности исключает инициирование вспомогательной дуги.
26. Электрод по п.25, содержащий:
болванку электрода, имеющую отверстие на одном торце; и
излучающий элемент, сконфигурированный для соответствия этому отверстию так, что торцевая поверхность электрода включает в себя часть болванки электрода и часть излучающего элемента.