一種伸縮式引弧的電極的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及等離子體設(shè)備，特別是涉及到一種電弧等離子體裝置的電極。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，等離子技術(shù)已得到廣泛的應(yīng)用，工業(yè)上應(yīng)用于等離子點(diǎn)火、等離子噴涂、金屬冶煉、等離子加熱制造納米材料、切割、垃圾焚燒廢物處理等。等離子體的處理方式和一般的方式大不一樣，等離子體是在電離層或放電現(xiàn)象下所形成的一種狀態(tài)，伴隨著放電現(xiàn)象將會(huì)生成了激發(fā)原子、激發(fā)分子、離解原子、游離原子團(tuán)、原子或分子離子群的活性化學(xué)物以及它們與其它的化學(xué)物碰撞而引起的反應(yīng)。在等離子體發(fā)生器中，放電作用使得工作氣分子失去外層電子而形成離子狀態(tài)，經(jīng)相互碰撞而產(chǎn)生高溫，溫度可達(dá)幾萬度以上，被處理的化工有害氣體受到高溫高壓的等離子體沖擊時(shí)，其分子、原子將會(huì)重新組合而生成新的物質(zhì)，從而使有害物質(zhì)變?yōu)闊o害物質(zhì)。
[0003]研發(fā)一種結(jié)構(gòu)合理、適合其目標(biāo)產(chǎn)物應(yīng)用的等離子體裝置是本領(lǐng)域研發(fā)人員的任務(wù)，提高等離子體裝置的效率、減少電能消耗是本領(lǐng)域研發(fā)人員所追求的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種適合處理化工有害氣體的等離子體裝置，并使裝置結(jié)構(gòu)簡單合理和效率高，以減少電能消耗。
[0005]本發(fā)明的一種伸縮式引弧的電極，包括圓盤電極1、電極安裝座4和電磁驅(qū)動(dòng)組件，其特征是圓盤電極I的中心有通孔，圓盤電極I的外端有凹槽17，圓盤電極I的內(nèi)端為圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)，圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)的圓錐傾斜面構(gòu)成第一圓錐密封面1-1;電極安裝座4為中空回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，在中空回轉(zhuǎn)體后端的壁體中心有貫通的過孔，中空回轉(zhuǎn)體后端的壁體內(nèi)側(cè)有突起的圓錐凸臺(tái)，圓錐凸臺(tái)周邊的傾斜面構(gòu)成第二圓錐密封面4-1;電磁驅(qū)動(dòng)組件由電磁線圈8和線圈骨架7構(gòu)成，線圈骨架7的中心為貫通的孔道，在貫通的孔道中有驅(qū)動(dòng)桿5;圓盤電極I安裝在電極安裝座4的前端，在圓盤電極I內(nèi)端的圓錐臺(tái)與電極安裝座4后端壁體內(nèi)側(cè)的圓錐凸臺(tái)之間有隔離內(nèi)套3，圓盤電極I與電極安裝座4之間的空間構(gòu)成環(huán)形冷卻腔15;圓盤電極I外端的凹槽17通過圓盤電極I中心的通孔、隔離內(nèi)套3的內(nèi)空間與電極安裝座4后端的過孔進(jìn)行相貫連通；電磁驅(qū)動(dòng)組件安裝在電極安裝座4的后端。具體實(shí)施時(shí)，引弧電極18安裝在驅(qū)動(dòng)桿5前部的桿體中，引弧電極18依次穿過電極安裝座4后端的過孔、隔離內(nèi)套3的內(nèi)空間和圓盤電極I中心的通孔，從圓盤電極I外端的凹槽17中伸出或縮進(jìn)。
[0006]本發(fā)明中，在隔離內(nèi)套3的前端有第一脹口3-5，第一脹口 3-5的內(nèi)壁構(gòu)成第一密封配合面3-4，在隔離內(nèi)套3的后端有第二脹口 3-2，第二脹口 3-2的內(nèi)壁構(gòu)成第二密封配合面3-1;在圓盤電極I的內(nèi)側(cè)有冷卻環(huán)槽16，冷卻環(huán)槽16與環(huán)形冷卻腔15相通;環(huán)形冷卻腔15有冷卻水進(jìn)口 14接入和冷卻水出口 2接出，冷卻水進(jìn)口 14設(shè)置在電極安裝座4的下側(cè)壁體上，冷卻水出口 2設(shè)置在電極安裝座4的上側(cè)壁體上;驅(qū)動(dòng)桿5為空心結(jié)構(gòu)，在驅(qū)動(dòng)桿5中部和后部的空心桿體中有間隔設(shè)置的磁珠9和隔離珠11;在線圈骨架7的后端有定位鐵環(huán)10;電極安裝座4有電氣接口 12接入，在電極安裝座4的后端壁體中設(shè)置與引弧電極18進(jìn)行活動(dòng)性電氣連接的電刷13;在驅(qū)動(dòng)桿5上有用于伸出限位和縮進(jìn)限位的限位端頭5-1。
[0007]在等離子體裝置中，等離子體電弧在二個(gè)主電極之間產(chǎn)生，在二個(gè)主電極之間能維持等離子體電弧穩(wěn)定運(yùn)行的條件下，二個(gè)主電極之間的空間距離越大，等離子體電弧的行程越長，其電子相互碰撞的機(jī)會(huì)和次數(shù)就會(huì)更多，其能量就會(huì)越大，當(dāng)用于處理工業(yè)有害氣體時(shí)，有害氣體受到高溫高壓等離子體沖擊的強(qiáng)度會(huì)更大，其重新組合變?yōu)闊o害物質(zhì)的效率會(huì)更高。本發(fā)明利用引弧電極進(jìn)行引弧，先伸出引弧電極使二個(gè)主電極之間的引弧距離縮短，以降低引弧電壓，然后縮回引弧電極，使二個(gè)主電極之間產(chǎn)生高溫等離子體電弧。所述的二個(gè)主電極為引弧電極之外的電極。本發(fā)明采取伸縮式引弧的措施來使等離子體裝置的二個(gè)主電極之間的空間距離得到延長，加大高溫等離子體電弧的能量，提高了效率和節(jié)省電能。
[0008]等離子體裝置如果在運(yùn)行過程中發(fā)生冷卻水內(nèi)漏，將會(huì)影響到電弧的穩(wěn)定或破壞電弧維持。本發(fā)明利用隔離內(nèi)套3作為環(huán)形冷卻腔15的內(nèi)環(huán)圍護(hù)壁體，在隔離內(nèi)套3的前端設(shè)置第一脹口 3-5，在圓盤電極I的內(nèi)端設(shè)置圓錐臺(tái)結(jié)構(gòu)的圓錐傾斜面，組裝時(shí)，圓盤電極I內(nèi)端的圓錐臺(tái)緊密嵌入到隔離內(nèi)套3的第一脹口 3-5中進(jìn)行密封，避免冷卻水泄漏，不但省略密封墊，而且密封更可靠；同理，在隔離內(nèi)套3的后端設(shè)置第二脹口 3-2，在電極安裝座4后端壁體內(nèi)側(cè)有突起的圓錐凸臺(tái)，圓錐凸臺(tái)嵌入到第二脹口 3-2進(jìn)行密封。
[0009]等離子體裝置運(yùn)行時(shí)，產(chǎn)生等離子體電弧的弧根在圓盤電極I的外端面上，為了避免引弧電極被燒結(jié)在圓盤電極I上而使引弧電極失去伸縮功能，本發(fā)明在圓盤電極I的外端設(shè)置凹槽17，使引弧作用完成后的引弧電極頭部與圓盤電極I壁體之前具有一定的空間距離。
[0010]上述的發(fā)明中，在驅(qū)動(dòng)桿5中部和后部的空心桿體中有間隔設(shè)置的磁珠9和隔離珠U，具體實(shí)施時(shí)，磁珠9選用永磁體材料，隔離珠11選用非磁性材料，各磁珠的極性進(jìn)行同向串聯(lián)設(shè)置，當(dāng)需伸出引弧電極時(shí)，對電磁線圈進(jìn)行正向通電，使電磁線圈中心產(chǎn)生的電磁力與驅(qū)動(dòng)桿5內(nèi)磁珠的磁力線進(jìn)行正方向配合，把驅(qū)動(dòng)桿5向前推移；當(dāng)需縮回引弧電極時(shí)，對電磁線圈進(jìn)行反向通電，使電磁線圈中心產(chǎn)生的電磁力與驅(qū)動(dòng)桿5內(nèi)磁珠的磁力線進(jìn)行反方向配合，把驅(qū)動(dòng)桿5向后移動(dòng)。本發(fā)明在線圈骨架7的后端有定位鐵環(huán)10，利用磁珠9的磁力，使驅(qū)動(dòng)桿5定位，從而使引弧電極定位在伸出位置或縮回位置。本發(fā)明利用電磁線圈和驅(qū)動(dòng)桿5來驅(qū)動(dòng)引弧電極，沒有機(jī)械動(dòng)作機(jī)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)簡單，并且工作可靠。本發(fā)明只在需使驅(qū)動(dòng)桿5前行或后退的過程中對電磁線圈進(jìn)行通電，在驅(qū)動(dòng)桿5定位后，就可對電磁線圈斷電，實(shí)現(xiàn)節(jié)省電能和延長電磁線圈的壽命。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:適合處理工業(yè)有害氣體領(lǐng)域中應(yīng)用，采取伸縮式引弧的措施來使等離子體裝置的二個(gè)主電極之間的空間距離得到延長，加大高溫等離子體電弧的能量，提高了效率和節(jié)省電能。本發(fā)明利用電磁線圈及在驅(qū)動(dòng)桿5中間隔設(shè)置磁珠措施來驅(qū)動(dòng)引弧電極進(jìn)行伸出或縮回，其結(jié)構(gòu)簡單合理、工作可靠。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的一種伸縮式引弧的電極結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的伸縮式引弧電極中隔離內(nèi)套結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖3是本發(fā)明的電極引弧初始狀態(tài)的示意圖。
[0015]圖4是本發(fā)明的電極在形成高溫等離子體電弧時(shí)的示意圖。
[0016]圖中:1.圓盤電極，1-1.第一圓錐密封面，1-2.安裝螺頭，2.冷卻水出口，3.隔離內(nèi)套，3-1.第二密封配合面，3-2.第二脹口，3-3.隔離內(nèi)套的內(nèi)空間，3-4.第一密封配合面，3-
5.第一脹口，4.電極安裝座，4-1.第二圓錐密封面，4-2.連接螺口，5.驅(qū)動(dòng)桿，5-1.限位端頭，6.連接套，7.線圈骨架，7-1.限位階，7-2.安裝螺口，8.電磁線圈，9.磁珠，10.定位鐵環(huán)，
11.隔離珠，12.電氣接口，13.電刷，14.冷卻水進(jìn)口，15.環(huán)形冷卻腔，16.冷卻環(huán)槽，17.凹槽，18.引弧電極，19.電極棒，20.初始電弧，21.高