Насадка для головки плазменной горелки, лазерной режущей головки и плазменной лазерной режущей головки, узлы, головка плазменной горелки и плазменная горелка с ней/ним, лазерная режущая головка с ней/ними и плазменная лазерная режущая головка с ней/ними - RU2020112273A

1. Насадка (2) для головки плазменной горелки, лазерной режущей головки или плазменной лазерной режущей головки, содержащая корпус (20) с продольной осью М, передним концом (22), задним концом (28) и отверстием (24) насадки на переднем конце (22), причем отверстие (24) насадки содержит на переднем конце (22), если смотреть от переднего конца, на виде в продольном разрезе, по меньшей мере следующие части: проходящую вдоль продольной оси М, сужающуюся в направлении заднего конца (28) первую часть A1 с внутренней поверхностью (211) и кромкой (201) корпуса на переднем конце (22); и проходящую вдоль продольной оси М вторую часть A3 с внутренней поверхностью (220) и кромкой (203) корпуса на переходе от первой части A1 ко второй части А3, причем воображаемая соединительная линия V1 между кромкой (201) корпуса отверстия (24) насадки на переднем конце (22) и кромкой (203) корпуса на переходе от первой части A1 ко второй части A3 и продольная ось М образуют угол α1 в диапазоне от 15° до 40°, предпочтительнее, в диапазоне от 20° до 38°, еще предпочтительнее, в диапазоне от 20° до 35° и наиболее предпочтительно, в диапазоне от 25° до 35°, и/или внутренняя поверхность (211) первой части A1 и продольная ось М образуют угол α в диапазоне от 10° до 30°, предпочтительнее, в диапазоне от 12° до 30°, предпочтительнее в диапазоне от 14° до 25°, еще предпочтительнее, в диапазоне от 15° до 20°, и наиболее предпочтительно, в диапазоне от 17° до 20°, и либо воображаемая соединительная линия V3 между кромкой (203) корпуса на переходе от первой части A1 ко второй части A3 и кромкой (205) корпуса на переходе от второй части A3 к третьей части А5 и продольная ось М образуют угол γ1 в диапазоне от 0° до 8°, предпочтительно, 5°, расходясь в направлении к заднему концу (28), или образуют угол в диапазоне от 172° до 180°, предпочтительно 175°, сходясь в направлении к заднему концу (28), или воображаемая соединительная линия V3 проходит параллельно продольной оси М, или внутренняя поверхность (220) второй части A3 расширяется под углом γ в диапазоне от, 0° до 8°, предпочтительно, 5°, в направлении к заднему концу (28), или сужается под углом в диапазоне от 172° до 180°, предпочтительно 175°, в направлении к заднему концу (28) или проходит параллельно к продольной оси М.

2. Насадка (2) по п.1, в которой на переходе, или перед ним, или непосредственно перед переходом от первой части A1 ко второй части A3, находится по меньшей мере одна другая, проходящая под углом β к продольной оси М в диапазоне от 45° до 120° предпочтительнее, в диапазоне от 60° до 110°, еще предпочтительнее, в диапазоне от 80° до 100°, еще предпочтительнее, в диапазоне от 85° до 95°, наиболее предпочтительнее - перпендикулярно, внутренняя поверхность (213).

3. Насадка (2) по п. 1 или 2, в которой, если смотреть от переднего конца, после второй части A3 имеется проходящая вдоль продольной оси М, расширяющаяся в направлении заднего конца третья часть A5 с внутренней поверхностью (224).

4. Насадка по п. 3, в которой внутренняя поверхность (224) третьей части A5 имеет по меньшей мере одну расширяющуюся вдоль продольной оси М в направлении заднего конца (28) область, внутренняя поверхность которой и продольная ось М образуют угол δ в диапазоне от 30° до 90°, предпочтительно в диапазоне от 40° до 75°.

5. Насадка по п. 3, в которой, если смотреть от переднего конца (22), после третьей части A5 имеется четвертая часть A7 с внутренней поверхностью (227), а воображаемая соединительная линия V4 между кромкой (205) корпуса на переходе от второй части A3 к третьей части A5 и внутренней кромкой (206) корпуса на переходе от третьей части A5 к четвертой части A7 и продольная ось М образуют угол δ1 в диапазоне от 30° до 90°, предпочтительнее, в диапазоне от 40° до 75°, и/или внутренняя поверхность (224) третьей части A5 и продольная ось М образуют угол δ в диапазоне от 30° до 90°, предпочтительно, в диапазоне от 40° до 75°.

6. Насадка (2) по п. 3, в которой, если смотреть от переднего конца (22), после третьей части A5 имеется четвертая часть A7 с внутренней поверхностью (227), причем внутренняя поверхность (227) четвертой части A7 имеет по меньшей мере одну область, расширяющуюся под углом ε к продольной оси М в диапазоне от 0° до 10°, предпочтительно 5°, в направлении к заднему концу (28) или сужающуюся под углом в диапазоне от 170° до 180°, предпочтительно 175°, в направлении к заднему концу (28), или проходит параллельно к продольной оси М, или в которой внутренняя поверхность (227) четвертой части A7 расширяется под углом ε к продольной оси М в диапазоне от 0° до 10°, предпочтительно, 5°, в направлении к заднему концу (28), или сужается под углом в диапазоне от 170° до 180°, предпочтительно, 175°, в направлении к заднему концу (28), или проходит параллельно к продольной оси М.

7. Насадка (2) по одному из пп. 1-6, в которой первая часть A1, если смотреть от переднего конца (22), конически, выпукло или вогнуто сужается, и/или вторая часть A3 конически, выпукло или вогнуто, сужается или расширяется, и/или третья часть A5 конически, выпукло или вогнуто расширяется, и/или четвертая часть A7 конически, выпукло или вогнуто сужается или расширяется.

8. Насадка (2) по одному из пп. 1-6, в которой первая часть A1, если смотреть от переднего конца (22), непрерывно или прерывисто сужается, и/или вторая часть A3 сужается или расширяется непрерывно или прерывисто, и/или третья часть A5 расширяется непрерывно или прерывисто, и/или четвертая часть A7 сужается или расширяется непрерывно или прерывисто.

9. Насадка (2) по одному из пп. 1-6, в которой первая часть A1, если смотреть от переднего конца (22), сужается ступенчато, и/или вторая часть A3 сужается или расширяется ступенчато и/или перпендикулярно к продольной оси М, и/или третья часть A5 расширяется ступенчато и/или перпендикулярно к продольной оси М, и/или четвертая часть A7 сужается или расширяется ступенчато и/или перпендикулярно к продольной оси М.

10. Насадка (2) по одному из пп. 1-9, в которой первая часть A1 и вторая часть A3, или вторая часть A3 и третья часть A5, или третья часть A5 и четвертая часть A7, или первая часть A1, вторая часть A3 и третья часть A5, или вторая часть A3, третья часть A5 и четвертая часть A7, или первая часть A1, вторая часть A3, третья часть A5 и четвертая часть A7 следуют непосредственно друг за другом.

11. Насадка (2) по одному из пп. 1-10, в которой самая большая площадь A10 поперечного сечения первой части A1 и/или самая большая непосредственно находящаяся на переднем конце (22) отверстия (24) насадки площадь A10 поперечного сечения отверстия (24) насадки по меньшей мере в 1,7 раз, предпочтительно, в 2,1 раза больше и/или максимально в 4,0 раза, предпочтительно, в 3,7 раз больше, чем самая маленькая площадь A30, A31 поперечного сечения второй части A3, и/или самая маленькая площадь A30, A31 поперечного сечения отверстия (24) насадки.

12. Насадка (2) по одному из пп. 1-11, в которой самый большой диаметр D1 первой части A1 и/или самый большой находящийся непосредственно на переднем конце отверстия (24) насадки диаметр D1 отверстия (24) насадки по меньшей мере в 1,3 раза, предпочтительно в 1,45 раз больше, и/или максимально в 2,1 раз, предпочтительно в 1,9 раз больше, чем самый маленький диаметр D3 второй части A3 и/или самый маленький диаметр D3 отверстия (24) насадки.

13. Насадка (2) по одному из пп. 1-12, в которой самый большой диаметр D1 первой части A1 и/или самый большой находящийся непосредственно на переднем конце (22) отверстия (24) насадки диаметр D1 отверстия (24) насадки по меньшей мере на 0,5 мм, предпочтительно, на 0,6 мм больше, и/или максимально на 1,2 мм, предпочтительно, на 1,0 мм больше, чем самый маленький диаметр D3 второй части A3 и/или самый маленький диаметр D3 отверстия (24) насадки.

14. Насадка (2) по одному из пп. 1-13, в которой частное L1/L3 продолжающейся вдоль продольной оси М длины L1 первой части A1 и продолжающейся вдоль продольной оси М длины L3 второй части A3 составляет от 0,5 до 1,2, предпочтительно, между 0,65 и 1.

15. Насадка (2) по одному из пп. 1-14, в которой частное L5/L1 продолжающейся вдоль продольной оси М длины L5 третьей части A5 и продолжающейся вдоль продольной оси М длины L1 первой части A1 меньше или равно 1,5, предпочтительно, меньше или равно 1,25.

16. Насадка (2) по одному из пп. 1-15, в которой частное L5/L3 продолжающейся вдоль продольной оси М длины L5 третьей части A5 и продолжающейся вдоль продольной оси М длины L3 второй части A3 меньше или равно 1,25, предпочтительно, меньше или равно 1.

17. Насадка (2) по одному из пп. 1-16, в которой для длин первой, второй, третьей и четвертой частей применимо: L1 <= 2 мм, L3 <= 3 мм, L5 <= 2 мм и L7 <= 3 мм, предпочтительно, L1 <= 1 мм, L3 <= 1,5 мм, L5 <= 1,5 мм и L7 <= 2,5 мм.

18. Насадка (2) по одному из пп. 1-17, в которой частное L3/D3 продолжающейся вдоль продольной оси М длины L3 второй части A3 и диаметра D3 второй части A3 составляет между 0,6 и 1,7, предпочтительно, между 0,65 и 1,55.

19. Насадка (2) по одному из пп. 1-18, в которой самый большой диаметр D7 четвертой части А5 по меньшей мере такого же размера и максимально вдвое больше, чем диаметр D1 или самый большой диаметр D1 первой части A1 и/или самый большой, находящийся непосредственно на переднем конце отверстия 24 насадки, диаметр D1 отверстия (24) насадки.

20. Насадка (2) по одному из пп. 1-19, в которой образованный внутренней(ими) поверхностью (поверхностями) (211 и/или 211 и 213) первой части А1 объем V10 больше, предпочтительно, по меньшей мере в 1,3 раза больше и/или максимально в 2,5 раз больше, еще предпочтительнее, максимально в 2,2 раза больше, чем образованный внутренней поверхностью (220) второй части A3 объем V30.

21. Насадка (2) по одному из пп. 1-20, в которой на переходе от первой части A1 ко второй части A3, диаметр D3 второй части A3 по меньшей мере на 0,2 мм и/или максимально на 0,6 мм меньше, чем диаметр D2 и/или самый маленький диаметр D2 первой части A1.

22. Конструкция из насадки (2) по одному из пп. 1-21 и защитного колпачка (6) насадки, причем насадка (2) и защитный колпачок (6) насадки расположены по меньшей мере в области переднего конца (22) и отверстия (24) насадки на расстоянии друг от друга, и защитный колпачок (6) насадки имеет отверстие (64), выровненное с отверстием (24) насадки на продольной оси М.

23. Конструкция по п. 22, в которой между наружной поверхностью (23) насадки (2) и внутренней поверхностью (62) защитного колпачка (6) насадки расположен колпачок (5) насадки.

24. Конструкция по п. 22 или 23, в которой отверстие (64) защитного колпачка (6) насадки имеет большую площадь А60 поперечного сечения, чем площадь А10 поперечного сечения насадки (2), предпочтительно, площадь А60 поперечного сечения, равную или больше, чем проецированная удлиненной воображаемой соединительной линией V1 на защитный колпачок (6) насадки воображаемая область A70 насадки (2), или имеет диаметр D6 больше, чем диаметр D1 насадки (2), предпочтительно диаметр D6, равный или больше, чем диаметр D70 проецированной удлиненной воображаемой соединительной линией V1 воображаемой области A70 насадки (2) на защитный колпачок (6) насадки, и/или отверстие (64) защитного колпачка (6) насадки имеет большую площадь А60 поперечного сечения, чем площадь А10 поперечного сечения насадки (2), предпочтительно, площадь А60 поперечного сечения, равную или больше, чем проецированная удлиненной воображаемой соединительной линией V2 воображаемая область A80 насадки (2) на защитный колпачок насадки (6), или имеет диаметр D6 больше, чем диаметр D1 насадки (2), предпочтительно, диаметр D6, равный или больше, чем диаметр D80 проецированной удлиненной воображаемой соединительной линией V2 воображаемой области A80 насадки (2) на защитный колпачок (6) насадки.

25. Конструкция по одному из пп. 22-24, в которой длина L1 и/или длина L3 и/или сумма длин L1 и L3 первых и вторых частей A1 и A3 насадки больше, чем длина самого короткого расстояния L61 между внешней поверхностью 230 переднего конца (22) насадки и внутренней поверхностью (62) защитного колпачка (6) насадки.

26. Конструкция по одному из пп. 22-25, в которой насадка (2) или колпачок (5) насадки расположены электрически изолированными от защитного колпачка (6) насадки газопроводящим узлом (7), содержащим отверстия (71).

27. Конструкция по п. 26, в которой отверстия (71) газопроводящего узла (7) расположены радиально со смещением относительно продольной оси М или относительно радиального направления к продольной оси М или с наклоном или параллельно относительно продольной оси М.

28. Конструкция из насадки (2) по одному из пп. 1-21 и электрода (3), расположенных на расстоянии друг от друга вдоль продольной оси М.

29. Конструкция по п. 28, содержащая электрод (3), причем электрод (3) содержит электрододержатель (32) и эмиссионную вставку (31) на переднем конце (33) электрода (3), эмиссионная вставка (31) проходит вдоль продольной оси М и выровнена с отверстием (24) насадки, передний конец (33) электрода (3) расположен во внутреннем пространстве (25) насадки (2), причем расстояние L13 между внешней поверхностью (34) переднего конца (33) электрода (3) и частью A3 отверстия (24) насадки по меньшей мере в 1,5 раз больше, чем длина L1 первой части A1 и/или, чем длина L3 второй части А3 и/или сумма длин L1 и L3 первой и второй частей A1 и A3 насадки (2).

30. Конструкция по п. 28 или 29, в которой насадка (2) и электрод (3) расположены на расстоянии друг от друга, электрически изолированы газопроводящим узлом (4), содержащим отверстия (41).

31. Конструкция по одному из пп. 28-30, в которой газопроводящий узел (4) содержит отверстия (41).

32. Конструкция по п. 31, в которой отверстия (41) расположены радиально со смещением относительно продольной оси М или относительно радиального направления к продольной оси М или с наклоном или параллельно относительно продольной оси М.

33. Конструкция по одному из пп. 28-32, в которой электрод содержит электрододержатель (32) и эмиссионную вставку (31), причем эмиссионная вставка (31) не выступает на переднем конце (33) электрода (3) из электрододержателя (32).

34. Головка плазменной горелки, лазерная режущая головка или плазменная лазерная режущая головка, содержащая насадку (2) по одному из пп. 1-21 и/или конструкцию по одному из пп. 22-33.

35. Плазменная горелка, содержащая головку плазменной горелки по п. 34.

36. Плазменная горелка по п. 35, которая является дуговой плазменной горелкой, плазменной режущей горелкой или дуговой плазменной режущей горелкой.

37. Лазерная режущая головка, содержащая насадку (2) по одному из пп. 1-21 и/или конструкцию по одному из пп. 22-27.

38. Плазменная лазерная режущая головка, содержащая насадку (2) по одному из пп. 1-21 и/или конструкцию по одному из пп. 22-33.

39. Способ плазменной резки, в котором используют плазменную горелку по п. 35 или 36.

40. Способ лазерной резки, в котором используют лазерную режущую головку по п. 37.

41. Способ плазменной лазерной резки, в котором используют плазменную лазерную режущую головку по п. 38.

42. Способ по одному из пп. 39-41, в котором в качестве плазменного газа и/или технологического газа, и/или вторичного газа используют окисляющийся, неокисляющийся и/или восстановительный газ или газовую смесь.