МУНДШТУК ГОРЕЛКИ ДЛЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ Российский патент 1995 года по МПК F23D14/40 B23K5/00 

Изобретение относится к газовой сварке и пайке, в частности к конструкциям мундштуков для газовых горелок, применяемых для ручной газовой сварки (пайки) низкоуглеродистой стали пропано-бутано-кислородным пламенем, а также для универсальных сварочных горелок, работающих на других газах-заменителях ацетилена.

Известен мундштук горелки для газовой сварки, содержащий корпус с осевым каналом и торцевой элемент с центральным соплом и наклоненными к нему периферийными соплами.

Известная конструкция мундштука непригодна для проведения газопламенной обработки металлов из низкоуглеродистой стали толщиной 5-6 мм и более, так как не обеспечивает высокого концентрирования ядра пламени и повышения его теплоэнергетической мощности. Кроме того, известная конструкция трудоемка и недостаточно технологична в изготовлении, требует специальных приспособлений, сложного сверления специальными наборами средств.

Целью изобретения является обеспечение высокой технологичности изготовления мундштука, возможность использования его на любых серийно изготавливаемых горелках без переделки их стволов.

Это достигается тем, что торцевой элемент выполнен в виде съемного вкладыша, состоящего из сопряженных друг с другом цилиндра и конуса, на боковой поверхности вкладыша в месте перехода цилиндрической поверхности в конусную выполнена кольцевая канавка для образования с внутренней поверхностью корпуса кольцевой камеры, при этом периферийные сопла выполнены в виде продольных проточек на боковой поверхности конуса, а в цилиндре выполнены отверстия, сообщающиеся с кольцевой камерой и периферийными соплами. Отверстия в цилиндре могут быть выполнены в виде продольных проточек, расположенных на его боковой поверхности, или могут быть расположены в кольцевой канавке перпендикулярно центральному соплу. На боковой поверхности цилиндра съемного вкладыша выполнена резьба для соединения с корпусом мундштука.

На фиг.1 схематично изображен мундштук в сборе с мундштуком-вкладышем в виде сопряженных цилиндра с конусом; на фиг.2 схематично изображен сменный мундштук-вкладыш на фиг.1; на фиг.3 то же, вид сверху; на фиг.4 вариант выполнения сменного мундштука-вкладыша; на фиг.5 изображен собственно мундштук, разрез; на фиг.6 вариант выполнения мундштука в сборе; на фиг.7 вариант выполнения собственно мундштука перед сборкой; на фиг.8 вариант выполнения сменного мундштука-вкладыша; на фиг.9 то же, вид сверху; на фиг.10 вариант выполнения сменного мундштука вкладыша на фиг.6.

Мундштук горелки для газовой сварки содержит мундштук 1, в полости которого установлен съемный вкладыш 2, при этом во вкладыше 2 выполнено центральное сопло 3, общее с осевым каналом мундштука 1, и периферийные сопла 4, которые на участке, прилегающем к их выходным отверстиям, выполнены по образующей конуса, вершина которого расположена снаружи мундштука 1 на центральной оси общего для мундштука 1 и вкладыша 2 центрального сопла 3 и обозначена точкой 0. Центральный 3 и периферийные 4 выходные сопла сообщаются с подводящим каналом 5 для горючей смеси, например, пропан-бутанo-кислородной, или любой другой смеси горючего газа заменителя ацетилена с кислородом (природный газ-кислород; водородно-кислородная смесь; метано-ацетилено-кислородная и т.д.). Мундштук 1 снабжен также средством 6 для присоединения к наконечнику горелки, которое может быть выполнено в виде резьбы на внутренней поверхности мундштука 1 для навертывания его на наконечник горелки или в виде отдельной резьбовой соединительной детали с наружным и внутренним резьбовыми участками для соединения соответственно с мундштуком 1 и наконечником горелки (не показан). Съемный вкладыш 2 может быть выполнен с различной геометрией его формы и различными технологическими средствами для обеспечения его жесткой и строго концентричной установки в полости мундштука 1. Количество периферийный сопл 4 в мундштуке составляет от четырех до шести-восьми. Возможен и зазор по конусу выходного отверстия мундштука.

Минимальный угол конусности периферийных выходных сопл на участке, прилегающем к их выходным отверстиям, около 6^о. Экспериментально подтверждена возможность увеличения угла конусности до 40-50^о без заметного ухудшения работоспособности предлагаемой конструкции.

Одним из оптимальных вариантов выполнения вкладыша 2 является его выполнение в виде сопряженных друг с другом цилиндра и конуса с общим центральным соплом 3 и выполненными по образующим их боковых поверхностей канавками периферийных сопл 4, при этом канавки цилиндра сообщаются с периферийными канавками конуса через кольцевую камеру 7, образованную кольцевой выемкой на участке цилиндра, прилегающем к основанию сопряжения его с конусом. Для повышения надежности фиксации дополнительного мундштука-вкладыша 2 в полости мундштука 1 целесообразно на боковой поверхности цилиндра между канавками периферийных сопл 4 выполнить резьбу 8, ответную резьбе соответствующего участка внутренней стенки полости собственно мундштука 1, а на торце цилиндра выполнить шлицы под отвертку для удобства последующей сборки. Кроме того, высокотехнологичным в изготовлении является вариант выполнения вкладыша 2 в виде сопряженных друг с другом цилиндра и конуса с общим центральным соплом 3, но при этом периферийные сопла 4 на цилиндре выполнить в виде сквозных отверстий, перпендикулярных центральному соплу 3 непосредственно в кольцевой камере 7 цилиндра, а по сплошной боковой поверхности последнего выполнить резьбу 8 для соединения с мундштуком 1.

Оптимальным, удобным в эксплуатации и высокотехнологичным в изготовлении является выполнение вкладыша в виде усеченного конуса с центральным соплом 3 и выполненными по большему основанию и образующей его боковой поверхности канавками периферийных сопл 4.

Газовая горелка работает следующим образом.

Предварительно производят сборку мундштука, для чего в соответствии с условиями сварки или пайки из комплекта сменных вкладышей выбирают наиболее оптимальный вариант вкладыша 2 и устанавливают его в полость мундштука 1. При необходимости устанавливают также соединительную деталь 6 и фиксируют вкладыш 2 вкручиванием по резьбе 8 или с помощью других фиксирующих средств. Затем к наконечнику (стволу) серийной газовой горелки, например, для ацетилено-кислородной сварки присоединяют собранный мундштук. В зависимости от варианта выполнения вкладыша 2 путь газовой смеси проходит соответственно стрелкам.

Однако несмотря на определенные различия пути газовой смеси общим для всех вариантов предлагаемой конструкции является высокая концентрированность ядра пламени за счет эффективного сжатия по конусу периферийным пламенем. При этом наибольшая температура пламени удалена от ядра на 2-2,5 мм или на 12-12,5 мм от торца мундштука 1. Острое, как карандаш, и энергетически мощное ядро пламени обеспечивает высококачественную сварку изделий из стали при использовании смесей газов-заменителей ацетилена.

Таким образом, предлагаемая конструкция мундштука в сравнении с мундштуком-прототипом при значительной простоте и многовариантности ее выполнения позволяет устранить основные трудности сварки при использовании менее дефицитных и более дешевых смесей горючих газов-заменителей ацетилена, что в свою очередь приводит к улучшению сварочной ванны, повышению качества сварного соединения и более широким возможностям сварки (пайки) газами-заменителями ацетилена до применения ее для сварки ответственных изделий из углеродистых сталей.

Использование: в ручной газовой сварке и пайке изделий из низкоуглеродистых сталей пропано-бутано-кислородным пламенем или пламенем других смесей газов - заменителей ацетилена. Сущность изобретения: мундштук 1 для газовой горелки содержит установленный в его полости съемный вкладыш 2, в котором выполнены центральный 3 и периферийные 4 сопла, при этом последние на участке, прилегающем к их выходным отверстиям, выполнены по образующей конуса, вершина которого расположена снаружи мундштука на центральной оси его центрального канала 3. 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. МУНДШТУК ГОРЕЛКИ ДЛЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ, содержащий корпус с осевым каналом и торцевой элемент с центральным соплом и наклоненными к нему периферийными соплами, отличающийся тем, что торцевой элемент выполнен в виде съемного вкладыша, состоящего из сопряженных друг с другом цилиндра и конуса, на боковой поверхности вкладыша в месте перехода цилиндрической поверхности в конусную выполнена кольцевая канавка для образования с внутренней поверхностью корпуса кольцевой камеры, при этом периферийные сопла выполнены в виде продольных проточек на боковой поверхности конуса, а в цилиндре выполнены отверстия, сообщающиеся с кольцевой камерой и периферийными соплами. 2. Мундштук по п.1, отличающийся тем, что отверстия в цилиндре выполнены в виде продольных проточек, расположенных на его боковой поверхности. 3. Мундштук по п.1, отличающийся тем, что отверстия в цилиндре расположены в кольцевой канавке перпендикулярно центральному соплу. 4. Мундштук по пп.1 3, отличающийся тем, что на боковой поверхности цилиндра выполнена резьба для соединения с корпусом мундштука.