РЕЗАК ДЛЯ РЕЗКИ СТАЛИ НА ЖИДКОМ ГОРЮЧЕМ Российский патент 1998 года по МПК F23D5/18 

Изобретение относится к термической резке и может быть использовано в металлообрабатывающей и металлургической промышленности, в строительстве.

известны горелки [1] работающие на жидком топливе и имеющие сопло для распыления топлива и распределитель воздуха с кольцевым каналом, перекрытым вставкой так, что образуются центральный и периферийный каналы и кольцевая, заглушенная с одного конца полость, из которой воздух подсасывается в периферийный канал, Так как смещение жидкого горючего и окислителя осуществляется снаружи горелки, они имеют наибольшую эксплуатационную стойкость. Однако они обладают существенным недостатком: жидкие частицы распыленного горючего в потоке пламени испаряются долго, поэтому структура пламени этих горелок неравномерна, они не обеспечивают необходимую для газопламенной обработки концентрацию тепла при нагреве изделия.

Известны керосинокислородные горелки для сварки [2] металлов, содержащие подогревающее сопло, вворачиваемое в головку горелки, и испаритель с асбестовой набивкой, навинчиваемой на трубку подогревающего кислорода, для подогрева и испарения керосина и смесительную камеру для получения рабочей смеси кислорода и паров керосина.

Существенным недостатком этих газогорелочных и газорежущих устройств является необходимость нагрева подогревающим соплом поверхности испарителя до высокой температуры для доведения до испарения жидкого горючего на внутренней стороне оплетки из-за низкой теплопроводности асбеста, что снижает долговечность работы инструмента.

Другим недостатком горелки является необходимость приложения значительно крутящего момента на маховичке регулировки подачи паров жидкого горючего, что неблагоприятно влияет на качество сварки или резки.

Известен керосинорез [3] с испарителем, в котором асбестовый шнур заменен на оплетку из жаростойкого теплопроводного металла в высокотемпературной области испарителя.

Это техническое решение, как наиболее близкое по технической сущности к заявляемому, выбрано за прототип.

Наиболее существенными недостатками указанного решения является то, что он не обеспечивает стабилизации пламени из-за разрыва материала в испарителе, так как частицы керосина снова коагулируют после выхода из асбеста и, кроме того, имеется тот же недостаток, который указан последним у предыдущего решения.

В основу изобретения положена задача создания резака для резки стали для жидкой горючем, которая бы обеспечивала высокую долговечность работы изделия, стабилизированное пламя при всех режимах работы, высокое качество резки за счет снижения момента сопротивления на маховичке регулировочного вентиля подачи паровой фазы жидкого горючего.

Указанная цель достигается тем, что резак содержит головку с трубкой для подачи режущего кислорода, испаритель, состоящих из двух концентрично расположенных трубок внутренней для подачи подогревающего кислорода и наружной, нагреваемой специальным соплом, между которыми расположена асбестовая набивка, заменяемая оплеткой из теплопроводящего металла в высокотемпературной зоне, согласно изобретению испаритель выполнен отдельным узлом, установленным на трубке подогревающего кислорода с зазором, в виде катушки. На катушке наматывают спиралеобразно асбестовый шнур с чередованием теплопроводящей проволоки, например, медной.

На фиг. 1 показано устройство резака для резки стали на жидком горючем; на фиг. 2 разрез резака в зоне испарителя жидкого горючего и смешение подогревающего кислорода с парообразным горючим.

Резак (фиг. 1) состоит из ствола 1 с вентильной группой и штуцерами подачи кислорода 2 и жидкого горючего 3, испарителя 4, прикрепленного к головке 5 и стволу 1 резака гайками 6, внутреннего мундштука 7 с пазами для выхода горючей смеси, наружного мундштука 8, подсоединенного к головке накидной гайкой 9, трубки режущего кислорода 10, запорного вентиля режущего кислорода 11 и регулировочных вентилей подачи подогревающего кислорода 12 и паровой фазы горючего 13, подогревающего сопла 14 для нагрева испарителя, защитного кожуха 15, винтов 16 для крепления рукоятки 17.

Катушка испарителя 18 (фиг. 2) установлена на трубке подогревающего кислорода с зазором до 0,05 мм между инжектором 19 и шпинделем 20. На катушке 18 спиралеобразно и последовательно намотаны асбестовый шнур 21 и проволока 22 с хорошей теплопроводностью, например медь. Герметичность между объемом испарителя и подогревающего кислорода достигают уплотняющим резиновым кольцом 23, а между корпусом муфты и наружной атмосферой кольцом 24, а между шпинделем и воздухом сальниковым уплотнением 25. Маховичок 26 регулировки расхода паровой фазы горючего крепится на шпинделе 20 винтом 27 с шайбой 28.

Резак работает следующим образом. Кислород от баллона или магистрали подается по шлангу (не показан) к штуцеру 2 (рис. 1) и далее в стволе резака 1 разделяется на режущий кислород, который через вентиль запорный 11, трубку режущего кислорода 10, головку резака 5 поступает в центральный канал внутреннего мундштука 7. Подогревающий кислород через регулировочный вентиль 12 подается к шпинделю смесителя 20 (фиг. 2) и далее через боковые отверстия в нем в центральный канал трубки подогревающего кислорода 29 и в инжектор 19. Жидкое горючее от бочка по шлангу (на фиг. 1 не показаны) подается к штуцеру 3, далее в ствол резака 1, из него в испаритель 4. Парообразное горючее подсасывается подогревающим кислородом, проходящим через инжектор 19 (фиг. 2) в смесительную камеру головки (фиг. 1) и далее горючая смесь по перпендикулярному к смесительной камере каналу подается в щелевой канал между внутренним 7 и наружным мундштуком 8, а из него в выходные отверстия наружного мундштука. Часть горючей смеси поступает в подогревающее сопло 14 для нагрева испарителя. Наличие в испарителе асбестового шнура 21 (фиг. 2) и теплопроводящей, например, медной проволоки 22 обеспечивает выравнивание температур по сечению испарителя, вследствие чего не требуется нагрева поверхности испарителя до высоких температур, как при нагреве асбестового шнура, обладающего низкой теплопроводностью. Вследствие этого долговечность работы керосинореза значительно повышается. Кроме того, тепло от наиболее нагретой части испарителя передается медной проволокой к входу в испаритель, что обеспечивает постепенный нагрев жидкого горючего в испарителе и наиболее полное его испарение при входе в смесительную камеру.

Этим обеспечивается полное испарение жидкого горючего, высокое качество пламени и равномерность нагрева металла при резке. Размещение испарителя на катушке 18 с зазором по отношению к трубке подогревающего кислорода 29 обеспечивает значительное снижение крутящего момента на маховичке 26, регулирующего пламя вентиля, что исключает резкое изменение направления движения инструмента и обеспечивает высокое качество кромки реза (без выхватов и глубоких рисок).

Использование: в металлообрабатывающей и металлургической промышленности, в строительстве. Сущность изобретения: на трубку подогревающего кислорода с зазором установлен испаритель в виде катушки, на которую наматывают спиралеобразно асбестовый шнур с чередованием теплопроводящей проволоки, например медной, а также снизить момент сопротивления меховичка вентиля, регулирующего подачу паровой фазы жидкого горючего. Последнее позволяет избежать на поверхности реза выхватов, возникающих в момент регулировки пламени. 2 ил.

Резак для резки стали на жидком горючем, содержащий головку с трубкой для подачи режущего кислорода, испаритель, состоящий из двух концентрично расположенных трубок: внутренней для подачи подогревающего кислорода и наружной с асбестовой шнуровой набивкой между ними, заменяемой в высокотемпературной зоне на оплетку из жаропрочного теплопроводного металла, для керосина или другого жидкого горючего, отличающийся тем, что испаритель выполнен отдельным узлом, установленным на трубке подогревающего кислорода с зазором, в виде катушки, на которой спиралеобразно закреплен асбестовый шнур с последовательным чередованием теплопроводящей проволоки.