РЕЗАК ДЛЯ КИСЛОРОДНОЙ РЕЗКИ СТАЛИ Российский патент 1998 года по МПК B23K7/00 F23D14/42 

Изобретение относится к кислородной резке стали и может быть применено для фигурного раскроя тонколистовой стали в судостроении, на машиностроительных предприятиях, строительстве и др.

Известен газовый резак [1], у которого на столе смонтирован экран с соплами. Из последних воздушно-водяная смесь подается на поверхность листа для его охлаждения.

Недостатком этого устройства является невозможность эффективного охлаждения стального листа в зоне, прилегающей непосредственно к разрезу.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является резак для кислородной резки стали [2], содержащий головку с закрепленными на ней внутренним и наружным мундштуком и коллектор, установленный между головкой резака и наружным мундштуком, с соплами для подачи воздушно-водяной смеси.

Недостатком этого устройства является невозможность охлаждения кромки реза и прилегающего к ней металла. Это связано с тем, что при кислородной резке тонколистовой стали подогревающее пламя разогревает кромку реза и близлежащие слои металла до высоких температур (свыше 800^oC), что приводит к смачиванию выходящих из разреза шлаков на нижней кромке и привариванию к ней продуктов реакции. Вследствие этого кромка реза получается низкого качества и требует значительные трудозатраты для удаления грата.

Целью изобретения является повышение качества вырезаемых заготовок и сокращение трудозатрат при производстве сварных тонколистовых конструкций.

Указанная цель достигается тем, что в известном резаке для кислородной резки, имеющем головку с присоединенными к ней внутренним и наружным мундштуками, установлена с зазором постоянной ширины дополнительно гильза таким образом, что между наружным мундштуком и гильзой образуется полость для воздушно-водяной смеси. Воздушно-водяная смесь истекает из указанной полости через сужающуюся кольцевую щель, образованную внутренней поверхностью гильзы и внешней поверхностью наружного мундштука. Образующая конуса гильзы наклонена к оси резака под углом 20-40^o. При таком расположении выходной щели для газовоздушной смеси обеспечивается эффективное охлаждение непосредственно кромки реза и прилегающего к ней металла, благодаря чему достигается высокое качество кромок реза без трудноотделимого грата.

При углах наклона образующей конуса гильзы к оси резака меньше 20^o не достигается эффекта интенсивного охлаждения кромок реза, вследствие чего качество при их резке тонколистовой стали получается низким. При углах наклона образующей конуса гильзы более 40^o излишне охлаждается пламя резака и, как следствие, снижается скорость резки. Приведенное подтверждается данными расчета диаметра пятна охлаждения поверхности листа для оптимального при резке тонкого металла расстояния между торцом мундштука и поверхностью разрезаемого металла 2 и 3 мм (см. таблицу).

Решений, имеющих признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого резака, в известных резаках для кислородной резки тонколистовой стали не обнаружено.

На фиг. 1 и 2 изображен предлагаемый резак.

Резак имеет головку 1, к которой присоединяются внутренний мундштук 2 со смесителем 17, наружный мундштук 3 и гильза 4 посредством накидной гайки 5. Между внутренней поверхностью гильзы и поверхностью наружного мундштука создана полость, оканчивающаяся на выходе сужающейся кольцевой щелью А. Горючий газ, режущий и подогревающий кислород поступают от источников газопитания к штуцерам 6, 7 и 8 соответственно и далее по трубкам 9, 10 и 11 в головку резака. В корпус 13 вворачивается инжектор 14, а к первому припаяны штуцер 12 для подачи воздуха из сети и штуцер 15 для подачи воды в резак из бачка 16.

Резак работает следующим образом.

Горючий газ и подогревающий кислород поступают от источников газопитания к штуцерам 6 и 8 и далее по трубкам 9 и 10 в смеситель 17, из которого горючая смесь по шлицевым каналам, образованным внутренним 2 и наружным 3 мундштуками, истекает из резака в виде многофакельного пламени и осуществляет нагрев листовой стали. Режущий кислород от источника газопитания через штуцер 7, трубку 10, головку 1 поступает во внутренний канал внутреннего мундштука 2 и далее в зону реакции.

Воздух из сети подается в инжектор 14 и далее в смесительную камеру корпуса 13, в которую за счет разрежения поступает также вода из бачка 16. Воздушно-водяная смесь по трубке 18 поступает в головку резака 1, а из нее в полость, образованную внутренней поверхностью гильзы 4 и наружной поверхностью наружного мундштука 3. Далее воздушно-водяная смесь под углом 20-40^o к оси резака по кольцевой щели А подается на кромку разрезаемого металла.

Использование дополнительной гильзы обеспечивает подачу воздушно-водяной смеси непосредственно на кромки реза, благодаря чему устраняется интенсивный разогрев вокруг зоны резки и обеспечивается высокое качество кромок при кислородной резке тонколистовой стали.

Отсутствие трудноотделимого грата на кромке реза, снижение деформаций вырезанных заготовок позволяет получить эффект за счет ликвидации последующей зачистки кромок.

Изобретение может быть использовано для фигурного раскроя тонколистовой стали в судостроении, на машиностроительных предприятиях, строительстве и др. К головке присоединены внутренний и наружный мундштуки. Гильза установлена на наружном мундштуке с зазором. Между гильзой и мундштуком образуется полость для подачи в зону резки воздушно-водяной смеси. На выходе полость переходит в сужающуюся щель. Образующая конуса внутренней поверхности гильзы наклонена к оси резака под углом 20 - 40^o. Такое выполнение горелки позволяет повысить качество вырезаемых заготовок и сократить затраты труда. 2 ил., 1 табл.

Резак для кислородной резки стали, содержащий головку, внутренний и наружный мундштуки и смеситель, отличающийся тем, что он снабжен гильзой, установленной на наружном мундштуке резака с зазором, образующим полость для подачи в зону резки воздушно-водяной смеси, при этом внутренняя поверхность гильзы на выходе выполнена конусной с образующей конуса под углом 20 - 40^o к оси резака.