СМЕННАЯ НАСАДКА К УСТРОЙСТВУ ДЛЯ ГАЗОПЛАМЕННОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2003 года по МПК B23K5/00 B23K7/06 F23D14/38 

Изобретение относится к газопламенной обработке металлов и может быть использовано при ручной и машинной сварке, пайке и резке металлов.

Известно устройство для газопламенной обработки металлов, состоящее из рукоятки, трубопроводов горючего газа и кислорода, корпуса с регулировочными вентилями, сменного наконечника со смесительной камерой и инжектором, с головкой и с мундштуком (Д.Л. Глизманенко. Сварки и резка металлов, -М.: Высшая школа, 1974, с.162-164). Это устройство предназначено для сварки и пайки металлов, оно снабжено комплектом из сменных наконечников. В каждом наконечнике установлена смесительная камера с инжектором и головка с мундштуком.

Недостатками этого устройства являются высокая сложность и металлоемкость сменных наконечников и невозможность использования его в качестве газокислородного резака, низкая эффективность защиты при обратном ударе.

Известна сменная насадка к инжекторному устройству для газопламенной обработки металлов, предназначенному для сварки, пайки и резки, состоящему из корпуса с каналами входа горючего газа и кислорода и каналами выхода горючей смеси и режущего кислорода, сменная насадка имеет сменные наконечники для газокислородной резки и сварки металлов и трубок горючей смеси, в которых имеются смесительные камеры (FR 498521, F 23 D 3/24, 1919).

Недостатком этой насадки являются то, что при использовании его в устройстве в качестве газосварочной горелки вентиль режущего кислорода остается на корпусе, что создает лишний вес и громоздкость горелки, кроме того, устройство не имеет системы пламягашения при обратном ударе.

Наиболее близким по конструктивным особенностям является сменная насадка, имеющая сменный наконечник со сменной смесительной камерой в виде диффузора и муфты, в которую ввернут инжектор, и головка. Наконечник выполнен в виде трубки горючей смеси, на одном конце которой закреплена головка с мундштуком, а на другом посредством резьбового соединения закреплена смесительная камера с инжектором, рукоятка является неизменной при смене насадок (RU 2076790 C1, B 23 K 5/00, 7/00, 10.04.1997).

Это устройство обладает рядом недостатков, а именно: смешивание газов в сменных насадках происходит рядом с вентильной группой у ствола устройства, после выхода из ствола газы смешиваются и перемещаются к сменному наконечнику по одной трубке, являясь взрывоопасной смесью определенного объема, и при определенных условиях это может привести к взрыву в трубке и к несчастному случаю; неудобство в обслуживании при очистке трубки, так как для очистки трубки необходимо отвертывать смесительную камеру, а после очистки снова необходимо ввернуть, обеспечив при этом необходимую герметичность; значительный износ резьбового соединения и сокращение срока службы; необходимость замены полного комплекта смесительной камеры с инжектором. Для каждого типоразмера свариваемого металла необходимо иметь свою смесительную камеру с инжектором; недостаточно эффективная система пламя гашения при обратном ударе, выполненная в виде нескольких, например пяти, отверстий в торце инжектора; высокая сложность сменяемых инжекторно-смесительных узлов, так как в каждом инжекторе необходимо выполнить как наклонные для прохода кислорода, так и продольные для прохода горючего газа (ацетилена) отверстия.

Задачей создания данного изобретения является повышение надежности и безопасности работы устройства путем обеспечения защиты от обратных ударов и взрывобезопасности, а также обеспечение высоких газодинамических параметров в реальной эксплуатации и ремонтопригодность.

Для этого сменная насадка для газопламенной обработки металлов, содержащая сменный наконечник и смеситель, выполнена сопловой и снабжена переходником с конусообразной смесительной камерой и стержнем с коническим хвостовиком, расположенным в конусообразной смесительной камере переходника, который одним концом закреплен в сменном наконечнике, а на другом его конце смонтирован смеситель, концентрично расположенный на стержне, в смесителе выполнены отверстия для подачи горючего газа и кислорода и сообщающиеся с ними отверстия для смешивания газов, сообщающиеся с конусообразной смесительной камерой переходника.

Для улучшения смешивания газов в минимальном объеме конический хвостовик стержня выполнен в виде завихрителя с винтовой поверхностью.

Сменная насадка для газовой резки имеет стержень, в котором выполнен центральный канал для подвода кислорода, сменный наконечник в ней выполнен в виде мундштука с сопловым каналом, а сужающаяся часть смесительной камеры переходника обращена в сторону мундштука.

Сменная насадка для газовой сварки имеет сменный наконечник, выполненный в виде мундштука с сопловым каналом и сужающуюся часть конусообразной смесительной камеры переходника обращена в сторону мундштука.

Сменная насадка для рихтовки и правки имеет сменный наконечник выполненный в виде втулки с перегородкой со сквозными отверстиями по всей ее поверхности и расширяющаяся часть смесительной камеры переходника, обращенной в сторону сменного наконечника.

На фиг.1 показана сменная насадка для газовой сварки; на фиг.2 - сменная насадка для рихтовки и правки; на фиг.3 - вид А фиг.2; на фиг.4 - насадка для газовой резки.

Сменная насадка к устройству для газопламенной обработки металлов крепится к головке (на чертеже не показано) и состоит из сменного наконечника 1, переходника 2, смесителя 3 и стержня 4. Переходник 2 имеет конусообразную смесительную камеру 5 для смешивания газов горючего и кислорода для горения при осуществлении сварки или горючего, кислорода для горения и режущего кислорода при газовой резке. Стержень 4 выполнен с коническим хвостовиком 6, расположенным в смесительной камере 5 переходника 2. Одним концом переходник 2 закреплен в сменном наконечнике 1, а на другом его конце смонтирован смеситель 3, концентрично расположенный на стержне 4. Смеситель 3 выполнен с отверстиями 13 для смешивания газов и сообщающимися с ними отверстиями 7 для подачи горючего газа и 8 кислорода для горения. Эти отверстия соединены с трубками и для подвода соответственно горючего газа и кислорода для горения (на чертеже не показаны). При выходе из смесителя 3 газ направляется в расширяющуюся или сужающуюся в направлении к наконечнику 1 смесительную камеру 5 переходника 2. Для улучшения смешивания газов в минимальном объеме конический хвостовик 6 стержня 4 выполнен в виде завихрителя с винтовой поверхностью. Номенклатура и количество сменных насадок выбираются в зависимости от применяемых горючих газов и видов выполняемых работ. Для газовой резки в стержне 4 выполнен центральный канал 10 для подвода режущего кислорода, соединенный с соответствующей трубкой (на чертеже не показана). Сменный наконечник 1 в ней выполнен в виде мундштука с сопловым каналом 9. Сужающаяся часть конусообразной смесительной камеры 5 переходника 2 обращена в сторону мундштука.

Для газовой сварки используют сменный наконечник 1 в виде мундштука с сопловым каналом 9, а сужающаяся часть конусообразной камеры 5 переходника 2 обращена в сторону мундштука. Сменная насадка для рихтовки и правки имеет сменный наконечник 1, выполненный в виде втулки с перегородкой 11 с множеством сквозных отверстий 12, а расширяющаяся часть конусообразной смесительной камеры 5 переходника 2 обращена в сторону сменного наконечника 1 для создания рассеянного потока пламени при обработке. Работа с насадкой осуществляется следующим образом.

В зависимости от применяемого горючего газа и вида выполняемых работ выбирается соответствующая сменная насадка, которая крепится к головке устройства для газопламенной обработки (на чертеже не показано).

При необходимости выполнения газосварочных работ берется сменная насадка со сменным наконечником 1 в виде мундштука с сопловым каналом 9 и сужающейся частью конусообразной смесительной камеры 5 переходника 2, обращенной в сторону мундштука. Собранный газосварочный наконечник присоединяется к головке с трубками горючей смеси и кислорода для горения, которые соединены с соответствующими каналами и в стволе устройства (на чертеже не показано). Открывая поочередно вентиль кислорода для горения и вентиль горючего газа, рабочий устанавливает на выходе из мундштука 1 факел необходимой мощности и производит сварку металла. По окончании сварки закрывают вентиль горючего газа и вентиль кислорода. При необходимости переналадки на сварку металла другой толщины отсоединяют газосварочный наконечник 1 и заменяют на другой. Собранный газосварочный наконечник присоединяют к головке с соответствующими трубками подачи газа и производят сварку. При необходимости выполнения газорезательных работ от головки отсоединяют газосварочную насадку. В зависимости от применяемого горючего газа (ацетилен, пропан, бутан, природный газ) выбирают насадку с соответствующей смесительной камерой 5 переходника 2, стержнем 4 с центральным каналом 10 для подачи режущего кислорода и смесителем 3 с соответствующими калиброванными отверстиями 7 и 8. Насадку соединяют с головкой с трубками горючей смеси, режущего кислорода и кислорода для горения. Открывая поочередно вентиль кислорода для горения и вентиль горючего газа, регулируют величину факела на выходе из мундштука 1, нагревают металл, а затем, открывая вентиль режущего кислорода, производят резку металла. По окончании резки закрывают поочередно вентиль режущего кислорода, вентиль горючего газа и вентиль кислорода для горения. Таким образом, при смене насадок в устройстве несменяемым остается ствол с вентильной группой и головкой с трубками для подачи газов к насадке.

При обратном ударе горючая смесь горит только в сопловом канале 9 мундштука 1 или смесительной камере 5 переходника 2 газосварочной или газорезательной насадок или насадки для рихтовки и правки и, поскольку она имеет минимальный объем, при возможном взрыве обратный удар не может вызвать разрыв устройства, что гарантирует безопасность работы, и увлекаемая горючей смесью через наружный мундштук 1 выбрасывается наружу, чем и предохраняется от разрушения все устройство и обеспечивается безопасность работающего. После гашения обратного удара перекрывают все вентили и производят ремонт сменного узла.

Преимущества данной конструкции насадки устройства для газопламенной обработки металлов заключается в следующем:
- рабочие газы транспортируются к сопловому каналу от ствола по отдельным магистралям;
- смешивание газов происходит непосредственно перед входом в сопловой канал или в самом сопловом канале;
- взрывоопасная горючая смесь находится только в рабочем сопловом канале и вследствие этого имеет самый минимальный возможный объем, который при взрыве не может вызвать разрыв изделия, что гарантирует резкое повышение безопасности проведения работ;
- применение завихрителя позволяет произвести качественное смешивание газов в минимальном объеме смесительной камеры;
- поскольку сопловой канал непосредственно соединен с смесительной камерой, то при не стандартной ситуации не происходит взрыва, возможны лишь легкие хлопки, т.к. возникающее высокое давление разрежается через сопловой канал.

Изобретение относится к газопламенной обработке металлов и может быть использовано при ручной и машинной сварке, пайке и резке металлов. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности и безопасности работы устройства путем обеспечения защиты от обратных ударов и взрывобезопасности, а также обеспечении высоких газодинамических параметров в реальной эксплуатации и ремонтопригодности. Сменная насадка выполнена с возможностью крепления на головке устройства для газопламенной обработки. Она имеет переходник с конусообразной смесительной камерой и стержень с коническим хвостовиком, расположенным в конусообразной смесительной камере. Смеситель концентрично расположен на стержне и выполнен с отверстиями для смешивания газов и сообщающимися с ними отверстиями для подачи горючего газа и кислорода для горения. Отверстия для смешивания газов сообщаются с конусообразной смесительной камерой переходника. Конический хвостовик стержня выполнен в виде завихрителя с винтовой поверхностью. Сменная насадка для газовой резки имеет стержень, в котором выполнен центральный канал для подвода кислорода. Сменная насадка для рихтовки и правки имеет сменный наконечник, выполненный в виде втулки с перегородкой со сквозными отверстиями и расширяющейся частью смесительной камеры переходника обращенной в сторону сменного наконечника. 4 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Сменная насадка для газопламенной обработки металлов, содержащая сменный наконечник и смеситель, отличающаяся тем, что она выполнена сопловой и снабжена переходником с конусообразной смесительной камерой и стержнем с коническим хвостовиком, расположенным в конусообразной смесительной камере переходника, который одним концом закреплен в сменном наконечнике, а на другом его конце смонтирован смеситель, концентрично расположенный на стержне, в смесителе выполнены отверстия для подачи горючего газа и кислорода и сообщающиеся с ними отверстия для смешивания газов, сообщающиеся с конусообразной смесительной камерой переходника. 2. Сменная насадка по п. 1, отличающаяся тем, что для осуществления сварки сменный наконечник выполнен в виде мундштука с сопловым каналом, а сужающаяся часть конусообразной смесительной камеры переходника обращена в сторону мундштука. 3. Сменная насадка по п. 1, отличающаяся тем, что для осуществления резки сменный наконечник выполнен в виде мундштука с сопловым каналом, в стержне выполнен центральный канал для подвода кислорода, соединенный с соответствующей трубкой подачи кислорода, а сужающаяся часть конусообразной смесительной камеры переходника обращена в сторону мундштука. 4. Сменная насадка по п. 1, отличающаяся тем, что для осуществления рихтовки и правки сменный наконечник выполнен в виде втулки с перегородкой со сквозными отверстиями по всей ее поверхности, а расширяющаяся часть конусообразной смесительной камеры переходника обращена в сторону сменного наконечника. 5. Сменная насадка по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что конический хвостовик стержня выполнен в виде завихрителя с винтовой поверхностью.