ВПТБ ••,т. й::п1рртой Советский патент 1973 года по МПК E21B7/14 B28D1/00 

1

Изобретение относится к термогазодинамическим инструментам, используемым для обработки различных минеральных сред (крепкого камня, бетона, железобетона -и т. д.) их бурения, резки и фасонной обработки при помощи горячей сверхзвуковой газовой струи.

Известен термоинструмент, содержащий расположенную в кожухе с навинченной гайкой и калибратором камеру сгорания со сверхзвуковым соплом, форсункой, коллектором и трубками для горючего, окислителя и о-хлаждающей жидкости, и управляющее устройство с экраном для подачи жидкости и вентилями подачи горячего и окислителя.

Известные термоинструменты применяются для обработки определенных минеральных сред, например, -камень, бетон.

Предлагаемый термоннструмент может быть использован для обработки и Камня, и бетона.

Цель изобретения - увеличение срока слуЖбы камеры сгорания путем опережения включения охлаждающей воды и последующего включения топлива.

Достигается это тем, что рукоятка подачи жидкости смонтирована с возможностью нодъемно-поворотного движения iH BbinOviHeHa с карманами, внутри которых расположены маховики вентилей лодачи горючего и окислителя, а винтовая канавка камеры сгорания выполнена в виде двухзаходиого винта.

С целью улучшения охлаждения камеры сгорания, последняя со стороны подачи рабочих компонентов выполнена с двумя лысками, образуюн ими полости в кожухе, соединяющиеся с полостями коллектора, разделенными между собой с помощью трубок для горючего и окислителя, которые соединены планками.

С целью одновременного перекрытия трубок горючего и окислителя на дремлющий режим, флажки кранов включения дремлющего режима связаны между собой с помощью, например, зубчатых секторов.

С целью обеспечения работы без разбрызгивания жидкости, на гайке кожуха установлен фиксатор, например, пружинный, взаимодействующий со штифтом, закрепленным на калибраторе, а между гайкой и калибратором у отверстий для разбрызгивания жидкостей расположена прокладка, закрепляемая на гайке с помощью выступов.

С целью улучшения перемешивания горючего и окислителя, форсунка выполнена с конусным соплом, в котором тангенциально расположены отверстия для подачи окислителя.

С целью определения наличия воды в охлаждающей системе, управляющее устройство выполнено с сигнальным фонарем, концы проводов которого расположены в отверстиях трубы, подводящих и отводящих воду.

На фиг. 1 схематически изображен описываемый термоинструмеит, общий вид; на фиг. 2 - камера сгорания, продольный разрез; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 2; на фиг. 4-разрез по Б-Б на фиг. .2; на фиг. 5- разрез по В-В на фиг. 2; на фиг. 6 - камера сгорания, наружная поверхность; на фиг. 7 - сопло и калибратор с закрытыми отверстиями для разбрызгивания жидкости, продольный разрез; на фиг. 8 - защелка калибратора, разрез; на фиг. 9 - разрез по Г--Г на фиг. 1; на фиг. 10 - разрез по Д-Д на фиг. 1; на фиг. И - разрез по Е-Е на фиг. 9; на фиг. 12 - разрез по Ж-Ж на фиг. 1; на фиг. 13 - управляющее устройство, продольный разрез.

Термоинструмент состоит из газогенератора 1 и управляющего устройства 2, которые соединяются друг с другом при помощи накидной гайки 3. Газогенератор 1 состоит из камеры сгорания 4, выполненной с прямоугольными двухзаходными винтовыми канавками 5, служащими для подвода и отвода охлаждающей воды.

С -одного конца в камеру сгорания 4 ввернут коллектор 6 с форсункой 7, которая имеет завихритель горючего 8 и завихритель О кислителя, выполненный в виде тангенциально расположенных отверстий 9, направленных к образующей конуса. Отверстие 10 подачи горючего форсунки 7 раскрывается в камеру конусом И, служащим для перемешивания с окислителем. В другой конец камеры cropainiH 4 ввернуто сопло 12 с вкладышем 13.

Камера сгорания 4 размещена в кожухе 14 и соединяется с коллектором б, который служит для подачи горючего и окислителя, а также для подачи и отвода воды.

Внутренняя полость коллектора б разделена трубками 15 и 16 подачи горючего и окислителя и ребрами 17 на две полости, причем одна из них служит для подвода охлаждающей воды, а другая - для ее отвода. На корпусе коллектора б сделаны две лыски 18, служащие для входа и выхода воды через винтовые канавки 5.

В сопловой части газогенератора установлена гайка 19 с навернутым калибратором 20. В гайке 19 и калибраторе 20 имеются отверстия 21 и 22, а между гайкой 19 и калибратором 20 установлена прокладка 23, которая закрепляется выступами 24 в глухих отверстиях гайки и имеет отверстия 25. Отверстия 21, 22 и 25 .служат для пропуска воды.

В зоне сопряжений гайки 19 и калибратора 20 с соплом 12 установлен уплотнитель 26, исключающий пропуск воды.

Кроме того, на гайке 19 установлена фиксирующая защелка 27, а на калибраторе - щтифт 28.

При повороте калибратора 20 относительно гайки 19 последняя фиксируется защелкой 27 при закрытых и открытых отверстиях. Для соединения газогенератора 1 с управляющим устройством 2, в коллекторе имеются четыре

отверстия, в которые входят патрубки 29, уплотняемые про:кладкам1И 30. На корпусе 31 управляющего устройства имеется резьба для навертывания гайки 3, которая, подтягивая газогенератор 1 к корпусу 31, надежно поджимает прокладки 30. В двух отверстиях коллектора, по которым подается горючее и окислите.яь, установлены фильтры 32.

В отверстиях корпуса 31 установлены два

обратных кла1пана 33, поджимаемых пружинами 34.

Управляющее устройство 2 состоит из корпуса 31, в котором имеются четыре отверстия, служащие для подачи горючего, окислителя,

подвода и отвода охлаждающей воды. Подвод и отвод воды производится по отверстиям 35 и 36, которые перекрываются краном 37, поворачиваемым подъемно-поворотной рукояткой 38.

В нодъемно-Поворотной рукоятке 38 также, выполнено отверстие, где размещается пружина 39, а ствол рукоятки направляется по стержню ,крана 37 и гайке 40. Подъемно-поворотная рукоятка 38 обхватывает двумя карманами маховики 41 вентилей, вращающие шпиндели 42, которые открывают отверстия подачи горючего и окислителя. Уплотнение шпинделей производится уплотнительными кольцами 43, 44 и 45, поджимаемыми гайкой 46 и толкателем 47. Кран 37 удерживают при помощи гайки 48 и шайбы 49. Фиксируется подъемно-поворотная рукоятка винтами 50 и выемками 51. Краны 52 служат для переключения газогенератора на «дремлющий режим, так как имеют основное 53 и малое 54 проходные отверстия.

Для поворота кранов 52 на них установлены флажки 55 с зубчатыми секторами. Флажки подпружинены пружинами 56 для создания

постоянного поджатия кранов 52 и исключения протечки горючего и окислителя.

Поворотом одного из флажков 55 до упора 57 осуществляется нереход с рабочего на дремлющий режим, а упор 58 служит для работы в рабочем режиме.

Кроме того, для наблюдения за подачей воды на управляющем устройстве установлен фонарь 59, который включается только при наличии охлаждающей воды, так .как один из

концов провода подключен к отверстию, подающему воду.

Подвод горючего, окислителя, охлаждающей воды и электропитания производится по шлангам 60. Удерживается термоинструмент в

руке при помощи рукоятки 61.

Работа термоинструмента начинается с нодключением шлангов и кабелей к питающим агрегатам, после чего включается охлаждающая вода. Включение воды осуществляется краном 37. Подъемно-поворотная рукоятка 38 поднимается, сжимая пружину 39, поворачивается на 90° (вдоль оси термоянструмента) и, опускаясь, фиксируется на винтах 50 впадинами 51. Наличие циркуляции охлаждающей

воды контролируется по сигнальному фонарю 59.

Вола, пройдя отверстие 35, открытое краном, попадает в .коллектор газогенератора в подводящую полость и, пройдя лыску 18, входит в один из заходов впнтовой канавки 5, затем, дойдя до гайки 19, в случае если калибратор повернут так, как показано на фиг. 7, вода полностью возвращается через второй заход канавки 5 и выходит через отверстие 36. ЕСЛИ же калибратор 20 повернут так, как указано на фиг. 2, часть воды выходит через отверстия 21, 22 и 25, остальная вода возвращается через отверстие 36 обратно в отводящий щланг. Течение охлаждающей воды показано на фиг. 6, стрелки указывают направление течения.

После включения воды открывается доступ к маховикам 41. Вращая их, открывают отверстия подачи горючего и окислителя. Регулирование топлива (настройка) осуществляется шпинделями 42, которые увеличивают или уменьщают размер проходного сечения. Далее топливо проходит отверстие 53 или 54. В зависимости от их положения обеспечивается либо рабочий, либо «дремлющий режимы.

Переключение с «дремлющего режима на рабочий (или наоборот) осуществляется любым из двух флажков 55, так как флажки 55 имеют зубчатые секторы. При повороте одного из них от упора 57 до упора 58 работают одновременно оба крана (горючего и окислителя). Сложенные у упора флажки указывают на то, что горелка включена на рабочий режим.

Горючее и окислитель, пройдя обратные клапаны 33, обеспечивающие запирание в случае взрыва компонентов топлива в камере сгорания, проходят фильтры 32 и попадают в камеру сгорания. Окислитель, пройдя через тангенциальные отверстия 9, создает вращающийся поток в камере, а при прохождении радиальных щелей между камерой сгорания и форсункой 7, является надежным экраном для камеры сгорания. Горючее, проходя через завихритель 8, закручивается в обратную сторону, а выходя, вращаясь, из отверстия, расходится под действием центробежных сил по конусу 11, где начинается активное перемещивание горючего с окислителем.

Горючие газы, лри прохождении через сверхзвуковое сопло 12 с вкладышем 13, вступают в контакт с обрабатываемой поверхностью.

Поворот ка.тибратора 20 и фиксация его в определенном положении дает возможность вести резы как на камне, так и бетоне. В случае необходимости 27 и штифт 28 легко снимаются, и может быть установлен калибратор с отверстиями или без отверстий.

Введенная блокировка в виде подъемно-поворотной рукоятки 38 исключает возможность подачи горючего и окислителя до пуска охлаждающей воды, а следовательно, исключает пережог камеры сгорания. Наличие двух

заходных винтовых канавок для охлаждающей воды дает возможность иметь термоинструмент малых габаритов, а сигнальный фонарь 59-контролировать наличие воды в системе охлаждения.

Предмет изобретения

1.Термоинструмент, содержащий ра-сположенную в кожухе с навинченной гайкой и калибратором, имеющую на наружной поверхности винтовую канавку, камеру сгорания со сверхзвуковым соплом, форсункой, коллектором и трубками для горючего, окислителя и

охлаждающей жидкости, и управляющее устройство с краном подачи жидкости и вентилями подачи горючего и окислителя, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы камеры сгорания путем опережения

включения охлаждающей воды и последующего включения топлива, рукоятка подачи жидкости смонтирована с возможностью подъемно-поворотного движения и выполнена с карманами, внутри которых расположены

маховики вентилей подачи горючего и окислителя, а винтовая канавка камеры сгорания выполнена в виде двухзаходного винта.

2.Термоинструмент по п. 1, отличающийся тем, что, с целью улучщения охлаждения камеры сгорания, последняя со стороны подачи рабочих компонентов выполнена с двумя лысками, образующими полости в кожухе, соединяющиеся с полостями коллектора, разделенными между собой с помощью трубок для горючего и окислителя, которые соединены планками.

3.Термоинструмент по пп. 1 и 2, отличаю щ и и с я тем, что, с целью одновременного перекрытия трубок горючего и окислителя на

дремлющий режим, флажки кранов включения дремлющего режима связаны между собой с помощью, например, зубчатых секторов.

4.Термоинструмент по пп. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что, с целью обеспечения

работы без разбрызгивания жидкости, на гайке кожуха установлен фиксатор, например, пружинный, взаимодействующий со щтифтом, закрепленным на калибраторе, а между гайкой и калибратором у отверстий для разбрызгивания жидкостей расположена прокладка, закрепляемая на гайке с помощью выступов.

5.Термоинструмент по пп. 1-4, отличающийся тем, что с целью улучщения перемещивания горючего и окислителя, форсунка выполнена с конусным соплом, в котором тангенциально расположены отверстия для цодачи окислителя.

6.Термоинструмент по пп. 1-5, от ли ч а ющийся тем, что, с целью определения наличия воды в охлаждающей системе, управляющее устройство выполнено с сигнальным фонарем, концы проводов которого расположены в отверстиях трубок, подводящих и отводящих воду.

59 гН .У5, /JLj ссЫ 58

У

,,,,,,, Y, j, ,Т7Т;ТгЛ , ,f,,,,,,7T

, T

зе

иг Ю

Ж-№

31 33 5 ..J 29 3D 5

АУ X л ,

иг. 12

Уч

.