CN204513396U - 一种焊接加热器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种焊接加热器，其结构包括有混合气进气管道、环形火圈和若干个火嘴组件，环形火圈连接于混合气进气管道、并与混合气进气管道连通，环形火圈沿长度方向的中心线与混合气进气管道的进气方向垂直，环形火圈上沿环形火圈开设有与若干个火嘴组件相对应的混合气通气孔，火嘴组件设置于混合气通气孔。使用该焊接加热器，在焊接预热、保温或者加热时，由于环形火圈沿长度方向的中心线与混合气进气管道的进气方向垂直设置，使得混合好的混合气由混合气进气管道一进入环形火圈就开始分流至相邻的火嘴组件，使得混合气的流动距离短、启火速度快、燃烧效率高，而且燃烧过程稳定、均匀、充分，提高了效率，节约了成本。

Description

一种焊接加热器

技术领域

本申请属于焊接辅助工具技术领域，具体涉及一种焊接的预热和保温或者焊后热处理的加热装置，也可用于钢结构矫形时的加热。

背景技术

在GB150《压力容器》等标准规定中，对于铬钼钢等高强度钢或厚度为30mm以上的钢材制造压力容器时，设备焊接之前须对焊缝进行预热，焊接过程还须进行保温，焊后常需进行消除应力的热处理，所以预热和保温，以及焊后的热处理是一个非常重要的环节。

目前国内普遍使用的预热和保温燃气有瓦斯气、天然气、乙炔气等。由于瓦斯气和天然气价格较高，因此，铬钼钢焊接预热和保温燃气普遍使用乙炔气。乙炔气点火时会发生爆鸣，燃烧过程冒黑烟，产生积碳堵塞加热器火嘴，燃烧后排放硫化氢、磷化氢等有毒气体，且容易出现回火现象，极易对操作人员造成较大的危害，而且还污染环境和设备。

现有技术中，利用乙炔气进行焊前预热的加热器，例如，授权公告号为CN202162515U的中国实用新型专利公开了“一种用于焊前预热的加热器”，如图1所示，其技术方案 “包括混合燃烧气体管路(30)，所述混合燃烧气体管路(30)包括两条平行布置的分支管路，所述分支管路的长度方向上其朝向待预热焊缝处设有均布的火焰通气孔(31)。所述混合燃烧气体管路30 进口端分别与氧气管路10 和乙炔气体管路20 连通，另一端封闭；所述氧气管路10 和乙炔气体管路20 上都设有阀门11、21。所述混合燃烧气体管路30 呈弧形结构，火焰通气孔31 位于弧形混合燃烧气体管路30 的内侧面。所述火焰通气孔31 外侧设有集气罩33，所述集气罩33 通过集气罩支腿32 支撑于火焰通气孔31 上。” 该加热器两条平行的分支管路上的火焰通气孔31 产生的火焰可对两个对接待焊件的焊缝进行同时整体预热，这样预热处理后的焊缝其母材中的水分被彻底去除，预防了焊接中气孔、裂纹的产生，同时也减小了焊缝由于预热温度不均所产生的应力，确保了焊接质量。

上述焊前预热的加热器是针对乙炔气的应用，然而，乙炔气由于上述记载的缺陷并非最佳的应用燃气，并且，上述焊前预热的加热器装置本身也存在以下一些问题：

（1）上述技术方案中的两条平行布置的分支管路的两端分别通过管道连通构成框形结构。由于框形结构存在四个直角转角，使得混合气体在经过直角转角时急速转弯，不利于混合气体的稳定性流动，进一步影响喷出火焰的燃烧平稳性及均匀性，而且该结构使得火焰孔仅能设置在分支管路的长度方向上，其宽度方向的管路需保留不能设置火焰孔用于混合气经过直角转角后的缓冲和过渡，不仅结构上浪费，而且降低了燃烧效率，再者混合气的流动距离加大使得燃烧有滞后性、不及时、启火速度慢。

（2）所述混合燃烧气体管路进口端分别与氧气管路和乙炔气体管路连通。氧气与乙炔气是分别通过各自的输送管路输送到达混合燃烧气体管路进行混合，在混合燃烧气体管路中仅有一小段管路与框形结构管路连接，使得氧气与乙炔气并没有充分的混合就开始进入待燃烧阶段。

（3）所述混合燃烧气体管路呈弧形结构，且该弧形结构是沿混合气进气方向的弧形，即弧形结构沿长度方向的中心线与混合气进气方向平行或者重合，混合气通过管路进入弧形结构的混合燃烧气体管路时经过一次分流，再沿弧形结构的宽度方向输送，经过转角位置的二次分流后才进入设置有火焰嘴的位置燃烧，燃烧不及时，启火速度慢，不能满足快速启火的需求；而且该结构的装置其本身的稳定性较差，对支架的要求将会较高，头重脚轻，操作时稍有不慎，将会极大地影响产品焊接的品质。

综上，亟需研发一种焊接加热装置。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种焊接加热器，使用该焊接加热器，在焊接预热、保温或者加热时，混合气的流动距离短、启火速度快、燃烧效率高，而且燃烧过程稳定、均匀、充分。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供了一种焊接加热器，包括有混合气进气管道、环形火圈和若干个火嘴组件，所述环形火圈连接于所述混合气进气管道、并与所述混合气进气管道连通，所述环形火圈沿长度方向的中心线与所述混合气进气管道的进气方向垂直，所述环形火圈上沿所述环形火圈开设有与所述若干个火嘴组件相对应的混合气通气孔，所述火嘴组件设置于所述混合气通气孔。

作为本申请的优选的实施方式：所述环形火圈为长圆形的环形火圈、圆形的环形火圈、椭圆形的环形火圈中的任一种环形火圈。

作为本申请的优选的实施方式：所述环形火圈为单个环形火圈或者由两个环形火圈组成的呈8字型结构的环形火圈。

作为本申请的优选的实施方式：所述环形火圈为平面形的环形火圈或者弧面形的环形火圈。

作为本申请的优选的实施方式：所述环形火圈为螺旋型结构的环形火圈。

作为本申请的优选的实施方式：所述混合气进气管道包括有空气进气管、燃气进气管、集合管、混合器和火圈导管，所述空气进气管、所述燃气进气管分别与所述集合管的一部分连通，所述集合管的另一部分与所述混合器的一端连通，所述混合器的另一端与所述火圈导管的一端连通，所述火圈导管的另一端与所述环形火圈连通。

作为本申请的优选的实施方式：所述混合器包括有一级混合器和二级混合器，所述一级混合器为管板式的混合器，所述管板式的混合器的输入端为沿径向圆周分布有孔的输入端。

作为本申请的优选的实施方式：所述火嘴组件包括有锥形火嘴，所述锥形火嘴的锥形面上开设有小孔，所述小孔与所述锥形火嘴的中心孔连通。

作为本申请的优选的实施方式：所述火嘴组件还包括有接管、连接管和盖帽，所述接管与所述混合气通气孔连接，所述连接管通过内螺纹与所述接管的外螺纹连接，所述锥形火嘴通过外螺纹与所述连接管的内螺纹连接，所述盖帽与所述锥形火嘴螺纹连接。

作为本申请的优选的实施方式：所述若干个火嘴组件中相邻的火嘴组件之间的间距为60mm～100mm。

本申请的有益效果：一种焊接加热器，包括有混合气进气管道、环形火圈和若干个火嘴组件，所述环形火圈连接于所述混合气进气管道、并与所述混合气进气管道连通，所述环形火圈沿长度方向的中心线与所述混合气进气管道的进气方向垂直，所述环形火圈上沿所述环形火圈开设有与所述若干个火嘴组件相对应的混合气通气孔，所述火嘴组件设置于所述混合气通气孔。压缩空气和燃气并列进入混合气进气管道进行混合，再进入环形火圈分流，接着在火嘴组件的上方点火，调节两种气体的流量和调整火焰大小，以开始预热、保温或者加热设备。使用该焊接加热器，在焊接预热、保温或者加热时，由于环形火圈沿长度方向的中心线与混合气进气管道的进气方向垂直设置，使得混合好的混合气由混合气进气管道一进入环形火圈就开始分流至相邻的火嘴组件，使得混合气的流动距离短、启火速度快、燃烧效率高，而且燃烧过程稳定、均匀、充分，提高了效率，节约了成本。

附图说明

图1为现有技术中的一种用于焊前预热的加热器的结构示意图。

图2为本申请的一种焊接加热器的一视角的结构示意图。

图3为图2中A-A处的剖面结构示意图。

图4为图3中I处的局部放大结构示意图。

图5为本申请的一种焊接加热器的另一视角的结构示意图。

图6为本申请的一种焊接加热器的其一实施方式的结构示意图。

图7为本申请的一种焊接加热器的其一实施方式的结构示意图。

在图1至图7中包括有：

空气进气管1、一级管板式的混合器2，二级混合器3，火圈导管4，环形火圈5，燃气进气管6，集合管7，接管8，连接管9，锥形火嘴10，盖帽11。

具体实施方式

实施例1

本申请的一种焊接加热器的具体实施方式之一，参见图2和图5所示，其结构包括有混合气进气管道、环形火圈5和若干个火嘴组件，所述环形火圈5连接于所述混合气进气管道、并与所述混合气进气管道连通，所述环形火圈5沿长度方向的中心线与所述混合气进气管道的进气方向垂直，所述环形火圈5上沿所述环形火圈5开设有与所述若干个火嘴组件相对应的混合气通气孔，所述火嘴组件设置于所述混合气通气孔。

压缩空气和燃气并列进入混合气进气管道进行混合，再进入环形火圈5分流，接着在火嘴10上方点火，调节两种气体的流量和调整火焰大小，以开始预热、保温或者加热设备。使用该焊接加热器，在焊接预热、保温或者加热时，由于环形火圈5沿长度方向的中心线与混合气进气管道的进气方向垂直设置，使得混合好的混合气由混合气进气管道一进入环形火圈5就开始分流至相邻的火嘴组件，使得混合气的流动距离短、启火速度快、燃烧效率高，而且燃烧过程稳定、均匀、充分。

具体的，所述混合气进气管道包括有空气进气管1、燃气进气管6、集合管7、混合器和火圈导管4，所述空气进气管1、所述燃气进气管6分别与所述集合管7的一部分连通，所述集合管7的另一部分与所述混合器的一端连通，所述混合器的另一端与所述火圈导管4的一端连通，所述火圈导管4的另一端与所述环形火圈5连通。优选的，燃气进气管6为丙烷气进气管。选用丙烷气不爆鸣、无黑烟、不会回火，能够与氧气完全充分燃烧，仅产生二氧化碳和水，不但提高了燃烧效率、节约了成本，还改善了操作环境，确保了操作人员的人身安全。

另，空气进气管1与燃气进气管6平行设置，且空气进气管1在集合管7的上方圆弧弯折通入集合管7的上部，燃气进气管6与集合管7在同一管轴中心线上。

具体的，所述混合器包括有一级混合器和二级混合器3，所述一级混合器为管板式的混合器，所述管板式的混合器的输入端为沿径向圆周分布有孔的输入端。混合气通过沿径向圆周分布有孔的输入端的管板式的混合器进入，具有更好的混合效果，同时经过两级混合，能够使得混合更加均匀。二级混合器3为具有进出孔的混合器。

具体的，参见图4所示，所述火嘴组件包括有锥形火嘴10，所述锥形火嘴10的锥形面上开设有小孔，所述小孔与所述锥形火嘴10的中心孔连通。所述锥形面上的小孔的孔径为4mm～8mm，热处理时取大孔径。另，该小孔的孔径为渐变的，逐渐由小增大。一则通过锥形火嘴10的混合气沿中心孔进入，逐步分流至锥形面上的小孔分流出，将中心流路分支为多个流路，加大了混合气的出气量，从而增加了燃烧的充分性，提高了效率、节约了成本，而且改善了操作环境，确保了操作人员的人身安全。

另，参见图5所示，火嘴组件与环形火圈5相互垂直设置，即火嘴组件的纵向轴线与环形火圈5穿过中心的纵向轴线平行，垂直设置使得喷射出来的火焰向上燃烧，避免了倾斜设置火焰方向改变的情况。

具体的，参见图3和图4所示，所述火嘴组件还包括有接管8、连接管9和盖帽11，所述接管8与所述混合气通气孔连接，所述连接管9通过内螺纹与所述接管8的外螺纹连接，所述锥形火嘴10通过外螺纹与所述连接管9的内螺纹连接，所述盖帽11与所述锥形火嘴10螺纹连接。火嘴组件之间的各个部件之间采用螺纹连接的可拆卸的连接方式，便于拆卸、维修等。

参见图3所示，压缩的空气和燃气分别通过空气进气管1和燃气进气管6并列进入集合管7内，然后通过一级管板式混合器2中沿径向圆周分布有孔的输入端进入一级管板式混合器2中的空腔内进行气体混合，随后混合气体由一级管板式混合器2的空腔通过二级混合器3中的入孔进入到二次混合器中的空腔内进一步进行空气与燃气的充分混合，混合均匀的混合气通过二级混合器3中的出孔通过火圈导管4进入环形火圈5，在环形火圈5的上侧开有若干个混合气通气孔，混合均匀的混合气通过这些混合气通气孔进行分流，进入单个火嘴组件的接管8，混合气进入接管8后，通过锥形火嘴10的中心孔，分流到锥形火嘴10锥形面上的小孔，混合气通过中心孔和锥形面上的小孔，共同聚集在锥形火嘴10上方喷射出来，接着在锥形火嘴10上方点火，通过盖帽11使火焰集中，提高加热温度，调节两种气体的流量和调整火焰大小，开始预热、保温或加热焊接设备。

实施例2

本申请的一种焊接加热器的具体实施方式之二，本实施例的主要技术方案与实施例1相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于，参见图2和图5所示，所述环形火圈5可以为长圆形的环形火圈5，该长圆形的环形火圈5的长度和宽度根据待加热结构的厚度来确定，一般地说长度约为500mm至800mm，宽度为所加热结构厚度的2至3倍。由于长圆形的环形火圈5的四个角的位置为弧形过渡，使得其内的混合气平稳过度，不影响混合气的流速，使得燃烧稳定。

参见图7所示，所述环形火圈5还可以为圆形的环形火圈5或者椭圆形的环形火圈5。

另，该环形火圈5的横断面为圆形横断面或者为椭圆形的横断面。便于混合气的流动。

实施例3

本申请的一种焊接加热器的具体实施方式之三，本实施例的主要技术方案与实施例1相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于，参见图6所示，所述环形火圈5为单个环形火圈5或者由两个环形火圈5组成的呈8字型结构的环形火圈5。一种技术方案，混合气进气管道可以设置为两组，分别位于单个环形火圈5或者呈8字型结构的环形火圈5的左侧和右侧，两侧的混合气管道同时通入压缩空气和燃气。另一种技术方案，混合气进气管道仅设置为一组，通过火圈导管4的连接方式进行连通，火圈导管4除与单个环形火圈5或者呈8字型结构的环形火圈5的左侧连接，还延伸连接至单个环形火圈5或者呈8字型结构的环形火圈5的右侧，使大尺寸的环形火圈5内的燃料气混合和燃烧更均匀。该8字型结构的环形火圈5适合于大尺寸大面积的焊接设备的预热、保温或者加热。

实施例4

本申请的一种焊接加热器的具体实施方式之四，本实施例的主要技术方案与实施例1相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于，所述环形火圈5为平面形的环形火圈5，为二维结构；或者，参见图5所示，所述环形火圈5为弧面形的环形火圈5，为三维结构。其中弧面可以为凸弧面还可以为凹弧面。

实施例5

本申请的一种焊接加热器的具体实施方式之五，本实施例的主要技术方案与实施例1相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于，所述环形火圈5为螺旋型结构的环形火圈5。适用于需要伸入内部进行加热的焊接设备。

另，环形火圈5还可以为弯曲形的环形火圈5，即将环形火圈5进行各种各样的弯曲，同样适用于需要伸入内部进行加热的焊接设备。

实施例6

本申请的一种焊接加热器的具体实施方式之六，本实施例的主要技术方案与实施例1相同，在本实施例中未解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。本实施例与实施例1的区别在于，所述若干个火嘴组件中相邻的火嘴组件之间的间距为60mm～100mm。热处理时间距取小间距。

沿环形火圈5的圆周方向，相邻的火嘴组件之间的间距缩短，不仅减少了混合气的流动距离，增加了燃烧的平稳性，同时还使得燃烧充分、均匀，提高了效率，节约了成本。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本申请作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种焊接加热器，其特征在于：包括有混合气进气管道、环形火圈和若干个火嘴组件，所述环形火圈连接于所述混合气进气管道、并与所述混合气进气管道连通，所述环形火圈沿长度方向的中心线与所述混合气进气管道的进气方向垂直，所述环形火圈上沿所述环形火圈开设有与所述若干个火嘴组件相对应的混合气通气孔，所述火嘴组件设置于所述混合气通气孔。

2.根据权利要求1所述的焊接加热器，其特征在于：所述环形火圈为长圆形的环形火圈、圆形的环形火圈、椭圆形的环形火圈中的任一种环形火圈。

3.根据权利要求1所述的焊接加热器，其特征在于：所述环形火圈为单个环形火圈或者由两个环形火圈组成的呈8字型结构的环形火圈。

4.根据权利要求1或2或3所述的焊接加热器，其特征在于：所述环形火圈为平面形的环形火圈或者弧面形的环形火圈。

5.根据权利要求1或2或3所述的焊接加热器，其特征在于：所述环形火圈为螺旋型结构的环形火圈。

6.根据权利要求1所述的焊接加热器，其特征在于：所述混合气进气管道包括有空气进气管、燃气进气管、集合管、混合器和火圈导管，所述空气进气管、所述燃气进气管分别与所述集合管的一部分连通，所述集合管的另一部分与所述混合器的一端连通，所述混合器的另一端与所述火圈导管的一端连通，所述火圈导管的另一端与所述环形火圈连通。

7.根据权利要求6所述的焊接加热器，其特征在于：所述混合器包括有一级混合器和二级混合器，所述一级混合器为管板式的混合器，所述管板式的混合器的输入端为沿径向圆周分布有孔的输入端。

8.根据权利要求1所述的焊接加热器，其特征在于：所述火嘴组件包括有锥形火嘴，所述锥形火嘴的锥形面上开设有小孔，所述小孔与所述锥形火嘴的中心孔连通。

9.根据权利要求8所述的焊接加热器，其特征在于：所述火嘴组件还包括有接管、连接管和盖帽，所述接管与所述混合气通气孔连接，所述连接管通过内螺纹与所述接管的外螺纹连接，所述锥形火嘴通过外螺纹与所述连接管的内螺纹连接，所述盖帽与所述锥形火嘴螺纹连接。

10.根据权利要求1或8所述的焊接加热器，其特征在于：所述若干个火嘴组件中相邻的火嘴组件之间的间距为60mm～100mm。