CN206653056U - 一种火焰切割机组合式引火装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于钢板制造技术领域，特别涉及一种中、高厚碳钢及合金钢钢板的火焰切割机组合式引火装置，烧嘴固定安装在切割枪的下端，切割枪上连接有PLC控制系统，点火信号继电器与PLC控制系统信号连接，点火信号继电器与点火变压器导线连接，点火变压器上高压点火电缆远离点火变压器的一端连接固定件，固定件上连接点火电极，点火电极外套设的陶瓷套管外安装有延伸管，引火烧嘴固定安装在混合燃气管和射流氧气管的下端，混合燃气管的上端连通有气体混合装置，射流氧气管与氧气管相通，氧气管和燃气管均与PLC控制系统导线连接，解决了传统切割工具机切割时采用旁通装置持明火燃烧，容易使得火焰切割机长时间明火，燃气利用率低的问题。

Description

一种火焰切割机组合式引火装置

技术领域

本实用新型属于钢板制造技术领域，特别涉及一种中、高厚碳钢及合金钢钢板的火焰切割机组合式引火装置。

背景技术

目前，工件的切割工具包括等离子切割装置、激光切割装置和火焰切割装置这三种。火焰切割装置是利用燃气配氧气或者汽油配氧气进行金属材料切割的一种切割设备，与激光切割相比，火焰切割装置在切割速度、切割精度以及切割材质种类方面都远不及激光切割机，但是在切割厚度和切割成本上都远远优于激光切割机。火焰切割装置可以切割大厚度板材(我国已经掌握了切割2000mm厚度的火焰切断技术)，切割设备和切割成本相对低廉。因此，火焰切割装置在切割或粗加工领域具有不可替代的重要作用。

火焰切割装置主要分为早期的手动切割机和半自动切割机、仿形切割机以及数控切割机，其中，数控切割机又分为悬臂式数控切割机、龙门数控切割机、台式数控切割机和专门用于钢管相贯线切割的相贯线数控切割机。其中根据金属材料和切割金属的厚度从工艺角度来说，一般5mm以上的碳钢板推荐用火焰进行切割，因为此类钢板产生的热变形很小。不锈钢和有色金属通常不能用火焰进行切割，原因是不锈钢在受热后表面产生高密度氧化层，阻止热量向下传递，从而影响板材的熔断；铜铝等有色金属的散热能力很强，导致割面的热量快速散失，也影响到板材熔断。

钢铁厂钢坯切割所用的传统切割工具机切割时通常都采用旁通装置持明火燃烧，火焰切割机的切割时间占15％至25％，而等待时间占75％至85％，大量等待时间的明火燃烧，不仅使得燃气的利用率降低，也造成了钢坯的制作成本升高，不适应现代钢铁企业节能环保的要求，而且火焰切割机长时间处于燃烧状态，设备消耗磨损大，不利于提高火焰切割机的使用寿命。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型为了解决传统切割工具机切割时采用旁通装置持明火燃烧，容易使得火焰切割机长时间明火，燃气利用率低的问题，提供一种能够自动控制、结构简单、易于维护、安全实用的火焰切割机组合式引火装置。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：包括切割装置、点火装置和引燃装置，切割装置包括切割枪和烧嘴，烧嘴固定安装在切割枪的下端，切割枪上连接有PLC控制系统，点火装置包括点火信号继电器、点火变压器和点火电极，点火信号继电器与PLC控制系统信号连接，点火信号继电器与点火变压器导线连接，点火变压器上连接有高压点火电缆，高压点火电缆远离点火变压器的一端连接固定件，固定件上连接点火电极，点火电极外套设有陶瓷套管，陶瓷套管外安装有延伸管，点火电极的下端通过连接件可拆卸连接有点火针，引燃装置包括引火烧嘴、混合燃气管和射流氧气管，引火烧嘴固定安装在混合燃气管和射流氧气管的下端，混合燃气管的上端连通有气体混合装置，气体混合装置上固定连接有氧气管和燃气管，射流氧气管与氧气管相通，氧气管上设有氧气信号继电器，燃气管上设有燃气信号继电器，氧气管和燃气管均与PLC控制系统导线连接。

本基础方案的原理在于：对切割枪的烧嘴进行点火时，向PLC控制系统发出点火信号，点火信号继电器吸合，点火变压器将220V的常压升高至7.5KV的高压，通过高压电缆传输至点火电极；与此同时，PLC控制系统发出点火信号后，引燃装置上的氧气信号继电器和燃气信号继电器吸合，氧气管不断向混合室内供氧气，燃气管不断向混合室内供燃气，氧气和燃气在混合装置内均匀混合，通过混合燃气管不断流入引火烧嘴中，射流氧气管中不断射流出氧气，射流氧气嘴周围均匀分布一圈细小的混合燃气出气孔，点火电极下端点火针的尖端与引燃烧嘴之间拉弧产生电火花，电火花点燃引火烧嘴的混合气体。这样，引火烧嘴的低温火焰将切割枪上的烧嘴点燃，切割枪对待切割的钢坯进行切割。

进一步，切割枪内部设有气体混合室，切割枪上连接有能源控制系统，能源控制系统与PLC控制系统导线连接。

进一步，固定件与延伸管之间设有中空的安装体，安装体固定安装在延伸管上，安装体内设有陶瓷点火电极，陶瓷点火电极与固定件导线连接，陶瓷点火电极下端与延伸管外包覆有橡胶圈，橡胶圈与安装体的内壁相抵。

进一步，氧气管上安装有氧气电磁阀和氧气压力表，氧气电磁阀与氧气信号继电器导线连接，燃气管上安装有燃气电磁阀和燃气压力表，燃气电磁阀与燃气信号继电器导线连接。

进一步，PLC控制系统上安装有控制点火信号继电器开启的人工点火按键和控制切割枪内部的气体混合腔通入气体的能源控制按键。

进一步，点火电极的下端套丝，点火针的上端套丝，连接件为中间攻丝的丝套，点火电极的下端和点火针的上端通过丝套固定连接。

进一步，射流氧气管连接在引火烧嘴的中部，混合燃气管连接在引火烧嘴的外壁。

进一步，高压点火电缆为耐高温耐高压的特种电缆。

进一步，引火烧嘴的引火端距离烧嘴的火焰喷出端500mm。

进一步，引火烧嘴的下方设有挡板。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和技术效果：

1、本实用新型的PLC控制系统能够实时接收点火开始和结束的点火指令，通过内部设定的程序判断引燃烧嘴的状态，在切割枪烧嘴和引燃烧嘴点火条件安全适宜的情况下，发出点火指令，PLC控制系统发出点火信号后，点火信号继电器吸合，点火变压器将220V的常压升高至7.5KV的高压，通过高压电缆传输至点火电极，点火电极下端的点火针与引燃装置的引燃烧嘴之间拉弧产生电火花，将引燃烧嘴点燃。由于引燃烧嘴的火焰温度低于切割烧嘴温度，引燃烧嘴倾斜对着切割烧嘴，更加容易引燃切割枪的烧嘴。

2、本实用新型的引燃烧嘴中间通入射流氧气，四周通入混合燃气，射流氧气喷出嘴的周围均匀分布一圈细小的混合燃气出气孔，混合燃气燃烧后，射流氧气管中的射流氧气将火焰吹向前方，火焰的射角分散，对切割枪下端烧嘴的点火更加容易。

3、本实用新型通过PLC控制系统控制点火的方法，不仅执行效率高，且安全性好，实现了点火的自动控制，也解决了目前人工持明火点火，安全性不足且切割枪长时间明火，燃气利用率低的问题。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为本实用新型火焰切割机组合式引火装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

说明书附图中的附图标记包括：

切割枪11、气体混合室12、烧嘴13、能源控制系统14、PLC控制系统15、点火信号继电器16、点火变压器17、固定件18、安装体19、陶瓷点火电极20、橡胶圈21、延伸管22、陶瓷套管23、点火电极24、连接件25、点火针26、引火烧嘴27、混合燃气管28、射流氧气管29、气体混合装置30、氧气电磁阀31、氧气压力表32、燃气电磁阀33、燃气压力表34、氧气信号继电器35、燃气信号继电器36。

如图1所示的火焰切割机组合式引火装置，切割装置包括切割枪11和烧嘴13，切割枪11内部设有氧气和燃气混合的气体混合室12，切割枪11的上方设能源控制系统14，切割枪11内部的气体混合室12与能源控制系统14通过导线连接，能源控制系统14与PLC控制系统15也通过导线连接，烧嘴13固定安装在切割枪11的下端。

点火装置包括点火信号继电器16、点火变压器17和点火电极24，点火信号继电器16与PLC控制系统15信号连接，点火信号继电器16与点火变压器17导线连接，点火变压器17左侧连接高压点火电缆，右侧连接常压电缆，高压点火电缆左端连接固定件18，固定件18与延伸管22之间设置中空的安装体19，安装体19螺纹连接在延伸管22上，安装体19内设置倒锥形的陶瓷点火电极20，陶瓷点火电极20与固定件18导线连接，陶瓷点火电极20下端与延伸管22外包覆与安装体19的内壁相抵的橡胶圈21。陶瓷点火电极20下端连接点火电极24，点火电极24外套设陶瓷套管23，延伸管22安装在陶瓷套管23外，点火电极24的下端套丝，点火针26的上端套丝，连接件25为中间攻丝的丝套，点火电极24的下端和点火针26的上端通过丝套固定连接。

引燃装置包括引火烧嘴27、混合燃气管28和射流氧气管29，引火烧嘴27固定安装在混合燃气管28和射流氧气管29的下端，混合燃气管28的上端连通气体混合装置30，气体混合装置30上固定连接有氧气管和燃气管，氧气管上安装有氧气电磁阀31和氧气压力表32，氧气电磁阀31与氧气信号继电器35导线连接，燃气管上安装有燃气电磁阀33和燃气压力表34，燃气电磁阀33与燃气信号继电器36导线连接。射流氧气管29与氧气管相通，氧气管上设有氧气信号继电器35，燃气管上设有燃气信号继电器36，氧气管和燃气管均与PLC控制系统15导线连接。此外引火烧嘴27的下方设置挡板，在切割枪11切割钢板的过程中，挡板能够防止飞溅的钢水损伤引火装置的引火烧嘴27。

该火焰切割机组合式引火装置使用时，判断切割枪11合适的切割条件后，按下PLC控制系统15上的人工点火按钮，PLC控制系统15发出点火信号，点火信号继电器16吸合，点火继电器左侧的点火变压器17将220V的常压升高至7.5KV的高压，通过高压电缆传输至安装体19内的陶瓷点火电极20，陶瓷点火电极20将高压传递至点火电极24和点火针26；与此同时，点火信号传递至氧气管上的氧气信号继电器35和燃气信号继电器36，氧气信号继电器35和燃气信号继电器36吸合，氧气电磁阀31和燃气电磁阀33打开，氧气管和燃气管不断向混合室内输送氧气和燃气，氧气和燃气在混合室内均匀混合，通过混合燃气管28不断输送至引火烧嘴27外周，其中部分氧气通过射流氧气管29输送至引火烧嘴27的内侧，点火针26的尖端与引火烧嘴27之间拉弧产生电火花，电火花点燃引火烧嘴27的混合气体。同时，开启能源控制按键，将切割枪11内的气体混合室12内充入燃气，通过引火烧嘴27将切割枪11的烧嘴13点燃，对待切割的钢坯切割。

点火针26对引火烧嘴27点火结束后，将停止点火信号传递至PLC控制系统15，关闭人工点火按钮，使得点火信号继电器16、氧气信号继电器35和燃气信号继电器36的接触弹片分离开，停止向引火烧嘴27点火以及提供氧气和燃气。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种火焰切割机组合式引火装置，其特征在于，包括切割装置、点火装置和引燃装置，所述切割装置包括切割枪和烧嘴，所述烧嘴固定安装在切割枪的下端，所述切割枪上连接有PLC控制系统，所述点火装置包括点火信号继电器、点火变压器和点火电极，所述点火信号继电器与PLC控制系统信号连接，所述点火信号继电器与点火变压器导线连接，所述点火变压器上连接有高压点火电缆，所述高压点火电缆远离点火变压器的一端连接固定件，所述固定件上连接点火电极，所述点火电极外套设有陶瓷套管，所述陶瓷套管外安装有延伸管，所述点火电极的下端通过连接件可拆卸连接有点火针，所述引燃装置包括引火烧嘴、混合燃气管和射流氧气管，所述引火烧嘴固定安装在混合燃气管和射流氧气管的下端，所述混合燃气管的上端连通有气体混合装置，所述气体混合装置上固定连接有氧气管和燃气管，所述射流氧气管与氧气管相通，所述氧气管上设有氧气信号继电器，所述燃气管上设有燃气信号继电器，所述氧气管和燃气管均与PLC控制系统导线连接。

2.如权利要求1所述的火焰切割机组合式引火装置，其特征在于，所述切割枪内部设有气体混合室，所述切割枪上连接有能源控制系统，所述能源控制系统与PLC控制系统导线连接。

3.如权利要求2所述的火焰切割机组合式引火装置，其特征在于，所述固定件与延伸管之间设有中空的安装体，所述安装体固定安装在延伸管上，所述安装体内设有陶瓷点火电极，所述陶瓷点火电极与固定件导线连接，所述陶瓷点火电极下端与延伸管外包覆有橡胶圈，所述橡胶圈与安装体的内壁相抵。

4.如权利要求3所述的火焰切割机组合式引火装置，其特征在于，所述氧气管上安装有氧气电磁阀和氧气压力表，所述氧气电磁阀与氧气信号继电器导线连接，所述燃气管上安装有燃气电磁阀和燃气压力表，所述燃气电磁阀与燃气信号继电器导线连接。

5.如权利要求4所述的火焰切割机组合式引火装置，其特征在于，所述PLC控制系统上安装有控制点火信号继电器开启的人工点火按键和控制切割枪内部的气体混合腔通入气体的能源控制按键。

6.如权利要求5所述的火焰切割机组合式引火装置，其特征在于，所述点火电极的下端套丝，所述点火针的上端套丝，所述连接件为中间攻丝的丝套，点火电极的下端和点火针的上端通过丝套固定连接。

7.如权利要求6所述的火焰切割机组合式引火装置，其特征在于，所述射流氧气管连接在引火烧嘴的中部，所述混合燃气管连接在引火烧嘴的外壁。

8.如权利要求1～7中任一项所述的火焰切割机组合式引火装置，其特征在于，所述高压点火电缆为耐高温耐高压的特种电缆。

9.如权利要求8所述的火焰切割机组合式引火装置，其特征在于，所述引火烧嘴的引火端距离烧嘴的火焰喷出端500mm。

10.如权利要求9所述的火焰切割机组合式引火装置，其特征在于，所述引火烧嘴的下方设有挡板。