CN2141342Y - 氢氧源焊割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种氢氧源焊割机，它由氢氧分离 电解槽，氢气分离器，氧气分离器，液位控制器，自动 泄氧装置，储水箱，防回火器，气体过滤器，焊矩和割 矩等构成，由于采取了氢氧分离技术，使该氢氧焊割 机不易回火，不易发生爆炸，提高了安全因素，同时， 焊割时可以调节氢氧比例，可以控制焊接氧化现象， 焊接质量高，气体过滤器中的电解液可以自动回收， 自动化程度高，该机具有多种输入功率。

Description

本实用新型是一种氢氧源焊割机，属于气体焊割设备。

氢氧源焊割机通常采用了电解KOH水溶液制造氢氧混合气来进行焊接和切割。目前，较为新颖的一种氢氧焊割机是由整流器，电解槽，液气分离罐，助燃气罐，防回火    器，以及气体过滤器和焊矩构成（CN2095053）。但这种焊割机仍存在以下缺陷：（1）电解槽电解产生的氢气和氧气没有分离，构成了氢气燃烧和爆炸的条件，如静电，摩擦，碰撞，回火等稍有不慎都很容易引起爆炸，使机器不能正常工作，并危及操作人员的安全。（2）由于氢氧混合，焊接时不能调节氢气和氧气的比例，造成了焊接区域严重的氧化现象，焊接质量差；（3）经气体过滤器除去的电解液不能自动回收，造成了电解液的浪费和环境污染，若用手动方式除去气体过滤器中的电解液时，自动化程度低。（4）自动加水装置由储水罐，液位计，电磁泵，红外自动控制器构成，结构复杂。

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种设备简单，使用安全，焊接质量好，自动化程度高，电解液自动回收的新型氢氧源焊割机。

本实用新型的焊割机由外壳，整流器，电解槽，冷却器，氢气分离器，氧气分离器，自动注水装置，气体过滤器，防回火器，液体过滤器，焊矩或割矩构成。

本实用新型采用了氢氧分离电解槽，使电解出来的氢气和氧气分离。分离出来的氢气和氧气与电解液一起被分别送往氢气分离器和氧气分离器，分别储存于氢气分离器和氧气分离器中，以达到氢氧分离的目的。

氢氧分离电解槽由多个电解室构成，每个电解室的阴极和阳极之间插入离子交换膜来隔离阴极和阳极上产生的氢气和氧气。

氢气分离器和氧气分离器的电解液相互连通，电解液液面保持等高，所设自动注水装置可向分离器内自动供水，保证分离器在使用过程中液面位置不变，与氧气分离器相连的自动泄氧装置，一方面可以泄掉焊接时的多余氧气，控制焊接氧化现象，另一方面还可起到保证氢气分离器和氧气分离器内的液位平衡作用，当进行切割时，所泄掉的氧气还可以用于切割。

氢气分离器和氧气分离器中的氢气和氧气温度T相等，压力P相等，在焊割前电解产生的氢气和氧气的摩尔数比N为2：1，由气体状态方程PV＝NRT可知，焊割前氢氧气体体积V的比值为2：1，为保证焊割前二者液面等高，氢气分离器和氧气分离器的液面上气体空间体积比为2：1。

氢气分离器和氧气分离器的放气管道上分别装有气体过滤器，气体过滤器与系统内的电解液连通。

附图1为本实用新型的结构示意图。

附图2为本实用新型的电解槽结构示意图。

下面结合附图和实施例，进一步说明本实用新型的结构和工作原理。

如图1所示，220V的交流电经桥式整流器1后，加于2－6个相互串联的氢氧分离电解槽2上。每个电解槽的电解室个数可根据需要选定。从电解槽2出来的氢气和氧气与电解液一起分别经氢气通道24，氧气通道25进入冷却器3后分别再进入氢气分离器4和氧气分离器5。从氢气分离器4和氧气分离器5出来的电解液经液体过滤器6，泵7，电解液通道27再次返回电解槽2。

氢气分离器4和氧气分离器5中的氢气和氧气被分离后，分别经气体过滤器14，防回火器17进入焊矩或割矩18。焊矩或割矩18可以是普通焊矩或割矩，较佳为等压式焊矩或割矩。

氢气分离器4或氧气分离器5上装有压力表9，压力控制器11，防爆装置10。氧气分离器5内的电解液与氢气分离器4内的电解液相互连通。氧气分离器5上装有自动泄氧装置16，可以用于调节氧气分离器5内的氧气量，并实现氢气分离器4和氧气分离器5内的液位平衡。

自动注水装置能自动补充电解过程中被分解成氢气和氧气后KOH溶液中水的减少，使电解稳定进行。自动注水装置由液位计12，水箱13，液位控制器15组成。自动注水装置可与氢气分离器4或／和氧气分离器5连通。

液位控制器15可为通用的液位控制器，较佳为浮球式液位控制器。自动泄氧装置16可为通用的液位控制装置，较佳为浮球式自动泄氧装置。

如附图2所示，本实用新型的电解槽2由阴极端板19，绝缘垫片20，离子交换膜21，电极22，双极性隔板23，阳极端板26组成。阴极和阳极22之间插入离子交换膜21。

绝缘垫片20可采用石棉橡胶板，聚四氟乙烯及其他绝缘密封材料，离子交换膜21可采用石棉布，聚丙烯等离子交换材料，电极22可采用平板电极，打孔电极，多孔电极，较佳为多孔电极，如多孔Ni电极或Ni网电极，以增大电流密度，提高产气量，降低电能的热损失，当采用多孔电极时，阴极端板19，阳极端板26与双极性隔板23上可带有凸条，将电极22压在离子交换膜21的两侧，以减小电解液电阻热损失。

本实用新型开始工作时，先将配制好的KOH溶液装入氢气分离器4或氧气分离器5内，用手动方式起动泵7，将电解液抽入电解槽2，然后接通桥式整流电路1，使电解槽2产生氢气和氧气。使用过程中，气体压力超过规定的压力上限时，整流电路1断电，同时放掉氢气和氧气，气体压力下降。当气体压力下降至规定的压力下限时，整流电路1通电工作，电解槽2又开始产生气体。通过压力控制器11来完成气体压力控制，使机器自动地工作在一定的压力范围之内，通常是0.1MPa－0.7MPa。选择转换开关8，可以改变电解室的个数，得到不同大小的电解电流，从而使机器具有多种输入功率。机器电器控制可由普通元器件来实现。

本实用新型与现有技术相比，由于采用了氢氧分离技术，消除了氢氧燃烧，爆炸的条件，从而消除了机器回火爆炸的可能性，提高了安全因素；采取氢氧分离技术，使焊接时可以随时调解氢氧比例，有效地控制了焊接氧化现象，提高了焊接质量；气体过滤器与系统内的电解液连通，使过滤出来的电解液能自动回收，节约了电解液，提高了自动化程度；采用转换开关改变电流大小，实现了一机多种输入功率；自动注水装置省去了电磁泵，红外控制器等，结构简单，使用可靠，自动化程度高；省去了助燃剂罐，不需要添加助燃剂，结构简单，使用方便，经济效益提高。

本实用新型适用于黑色金属，有色金属及其它材料的焊接和切割。

Claims (8)

1、一种氢氧源焊割机由外壳，整流器，电解槽，冷却器，气体过滤器，防回火器，液体过滤器，泵，焊矩或割矩组成，其特征在于电解槽为氢氧分离电解槽，电解槽产生的氢气和氧气分别送往氢气分离器和氧气分离器。

2、根据权利要求1所述的氢氧源焊割机，其特征在于电解槽由阴极端板，阳极端板，绝缘垫片，双极性隔板，电极组成，阴极和阳极之间插入离子交换膜。

3、根据权利要求1，2所述的氢氧源焊割机，其特征在于设有自动注水装置，自动注水装置由水箱，液位计，液位控制器组成。

4、根据权利要求3所述的氢氧源焊割机，其特征在于液位控制器较佳为浮球式液位控制器。

5、根据权利要求1，2所述的氢氧源焊割机，其特征在于氢气分离器和氧气分离器的电解液相互连通。

6、根据权利要求1，2所述的氢氧源焊割机，其特征在于气体过滤器与系统内的电解液连通。

7、根据权利要求1，2所述的氢氧源焊割机，其特征在于设有自动泄氧装置，自动泄氧装置与氧气分离器相连。

8、根据权利要求7所述的氢氧源焊割机，其特征在于自动泄氧装置较佳为浮球式自动泄氧装置。

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