CS9002327A3 - Oxygen cutting head - Google Patents

Description

Vynález se týká řezací hlavy s axiálním potrubím pro přivádění kyslíku a kruhovou množinou potrubí pro přivádění kyslíkem spalitelné směsi, přičemž vstupní části uvedených potrubí pro přivádění kyslíkem spalitelné směsi jsou spojeny s kruhovou distribuční komorou pro distribuci kyslíkem spalitelné směsi do jednotlivých potrubí pro vedení kyslíkem spalitelné směsi.

Obvykle ja taková řezací hlava tvořena středovou řezací tryskou s axiálním potrubím pro vedení kyslíku, přičemž na vnějším obvodu této středové řezací trysky se nachází řada podélných žeber. Tato středová řezací trubka je upevněna, zpravidla maticí, ve vnějším plášti řezací hlavy, přičemž vnitřní stěna tohoto vnějšího pláště tvoří s uvedenými žebry uvedenou množinu potrubí pro přivádění kyslíkem spalitelné směsi. Řezací hlava tohoto známého typu má však některé nedostatky, mezi které zejména patři : - vzhledem k relativně značné délce řezací hlavy (asi 50 až 60 mm) je vytvoření uvedeného axiální potrubí pro vedení kyslíku značně technicky obtížné^ a to zejména vzhledem k tomu, že toto axiální potrubí je ve směru proudění kyslíku tvořeno postupně komokuželovitým zúžením, dále válcovitým hrdlem s konečně komokuželovitým rozšířením, přičemž jek uvedené komokuželovité zúžení, tak i sonické hrdlo a komokuželovité rozšíření musí být zhotoveny přesně vzhledem k tomu, že na tom do značné míry závisí dobrá funkce řezací hlavy; - u známého provedení řezací hlavy je vstupní konec řezací trysky přesazen přes odpovídající konec vnějšího pláště tak, že skrze$ toto přesazení musí být vytvořeny otvory, aby kyslíkem spalitelná směs mohla proudit do kruhové distribuční komory pro distribuci kyslíkem spalitelné směsi do jednotlivých potrubí pro vedení kyslíkem spalitelné směsi, tvořených vnitřní stěnou vnějšího pláště řezací hlavy a podélnými žebry provedenými na vnějším obvodu středové řezací trysky; - u známého provedení řezací hlavy je velmi obtížné zajistit jak těsnost mezi jednotlivými částmi řezací hlavy samotné, tak i mezi řezací hlavou a vlastním tělem řeza-

čího hořáku,

zde došlo ke zmenšení těsnících dosedecích ploch v důsledku existence kruhového distribušního hrdla na vstupní straně středové řezací trysky; - vzhledem k tomu, že se mezi středovou tryskou a vnějším pláštěm řezací hlavy nachází uvedená kruhová distribuční komora kyslíkem spalitelné směsi, je nezbytné, . aby řezací hlava byla rozebíratelná,

jinak by mohly malé oxidové částice v průběhu čištění řazací hlavy po jejím použití vniknout dovnitř a rušit tak proudění plynů skrze řezací hlavu; tato koncepce rozebíratelné řezací hlavy však zase na druhé straně nepříznivě ovlivňuje účinné odvádění tepla, absorbovaného řezací hlavou v průběhu řezání; - vzhledem k požadavku dodržení některých rozměrů řezací hlavy a nezbytnosti uvedenýchotvorů pro přivádění kyslíkem spali-

pořitovací náklady takové hlavy relativně vysoké/a to aí již jde o materiálové náklady nebo náklady spojené s náročným opracováním řezací hlavy. Cílem vynálezu je nalézt novou koncepci uvedené řezací hlavy, která by eliminovala výše popsané problémy při zachování nebo dokonce zlepšení operačních vlastností řezací hlavy» Předmětem vynálezu je řezací hlava s axiálním potrubím pro vedení kyslíku a koaxiální kruhovou množinou potrubí pro vedení směsi spalitelné kyslíkem, spojenou na vstupní straně s kruhovou distribuční komorou, tvořené středovou řezací tryskou s axiálním potrubím pro vedení kyslíku, nesoucí na alespoň části délky svého vnějšího obvodu řadu podélných žeber a upevněná ve vnějším plášti, tvořícím s uvedenými žebry uvedenou koaxiální kruhovou množinu potrubí pro vedení směsi spalitelné kyslíkem, jejíž podstata spočívá v tom, že podélná žebra středové řezací trysky vybíhají ve směru proti směru proudění plynu až do místa, které je jen málo vzdálené od vstupního konce středové řezací trysky, přičemž vnější plášt obsahuje vnitřní vybrání, jehož příčné rozměry jsou jen o málo menš^než rozměry pon^rslného obalu vedeného vnějšími povrchy žeber a středová řezací trubka je ve vnějším plášti upevněna nalisováním do té míry, že vstupní konec středové řezací trysky a vstupní konec vnějšího pláště se nachází v téže příčné rovině a tvoří tak příčnou sty- z kovou těsnicí plochu pro dosednutí na konec těla hořáku, přičemž žebra takto ve vstupní části řezací hlavy vymezují mezi středovou řezací tryskou a vnějším pláštěm kruhovou distribuční komoru zásobující množinu potrubí pro vedení směsi spalitelné kyslíkem, vymezených vždy dvěmi přilehlými žebry. Řezací hlava podle vynálezu je výhodně vyznačena tím, že žebra mají na svém konci blízkém vstupnímu konci středové řezací trubky rozšířenou část, která má větší radiální rozměr než je radiální rozměr zbývající části žeber, takže se tato rozšířená část žeber opírá o odpovídající osazení vnějšího pláště. Řezací hlava podle vynálezu je dále výhodně vyznačena tím, že axiální rozměr řezací hlavy činí 20 až 30 mm. Řezací hlava podle vynálezu je dále výhodně vyznačena tím, že středová řezací tryska je vytvořena ze dvou vzájemně nalisovaných koaxiálních částí, a sice z vnitřní části tvořící středovou řezací trysku s potrubím pro vedení kyslíku a mající vstupní konec s vnějším osazením, tvořícím doraz pro druhou trubkovou část, která probíhá ve výstupní části řezací hlavy v malé vzdálenosti od vnější stěny uvedené vnitřní části a tvoří tak kruhové potrubí, které je spojeno s potrubím pro vedení kyslíku otvory, přičemž uvedená druhá trubkové část má na svém vnějším obvodu žebra a je nalisovéna ve vnějším plášti řezací hlavy. Díky skutečnosti, že obě uvedené části řezací hlavy jsou vzájemně nalisovány na doraz, se dosáhne velmi dobré vzájemné soudržnosti obou těchto částí, což zase umožňuje zmenšení rozměrů řezací hlav^ a to zejména zmenšení její délky* Kromě toho se diky kontinuálnímu styku žeber středové řezací trysky s vnitřní stěnou vnějšího pláště dosáhne zlepšeného odvádění tepla ze středové řezací trysky. V důsledku toho i - zhotovení potrubí pro vedení kyslíku ve středové řezací trysce je snadnější vzhledem ke zkrácenému axiálnímu rozměru řezací hlavy (20 až 30 mm, obvykle asi 25 mm namísto dřívějších 50 až 60 mm); to umožňuje optimální opracování vnitřních stěn potrubí pro vedení kyslíku, což je zase zárukou dobré funkce řezací hlavy; - řezací hlava mé vzhledem k monoblokové koncepci zajištěné nalisováním obou uvedených částí řezací hlavy lepší odolnost vůči přehřátí; - výrobní náklady vynaložené na zhotoveni této řezací hlavy jsou nižší než u dosud známých typů obdobných řezacích hlav; to tak<z' se {rovně# týká materiálových nákladů. V následující části popisu bude řezací hlava podle vynálezu detailněji popsána s odkazy na připojený výkres, obr.l (znázorňuje] podélné řezy středovou řezací tryskou a vnějším pláštěm před jejich vzájemným nalisovánímjjxv^ obr.2 (znázorňuje ( příčný řez středovou řezací tryskou z obrázku 1 vedený podél šipek II-IIj obr.3 (znázorňuje] podélný řez řezací hlavou, která vznikla nalisováním středové řezací trysky a vnějšího pláště z obrázku 1 a připojením k tělu hořáku);a na obr.4 (gnázornujol podélný řez řezací hlavou, ve které je středová řezací tryska obklopena druhou trubkovou částí s vněj- šími podélnými žebry dosedajícími na vnitřní stěnu vnějšího pláště; tato řezací hlava s plamenovou clonou je tedy tvořena třemi částmi.

Na obrázcích 1 až 3 je zobrazeno příkladné provedení řezací hlavy podle vynálezu, tvořené dvěma částmi: středovou řezací tryskou 2 a vnějším pláštěm 2· Tato řezací hlava je na obrázku 3 označena souhrnnou vztahovou značkou 1.

Středová řezací tryska 2 je tvořena kovovým dílem obrobeným do tvaru komolého kužele, přičemž širší průměr má tato středová řezací tryska na svém vstupním konci £ a užší průměr má na svém výstupním konci 5,. Uvnitř této středové řezací trysky 2 je provedeno koaxiální potrubí 6 pro vedení kyslíku. Toto potrubí 6. probíhá axiálně od vstupního konce £ k výstupnímu konci 2 středové řezací trysky 2, Toto axiální potrubí 6. pro vedení kyslíku je postupně od vstupního konce £ k výstupnímu konci 5, tvořeno válcovým úsekem 2 velkého průměru, zužujícím se úsekem 8, podlouhlým sonickým hrdlem 2 a rozšiřujícím se úsekem 10 ústícím na výstupním konci £ středové řezací trysky 2. Na vnějším obvodě středové řezací trysky 2 je uspořádána řada radiálních žeber 11 vytvořených vyfrézováním v těle středové řezací trysky 2,.

Tato podélná radiální žebra 11 vybíhají až do místa, nacházejícího se o něco. málo pod vstupním koncem £ středové řezací trysky 2: a v této části středové řezací trysky 2 vytváří rozšířenou část 12. která má větší průměr než zbývající část 13 podélných radiálních žeber 11.

Vnější pláš % řezací hlavy 1 je vytvořen jako relativně masivní díl, ve kterém je provedeno vnitřní vybrání 21, které ze vstupní strany reprodukuje s velmi malou odchylkou pomyslný obal vedený vnějšími povrchy podélných radiálních žeber 11. Toto vnitřní vybrání 21 je tvořeno válcovým vybráním 23 mající větší průměr než zbývající ko-mokuželovité vybrání 27. probíhající od odsazení 24 až k výstupnímu konci 28 vnějšího pláště řezací hlavy 1, přičemž axiální délka vnějšího pláště i je o něco větší než axiální délka středové řezací trysky 2.

Jak již bylo uvedeno, má vnitřní vybrání 21 vnějšího pláště o málo menší rozměr než pomyslný obal vedený vnějšími povrchy podélných radiálních žeber 11 středové řezací trysky 2 tak, aby středová řezací tryska 2 mohla být upevněna ve vnějším plášti 2. nalisováním. Toto naliso-vání se provádí až do okamžiku, kdy se rozšířená část 12 podélných radiálních žeber 11 dostane do axiální polohy, ve které se vstupní konec středové řezací trysky 2 a vstupní konec 25 vnějšího pláště nachází přesně v téže příčné rovině, což odpovídá poloze, ve které rozšířená část 12 podélných radiálních žeber 11 dosedá na osazení 24 vnitřního vybrání 21 vnějšího pláště J.. Za účelem dosažení naprosto přesného rovinného uspořádání obou uvedených vstupních konců středové řezací trysky a vnějšího pláště je možné provést dodatečné obrobení těchto konců v již nalisované sestavě středové řezací tr^ysky 2 do vnějšího pláště 2 řezací hlavy 1. V poloze řezací hlavy 1 nasazené na tělo hořáku 30. majícího odpovídající axiální potrubí 31 a potrubí 32 kyslíkem pro vedení směsi spalitelné^ kdy je řezací hlava JL připevněna k hořáku 30 maticí 33. opírající se o vnější přírubu 34. proveden>$2<ťia vnějším plášti dosedá příčný konec 35 těla hořáku 30 na konec £ a konec 25 středové řezací <2.ktťtZ<2. trysky^ resp/"vnějšího pláště tak, že axiální potrubí 31 pro vedení kyslíku tělem hořáku 30 je spojeno s axiálním potrubím _6 pro vedení kyslíku řezací hlavou 1, zatímco potrubí 32 pro vedení směsi spalitelné kyslíkem tělem hořáku 30 ústí do kruhové distribuční komory 36. vytvořené mezi středovou řezací tryskou 2, vnějším pláštěm 3 a vstupními konci rozšířené části 12 podélných radiálních tako.' žeber 11, kam ústí p?ov»éě| kruhová množina potrubí 37, vy- £ tvořených mezi jednotlivými podélnými radiálními žebry 1X1. 'S'

Uvedená potrubí 37 ústí do výstupního konce % středové řezací trysky 2, který je vzhledem k výstupnímu konci 28 vnějšího- pláště 5 poněkud zapuštěn za účelem zajištění přesného zavěšení plamene v případě některých plynů, zejméfaa plynu GPL.

Na obrázku 4 je zobrazena řezací hlava, jejíž středová řezací tryska je vytvořena ze dvou dílů. Jedním z těchto dvou dílů je středová axiální část 42. jejíž vnější průměr se směrem od vstupního konce 43 k výstupnímu konci 44 zmenšuje. Vnější obvod této středové axiální části 42 je především tvořen dvěmi válcovitými plochami 45 a 46 oddělenými odsazením 41, dále třetí válcovitou plochou 48 s o málo menším průměrem^než^ jaký mé válcovitá plocha 46. komokuželovou plochou 49 a nakonec válcovitou částí 50.

Druhý díl středové řezací trysky je tvořen objímkou, nazývanou clonovou tryskou 51» která má vnitřní vybrání se stěnami 52 a 55, oddělenými osazením 54 a dosedajícími při nalisování na válcovité plochy 45 a 46, přičemž osazení 54 dosedá na osazení 47. Uvedené vnitřní vybrání r dále zahrnuje válcovitou zónu 55. komokuželovou zónu 5,6 a koncovou válcovitou zónu 51» přičemž tyto zóny mají takové průřezy, že při nalisování středové axiální části 42 do clonové trysky 51 zde vzniká volný prstencovitý prostor £8, který je s vnitřkem středové axiální části spojen otvory 59« Takto vytvořená prstencovítá zóna mezi 48^ 49 j 50 na je^né straně a 55;56 57 na straně druhé tedy vytváří prstencovité potrubí pro vedení plynu vytvářejícího plamenovou clonu.

Vnější obvod clonové trysky 51 je opatřen podélnými radiálními žebry 61, která vybíhají ód dolního výstupního konce 62 clonové trysky 51 směrem ke vstupnímu konci této trysky až do místa 63. které je jen o málo vzdáleno od uvedeného vstupního konce uvedené vstupní trysky, přičemž takto vytvořený celek je zalisován do vnějšího pláště

Claims (3)

1. s PATENTOVÉ NÁROKY T*

   1. Řezací hlava s axiálním potrubím pro vedení kyslíku a koaxiálni kruhovou množinou potrubí pro vedení směsi spalitelné kyslíkem, spojenou na vstupní straně s kruhovou distribuční komorou, tvořené středovou řezací tryskou s axiálním potrubím pro vedení kyslíku, nesoucí na alespoň části délky svého vnějšího obvodu řadu podélných žeber a upevněná ve vnějším plášti, tvořícím s uvedenými žebry uvedenou koaxiální kruhovou množinu potrubí pro vedení směsi spalitelné kyslíkem,

   že podélná žebra (11, 61) středové řezací trysky (2, 42, 51) vybíhají ve směru proti směru proudění plynu až do místa, které je jen málo vzdálené od vstupního konce (4, 43) středové řezací trysky (2, 42, 51), přičemž vnější plášt (3, 64) obsahuje vnitřní vybrání (27), jehož příčné rozměry jsou jen o velmi málo menší^než rozměry pomyslného obalu vedeného vnějšími povrchy žeber (11) a středová řezací trubka je ve vnějším plášti upevněna nalisovéním do té míry, že vstupní konec (4) středové řezací trysky (2, 42, 51) a vstupní konec (25) vnějšího pláště (3, 64) se nachází v téže příčné rovině a tvoří tak příčnou stykovou těsnící plochu pro dosednuti na konec (35) těla hořáku

   (30), přičemž žebra (11, 61) takto ve vstupní části řezací hlavy vymezují mezi středovou řezací tryskou (2, 42, 51) a vnějším pláštěm (3, 64) kruhovou distribuční komoru (36) zásobující množinu potrubí (37) pro vedení směsi spalitelné kyslíkem, vymezených vždy dvěmi přilehlými žebry (11, 61).
2. 2. Řezací hlava podle bodu 1,

   že žebra (11, 61) mají na svém konci blízkém vstupnímu konci středové řezací trubky rozšířenou část (12), která má věiší radiální rozměr, než je radiální rozměr zbývající části žeber, takže se tato rozšířená část (12) žeber opírá o odpovídající osazení (24) vnějšího pláště (3, 64). 3* Řezací hlava podle bodů 1 nebo 2,

   že axiální rozměr řezací hlavy činí 20 až 30 mm.
3. 4. Řezací hlava podle bodů 1 až 3,

   že středová řezací trayska (42, 51) je vytvořena ze dvou vzá-jemně nalisovaných koaxiálních částí, a sice z vnitřní části tvořící středovou řezací trysku (52) s potrubím (6) pro vedení kyslíku a mající vstupní konec (43) s vnějším osazením (47), tvořícím doraz pro druhou trubkovou část (51), která probíhá ve výstupní části řezací hlavy v malé vzdálenosti od vnější stěny uvedené vnitřní části a tvoří tak kruhové potrubí, které je spojeno s potrubím pro vedení kyslíku, otvory (59), přičemž uvedená druhá trubková část (51) má na svém vnějším obvodu žebra (61) a je nali-sována ve vnějším plášti (64) řezací hlavy.