RU139024U1

RU139024U1 - DEVICE FOR GAS-FLAME TREATMENT OF MATERIALS (OPTIONS)

Info

Publication number: RU139024U1
Application number: RU2013149277/02U
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Баженов; Анатолий Васильевич Воротынец; Глеб Алексеевич Ноздрин
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Оксикод"
Priority date: 2013-11-06
Filing date: 2013-11-06
Publication date: 2014-04-10

Abstract

1. Устройство для газопламенной обработки материалов, содержащее монолитный корпус с полостями и отверстиями, регулировочный вентиль со штоком, расположенный в сквозном вентильном отверстии корпуса с возможностью его перекрытия, смесительную камеру в виде полой детали, размещенную в смесительной полости корпуса, герметизирующий элемент, расположенный в вентильном отверстии, газоподводящие трубки, газоподающую трубку с головкой, эжекционную полость, образованную по меньшей мере, поверхностью смесительной камеры и телом корпуса, соединенную с выполненным в корпусе отверстием для горючего газа, инжектирующее отверстие, соединяющее смесительную полость и вентильное отверстие на участке между штоком и герметизирующим элементом, выполненное под углом к вентильному отверстию.2. Устройство по п.1, в котором герметизирующий элемент выполнен в виде резьбовой заглушки.3. Устройство по п.1, в котором инжектирующее отверстие выполнено длиной L>1,1d, где d - минимальный диаметр инжектирующего отверстия.4. Устройство по п.1, в котором ось инжектирующего отверстия перпендикулярна оси вентильного отверстия.5. Устройство по п.1, в котором герметизирующий элемент выполнен с уплотняющим элементом в виде резинового кольца.6. Устройство по п.1, в котором смесительная полость корпуса и инжектирующее отверстие имеют цилиндрические поверхности, расположенные соосно.7. Устройство для газопламенной обработки материалов, содержащее газоподводящие трубки, газоподающую трубку с головкой, монолитный корпус с полостями и отверстиями, регулировочный вентиль со штоком, который расположен в глухом вентильном отверстии корпуса с возможнос1. Device for gas-flame processing of materials, comprising a monolithic body with cavities and holes, an adjustment valve with a rod located in the through-hole of the housing with the possibility of its overlapping, a mixing chamber in the form of a hollow part, located in the mixing cavity of the housing, a sealing element located in valve hole, gas supply tubes, gas supply tube with a head, an ejection cavity formed by at least the surface of the mixing chamber and the body of the housing, ennuyu formed in the housing with a hole for the fuel gas injected aperture connecting the mixing chamber and the ventilation opening in the area between the rod and the sealing member formed at an angle to otverstiyu.2-valve. The device according to claim 1, in which the sealing element is made in the form of a threaded plug. The device according to claim 1, in which the injection hole is made of a length L> 1,1d, where d is the minimum diameter of the injection hole. The device according to claim 1, in which the axis of the injection hole is perpendicular to the axis of the valve hole. The device according to claim 1, in which the sealing element is made with a sealing element in the form of a rubber ring. The device according to claim 1, in which the mixing cavity of the housing and the injection hole have cylindrical surfaces located coaxially. A device for flame treatment of materials, containing gas supply tubes, a gas supply tube with a head, a monolithic body with cavities and holes, a control valve with a stem, which is located in a blind valve opening of the housing with the possibility of

Description

Устройство для газопламенной обработки материалов (варианты). Полезная модель относится к машиностроению, а именно, к устройствам для газопламенной обработки материалов и может быть использована для газовой сварки, пайки, резки, наплавки, зачистке, а также для других технологических процессов, связанных с газопламенной обработкой материалов.Device for flame treatment of materials (options). The utility model relates to mechanical engineering, namely, devices for gas-flame treatment of materials and can be used for gas welding, soldering, cutting, surfacing, stripping, as well as for other technological processes associated with gas-flame processing of materials.

В настоящее время существует значительное количество устройств инжекционного типа.Currently, there are a significant number of injection-type devices.

Известно устройство для газопламенной обработки материалов, содержащее газоподводящие трубки, газоподающую трубку с головкой и вентильный блок, в монолитном корпусе которого выполнены газоподающие отверстия, отверстие с малым проходным сечением, связанное с седлом кислородного вентиля (см. патент ПМ РФ №47075, по кл. F23D 14/00, 2005 г.).A device for gas-flame processing of materials is known, comprising gas supply tubes, a gas supply tube with a head and a valve block, in the monolithic body of which gas supply openings are made, an opening with a small cross section associated with the seat of the oxygen valve (see patent PM RF No. 47075, class. F23D 14/00, 2005).

В известном устройстве отверстие с малым проходным сечением расположено тангенциально по отношению к газоподающей трубке, что обеспечивает высококачественную подготовку горючей смеси (кислород + горючий газ) внутри газоподающей трубки.In the known device, the hole with a small flow area is located tangentially with respect to the gas supply tube, which provides high-quality preparation of the combustible mixture (oxygen + combustible gas) inside the gas supply tube.

Устройство отличается простотой конструкции и соответственно низкой себестоимостью при изготовлении.The device is simple in design and, accordingly, low cost in manufacturing.

Однако, эксплуатация известного устройства может приводить к аварийным ситуациям, связанным с возгоранием образовавшейся в системе горючей смеси (в том числе к взрывам).However, the operation of the known device may lead to emergency situations associated with the ignition of a combustible mixture formed in the system (including explosions).

Это связано с тем, что направление струи кислорода не совпадает с направлением дальнейшего движения горючей смеси в газоподающей трубке.This is due to the fact that the direction of the oxygen stream does not coincide with the direction of further movement of the combustible mixture in the gas supply tube.

Поскольку давление кислорода при газопламенной обработке всегда выше, чем давление горючего газа, то в известном устройстве при тангенциальной подаче струи кислорода давление в зоне поступления кислорода в газоподающую трубку будет выше, чем давление в других частях устройства, что при открытии вентилей может привести к постепенному «накачиванию» кислородом (горючей смесью) всей газовой системы, подсоединенной к устройству (включая газовую магистраль и баллон с горючим газом).Since the oxygen pressure during gas-flame processing is always higher than the pressure of the combustible gas, then in the known device, when the oxygen jet is tangentially supplied, the pressure in the zone of oxygen supply to the gas supply tube will be higher than the pressure in other parts of the device, which, when the valves open, can gradually pumping ”with oxygen (a combustible mixture) of the entire gas system connected to the device (including the gas main and a cylinder with combustible gas).

Описанная ситуация в огневом режиме эксплуатации устройства может привести к взрыву с тяжелыми последствиями.The described situation in the fire mode of operation of the device can lead to an explosion with serious consequences.

Известно устройство для газопламенной обработки материалов, содержащее газоподводящие трубки, газоподающую трубку с головкой, монолитный корпус с полостями и отверстиями, регулировочный вентиль со штоком, который расположен в вентильном отверстии корпуса с возможностью его перекрытия, а также инжектор с инжектирующим отверстием (см. патент Китая CN 1690514).A device for gas-flame treatment of materials is known, comprising gas supply tubes, a gas supply tube with a head, a monolithic body with cavities and openings, a control valve with a stem located in the valve opening of the body with the possibility of its overlapping, and also an injector with an injection hole (see China patent CN 1690514).

Известное устройство безопасно в работе, но обладают следующими основными недостатками:The known device is safe to use, but have the following main disadvantages:

- высокая себестоимость, поскольку требуется изготовление отдельной дорогостоящей детали - инжектора.- high cost, because it requires the manufacture of a separate expensive parts - injector.

- необходимость обеспечивать надежную внутреннюю герметичность устройства за счет высокоточной механической обработки сквозного отверстия в монолитном корпусе (в частности, посадочного места под инжектор).- the need to ensure reliable internal tightness of the device due to high-precision machining of the through hole in the monolithic casing (in particular, the seat for the injector).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является устройстве для газопламенной обработки материалов, содержащее горизонтальную газоподводящую трубку для подвода кислорода, горизонтальную газоподводящую трубку для подвода горючего газа, горизонтальную газоподающую трубку с головкой, монолитный корпус с полостями и отверстиями, регулировочный вентиль со штоком, который расположен в вертикальном вентильном отверстии корпуса с возможностью его перекрытия, сквозное горизонтальное отверстие, инжектирующее отверстие, образованное сужением сквозного горизонтального отверстия, герметизирующий элемент расположенный в сквозном горизонтальном отверстии, смесительную камеру, выполненную в виде полой детали, размещенной в газоподающей трубке, (см. патент ПМ РФ №78290, по кл. F23D 14/00, 2008 г.).The closest in technical essence to the proposed solution is a device for flame treatment of materials containing a horizontal gas supply pipe for supplying oxygen, a horizontal gas supply pipe for supplying combustible gas, a horizontal gas supply pipe with a head, a monolithic body with cavities and openings, a control valve with a stem, which located in the vertical valve hole of the housing with the possibility of its overlapping, through horizontal hole injecting hole the gap formed by narrowing the through horizontal hole, the sealing element located in the through horizontal hole, the mixing chamber, made in the form of a hollow part placed in the gas supply tube (see patent PM of the Russian Federation No. 78290, according to class F23D 14/00, 2008 )

В известном устройстве сквозное горизонтальное отверстие соединено с газовыми каналами в корпусе, в том числе с вентильным вертикальным отверстием. При этом сквозное горизонтальное отверстие, инжектирующее отверстие, полость смесительной камеры и герметизирующий элемент расположены соосно.In the known device, a through horizontal hole is connected to gas channels in the housing, including a valve vertical hole. In this case, the through horizontal hole, the injection hole, the cavity of the mixing chamber and the sealing element are aligned.

В этом устройстве отсутствует отдельная деталь - инжектор и при этом нет необходимости в высокоточной механической обработке монолитного корпуса, что существенно снижает затраты при его изготовлении.This device does not have a separate part - an injector, and there is no need for high-precision machining of a monolithic body, which significantly reduces the cost of its manufacture.

Инжектирующее отверстие расположено соосно смесительной камере, что обеспечивает высокую эжекцию и обеспечивает безопасную работу устройства в различных режимах эксплуатации.The injection hole is located coaxially to the mixing chamber, which provides high ejection and ensures safe operation of the device in various operating modes.

Однако известное устройство обладает рядом существенных недостатков, а именно,However, the known device has several significant disadvantages, namely,

- значительной массой монолитного корпуса,- a significant mass of monolithic housing,

- низкой технологичностью конструкции, в том числе - при механической обработке полостей монолитного корпуса, а также при соединении трубок к корпусу методом пайки.- low manufacturability of the design, including during the machining of the cavities of the monolithic body, as well as when connecting the tubes to the body by soldering.

Оба недостатка связаны с тем, что в известной конструкции для обеспечения подвода кислорода к инжектирующему отверстию через сопряжение вертикального вентильного отверстия со сквозным горизонтальным отверстием, необходимо увеличить вертикальный габарит монолитного корпуса.Both disadvantages are related to the fact that in the known construction, in order to ensure oxygen supply to the injection hole by interfacing the vertical valve hole with the through horizontal hole, it is necessary to increase the vertical dimension of the monolithic body.

Увеличение вертикального габарита корпуса необходимо для того, чтобы обеспечить выход сквозного горизонтального отверстия на корпусе и соответственно расположение полости для герметизирующего элемента ниже полости для горизонтальной газоподводящей трубки.An increase in the vertical dimension of the casing is necessary in order to ensure the exit of a through horizontal hole on the casing and, accordingly, the location of the cavity for the sealing element below the cavity for the horizontal gas supply tube.

Из-за указанных конструктивных особенностей, в известной конструкции невозможно расположить в одной оси газоподающую трубку и газоподводящую трубку для подвода горючего газа, что исключает возможность эффективной механической обработки соответствующих полостей корпуса, уменьшает эффективность процесса пайки из-за нерационального расположения газовых трубок. Указанные конструктивные особенности снижают технологичность конструкции в целом.Due to the indicated design features, it is impossible to arrange a gas supply tube and a gas supply tube for supplying combustible gas in one axis in a known design, which excludes the possibility of efficient machining of the corresponding cavity of the housing, reduces the efficiency of the soldering process due to the irrational arrangement of the gas tubes. These design features reduce the manufacturability of the design as a whole.

Техническим результатом, решаемым предлагаемой группой полезных моделей, является создание устройства для газопламенной обработки материалов, позволяющего повысить технологичность конструкции за счет расположения на одной оси газоподающей и газоподводящей трубок для подвода горючего газа.The technical result solved by the proposed group of utility models is the creation of a device for flame treatment of materials, which allows to increase the manufacturability of the structure due to the location on the same axis of the gas supply and gas supply pipes for supplying combustible gas.

Технический результат в предлагаемой полезной модели достигают созданием устройства для газопламенной обработки материалов, содержащего газоподводящие трубки, газоподающую трубку с головкой, монолитный корпус с полостями и отверстиями, регулировочный вентиль со штоком, который расположен в сквозном вентильном отверстии корпуса с возможностью его перекрытия, смесительную камеру в виде полой детали, частично или полностью, размещенную в смесительной полости корпуса, герметизирующий элемент, расположенный в вентильном отверстии, эжекционную полость, образованную по меньшей мере поверхностью смесительной камеры и телом корпуса, соединенную с выполненным в корпусе отверстием для горючего газа, а также инжектирующее отверстие, соединяющее смесительную полость и вентильное отверстие на участке между штоком и герметизирующим элементом, выполненное под углом к вентильному отверстию.The technical result in the proposed utility model is achieved by creating a device for flame treatment of materials containing gas supply tubes, a gas supply tube with a head, a monolithic body with cavities and holes, a control valve with a stem, which is located in the through valve hole of the body with the possibility of its overlap, the mixing chamber in in the form of a hollow part, partially or completely, located in the mixing cavity of the housing, a sealing element located in the valve hole, ezhek a cavity formed at least by the surface of the mixing chamber and the body of the housing, connected to a hole for combustible gas made in the housing, as well as an injection hole connecting the mixing cavity and the valve hole in the section between the rod and the sealing element, made at an angle to the valve hole.

Герметизирующий элемент устройства выполнен в виде резьбовой заглушки.The sealing element of the device is made in the form of a threaded plug.

Второй вариант исполнения устройства содержит газоподводящие трубки, газоподающую трубку с головкой, монолитный корпус с полостями и отверстиями, регулировочный вентиль со штоком, который расположен в глухом вентильном отверстии корпуса с возможностью его перекрытия, смесительную камеру в виде полой детали, частично или полностью, размещенную в смесительной полости корпуса, герметизирующий элемент, расположенный в смесительной полости, эжекционную полость, образованную по меньшей мере поверхностью смесительной камеры и телом корпуса, соединенную с выполненным в корпусе отверстием для горючего газа, а также инжектирующее отверстие, соединяющее смесительную полость и вентильное отверстие, выполненное под углом к вентильному отверстию.The second embodiment of the device comprises gas supply tubes, a gas supply tube with a head, a monolithic body with cavities and openings, a control valve with a rod located in the blind valve opening of the body with the possibility of its overlapping, a mixing chamber in the form of a hollow part, partially or completely, located in mixing cavity of the housing, a sealing element located in the mixing cavity, an ejection cavity formed by at least the surface of the mixing chamber and the body of the housing a, connected with a hole for combustible gas made in the housing, as well as an injection hole connecting the mixing cavity and the valve hole, made at an angle to the valve hole.

Герметизирующий элемент в этом варианте выполнен в виде смесительной камеры, зафиксированной в смесительной полости корпуса деталью с резьбой.The sealing element in this embodiment is made in the form of a mixing chamber fixed in the mixing cavity of the housing by a threaded part.

При этом для инжектирующего отверстия устройства выполняют соотношение Д>1,1d, где L - длина инжектирующего отверстия, а d - минимальный диаметр инжектирующего отверстия.Moreover, for the injection hole of the device, the ratio D> 1.1d is fulfilled, where L is the length of the injection hole and d is the minimum diameter of the injection hole.

В случае, если указанное соотношение не соблюдают, нарушается ламинарность потока кислорода внутри инжектирующего отверстия, что значительно снижает инжекцию и ухудшает работу устройства.If the specified ratio is not observed, the laminarity of the oxygen flow inside the injection hole is violated, which significantly reduces the injection and degrades the operation of the device.

Соотношение L>1,1d установлено эмпирическим путем для конструкции газопламенного устройства по настоящей полезной модели.The ratio L> 1,1d is established empirically for the construction of a gas-flame device according to the present utility model.

При диаметре инжектирующего отверстия для кислородно-ацетиленового резака d=0,6 мм, рекомендуемая длина инжектирующего отверстия L>0,7 мм.When the diameter of the injection hole for the oxygen-acetylene cutter d = 0.6 mm, the recommended length of the injection hole L> 0.7 mm.

При диаметре инжектирующего отверстия для кислородно-пропанового резака d=0,9 мм, рекомендуемая длина инжектирующего отверстия L>1,0 мм.With the diameter of the injection hole for the oxygen-propane torch d = 0.9 mm, the recommended length of the injection hole L> 1.0 mm.

Полезная модель представляет собой инжекционное устройство, которое может быть выполнено в виде газокислородного резака или газокислородной горелки.A utility model is an injection device, which can be made in the form of an oxy-fuel torch or an oxy-fuel burner.

Устройство может быть выполнено зацело.The device can be performed integrally.

В устройстве ось инжектирующего отверстия перпендикулярна оси вентильного отверстия.In the device, the axis of the injection hole is perpendicular to the axis of the valve hole.

Устройство может быть выполнено с уплотняющим элементом в герметизирующем элементе в виде резинового кольца.The device can be made with a sealing element in the sealing element in the form of a rubber ring.

В устройстве смесительная полость корпуса и инжектирующее отверстие имеют цилиндрические поверхности, расположенные соосно.In the device, the mixing cavity of the body and the injection hole have cylindrical surfaces located coaxially.

Предлагаемое исполнение устройства позволяет непосредственно через инжектирующее отверстие соединить эжекционную полость с вентильным отверстием.The proposed embodiment of the device allows directly through the injection hole to connect the ejection cavity with the valve hole.

Такая компоновка основных внутренних элементов монолитного корпуса, позволяет достичь всех заявленных целей в двух основных вариантах устройства.This arrangement of the main internal elements of the monolithic housing allows you to achieve all the stated goals in two main versions of the device.

В предлагаемой полезной модели реализуют техническую возможность непосредственного соединения эжекционной полости с вентильным отверстием через инжектирующее отверстие.In the proposed utility model, the technical possibility of the direct connection of the ejection cavity with the valve hole through the injection hole is realized.

Лучшим исполнением устройства, с точки зрения технологичности его изготовления, является вариант, в котором смесительная полость корпуса и инжектирующее отверстие имеют цилиндрические поверхности, расположенные соосно, при этом ось инжектирующего отверстия перпендикулярна оси вентильного отверстия.The best performance of the device, from the point of view of the manufacturability of its manufacture, is an option in which the mixing cavity of the housing and the injection hole have cylindrical surfaces arranged coaxially, while the axis of the injection hole is perpendicular to the axis of the valve hole.

Для надежной герметизации, обеспечивающей безопасную работу устройства, герметизирующий элемент необходимо выполнить с уплотняющим элементом в виде резинового кольца.For reliable sealing, ensuring the safe operation of the device, the sealing element must be performed with a sealing element in the form of a rubber ring.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется нижеследующим описанием и чертежами, где:The essence of the proposed utility model is illustrated by the following description and drawings, where:

На фиг. 1 изображен общий вид устройства в варианте со сквозным вентильным отверстием.In FIG. 1 shows a General view of the device in the version with a through valve hole.

На фиг. 2 изображен разрез устройства в варианте со сквозным вентильным отверстием.In FIG. 2 shows a section of a device in the embodiment with a through valve hole.

На фиг. 3 изображен общий вид устройства в варианте с глухим вентильным отверстием.In FIG. 3 shows a general view of the device in the embodiment with a blind valve opening.

На фиг. 4 изображен разрез устройства в варианте с глухим вентильным отверстием.In FIG. 4 shows a section of a device in the embodiment with a blind valve opening.

На фиг. 5 изображено инжектирующее отверстие, соединяющее смесительную полость с вентильным отверстием.In FIG. 5 shows an injection hole connecting the mixing cavity to the valve hole.

На фиг. 6 изображен разрез устройства по отверстию для горючего газа в варианте со сквозным вентильным отверстием.In FIG. 6 shows a section through a device for a combustible gas hole in the embodiment with a through valve hole.

На фиг. 7 изображен разрез устройства по отверстию для горючего газа в варианте с глухим вентильным отверстием.In FIG. 7 shows a section through a device for a combustible gas hole in the embodiment with a blind valve hole.

Вариант устройства для газопламенной обработки материалов, (на фиг. 1 фиг. 2 и фиг. 6) содержит газоподводящие трубки 1 и 2, газоподающую трубку 3 с головкой 4, монолитный корпус 5 с полостями и отверстиями, регулировочный вентиль 6 со штоком 7, который расположен в сквозном вентильном отверстии 8 корпуса 5 с возможностью его перекрытия, смесительную камеру 9 в виде полой детали, размещенную в смесительной полости корпуса 10, герметизирующий элемент 11, расположенный в вентильном отверстии 8, эжекционную полость 12, образованную газоподающей трубкой 3, поверхностью смесительной камеры 9 и телом корпуса 5, соединенную с выполненным в корпусе 5 отверстием 13 для горючего газа, а также инжектирующее отверстие 14, соединяющее смесительную полость 10 и вентильное отверстие 8 на участке между штоком 7 и герметизирующим элементом 11, выполненное перпендикулярно вентильному отверстию 8. В этом варианте герметизирующий элемент 11 устройства выполнен в виде резьбовой заглушки с резиновым кольцом 15.An embodiment of a device for flame treatment of materials (in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 6) comprises gas supply tubes 1 and 2, a gas supply tube 3 with a head 4, a monolithic body 5 with cavities and holes, an adjustment valve 6 with a stem 7, which located in the through valve hole 8 of the housing 5 with the possibility of its overlapping, the mixing chamber 9 in the form of a hollow part located in the mixing cavity of the housing 10, a sealing element 11 located in the valve hole 8, an ejection cavity 12 formed by a gas supply tube 3, the surface of the mixing chamber 9 and the body of the housing 5 connected to the hole 13 for combustible gas made in the housing 5, as well as an injection hole 14 connecting the mixing cavity 10 and the valve hole 8 in the area between the stem 7 and the sealing element 11, made perpendicular to the valve hole 8 In this embodiment, the sealing element 11 of the device is made in the form of a threaded plug with a rubber ring 15.

Вариант устройства для газопламенной обработки материалов, (на фиг. 3, фиг. 4 и фиг. 7) содержит: газоподводящие трубки 1 и 2, газоподающую трубку 3 с головкой 4, монолитный корпус 5 с полостями и отверстиями, регулировочный вентиль 6 со штоком 7, который расположен в глухом вентильном отверстии 16 корпуса 5 с возможностью его перекрытия, смесительную камеру 17 в виде полой детали, размещенную в смесительной полости корпуса 18, герметизирующий элемент в виде смесительной камеры 17, расположенный в смесительной полости 18, эжекционную полость 19, образованную поверхностью смесительной камеры 17 и телом корпуса 5, соединенную с выполненным в корпусе отверстием 13 для горючего газа, а также инжектирующее отверстие 14, соединяющее смесительную полость 18 и вентильное отверстие 16, выполненное перпендикулярно вентильному отверстию 16. Герметизирующий элемент в этом варианте выполнен в виде смесительной камеры 17, с резиновым кольцом 15, зафиксированной в смесительной полости корпуса 18 деталью с резьбой 20.An embodiment of a device for flame treatment of materials (in FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 7) comprises: gas supply tubes 1 and 2, gas supply tube 3 with head 4, monolithic body 5 with cavities and openings, control valve 6 with stem 7 , which is located in the blind valve opening 16 of the housing 5 with the possibility of its overlapping, the mixing chamber 17 in the form of a hollow part placed in the mixing cavity of the housing 18, the sealing element in the form of the mixing chamber 17 located in the mixing cavity 18, the ejection cavity 19, forming the surface of the mixing chamber 17 and the body of the housing 5, connected to a hole 13 for combustible gas made in the housing, as well as an injection hole 14 connecting the mixing cavity 18 and the valve hole 16, made perpendicular to the valve hole 16. The sealing element in this embodiment is made in the form the mixing chamber 17, with a rubber ring 15, fixed in the mixing cavity of the housing 18 by a part with a thread 20.

Инжектирующее отверстие 14. имеет диаметр инжектирующего отверстия - d и его длину - L. Ось инжектирующего отверстия 14 расположена перпендикулярно оси вентильного отверстия 16.The injection hole 14. has an injection hole diameter d and its length L. The axis of the injection hole 14 is perpendicular to the axis of the valve hole 16.

Устройства со сквозным и глухим вентильным отверстием 8 имеют регулировочный вентиль 21 для горючего газа.Devices with a through and a blind valve opening 8 have a control valve 21 for combustible gas.

Устройство, выполненное в виде газокислородного резака, снабжено вентилем 22 режущего кислорода.The device, made in the form of an oxy-fuel cutter, is equipped with a cutting oxygen valve 22.

В основе работы предлагаемого устройства лежит принцип эжекции, который заключается в следующем: кислород под давлением, проходя через отверстие малой площади (инжектор) и расширяясь в следующем за ним отверстии большей площади, в соответствии с законом сохранения количества вещества, ускоряется.The work of the proposed device is based on the principle of ejection, which is as follows: oxygen under pressure, passing through a hole of a small area (injector) and expanding in the next hole of a larger area, in accordance with the law of conservation of the amount of substance, is accelerated.

Поток кислорода, после прохождения инжектора, движется с большой скоростью при малом давлении (малой плотности), что создает эффект эжекции (разрежения).The oxygen flow, after passing through the injector, moves at high speed at low pressure (low density), which creates the effect of ejection (rarefaction).

Зона эжекции (зона разрежения) соединена с газовым каналом, по которому в зону эжекции поступает горючий газ.The ejection zone (rarefaction zone) is connected to a gas channel through which combustible gas enters the ejection zone.

При дальнейшем движении потока, кислород и горючий газ перемешиваются, создавая горючую смесь, которая сгорает на выходе устройства, обеспечивая при этом необходимую температуру и мощность пламени.With further movement of the flow, oxygen and combustible gas mix, creating a combustible mixture that burns at the outlet of the device, while ensuring the necessary temperature and flame power.

Регулировку пламени, осуществляют при помощи вентиля для подачи кислорода и вентиля для подачи горючего газа.The flame is adjusted using a valve for supplying oxygen and a valve for supplying combustible gas.

Устройство, изображенное на фиг. 1 работает следующим образом: газ (кислород), находящийся под высоким давлением, подают через газоподающую трубку 1 к вентилю 6 и далее через вентильное отверстие 8 к инжектирующему отверстию 14. После чего, расширяясь в смесительной камере 9, поток кислорода ускоряется, создавая эжектирующий эффект. Горючий газ подают через газоподающую трубку 2 к вентилю 21 и далее через отверстие 13 в эжекционную полость 12.The device shown in FIG. 1 operates as follows: a gas (oxygen) under high pressure is supplied through a gas supply pipe 1 to a valve 6 and then through a valve hole 8 to an injection hole 14. Then, expanding in the mixing chamber 9, the oxygen flow is accelerated, creating an ejection effect . Combustible gas is supplied through a gas supply tube 2 to a valve 21 and then through an opening 13 into an ejection cavity 12.

Из эжекционной полости 12 горючий газ поступает в смесительную камеру 9, где эжектируется потоком кислорода.From the ejection cavity 12, combustible gas enters the mixing chamber 9, where it is ejected by a stream of oxygen.

Газовая смесь, продолжая движение, перемешивается за счет вихревых эффектов, возникающих вследствие изменения сечения проходного канала, например, на границе смесительной камеры 9 и газоподающей трубки 3, и образует однородную горючую смесь.The gas mixture, while continuing to move, is mixed due to vortex effects arising from a change in the cross section of the passage channel, for example, at the boundary of the mixing chamber 9 and the gas supply tube 3, and forms a uniform combustible mixture.

Устройство, изображенное на фиг. 3 работает следующим образом: газ (кислород), находящийся под высоким давлением, подают через газоподающую трубку 1 к вентилю 6 и далее через вентильное отверстие 16 к инжектирующему отверстию 14.The device shown in FIG. 3 operates as follows: a gas (oxygen) under high pressure is supplied through a gas supply pipe 1 to a valve 6 and then through a valve opening 16 to an injection hole 14.

После чего, расширяясь в смесительной камере 17, поток кислорода ускоряется, создавая эжектирующий эффект.Then, expanding in the mixing chamber 17, the oxygen flow is accelerated, creating an ejective effect.

Горючий газ подают через газоподающую трубку 2 к вентилю 21 и далее через отверстие 13 в эжекционную полость 19.Combustible gas is supplied through a gas supply tube 2 to a valve 21 and then through an opening 13 into an ejection cavity 19.

Из эжекционной полости 19 горючий газ поступает в смесительную камеру 17, где эжектируется потоком кислорода.From the ejection cavity 19, combustible gas enters the mixing chamber 17, where it is ejected by a stream of oxygen.

Газовая смесь, продолжая движение, перемешивается за счет вихревых эффектов, возникающих вследствие изменения сечения проходного канала, например на границе смесительной камеры 17 и газоподающей трубки 3, и образует однородную горючую смесь.The gas mixture, while continuing to move, is mixed due to vortex effects resulting from changes in the cross section of the passage channel, for example, at the boundary of the mixing chamber 17 and the gas supply tube 3, and forms a uniform combustible mixture.

Регулировку состава смеси осуществляют за счет изменения параметров потока кислорода, регулировочным вентилем 6 и за счет изменения параметров потока горючего газа регулировочным вентилем 21.The adjustment of the composition of the mixture is carried out by changing the parameters of the oxygen flow, the control valve 6 and by changing the parameters of the flow of combustible gas by the control valve 21.

Горючая смесь, проходя по газоподающей трубке 3, поступает в головку 4, где проходя через калиброванные отверстия, равномерно распределяется и создает на срезе головки факел подогревающего пламени.The combustible mixture, passing through the gas supply tube 3, enters the head 4, where, passing through the calibrated holes, it is evenly distributed and creates a torch of the heating flame at the head cut.

В случае исполнения устройства в виде газового резака, для обеспечения резки (например, стального листа), после достаточного разогрева подогревающим пламенем места реза, открывают вентиль режущего кислорода 22.In the case of the device in the form of a gas cutter, to ensure cutting (for example, a steel sheet), after sufficient heating by the heating flame of the cutting site, open the valve of the cutting oxygen 22.

Кислород по трубке режущего кислорода поступает в головку 4, где проходя через сопло, попадает в зону реза, обеспечивая процесс интенсивного окисления стали и тем самым процесс резки.Oxygen through the cutting oxygen tube enters the head 4, where, passing through the nozzle, it enters the cutting zone, providing the process of intense oxidation of steel and thereby the cutting process.

Эжекционные полости 12 и 19 в основных вариантах устройства представляют собой кольцевые полости, соединенные с отверстиями 13. Смесительные камеры 9 и 17 в обоих вариантах устройств выполнены с прорезями на торце, таким образом, что эжекционная полость через эти прорези соединяется с отверстием смесительной камеры.The ejection cavities 12 and 19 in the main versions of the device are annular cavities connected to the holes 13. The mixing chambers 9 and 17 in both device versions are made with slots at the end, so that the ejection cavity is connected through these slots to the opening of the mixing chamber.

Смесительные полости 10 и 18 в обоих вариантах устройства представляют собой цилиндрические отверстия, при этом для варианта устройства со сквозным вентильным отверстием 8, смесительная полость выполнена без резьбы, а для варианта устройства со глухим вентильным отверстием 16, смесительная полость выполнена с резьбой.The mixing cavities 10 and 18 in both versions of the device are cylindrical openings, while for the embodiment of the device with a through valve opening 8, the mixing cavity is made without thread, and for the embodiment of the device with a blind valve opening 16, the mixing cavity is made with thread.

Работоспособность предлагаемого устройства подтверждена испытанием опытных образцов в виде газокислородных резаков.The performance of the proposed device is confirmed by testing prototypes in the form of gas-oxygen cutters.

При испытаниях в качестве горючего газа использовали пропан-бутановую смесь и ацетилен.In tests, the propane-butane mixture and acetylene were used as combustible gas.

Для ацетиленового резака, при диаметре инжектирующего отверстия d=0,6 мм, устойчивая работа наблюдалась, когда длина инжектирующего отверстия находилась в диапазоне L=1,0-4,5 мм.For an acetylene cutter, with the diameter of the injection hole d = 0.6 mm, stable operation was observed when the length of the injection hole was in the range L = 1.0-4.5 mm.

При длине инжектирующего отверстия 14 для ацетиленового резака L менее 0,7 мм инжектирующий эффект исчезал полностью.When the length of the injection hole 14 for the acetylene cutter L is less than 0.7 mm, the injection effect completely disappeared.

Для резака, работающего на пропан-бутановой смеси, при диаметре инжектирующего отверстия d=0,9 мм, устойчивая работа наблюдалась, когда длина инжектирующего отверстия находилась в диапазоне L=1,9-5,5 мм. При длине инжектирующего отверстия 14 для ацетиленового резака L менее 1,0 мм инжектирующий эффект исчезал полностью.For a torch operating on a propane-butane mixture with an injection hole diameter d = 0.9 mm, stable operation was observed when the length of the injection hole was in the range L = 1.9-5.5 mm. When the length of the injection hole 14 for the acetylene cutter L is less than 1.0 mm, the injection effect disappeared completely.

Предлагаемое устройство удобно в техническом обслуживании инжекторного узла.The proposed device is convenient in the maintenance of the injection unit.

В варианте устройства со сквозным вентильным отверстием 8 для прочистки инжектирующего отверстия 14 достаточно вывернуть герметизирующую заглушку 11 и прочистить инжектор через вентильное отверстие 8.In the embodiment of the device with a through valve hole 8, for cleaning the injection hole 14, it is sufficient to unscrew the sealing plug 11 and clean the injector through the valve hole 8.

В варианте устройства с глухим вентильным отверстием 16 для прочистки инжектирующего отверстия 14 необходимо вывернуть резьбовую деталь 20, извлечь из смесительной полости 18 газоподающую трубку 3 вместе со смесительной камерой 17 и прочистить инжектор со стороны смесительной полости 18.In the embodiment of the device with a blind valve opening 16, for cleaning the injection hole 14, it is necessary to unscrew the threaded part 20, remove the gas supply tube 3 from the mixing cavity 18 together with the mixing chamber 17, and clean the injector from the side of the mixing cavity 18.

В предлагаемом устройстве возможно расположить газоподающую трубку 3 и газоподводящую трубку 2 в одной оси с инжектирующим устройством 14, что значительно снижает массу корпуса, повышает технологичность и снижает себестоимость при серийном производстве.In the proposed device, it is possible to arrange the gas supply tube 3 and the gas supply tube 2 in the same axis as the injection device 14, which significantly reduces the mass of the housing, increases manufacturability and reduces the cost of mass production.

Claims

1. Device for gas-flame processing of materials, comprising a monolithic body with cavities and holes, an adjustment valve with a rod located in the through-hole of the housing with the possibility of its overlapping, a mixing chamber in the form of a hollow part, located in the mixing cavity of the housing, a sealing element located in valve hole, gas supply tubes, gas supply tube with a head, an ejection cavity formed by at least the surface of the mixing chamber and the body of the housing, ennuyu formed in the housing with a hole for the fuel gas injected aperture connecting the mixing chamber and the ventilation opening in the area between the rod and the sealing member formed at an angle to the ventilation opening.

2. The device according to claim 1, in which the sealing element is made in the form of a threaded plug.

3. The device according to claim 1, in which the injection hole is made of a length L> 1,1d, where d is the minimum diameter of the injection hole.

4. The device according to claim 1, in which the axis of the injection hole is perpendicular to the axis of the valve hole.

5. The device according to claim 1, in which the sealing element is made with a sealing element in the form of a rubber ring.

6. The device according to claim 1, in which the mixing cavity of the housing and the injection hole have cylindrical surfaces located coaxially.

7. A device for gas-flame processing of materials, containing gas supply tubes, a gas supply tube with a head, a monolithic body with cavities and openings, a control valve with a rod, which is located in a blind valve opening of the body with the possibility of its overlapping, a mixing chamber in the form of a hollow part, partially or completely placed in the mixing cavity of the housing, a sealing element located in the mixing cavity, an ejection cavity formed by at least the surface of the mixing chamber ry and body housing coupled with an opening formed in the housing for the combustible gas, and injects a hole connecting the mixing chamber and the ventilation opening formed at an angle to the ventilation opening.

8. The device according to claim 9, in which the sealing element is made in the form of a mixing chamber fixed in the mixing cavity of the housing.

9. The device according to claim 10, in which the mixing chamber is fixed in the mixing cavity of the housing by a threaded part.

10. The device according to claim 9, in which the injection hole is made of a length L> 1,1d, where d is the minimum diameter of the injection hole.

11. The device according to claim 9, in which the axis of the injection hole is perpendicular to the axis of the valve hole.

12. The device according to claim 9, in which the sealing element is made with a sealing element in the form of a rubber ring.

13. The device according to claim 9, in which the mixing cavity of the housing and the injection hole have cylindrical surfaces located coaxially.