RU2101611C1

RU2101611C1 - Liquid-fuel cutting torch for cutting steel

Info

Publication number: RU2101611C1
Application number: RU95116782/06A
Authority: RU
Inventors: н Грачик Грайерович Гамбар; Грачик Грайерович Гамбарян; Am]; Юрий Константинович Родин; Геннадий Константинович Сухинин; Ru]; Андрей Александрович Михайлов; Сергей Томович Цвигун
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "Автогенмаш"; Государственное предприятие "ВНИИавтогенмаш"
Priority date: 1995-10-02
Filing date: 1995-10-02
Publication date: 1998-01-10

Abstract

FIELD: metal workings; metallurgy; construction industry. SUBSTANCE: fitted on oxygen heating tube at spaced relation is evaporator made in form of coil on which asbestos cord is wound spirally alternating with heat-conducting wire, copper wire, for example; moment of resistance of valve handwheel adjusting the flow rate of vapor phase of liquid fuel is reduced, thus excluding flay marks on surface of cut arising at moment of regulation of flame. EFFECT: enhanced efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к термической резке и может быть использовано в металлообрабатывающей и металлургической промышленности, в строительстве. The invention relates to thermal cutting and can be used in the metalworking and metallurgical industries, in construction.

известны горелки [1] работающие на жидком топливе и имеющие сопло для распыления топлива и распределитель воздуха с кольцевым каналом, перекрытым вставкой так, что образуются центральный и периферийный каналы и кольцевая, заглушенная с одного конца полость, из которой воздух подсасывается в периферийный канал, Так как смещение жидкого горючего и окислителя осуществляется снаружи горелки, они имеют наибольшую эксплуатационную стойкость. Однако они обладают существенным недостатком: жидкие частицы распыленного горючего в потоке пламени испаряются долго, поэтому структура пламени этих горелок неравномерна, они не обеспечивают необходимую для газопламенной обработки концентрацию тепла при нагреве изделия. There are known burners [1] operating on liquid fuel and having a nozzle for spraying fuel and an air distributor with an annular channel blocked by an insert so that a central and peripheral channels and an annular cavity muffled from one end are formed from which air is sucked into the peripheral channel. as the displacement of liquid fuel and oxidizer is carried out outside the burner, they have the greatest operational stability. However, they have a significant drawback: the liquid particles of the atomized fuel in the flame stream evaporate for a long time, therefore the structure of the flame of these burners is uneven, they do not provide the necessary heat concentration for flame treatment when the product is heated.

Известны керосинокислородные горелки для сварки [2] металлов, содержащие подогревающее сопло, вворачиваемое в головку горелки, и испаритель с асбестовой набивкой, навинчиваемой на трубку подогревающего кислорода, для подогрева и испарения керосина и смесительную камеру для получения рабочей смеси кислорода и паров керосина. Known kerosene-oxygen torches for welding [2] metals, containing a heating nozzle screwed into the burner head, and an evaporator with asbestos packing screwed onto the heating oxygen tube for heating and vaporizing kerosene and a mixing chamber to produce a working mixture of oxygen and kerosene vapor.

Существенным недостатком этих газогорелочных и газорежущих устройств является необходимость нагрева подогревающим соплом поверхности испарителя до высокой температуры для доведения до испарения жидкого горючего на внутренней стороне оплетки из-за низкой теплопроводности асбеста, что снижает долговечность работы инструмента. A significant drawback of these gas burner and gas cutting devices is the need to heat the evaporator surface with a heating nozzle to a high temperature to bring the liquid fuel on the inner side of the braid to evaporate due to the low thermal conductivity of asbestos, which reduces the durability of the tool.

Другим недостатком горелки является необходимость приложения значительно крутящего момента на маховичке регулировки подачи паров жидкого горючего, что неблагоприятно влияет на качество сварки или резки. Another disadvantage of the burner is the need to apply significantly torque to the flywheel to regulate the supply of liquid fuel vapor, which adversely affects the quality of welding or cutting.

Известен керосинорез [3] с испарителем, в котором асбестовый шнур заменен на оплетку из жаростойкого теплопроводного металла в высокотемпературной области испарителя. Known kerosene cutter [3] with an evaporator, in which the asbestos cord is replaced by a braid of heat-resistant heat-conducting metal in the high-temperature region of the evaporator.

Это техническое решение, как наиболее близкое по технической сущности к заявляемому, выбрано за прототип. This technical solution, as the closest in technical essence to the claimed, is selected as a prototype.

Наиболее существенными недостатками указанного решения является то, что он не обеспечивает стабилизации пламени из-за разрыва материала в испарителе, так как частицы керосина снова коагулируют после выхода из асбеста и, кроме того, имеется тот же недостаток, который указан последним у предыдущего решения. The most significant drawbacks of this solution is that it does not provide flame stabilization due to rupture of the material in the evaporator, since kerosene particles again coagulate after exiting asbestos and, in addition, there is the same drawback that was indicated last by the previous solution.

В основу изобретения положена задача создания резака для резки стали для жидкой горючем, которая бы обеспечивала высокую долговечность работы изделия, стабилизированное пламя при всех режимах работы, высокое качество резки за счет снижения момента сопротивления на маховичке регулировочного вентиля подачи паровой фазы жидкого горючего. The basis of the invention is the creation of a cutter for cutting steel for liquid fuel, which would ensure high durability of the product, a stable flame under all operating conditions, high cutting quality by reducing the moment of resistance on the handwheel of the control valve for supplying the vapor phase of liquid fuel.

Указанная цель достигается тем, что резак содержит головку с трубкой для подачи режущего кислорода, испаритель, состоящих из двух концентрично расположенных трубок внутренней для подачи подогревающего кислорода и наружной, нагреваемой специальным соплом, между которыми расположена асбестовая набивка, заменяемая оплеткой из теплопроводящего металла в высокотемпературной зоне, согласно изобретению испаритель выполнен отдельным узлом, установленным на трубке подогревающего кислорода с зазором, в виде катушки. На катушке наматывают спиралеобразно асбестовый шнур с чередованием теплопроводящей проволоки, например, медной. This goal is achieved by the fact that the cutter contains a head with a tube for supplying cutting oxygen, an evaporator, consisting of two concentrically arranged tubes for supplying heating oxygen and an external one, heated by a special nozzle, between which there is an asbestos packing, replaced by a braid of heat-conducting metal in a high-temperature zone , according to the invention, the evaporator is made by a separate unit mounted on the heating oxygen tube with a gap in the form of a coil. An asbestos cord is spirally wound on a coil with alternating heat-conducting wire, for example, copper.

На фиг. 1 показано устройство резака для резки стали на жидком горючем; на фиг. 2 разрез резака в зоне испарителя жидкого горючего и смешение подогревающего кислорода с парообразным горючим. In FIG. 1 shows a torch device for cutting liquid steel fuel; in FIG. 2 cut of the torch in the area of the liquid fuel evaporator and mixing of the heating oxygen with vaporous fuel.

Резак (фиг. 1) состоит из ствола 1 с вентильной группой и штуцерами подачи кислорода 2 и жидкого горючего 3, испарителя 4, прикрепленного к головке 5 и стволу 1 резака гайками 6, внутреннего мундштука 7 с пазами для выхода горючей смеси, наружного мундштука 8, подсоединенного к головке накидной гайкой 9, трубки режущего кислорода 10, запорного вентиля режущего кислорода 11 и регулировочных вентилей подачи подогревающего кислорода 12 и паровой фазы горючего 13, подогревающего сопла 14 для нагрева испарителя, защитного кожуха 15, винтов 16 для крепления рукоятки 17. The cutter (Fig. 1) consists of a barrel 1 with a valve group and oxygen supply fittings 2 and liquid fuel 3, an evaporator 4 attached to the head 5 and barrel 1 of the cutter with nuts 6, an inner mouthpiece 7 with grooves for the exit of the combustible mixture, an outer mouthpiece 8 connected to the head with a union nut 9, a cutting oxygen tube 10, a cutting oxygen shut-off valve 11 and heating oxygen supply control valves 12 and a vapor phase of fuel 13, a heating nozzle 14 for heating the evaporator, a protective casing 15, screws 16 for fastening the ru oyatki 17.

Катушка испарителя 18 (фиг. 2) установлена на трубке подогревающего кислорода с зазором до 0,05 мм между инжектором 19 и шпинделем 20. На катушке 18 спиралеобразно и последовательно намотаны асбестовый шнур 21 и проволока 22 с хорошей теплопроводностью, например медь. Герметичность между объемом испарителя и подогревающего кислорода достигают уплотняющим резиновым кольцом 23, а между корпусом муфты и наружной атмосферой кольцом 24, а между шпинделем и воздухом сальниковым уплотнением 25. Маховичок 26 регулировки расхода паровой фазы горючего крепится на шпинделе 20 винтом 27 с шайбой 28. The evaporator coil 18 (Fig. 2) is mounted on a heating oxygen tube with a gap of up to 0.05 mm between the injector 19 and the spindle 20. On the coil 18, asbestos cord 21 and wire 22 with good thermal conductivity are wound helically and sequentially, for example, copper. The tightness between the volume of the evaporator and the heating oxygen is achieved by the sealing rubber ring 23, and between the coupling body and the outside atmosphere by the ring 24, and between the spindle and the air by the packing 25. The flywheel 26 for adjusting the flow of the vapor phase of the fuel is mounted on the spindle 20 with a screw 27 with a washer 28.

Резак работает следующим образом. Кислород от баллона или магистрали подается по шлангу (не показан) к штуцеру 2 (рис. 1) и далее в стволе резака 1 разделяется на режущий кислород, который через вентиль запорный 11, трубку режущего кислорода 10, головку резака 5 поступает в центральный канал внутреннего мундштука 7. Подогревающий кислород через регулировочный вентиль 12 подается к шпинделю смесителя 20 (фиг. 2) и далее через боковые отверстия в нем в центральный канал трубки подогревающего кислорода 29 и в инжектор 19. Жидкое горючее от бочка по шлангу (на фиг. 1 не показаны) подается к штуцеру 3, далее в ствол резака 1, из него в испаритель 4. Парообразное горючее подсасывается подогревающим кислородом, проходящим через инжектор 19 (фиг. 2) в смесительную камеру головки (фиг. 1) и далее горючая смесь по перпендикулярному к смесительной камере каналу подается в щелевой канал между внутренним 7 и наружным мундштуком 8, а из него в выходные отверстия наружного мундштука. Часть горючей смеси поступает в подогревающее сопло 14 для нагрева испарителя. Наличие в испарителе асбестового шнура 21 (фиг. 2) и теплопроводящей, например, медной проволоки 22 обеспечивает выравнивание температур по сечению испарителя, вследствие чего не требуется нагрева поверхности испарителя до высоких температур, как при нагреве асбестового шнура, обладающего низкой теплопроводностью. Вследствие этого долговечность работы керосинореза значительно повышается. Кроме того, тепло от наиболее нагретой части испарителя передается медной проволокой к входу в испаритель, что обеспечивает постепенный нагрев жидкого горючего в испарителе и наиболее полное его испарение при входе в смесительную камеру. The cutter works as follows. Oxygen from the cylinder or line is fed through a hose (not shown) to the fitting 2 (Fig. 1) and then in the barrel of the torch 1 is divided into cutting oxygen, which through the shut-off valve 11, the cutting oxygen tube 10, the torch head 5 enters the central channel of the internal mouthpiece 7. The heating oxygen through the control valve 12 is fed to the spindle of the mixer 20 (Fig. 2) and then through the side holes in it into the central channel of the heating oxygen tube 29 and into the injector 19. Liquid fuel from the barrel through the hose (in Fig. 1 not shown) fed to w Utseru 3, then into the barrel of the torch 1, from it into the evaporator 4. Vapor fuel is sucked up with heating oxygen passing through the injector 19 (Fig. 2) into the mixing chamber of the head (Fig. 1) and then the combustible mixture is fed through the channel perpendicular to the mixing chamber into the slotted channel between the inner 7 and the outer mouthpiece 8, and from it into the outlet openings of the outer mouthpiece. Part of the combustible mixture enters the heating nozzle 14 for heating the evaporator. The presence of an asbestos cord 21 in the evaporator (Fig. 2) and a heat-conducting, for example, copper wire 22 ensures temperature equalization along the cross section of the evaporator, as a result of which the surface of the evaporator is not heated to high temperatures, as when heating an asbestos cord having low thermal conductivity. As a result of this, the longevity of kerosinoresis is significantly increased. In addition, heat from the most heated part of the evaporator is transferred by copper wire to the entrance to the evaporator, which ensures gradual heating of the liquid fuel in the evaporator and its most complete evaporation at the entrance to the mixing chamber.

Этим обеспечивается полное испарение жидкого горючего, высокое качество пламени и равномерность нагрева металла при резке. Размещение испарителя на катушке 18 с зазором по отношению к трубке подогревающего кислорода 29 обеспечивает значительное снижение крутящего момента на маховичке 26, регулирующего пламя вентиля, что исключает резкое изменение направления движения инструмента и обеспечивает высокое качество кромки реза (без выхватов и глубоких рисок). This ensures complete evaporation of liquid fuel, high flame quality and uniformity of metal heating during cutting. The placement of the evaporator on the coil 18 with a gap with respect to the heating oxygen tube 29 provides a significant reduction in the torque on the handwheel 26, which controls the valve flame, which eliminates a sharp change in the direction of movement of the tool and ensures a high quality of the cutting edge (without snagging and deep grooves).

Claims

A cutting torch for cutting steel with liquid fuel, containing a head with a tube for supplying cutting oxygen, an evaporator consisting of two concentrically arranged tubes: an inner one for supplying heating oxygen and an outer one with asbestos cord packing between them, which is replaced in a high-temperature zone with a braid made of heat-resistant heat-conducting metal , for kerosene or other liquid fuel, characterized in that the evaporator is made up of a separate unit mounted on the heating oxygen tube with a gap in the form of a coil on An asbestos cord with sequential alternation of a heat-conducting wire is helically fixed.