RU2283209C1 - Cutting apparatus - Google Patents
Cutting apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2283209C1 RU2283209C1 RU2005123482/02A RU2005123482A RU2283209C1 RU 2283209 C1 RU2283209 C1 RU 2283209C1 RU 2005123482/02 A RU2005123482/02 A RU 2005123482/02A RU 2005123482 A RU2005123482 A RU 2005123482A RU 2283209 C1 RU2283209 C1 RU 2283209C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxygen
- head
- cutting
- annular gap
- diameter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gas Burners (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сварочному оборудованию и может быть использовано в машиностроении для газокислородной резки металлоконструкций.The invention relates to welding equipment and can be used in mechanical engineering for oxy-fuel cutting of metal structures.
Известны резаки, содержащие ствол со штуцерами подачи горючего газа и кислорода и с каналами подачи горючего газа, режущего и подогревающего кислорода, на каждом из которых установлен регулировочный вентиль, трубки подачи горючего газа, режущего и подогревающего кислорода. Головка предназначена для крепления составных мундштуков и связана со стволом соответствующими трубками подачи газов. В головке расположен смеситель, входы которого сообщены с выходами трубок подачи подогревающего кислорода и горючего газа через расположенные в головке соответствующие отверстия, кольцевые полости и каналы, а выход смесителя сообщен с кольцевым зазором, образованным наружным и внутренним мундштуками. Канал подачи режущего кислорода проходит через головку и через центральный канал внутреннего мундштука (см., например, пат. RU №2149085, опубл 2000 г. или №2196667, опубл 2003 г.) В устройстве по пат. №2149085 повышения надежности добиваются выполнением прямоугольных углублений на поверхности внутреннего мундштука, а в пат. №2196667 горючую смесь пропускают через каналы сложной формы, образованные углублениями, выполненными в отверстии внешнего и на наружной поверхности внутреннего мундштуков.Known cutters containing a barrel with fittings for supplying combustible gas and oxygen and with channels for supplying combustible gas, cutting and heating oxygen, each of which has a control valve, pipes for supplying combustible gas, cutting and heating oxygen. The head is intended for fastening composite mouthpieces and is connected to the barrel by corresponding gas supply tubes. A mixer is located in the head, the inputs of which are connected to the outlets of the supplying tubes of heating oxygen and combustible gas through the corresponding openings, annular cavities and channels located in the head, and the outlet of the mixer is communicated with an annular gap formed by the outer and inner mouthpieces. The cutting oxygen supply channel passes through the head and through the central channel of the inner mouthpiece (see, for example, Pat. RU No. 2149085, publ. 2000 or No. 2196667, publ. 2003). No. 2149085 reliability is achieved by the implementation of rectangular recesses on the surface of the inner mouthpiece, and in US Pat. No. 2196667 the combustible mixture is passed through channels of complex shape, formed by recesses made in the hole of the outer and outer surfaces of the inner mouthpieces.
Однако в этих устройствах при обратных ударах вследствие неполного сгорания горючей смеси смесительная камера и зазор между мундштуками забиваются сажей, что усложняет эксплуатацию, ведет к необходимости частой чистки, ремонта и снижает надежность работы. Выполнение углублений с эвольвентным и др. профилями, предложенными в пат №2196667, не обеспечивает ламинарных потоков горючей смеси на выходе мундштука, снижает скорость, качество и точность реза при неоправданном усложнении технологии изготовления и увеличении стоимости устройства. В этих устройствах не решен вопрос повышения качества горючей смеси и устойчивости горения пламени.However, in these devices, in the event of reverse impacts due to incomplete combustion of the combustible mixture, the mixing chamber and the gap between the mouthpieces are clogged with soot, which complicates operation, leads to the need for frequent cleaning, repair, and reduces the reliability of operation. The implementation of recesses with involute and other profiles proposed in Pat No. 2196667 does not provide laminar flows of the combustible mixture at the mouthpiece outlet, reduces the speed, quality and accuracy of the cut with unjustified complication of manufacturing technology and an increase in the cost of the device. In these devices, the issue of improving the quality of the combustible mixture and the stability of the combustion of the flame has not been resolved.
Известен резак для ручной резки, в котором для повышения качества горючей смеси используют инжекцию газов при их смешении. В этом устройстве инжекторное устройство установлено на выходе из монолитного ствола, его входы сообщены с расположенными в стволе каналами подачи горючего газа и подогревающего кислорода, а выход - со смесителем, выход которого через отверстие подачи горючей смеси в головке сообщен с кольцевым зазором составного мундштука (см. пат. RU №2110377, 1998 г.).Known cutter for manual cutting, in which to improve the quality of the combustible mixture using the injection of gases when mixing them. In this device, an injection device is installed at the exit from the monolithic barrel, its inputs are connected to the channels for supplying combustible gas and heating oxygen located in the barrel, and the output is connected to the mixer, the output of which through the hole for supplying the combustible mixture in the head is communicated with the annular gap of the composite mouthpiece (see Patent RU No. 2110377, 1998).
Однако в устройстве для каждого горючего газа требуется свой инжектор. Кроме того, при обратных ударах пламени расположение инжекторного узла в стволе приводит к выгоранию всей системы, разрыву трубы смесителя и к опасности аварийной ситуации.However, in the device for each combustible gas requires its own injector. In addition, in the event of reverse flame strokes, the location of the injection unit in the barrel leads to burnout of the entire system, rupture of the mixer pipe, and to the danger of an emergency.
Известен машинный резак для газокислородной резки металлов, в котором стойкость против обратных ударов предлагают получить смешением горючего газа и подогревающего кислорода непосредственно в кольцевом зазоре между наружным и внутреннем мундштуками. В кольцевой зазор подогревающий кислород и горючий газ подают через выполненные в головке соответствующие калиброванные отверстия. Предложено параметры кольцевого зазора подбирать в соответствии с диаметром калиброванного отверстия подачи горючего газа (см. пат. RU №2113949, Кл. В 23 К 7/00, 1998 г.).A well-known machine cutter for gas-oxygen cutting of metals, in which resistance to back shocks is proposed to be obtained by mixing combustible gas and heating oxygen directly in the annular gap between the outer and inner mouthpieces. The heating oxygen and combustible gas are fed into the annular gap through the corresponding calibrated openings made in the head. It is proposed to select the parameters of the annular gap in accordance with the diameter of the calibrated orifice of the supply of combustible gas (see US Pat. RU No. 2113949, Cl. B 23 K 7/00, 1998).
Однако в устройстве не предложено оптимальное соотношение параметров калиброванных отверстий подачи соответственно подогревающего кислорода и горючего газа, что ведет к снижению качества получаемой горючей смеси, к недостаточному нагреву металла перед резкой и может послужить причиной дефектов на поверхности реза.However, the device has not proposed the optimal ratio of the parameters of the calibrated supply holes of the correspondingly heated oxygen and combustible gas, which leads to a decrease in the quality of the resulting combustible mixture, to insufficient heating of the metal before cutting, and can cause defects on the cut surface.
К тому же на практике малейшее нарушение центровки составных мундштуков приводит к искажению кольцевой формы зазора, к увеличению его ширины с одной из сторон, к нарушениям ламинарных потоков подачи горючей смеси и режимов резания, а при обратных ударах - к возможности проскоков пламени внутрь кольцевого зазора мундштука, к быстрому прогоранию и выходу мундштука из строя.In addition, in practice, the slightest violation of the alignment of the composite mouthpieces leads to a distortion of the annular shape of the gap, to an increase in its width from one side, to disruption of the laminar flows of the supply of the combustible mixture and cutting modes, and in the event of reverse impacts, to the possibility of flame penetration into the annular gap of the mouthpiece , to the rapid burning and failure of the mouthpiece.
Дополнительно к этому при наличии чередующихся калиброванных отверстий подачи подогревающего кислорода и горючего газа при возникновении в одном из отверстий противотока (что связано с точностью изготовления поверхностей отверстий) на входе в смеситель образуется горючая смесь, что ведет к аварийной ситуации.In addition, in the presence of alternating calibrated holes for supplying heating oxygen and combustible gas when a countercurrent occurs in one of the holes (due to the accuracy of the manufacture of the surfaces of the holes), a combustible mixture forms at the inlet of the mixer, which leads to an emergency.
Наиболее близким аналогом является резак, содержащий соосно расположенные наружный и внутренний мундштуки, образующие кольцевой зазор, имеющий входной цилиндрический участок и выходное сопло, головку, на которой закреплены мундштуки, смеситель, ствол со штуцерами подвода кислорода и горючего газа, с вентилями регулирования давления подогревающего кислорода и горючего газа и со средством регулирования давления режущего кислорода, установленные на соответствующих выходах ствола трубки подачи режущего и подогревающего кислорода и горючего газа, причем выходы трубок подачи подогревающего кислорода и горючего газа сообщены с расположенными в головке соответствующими отверстиями, а трубка подачи режущего кислорода сообщена через отверстие в головке с центральным каналом внутреннего мундштука (см. пат. RU №2095209, фиг.3, кл. В 23 К 7/ 06, опубл. 1998 г.).The closest analogue is a cutter containing coaxially located outer and inner mouthpieces, forming an annular gap, having an inlet cylindrical section and an output nozzle, a head on which mouthpieces are mounted, a mixer, a barrel with oxygen and combustible gas supply fittings, with heating oxygen pressure control valves and combustible gas and with a means of regulating the pressure of the cutting oxygen installed on the respective exits of the barrel of the supply pipe of the cutting and heating oxygen and mountains gas, and the outlets of the supply pipes of the heating oxygen and combustible gas are in communication with the corresponding holes located in the head, and the supply pipe of the cutting oxygen is communicated through an opening in the head with the central channel of the inner mouthpiece (see US Pat. No. 2095209, Fig. 3, cl. In 23 K 7/06, publ. 1998).
Устройство недостаточно надежно. Смеситель в нем выполнен в виде расположенной между головкой и мундштуком отдельной детали кольцевой формы и имеет значительный объем, заполненный горючей смесью, что при нарушениях горения и обратных ударах пламени является причиной прогорания мундштука и головки и ведет к повышенной опасности аварийных ситуаций.The device is not reliable enough. The mixer in it is made in the form of a separate ring-shaped part located between the head and the mouthpiece and has a significant volume filled with a combustible mixture, which, if there is a violation of combustion and reverse blows of the flame, causes the mouthpiece and head to burn out and leads to an increased risk of emergency situations.
Кроме того, при резке металла толщиной от 100 до 250 мм и более резак имеет недостаточную скорость резки и качество реза.In addition, when cutting metal with a thickness of 100 to 250 mm or more, the cutter has insufficient cutting speed and cut quality.
Задачей предложенного технического решения является повышение надежности и долговечности путем исключения прогаров мундштука при обратных ударах пламени и опасности аварийной ситуации при одновременном увеличении устойчивости горения пламени, повышении скорости резания, улучшении качества горючей смеси и качества реза.The objective of the proposed technical solution is to increase reliability and durability by eliminating burnout of the mouthpiece during reverse impact of the flame and the danger of an emergency while increasing the stability of the flame, increasing the cutting speed, improving the quality of the combustible mixture and the quality of the cut.
Для решения поставленной задачи в предложенном резаке, содержащем соосно расположенные наружный и внутренний мундштуки, образующие кольцевой зазор, имеющий входной цилиндрический участок и выходной участок в виде сопла, головку, на которой закреплены мундштуки, ствол со штуцерами подвода кислорода и горючего газа и с вентилями регулирования давления подогревающего кислорода и горючего газа и со средством регулирования давления режущего кислорода, установленные на соответствующих выходах ствола трубки подачи режущего и подогревающего кислорода и горючего газа, причем выходы трубок подачи подогревающего кислорода и горючего газа сообщены с расположенными в головке соответствующими отверстиями, а трубка подачи режущего кислорода сообщена через отверстие в головке с центральным каналом внутреннего мундштука, согласно изобретению в головке выполнены цилиндрическая инжекторная полость, выполняющая роль смесителя, и соосно размещенное над ней калиброванное отверстие, которые расположены параллельно оси мундштука, причем выполненное в головке отверстие подачи подогревающего кислорода сообщено с одним входом в инжекторную полостью через калиброванное отверстие, а отверстие подачи горючего газа сообщено с другим входом в инжекторную полость, выход которой сообщен с цилиндрическим участком кольцевого зазора мундштуков, при этом диаметр калиброванного отверстия в 2,16-2,4 раза меньше диаметра инжекторной полости и в 2,5-3 раза меньше диаметра отверстия подачи горючего газа, а ширина цилиндрического участка кольцевого зазора между мундштуками и диаметр калиброванного отверстия выдержаны в соотношении (0,35÷0,4)d<h<d, где h - ширина входного цилиндрического участка кольцевого зазора между мундштуками; d - диаметр калиброванного отверстия, причем площадь сечения выходного сопла кольцевого зазора в 4,5-5,7 раз больше площади сечения калиброванного отверстия, а суммарная величина осевых длин инжекторной полости и кольцевого зазора мундштука в 30-60 раз больше диаметра калиброванного отверстия.To solve the problem in the proposed cutter, containing coaxially located outer and inner mouthpieces, forming an annular gap, having an inlet cylindrical section and an output section in the form of a nozzle, a head on which mouthpieces are fixed, a barrel with oxygen and combustible gas supply fittings and with control valves pressure of the heating oxygen and combustible gas and with means for regulating the pressure of the cutting oxygen installed on the respective outputs of the barrel of the supply pipe of the cutting and heating about oxygen and combustible gas, the exits of the supply pipes of the heating oxygen and combustible gas in communication with the corresponding holes located in the head, and the supply pipe of the cutting oxygen communicated through the hole in the head with the central channel of the inner mouthpiece, according to the invention, a cylindrical injection cavity is performed in the head, which plays the role of mixer, and a calibrated hole coaxially placed above it, which are located parallel to the axis of the mouthpiece, with a feed hole made in the head roaring oxygen is communicated with one inlet into the injection cavity through a calibrated hole, and a combustible gas supply port is communicated with another entrance into the injection cavity, the outlet of which is communicated with a cylindrical portion of the annular gap of the mouthpieces, while the diameter of the calibrated hole is 2.16-2.4 times less than the diameter of the injection cavity and 2.5-3 times less than the diameter of the combustible gas supply opening, and the width of the cylindrical section of the annular gap between the mouthpieces and the diameter of the calibrated hole are maintained in the ratio (0 , 35 ÷ 0.4) d <h <d, where h is the width of the input cylindrical section of the annular gap between the mouthpieces; d is the diameter of the calibrated hole, and the cross-sectional area of the output nozzle of the annular gap is 4.5-5.7 times larger than the cross-sectional area of the calibrated hole, and the total axial length of the injection cavity and the annular gap of the mouthpiece is 30-60 times larger than the diameter of the calibrated hole.
Кроме того, решение поставленной задачи достигается тем, что наружный и внутренний мундштуки связаны с головкой резьбовым соединением с образованием между головкой и внутренним мундштуком кольцевой полости, через которую инжекторная полость выходным торцом сообщена с цилиндрическим участком кольцевого зазора между мундштуками, причем на участке перехода кольцевого зазора от цилиндрического участка к выходному участку выполнена дополнительная кольцевая полость.In addition, the solution of this problem is achieved by the fact that the outer and inner mouthpieces are connected to the head by a threaded connection with the formation of an annular cavity between the head and the inner mouthpiece through which the injector cavity is connected with the outlet end to the cylindrical portion of the annular gap between the mouthpieces, moreover, at the transition section of the annular gap from the cylindrical section to the output section, an additional annular cavity is made.
Технический результат предложенного устройства состоит в выборе параметров резака и взаимного расположения его компонентов, позволяющих реализовать оптимальные условия смешения подогревающего кислорода и горючего газа, в том числе объемов смешения, скорости движения горючей смеси по кольцевому зазору, образованному наружным и внутренним мундштуками, а при обратном ударе - позволяющих ограничить пик волны горения, обеспечить оптимальную скорость распространения волны горения в полостях мундштука и головки и ограничить ход пламени, предотвратить прогорание мундштука, а также увеличить время нагрева головки и мундштука в несколько раз.The technical result of the proposed device is to select the parameters of the torch and the relative position of its components, allowing to implement the optimal conditions for mixing the heating oxygen and combustible gas, including the mixing volumes, the speed of movement of the combustible mixture along the annular gap formed by the outer and inner mouthpieces, and in the event of a reverse impact - allowing to limit the peak of the combustion wave, to ensure the optimal speed of propagation of the combustion wave in the cavities of the mouthpiece and head and to limit the course of the flame, p Reduce the burning of the mouthpiece, and also increase the heating time of the head and mouthpiece several times.
На фиг. 1 приведена конструктивная схема предложенного устройства.In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed device.
На фиг.2 приведено сечение по А-А.Figure 2 shows a section along aa.
Предложенное устройство содержит составной мундштук в виде соосно расположенных наружного и внутреннего мундштуков 1, 2, образующих кольцевой зазор 3 подачи горючей смеси, головку 4, на которой закреплены с помощью резьбы наружный и внутренний мундштуки и ствол 5 с вентилями 6, 7 регулирования давления подогревающего кислорода и горючего газа и со средством регулирования давления режущего кислорода, которое образовано клапаном 8 с рукояткой 8'. Устройство также содержит трубки 9, 10 подачи подогревающего и режущего кислорода и трубку 11 подачи горючего газа, сообщенные с соответствующими выходами 13, 12, 14 ствола 5. В головке 4 параллельно оси составного мундштука расположены инжекторная полость 15, имеющая цилиндрическую форму диаметром D, предназначенная для смешения газов, и размещенное над ней калиброванное отверстие 16 диаметром d, а также выполнены отверстия 17, 18 подачи подогревающего кислорода и горючего газа и отверстие 19 подачи режущего кислорода. Отверстие 17 подачи подогревающего кислорода сообщено с одним входом в инжекторную полость 15 через калиброванное отверстие 16, а отверстие 18 подачи горючего газа (диаметром dl) непосредственно сообщено с другим входом в инжекторную полость 15. Кольцевой зазор 3 между мундштуками имеет входной цилиндрический участок 20 шириной h и выходной участок 21. Выходной торец инжекторной полости 15 сообщен с цилиндрическим участком 20 кольцевого зазора 3. Суммарная величина осевых длин (L) инжекторной полости и кольцевого зазора в 30-60 раз больше диаметра калиброванного отверстия.The proposed device contains a composite mouthpiece in the form of coaxially located outer and
Трубка 10 подачи режущего кислорода сообщена с центральным каналом 22 внутреннего мундштука 2 через расположенное в головке 4 отверстие 19.The cutting oxygen supply tube 10 is in communication with the central channel 22 of the
Наружный и внутренний мундштуки 1, 2 связаны с головкой 4 резьбовым соединением с образованием между головкой 4 и внутренним мундштуком 2 кольцевой полости 23, через которую инжекторная полость 15 может быть выходным торцом сообщена с цилиндрическим участком 20 кольцевого зазора 3 между мундштуками. В части перехода от цилиндрического участка 20 к участку 21 кольцевого зазора 3 может быть выполнена дополнительная кольцевая полость 24. В участке 21 на конической наружной поверхности внутреннего мундштука выполнены прямоугольные пазы 25 (см. фиг.2). Подвод горючего газа и кислорода выполняют через скрепленные со стволом штуцера подвода 26, 27.The outer and
Работа устройства.The operation of the device.
В процессе работы горючий газ и кислород подаются от штуцеров подвода 26, 27 ствола 5. Режущий кислород с выхода 12 ствола 5 поступает через трубку 10 подачи режущего кислорода в отверстие 19 головки 4 и в центральный канал 22 внутреннего мундштука 2. Подогревающий кислород и горючий газ подаются в трубки 9, 11 с соответствующих выходов 13, 14 ствола 5.In the process, flammable gas and oxygen are supplied from the supply fittings 26, 27 of the barrel 5. The cutting oxygen from the output 12 of the barrel 5 is fed through the cutting oxygen supply pipe 10 to the hole 19 of the head 4 and to the central channel 22 of the
Далее с выходов 13, 14 трубок 9, 11 ствола 5 подогревающий кислород и горючий газ попадают в соответствующее в отверстие 17, 18 головки 4 и далее в выполненную в головке 4 инжекторную полость 15, которая имеет цилиндрическую форму диаметром D. При этом подогревающий кислород попадает в инжекторную полость 15 через калиброванное отверстие 16 диаметром d. Горючий газ попадает в инжекторную полость 15 непосредственно из отверстия 18 (диаметром dl) головки. В инжекторной полости, выполняющей роль смесителя, инжектирующий подогревающий кислород смешивается с инжектируемым горючим газом.Further, from the exits 13, 14 of the tubes 9, 11 of the barrel 5, the heating oxygen and combustible gas enter the corresponding hole 17, 18 of the head 4 and then into the injection cavity 15 made in the head 4, which has a cylindrical shape with a diameter D. In this case, the heating oxygen enters into the injection cavity 15 through a calibrated hole 16 of diameter d. Combustible gas enters the injection cavity 15 directly from the opening 18 (diameter dl) of the head. In the injection cavity, which acts as a mixer, the injecting heating oxygen is mixed with the injected combustible gas.
В устройстве предложен диаметр d калиброванного отверстия 16 в 2,5-3 раза меньше диаметра dl отверстия 18 подачи горючего газа. Выбранное соотношение входных отверстий 16, 18 подачи подогревающего кислорода и горючего газа на входе в инжекторную полость 15 позволяет понизить скорость и давление подачи подогревающего кислорода. Этим обеспечивается оптимальный подсос горючего газа и наилучшее перемешивание составляющих компонентов, повышается качество горючей смеси с получением на выходе составного мундштука ламинарного потока горючей смеси и обеспечением ускоренного нагрева кромки металла и улучшенного качества реза. Это также расширяет универсальность резака и позволит ему работать на различных горючих газах.In the device, the diameter d of the calibrated hole 16 is proposed 2.5-3 times less than the diameter dl of the combustible gas supply hole 18. The selected ratio of the inlet holes 16, 18 for supplying the heating oxygen and combustible gas at the inlet to the injection cavity 15 allows to reduce the speed and pressure of the supply of heating oxygen. This ensures optimal inflow of combustible gas and the best mixing of the constituent components, improves the quality of the combustible mixture with obtaining at the outlet of the composite mouthpiece of the laminar flow of the combustible mixture and providing accelerated heating of the metal edge and improved quality of the cut. It also extends the versatility of the torch and allows it to operate on a variety of combustible gases.
Далее горючая смесь от инжекторной полости 15 через входной цилиндрический участок 20 и выходной участок 21 кольцевого зазора 3, образованного наружным и внутренним мундштуками 1, 2, поступает в атмосферу и при сгорании смеси происходит подогрев разрезаемого металла до температуры воспламенения, а режущий кислород, поступающий к нагретой поверхности из центрального канала 22 внутреннего мундштука 2, обеспечивает интенсивное сгорание металла, образуя рез. Выполнение в выходном участке 21 на внешней поверхности внутреннего мундштука 2 прямоугольных пазов 25 (фиг.2) приводит к разделению выходного потока горючей смеси на равные части, к увеличению ламинарности потока и к улучшению качества реза.Further, the combustible mixture from the injection cavity 15 through the inlet cylindrical section 20 and the outlet section 21 of the annular gap 3, formed by the outer and
Предложена площадь сечения выходного участка 21 кольцевого зазора 3 в 4,5-5,7 раз больше, чем площадь сечения калиброванного отверстия 16, что позволяет получить разрежение и дополнительный подсос горючего газа в инжекторную полость 15 и позволяет использовать различные источники питания.A sectional area of the outlet portion 21 of the annular gap 3 is proposed 4.5-5.7 times larger than the cross-sectional area of the calibrated hole 16, which allows one to obtain rarefaction and additional suction of combustible gas into the injection cavity 15 and allows the use of various power sources.
При нарушениях процесса горения и возникновении обратных ударов пламя через участок 21 и цилиндрический участок 20 кольцевого зазора 3 между мундштуками 1, 2 может проникнуть в расположенную в головке цилиндрическую инжекторную полость 15, заполненную горючей смесью. Это может привести к повышенной концентрации термического напряжения в мундштуке и головке и к опасности их прогорания и выхода резака из строя. Оператор поворотами вентилей 6, 7 регулирования давления подогревающеего кислорода и горючего газа и рукояткой 8' клапана 8 регулирования давления режущего кислорода может обеспечить требуемый состав пламени для резки металлов и необходимую форму и длину факела и устранить обратный удар. Однако это не всегда удается выполнить своевременно.In case of violations of the combustion process and the occurrence of reverse impacts, the flame through section 21 and the cylindrical section 20 of the annular gap 3 between the
Для гарантированного устранения обратного удара пламени в устройстве предложена цилиндрическая форма инжекторной полости с минимально возможным объемом горючей смеси, что обеспечивает локализацию пламени в ней при обратном ударе. Предложен диаметр (d) калиброванного отверстия 16, в 2,16÷2,4 раза меньший диаметра D инжекторной полости, что позволяет оптимизировать объем горючей смеси в этой полости. Кроме того, ширину входного цилиндрического участка 20 кольцевого зазора 3 между мундштуками 1, 2 и диаметр калиброванного отверстия 16 выбирают в виде следующего соотношения: (0,35÷0,4)d<h<d, где h - ширина цилиндрического участка кольцевого зазора между мундштуками; d - диаметр калиброванного отверстия. А площадь сечения выходного участка 21 кольцевого зазора 3 выбирают в 4,5÷5,7 раз больше, чем площадь сечения калиброванного отверстия 16. Это оптимизирует объем кольцевого зазора, препятствует распространению пламени при обратных ударах и снижает активность горения.To ensure the elimination of the flame back shock, the device proposed a cylindrical shape of the injection cavity with the minimum possible volume of the combustible mixture, which ensures the localization of the flame in it during a back impact. The diameter (d) of the calibrated hole 16 is proposed, which is 2.16 ÷ 2.4 times smaller than the diameter D of the injection cavity, which allows optimizing the volume of the combustible mixture in this cavity. In addition, the width of the inlet cylindrical section 20 of the annular gap 3 between the
Выбор суммарной величины осевых длин инжекторной полости и кольцевого зазора мундштука в 30-60 раз большим, чем диаметр калиброванного отверстия, позволяет уменьшить скорость распространения пламени при обратном ударе и сократить путь пламени от зоны горения далее кольцевого зазора. Расположение инжекторной полости непосредственно в головке параллельно оси мундштука позволяет повысить надежность и обеспечить равномерность ее нагрева.The choice of the total value of the axial lengths of the injection cavity and the annular gap of the mouthpiece 30-60 times larger than the diameter of the calibrated hole makes it possible to reduce the flame propagation velocity during a reverse impact and shorten the path of the flame from the combustion zone further to the annular gap. The location of the injection cavity directly in the head parallel to the axis of the mouthpiece can improve reliability and ensure uniformity of its heating.
Совокупность указанных параметров и взаимного расположения элементов обеспечит снижение активности горения пламени при обратном ударе с полным сгоранием горючей смеси в кольцевом зазоре, не доходя до инжекторной полости, позволит повысить безопасность и надежность работы резака.The combination of these parameters and the relative positions of the elements will ensure a decrease in the activity of flame combustion during a reverse impact with complete combustion of the combustible mixture in the annular gap, not reaching the injection cavity, and will increase the safety and reliability of the torch.
Наличие кольцевой полости 23 между головкой и внутренним мундштуком и дополнительной кольцевой полости 24 в части перехода кольцевого зазора 3 от цилиндрического участка 20 к участку 21 увеличивает время нагрева головки и мундштука в несколько раз, а при обратных ударах приводит к разделению горящего объема горючей смеси на две части, к режиму горения в закрытом пространстве с равномерной отдачей части тепла на головку и предотвращает прогорание мундштуков.The presence of an annular cavity 23 between the head and the inner mouthpiece and an additional annular cavity 24 in the part of the transition of the annular gap 3 from the cylindrical portion 20 to the portion 21 increases the heating time of the head and the mouthpiece by several times, and in the event of reverse impacts, the burning volume of the combustible mixture is divided into two parts, to the combustion mode in an enclosed space with the uniform transfer of part of the heat to the head and prevents the burning of mouthpieces.
Испытания подтвердили, что предложенное устройство позволяет получить оптимальное перемешивание составляющих компонентов горючей смеси, обеспечить при эксплуатации быстрый нагрев кромки металла, получить хорошее качество реза при одновременном повышении устойчивости горения в процессе резки и увеличении безопасности работы резака.Tests have confirmed that the proposed device allows to obtain optimal mixing of the constituent components of the combustible mixture, to ensure rapid heating of the metal edge during operation, to obtain good cut quality while improving combustion stability during cutting and increasing the safety of the torch.
Технико-экономический эффект состоит в повышении надежности и долговечности работы резака, исключающих его прогары при обратных ударах пламени и опасность аварийных ситуаций при одновременном увеличении устойчивости горения пламени, повышении скорости резания, а также улучшении качества горючей смеси и качества реза.The technical and economic effect consists in increasing the reliability and durability of the torch, eliminating burnout during reverse strokes of the flame and the risk of emergency situations while increasing the stability of flame burning, increasing the cutting speed, as well as improving the quality of the combustible mixture and the quality of the cut.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005123482/02A RU2283209C1 (en) | 2005-07-25 | 2005-07-25 | Cutting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005123482/02A RU2283209C1 (en) | 2005-07-25 | 2005-07-25 | Cutting apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2283209C1 true RU2283209C1 (en) | 2006-09-10 |
Family
ID=37112848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005123482/02A RU2283209C1 (en) | 2005-07-25 | 2005-07-25 | Cutting apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2283209C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU224804U1 (en) * | 2023-08-30 | 2024-04-05 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Оксикод" | Flame device |
-
2005
- 2005-07-25 RU RU2005123482/02A patent/RU2283209C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU224804U1 (en) * | 2023-08-30 | 2024-04-05 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Оксикод" | Flame device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1053138A (en) | Universal torch | |
| RU2283209C1 (en) | Cutting apparatus | |
| US6824735B2 (en) | Gas cutting torch | |
| US2897884A (en) | Cutting torch tip construction | |
| KR200483164Y1 (en) | Gas cutting torch | |
| RU2324579C2 (en) | Cutter for metal cutting | |
| RU2281840C1 (en) | Gas cutter | |
| RU139024U1 (en) | DEVICE FOR GAS-FLAME TREATMENT OF MATERIALS (OPTIONS) | |
| RU2716913C2 (en) | Device for gas-flame treatment of materials | |
| RU217136U1 (en) | INJECTION GAS BURNER | |
| RU2299793C1 (en) | Gas welding torch | |
| RU2215623C1 (en) | Changeable nozzle to apparatus for gas-flame treatment of metals | |
| RU2196667C1 (en) | Cutter for gas-oxygen cutting of metal (variants) | |
| US2198341A (en) | Blowpipe | |
| RU15680U1 (en) | OXYGEN METAL CUTTER | |
| RU2440218C1 (en) | Device for thermal cutting of metal materials | |
| RU79476U1 (en) | OXYGEN METAL CUTTER | |
| RU2113949C1 (en) | Oxygen cutting torch | |
| RU2095209C1 (en) | Oxygen cutting torch | |
| RU2069816C1 (en) | Gas burner | |
| RU2214895C1 (en) | Apparatus for gas-flame treatment of metals | |
| KR101488432B1 (en) | No back fire gas cutting torch | |
| RU92821U1 (en) | REPLACEABLE INSERT FOR GAS CUTTER | |
| US1944047A (en) | Welding torch | |
| RU2033576C1 (en) | Gas-oxygen cutting, hand-operated valve and adjusting valve |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100726 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120420 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150726 |