RU2324579C2 - Cutter for metal cutting - Google Patents

Cutter for metal cutting Download PDF

Info

Publication number
RU2324579C2
RU2324579C2 RU2005139570/02A RU2005139570A RU2324579C2 RU 2324579 C2 RU2324579 C2 RU 2324579C2 RU 2005139570/02 A RU2005139570/02 A RU 2005139570/02A RU 2005139570 A RU2005139570 A RU 2005139570A RU 2324579 C2 RU2324579 C2 RU 2324579C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxygen
heating
head
mixer
mouthpiece
Prior art date
Application number
RU2005139570/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005139570A (en
Inventor
Александр Константинович Никитин (RU)
Александр Константинович Никитин
Александр Георгиевич Корниенко (RU)
Александр Георгиевич Корниенко
Леонид Васильевич Бакулин (RU)
Леонид Васильевич Бакулин
Олег Фадинович Ерин (RU)
Олег Фадинович Ерин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр судоремонта "Звездочка "
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр судоремонта "Звездочка " filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр судоремонта "Звездочка "
Priority to RU2005139570/02A priority Critical patent/RU2324579C2/en
Publication of RU2005139570A publication Critical patent/RU2005139570A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2324579C2 publication Critical patent/RU2324579C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanic.
SUBSTANCE: head of the cutter has holes for feeding the heating, cutting oxygen, and gaseous fuel. The mixer is connected with the head through the conic surface and includes "n" cylindrical surfaces for mixing, separated ring chambers for feeding the heating oxygen and gaseous fuel with "n" outlets and channels for feeding of cutting oxygen. The outside adjutage is connected to the mixer and fixed with a cap screw. Installed in the outside adjutage is an internal adjutage made with a spitz in the lower part, forming together with the outside adjutage ring cylindrical channel and a spitz channel for feeding of gaseous mixture, and includes channel for feeding the cutting oxygen. The hole inlets are connected with the outlets of the device for feeding the heating, cutting oxygen and other gases to the head. The lower part of the inside adjutage with the spitz has a conical profile, with the smaller diameter at the working top, and, together with the inside surface of outside adjutage, forms the spitz channels connected by smooth pass with a ring channel between the adjutages. Each cavity for mixing is like an injection chamber. The first and second inlets of the cavities are connected to the required metering hole with one of the outlets ring chamber for feeding the heating oxygen and the ring chamber for feeding the gaseous fuel. The relation of the total diameter of the metering holes for gaseous fuel to the total diameter of cavities for the heating oxygen, to the total diameter of the mixer cavities, and to the total nominal diameters of the spitz is as follows: 1.5÷1.8: 1: 2.2÷3.1: 2.2÷4.2. The nominal diameter of spitz is D=4·n·a·c, where a is the height, c is the width of the spitz, n is the amount of spitzes.
EFFECT: increased quality of gaseous mixture; excluding burnt spot during backfire and danger of emergency situation while increasing stability of fire burning and cutting speed.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к сварочному оборудованию и может быть использовано в машиностроении для резки металлоконструкций.The invention relates to welding equipment and can be used in mechanical engineering for cutting metal structures.

Известен машинный резак для газокислородной резки металлов, содержащий головку, в которой выполнены отверстия соответственно подачи подогревающего и режущего кислорода и горючего газа и размещен смеситель, который сопряжен с головкой по конической поверхности с образованием кольцевых камер подвода соответственно подогревающего кислорода и горючего газа. В этом устройстве стойкость против обратных ударов получают 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. В устройстве предложено параметры кольцевого зазора подбирать в соответствии с диаметром калиброванного отверстия подачи горючего газа. (см. пат. RU № 2113949, кл. В23К 7/00, 1998 г.).A machine cutter for gas-oxygen cutting of metals is known, comprising a head in which holes for supplying heating and cutting oxygen and combustible gas are respectively made and a mixer is placed that is mated to the head on a conical surface to form annular chambers for supplying heating oxygen and combustible gas, respectively. In this device, resistance to reverse shocks is 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. In the device, it is proposed to select the parameters of the annular gap in accordance with the diameter of the calibrated combustible gas supply opening. (see Pat. RU No. 2113949, class B23K 7/00, 1998).

Однако в устройстве не предложено оптимальное соотношение параметров калиброванных отверстий подачи соответственно горючего газа, подогревающего кислорода, в соответствии с параметрами выходных каналов подачи горючей смеси, что ведет к снижению качества получаемой горючей смеси и к недостаточно эффективному нагреву металла перед резкой и к повышенному расходу газов.However, the device does not offer the optimal ratio of the parameters of the calibrated holes for supplying, respectively, combustible gas, heating oxygen, in accordance with the parameters of the output channels of the supply of the combustible mixture, which leads to a decrease in the quality of the resulting combustible mixture and to insufficiently efficient heating of the metal before cutting and to increased gas consumption.

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 резким падениям давления в зазоре с нарушением ламинарных потоков подачи горючей смеси и режимов резания, а при обратных ударах - к возможности проскоков пламени внутрь кольцевого зазора мундштука и далее внутрь резака, к быстрому выгоранию и выходу резака 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 on one side, to sharp pressure drops in the gap with a violation of the laminar flow of the flow of the combustible mixture and cutting conditions, and in case of reverse impacts, to the possibility of flame penetration into the annular gap of the mouthpiece and further into the torch, to the rapid burnout and failure of the torch.

В резаке для кислородной резки металлов, описанном в пат. RU № 2149085, кл. В23К 7/06 (опубл. 2000 г.), в головке выполнены отверстия для подвода подогревающего и режущего кислорода и горючего газа и расположен смеситель, сопряженный с наружным и внутренним мундштуками с плоским прилеганием. Мундштуки закреплены на головке накидной гайкой. В этом устройстве на нижней части внутреннего мундштука, имеющей цилиндрическую форму, выполнены шлицы прямоугольной формы.In the torch for oxygen cutting of metals described in US Pat. RU No. 2149085, class V23K 7/06 (publ. 2000), the head has openings for supplying heating and cutting oxygen and combustible gas, and a mixer is located, paired with the outer and inner mouthpieces with a flat fit. The mouthpieces are fixed to the head with a union nut. In this device, on the bottom of the inner mouthpiece having a cylindrical shape, slots are made in a rectangular shape.

Однако при частой смене мундштуков в устройстве наблюдается износ уплотняющих поверхностей сопряжения мундштуков с головкой, что ведет к перетечке газов в полости с пониженным давлением, к обратным ударам, и к взрывам и к аварийной ситуации.However, with a frequent change of mouthpieces in the device, wear of the sealing surfaces of the interface between the mouthpieces and the head is observed, which leads to the flow of gases in the cavity with reduced pressure, to back impacts, and to explosions and an emergency.

Наиболее близким аналогом является резак для резки металла, содержащий головку с отверстиями подачи соответственно подогревающего, режущего кислорода и горючего газа, со смесителем, который сопряжен с головкой по конической поверхности и включает «n» цилиндрических полостей для смешения, раздельные кольцевые камеры подвода соответственно подогревающего кислорода и горючего газа с «n» соответствующими выходами и канал подачи режущего кислорода, сопряженный со смесителем и скрепленный с головкой накидной гайкой наружный мундштук, соосно установленный в нем внутренний мундштук, выполненный со шлицами в нижней части, образующий с наружным мундштуком кольцевой цилиндрический канал и шлицевые каналы подачи горючей смеси и имеющий соосно расположенный в нем канал подачи режущего кислорода, причем входы расположенных в головке отверстий сообщены с соответствующими выходами средства для подвода к головке подогревающего и режущего кислорода и горючего газа (см. пат. RU № 2095209, фиг.3, кл. В23К 7/06, опубл. 1998 г.).The closest analogue is a metal cutting torch containing a head with supply holes for respectively heating, cutting oxygen and combustible gas, with a mixer that is mated to the head on a conical surface and includes “n” cylindrical cavities for mixing, separate annular chambers for supplying respectively heated oxygen and combustible gas with “n” corresponding outputs and a cutting oxygen supply channel, coupled to the mixer and fastened to the head by a union nut with a union nut, co but an internal mouthpiece installed therein, made with slots in the lower part, forming an annular cylindrical channel with splined air supply and an external mouthpiece of the combustible mixture and having a cutting oxygen supply channel coaxially located therein, the inputs of the openings in the head of the holes being communicated with the corresponding outputs of the means for supply to the head of the heating and cutting oxygen and combustible gas (see US Pat. RU No. 2095209, figure 3, class. V23K 7/06, publ. 1998).

В этом устройстве, как и в описанном выше аналоге, внутренний мундштук выполнен цилиндрическим ступенчатым и имеет больший диаметр в верхней части и меньший - в нижней части. Верхняя часть внутреннего мундштука образует с наружным мундштуком цилиндрический канал подачи горючей смеси. Шлицы выполнены на цилиндрической нижней части внутреннего мундштука, которая образует с цилиндрической внутренней поверхностью наружного мундштука шлицевые каналы. В устройстве цилиндрический канал и шлицевые каналы сообщены с резким переходом. Это ведет к резкому сбросу давления горючей смеси в месте перехода, к образованию зоны пониженного давления, к неустойчивой работе и к выгоранию мундштуков.In this device, as in the analogue described above, the inner mouthpiece is cylindrical stepped and has a larger diameter in the upper part and a smaller diameter in the lower part. The upper part of the inner mouthpiece forms a cylindrical channel for supplying the combustible mixture with the outer mouthpiece. The slots are made on the cylindrical lower part of the inner mouthpiece, which forms splined channels with the cylindrical inner surface of the outer mouthpiece. In the device, the cylindrical channel and the spline channels are communicated with a sharp transition. This leads to a sharp release of pressure of the combustible mixture at the transition point, to the formation of a zone of reduced pressure, to unstable operation and to burnout of the mouthpieces.

К тому же, предложенное в устройстве соотношение параметров смесителя и средств подачи горючей смеси получено экспериментально и не позволяет получить наилучшие режимы перемешивания горючего газа с подогревающим кислородом различного давления и наилучшие режимы резания с учетом формы профиля и расположения шлицевых каналов, что ухудшает состав горючей смеси, снижает ее качество, ухудшает качество реза и ведет к обратным ударам.In addition, the ratio of mixer parameters and means of supplying the combustible mixture proposed in the device was obtained experimentally and does not allow one to obtain the best modes of mixing combustible gas with heating oxygen of various pressures and the best cutting conditions taking into account the shape of the profile and location of the spline channels, which worsens the composition of the combustible mixture, reduces its quality, worsens the quality of the cut and leads to reverse impacts.

Задачей предложенного технического решения является повышение надежности и долговечности путем улучшения качества горючей смеси и качества реза, исключения прогаров мундштука при обратных ударах пламени и опасности аварийной ситуации при одновременном увеличении устойчивости горения пламени, повышении скорости резания.The objective of the proposed technical solution is to increase reliability and durability by improving the quality of the combustible mixture and the quality of the cut, eliminating burnout of the mouthpiece during reverse blows of the flame and the danger of an emergency while increasing the stability of the burning of the flame, increasing the cutting speed.

Для решения поставленных задач в предложенном резаке для резки металла, содержащем головку с отверстиями подачи соответственно подогревающего, режущего кислорода и горючего газа, со смесителем, который сопряжен с головкой по конической поверхности и включает «n» цилиндрических полостей для смешения, раздельные кольцевые камеры подвода соответственно подогревающего кислорода и горючего газа с «n» соответствующими выходами и канал подачи режущего кислорода, сопряженный со смесителем и скрепленный с головкой накидной гайкой наружный мундштук, соосно установленный в нем внутренний мундштук, выполненный со шлицами в нижней части, образующий с наружным мундштуком кольцевой цилиндрический канал и шлицевые каналы подачи горючей смеси и имеющий соосно расположенный в нем канал подачи режущего кислорода, причем входы расположенных в головке отверстий сообщены с соответствующими выходами средства для подвода к головке подогревающего и режущего кислорода и горючего газа, согласно изобретению нижняя часть внутреннего мундштука, выполненная с прямоугольными шлицами, имеет форму конуса, с меньшим диаметром у рабочего торца и образует с ответной конической внутренней поверхностью наружного мундштука шлицевые каналы, сообщенные плавным переходом с цилиндрическим кольцевым каналом между мундштуками, причем каждая из цилиндрических полостей для смешения смесителя выполняет роль инжекторной камеры, первый и второй входы которых соответственно сообщены соответствующим калиброванным отверстием с одним из выходов кольцевой камеры подвода подогревающего кислорода и с одним из выходов кольцевой камеры подвода горючего газа, а отношение суммарного диаметра калиброванных отверстий горючего газа к суммарному диаметру калиброванных отверстий подогревающего кислорода, к суммарному диаметру инжекторных камер смесителя и к условному диаметру прямоугольных шлицов соответствует 1,5÷1,8:1:2,2÷3,2:2,2÷4,2, а условный диаметр прямоугольных шлицов D=4·n·a·с, где D - условный прямоугольных диаметр шлицов, а - высота шлица, с - ширина шлица, n - количество шлицов.To solve the problems in the proposed cutter for cutting metal, containing a head with supply holes, respectively, of heating, cutting oxygen and combustible gas, with a mixer, which is mated to the head on a conical surface and includes "n" cylindrical cavities for mixing, separate annular supply chambers, respectively heating oxygen and combustible gas with “n” corresponding outputs and a cutting oxygen supply channel, coupled to the mixer and fastened to the head with a union nut outer m nd piece, an inner mouthpiece coaxially mounted in it, made with slots in the lower part, forming an annular cylindrical channel and spline channels for supplying the combustible mixture with the outer mouthpiece and having a cutting oxygen supply channel coaxially located therein, the inputs of the openings in the head of the holes communicating with the corresponding outputs means for supplying to the head of the heating and cutting oxygen and combustible gas, according to the invention, the lower part of the inner mouthpiece, made with rectangular slots, has the shape of the cone, with a smaller diameter at the working end and forms splined channels with a mating conical inner surface of the outer mouthpiece communicated by a smooth transition with a cylindrical annular channel between the mouthpieces, each of the cylindrical cavities for mixing the mixer acts as an injection chamber, the first and second inputs of which, respectively communicated with a corresponding calibrated hole with one of the outputs of the annular chamber for supplying a heating oxygen and with one of the outputs of the annular chamber for supplying combustible gas, and the ratio of the total diameter of the calibrated holes of the combustible gas to the total diameter of the calibrated holes of the heating oxygen, to the total diameter of the injection chambers of the mixer and to the nominal diameter of the rectangular slots corresponds to 1.5 ÷ 1.8: 1: 2.2 ÷ 3.2: 2.2 ÷ 4.2, and the conditional diameter of the rectangular slots D = 4 · n · a · s, where D is the conditional rectangular diameter of the slots, a is the height of the slot, s is the width of the slot, n is the number of slots.

Кроме того, в предложенном резаке, согласно изобретению, в случае использования в качестве горючего газа пропана, метана и природного газа, торец внутреннего мундштука утоплен в наружном мундштуке, а на кольцевом торце наружного мундштука выполнены четыре взаимно перпендикулярных паза, суммарная площадь поперечного сечения которых составляет 1:1,2÷1,8 от суммарной площади поперечного сечения прямоугольных шлицевых каналов.In addition, in the proposed cutter according to the invention, in the case of using propane, methane and natural gas as combustible gas, the end of the inner mouthpiece is recessed in the outer mouthpiece, and four mutually perpendicular grooves are made on the annular end face of the outer mouthpiece, the total cross-sectional area of which is 1: 1.2 ÷ 1.8 of the total cross-sectional area of rectangular spline channels.

Технический результат предложенного устройства состоит в повышении свойств смесителя в улучшении качества горючей смеси и качества реза, в обеспечении устойчивости горения путем выбора оптимального соотношения параметров смешения подогревающего кислорода и горючего газа в соответствии с параметрами шлицевых каналов и расположением цилиндрического и шлицевых каналов подачи горючей смеси, позволяющих реализовать наилучшие инжекторные условия перемешивания подогревающего кислорода и горючего газа и наилучшие режимы подачи горючей смеси, а также наилучшие составы горючей смеси, объемы их смешения, позволяющие исключить обратные удары.The technical result of the proposed device is to improve the properties of the mixer in improving the quality of the combustible mixture and the quality of the cut, in ensuring combustion stability by choosing the optimal ratio of the mixing parameters of the heating oxygen and combustible gas in accordance with the parameters of the spline channels and the location of the cylindrical and spline channels for supplying the combustible mixture realize the best injection conditions for mixing heating oxygen and combustible gas and the best modes of supply of combustible mixtures, as well as the best compositions of the combustible mixture, the volumes of their mixing, allowing to exclude back impacts.

На фиг.1. приведена конструктивная схема предложенного устройства при использовании в качестве горючего газа метана, пропана и природного газа.In figure 1. A structural diagram of the proposed device when using methane, propane and natural gas as combustible gas is given.

На фиг.2 показана конструктивная схема узла Б при использовании в качестве горючего газа ацетилена.Figure 2 shows a structural diagram of the node B when using acetylene as a combustible gas.

На фиг.3 приведен вид фиг.1 по стрелке А.Figure 3 shows a view of figure 1 along arrow A.

Предложенный резак для кислородной резки содержит головку 1, в которой выполнены отверстия 2, 3, 4 соответственно подачи режущего кислорода, подогревающего кислорода и горючего газа и размещен смеситель 5. Смеситель 5 сопряжен с головкой 1 по конической поверхности 6 с образованием кольцевой камеры 7 подвода горючего газа и кольцевой камеры 8 подвода подогревающего кислорода и содержит «n» цилиндрических полостей 9 для смешения подогревающего кислорода и горючего газа (инжекторных камер), каждая из которых сообщена соответствующим калиброванным отверстием 10 диаметром d1 с соответствующим выходом кольцевой камеры 7 подвода горючего газа и калиброванным отверстием 11 диаметром d2 с соответствующим выходом кольцевой камеры 8 подвода подогревающего кислорода. Цилиндрические полости 9 (инжекторные камеры) имеют диаметр d3. Выход расположенного в головке 1 отверстия 2 подачи режущего кислорода через центральный канал 12 смесителя 5 сообщен с центральным каналом 13 внутреннего мундштука 14. Наружный мундштук 15 закреплен на головке 1. Нижняя часть 141 внутреннего мундштука 14 имеет коническую форму с меньшим диаметром конуса у выходного торца резака и выполнена с прямоугольными шлицами 16 на наружной поверхности с длиной шлица h, шириной с и высотой а. Внутренний мундштук 14 установлен в наружном мундштуке 15 и образует с наружным мундштуком на выходе смесителя кольцевой канал 17, который сообщен плавным переходом 18 со шлицевыми каналами 19 подачи горючей смеси. Входы расположенных в головке 1 отверстий 2, 3, 4 соответственно подачи режущего кислорода, подогревающего кислорода и горючего газа сообщены с соответствующими выходами 20, 21, 22 средства 23 для подачи в головку 1 подогревающего и режущего кислорода и горючего газа. Торец внутреннего мундштука 14 может быть утоплен в наружном мундштуке 15, имеющем на кольцевом торце взаимно перпендикулярные пазы 24. Наружный мундштук сопряжен со смесителем и скреплен с головкой накидной гайкой 25.The proposed cutter for oxygen cutting contains a head 1, in which holes 2, 3, 4 are made, respectively, for supplying cutting oxygen, heating oxygen and combustible gas and a mixer 5 is placed. The mixer 5 is coupled to the head 1 on a conical surface 6 to form an annular chamber 7 for supplying fuel gas and annular chamber 8 for supplying heating oxygen and contains "n" cylindrical cavities 9 for mixing heating oxygen and combustible gas (injection chambers), each of which is communicated with a corresponding gauge nym hole 10 with a diameter d1 corresponding output of the annular combustible gas inlet chamber 7, and a calibrated opening 11 with a diameter d2 corresponding output of the annular chamber 8 for supplying the heated oxygen. The cylindrical cavities 9 (injection chambers) have a diameter d3. The output of the cutting oxygen supply hole 2 located in the head 1 through the central channel 12 of the mixer 5 is in communication with the central channel 13 of the inner mouthpiece 14. The outer mouthpiece 15 is mounted on the head 1. The lower part 14 1 of the inner mouthpiece 14 has a conical shape with a smaller cone diameter at the output end the cutter and is made with rectangular slots 16 on the outer surface with a slot length h, width c and height a. The inner mouthpiece 14 is installed in the outer mouthpiece 15 and forms an annular channel 17 with the outer mouthpiece at the outlet of the mixer, which is communicated by a smooth transition 18 with spline channels 19 for supplying the combustible mixture. The inputs of the holes 2, 3, 4 located in the head 1, respectively, of the supply of cutting oxygen, heating oxygen and combustible gas are communicated with the corresponding outputs 20, 21, 22 of the means 23 for supplying the heating and cutting oxygen and combustible gas to the head 1. The end face of the inner mouthpiece 14 may be recessed in the outer mouthpiece 15 having mutually perpendicular grooves 24 on the annular end face. The outer mouthpiece is mated to the mixer and fastened to the head with a union nut 25.

Работа устройства. Режущий и подогревающий кислород и горючий газ с соответствующих выходов 20, 21, 22 средства 23 для подачи подогревающего и режущего кислорода и горючего газа поступают в головку 1. Режущий кислород поступает в отверстие 2 головки и далее в центральные каналы 12, 13 смесителя 5 и внутреннего мундштука 14. Горючий газ и подогревающий кислород из отверстий 4, 3 головки 1 попадают соответственно в кольцевую камеру 7 подачи горючего газа и в кольцевую камеру 8 подачи подогревающего кислорода смесителя 5. С каждого из «n» выходов смесителя 5 горючий газ через соответствующее калиброванное отверстие 10 диаметром d1 и подогревающий кислород через соответствующее калиброванное отверстие 11 диаметром d2 поступают на вход соответствующей цилиндрической полости 9 для смешения (диаметром d3) смесителя 5. В этих полостях 9 инжектирующий кислород перемешивается с инжектируемым горючим газом. Соотношение суммарного диаметра калиброванных отверстий горючего газа Σd1 к суммарному диаметру калиброванных отверстий подогревающего кислорода Σd2, к суммарному диаметру полостей для смешения смесителя Σd3 соответствует 1,5÷1,8:1:2,2÷3,2. Это позволяет сохранить достаточный уровень инжекции как при работе на пониженных давлениях, так и на повышенных давлениях подогревающего кислорода и обеспечить наилучшее перемешивание составляющих компонентов в полостях смешения смесителя 5. При таком соотношении параметров каждая из «n» полостей смешения 9 смесителя 5 выполняет роль инжекторной камеры, чем и повышается качество горючей смеси.The operation of the device. The cutting and heating oxygen and combustible gas from the respective outputs 20, 21, 22 of the means 23 for supplying the heating and cutting oxygen and combustible gas enter the head 1. The cutting oxygen enters the opening 2 of the head and then into the central channels 12, 13 of the mixer 5 and the internal mouthpiece 14. Combustible gas and heating oxygen from the openings 4, 3 of the head 1 enter respectively the annular chamber 7 for supplying combustible gas and the annular chamber 8 for supplying the heating oxygen of the mixer 5. From each of the “n” outputs of the mixer 5, the combustible gas through 10 corresponding to orifice diameter d1 and preheating oxygen through a corresponding orifice 11 diameter d2 are input to the corresponding cylindrical cavity 9 for the mixing (with a diameter d3) of the mixer 5. In these cavities 9 injecting oxygen mixed with the combustible gas injected. The ratio of the total diameter of the calibrated holes of the combustible gas Σd1 to the total diameter of the calibrated holes of the heating oxygen Σd2, to the total diameter of the cavities for mixing the mixer Σd3 corresponds to 1.5 ÷ 1.8: 1: 2.2 ÷ 3.2. This allows you to maintain a sufficient level of injection both when operating at reduced pressures and at elevated pressures of the heating oxygen and to ensure the best mixing of the constituent components in the mixing cavities of the mixer 5. With this ratio of parameters, each of the “n” mixing cavities 9 of the mixer 5 acts as an injection chamber , which increases the quality of the combustible mixture.

Затем с выхода полостей 9 (инжекторных камер) смесителя 5 горючая смесь поступает в образованные наружным и внутренним мундштуками 15, 14 кольцевой цилиндрический канал 17 и в шлицевые каналы 19. Поступление горючей смеси от кольцевого цилиндрического канала 17 к шлицевым каналам 19 происходит через плавный переход 18. Это позволяет исключить образование в месте перехода скачков давления горючей смеси и обеспечить плавность ее подачи и, таким образом, повысить устойчивость работы резака.Then, from the outlet of the cavities 9 (injection chambers) of the mixer 5, the combustible mixture enters the annular cylindrical channel 17 formed by the outer and inner mouthpieces 15, 14 and into the spline channels 19. The flow of the combustible mixture from the annular cylindrical channel 17 to the spline channels 19 occurs through a smooth transition 18 This eliminates the formation of pressure surges of the combustible mixture at the transition point and ensures a smooth flow and, thus, increases the stability of the torch.

Шлицевые каналы 19 расположены на конической нижней части внутреннего мундштука, которая имеет меньший диаметр конуса у рабочего торца мундштуков, и имеют прямоугольный профиль шлицов 16, что по сравнению с треугольным или трапецеидальным профилем обеспечивает наиболее полное распределение горючей смеси по площади поперечного сечения шлицевых каналов 19, исключая возможность проскока пламени внутрь мундштука через закрайные зоны. Расположение шлицов на конической поверхности дает возможность подачи горючей смеси по шлицевым каналам 19 с наклоном к оси мундштука, что уменьшает время подогрева металла перед резкой и ведет к повышению качества реза.The spline channels 19 are located on the conical lower part of the inner mouthpiece, which has a smaller cone diameter at the working end of the mouthpieces, and have a rectangular profile of the slots 16, which in comparison with a triangular or trapezoidal profile provides the most complete distribution of the combustible mixture over the cross-sectional area of the spline channels 19, excluding the possibility of a flame passing inside the mouthpiece through the marginal zones. The location of the slots on the conical surface makes it possible to supply a combustible mixture through the spline channels 19 with an inclination to the axis of the mouthpiece, which reduces the time for heating the metal before cutting and leads to an increase in the quality of the cut.

При сгорании смеси происходит подогрев разрезаемого металла до температуры воспламенения, а режущий кислород, поступающий к нагретой поверхности из центрального канала внутреннего мундштука, обеспечивает интенсивное сгорание металла, образуя рез.When the mixture is burned, the cut metal is heated to the ignition temperature, and the cutting oxygen supplied to the heated surface from the central channel of the inner mouthpiece provides intensive metal combustion, forming a cut.

В устройстве предложено соотношение параметров узлов смесителя и параметров шлицевых каналов, а именно отношение суммарного диаметра калиброванных отверстий горючего газа Σd1 к суммарному диаметру калиброванных отверстий подогревающего кислорода Σd2, к суммарному диаметру полостей для смешения смесителя Σd3 и к условному диаметру прямоугольных шлицов, которое соответствует 1,5÷1,8:1:2,2÷3,2:2,2÷4,2, при D=4·n·a·c, где D - условный диаметр шлицов, а - высота шлица, с - ширина шлица, n - количество шлицов. Это наряду с повышением качества горючей смеси на выходе составного мундштука дает возможность получить ламинарный поток горючей смеси, обеспечить ускоренный нагрев кромки металла и получить улучшенное качество реза. Это дополнительно позволяет увеличить диапазон регулирования рабочего давления кислорода, расширяет универсальность резака и позволит работать на различных горючих газах и использовать различные источники питания.The device proposes the ratio of the parameters of the mixer nodes and the parameters of the spline channels, namely the ratio of the total diameter of the calibrated holes of the combustible gas Σd1 to the total diameter of the calibrated holes of the heating oxygen Σd2, to the total diameter of the cavities for mixing the mixer Σd3 and the conditional diameter of the rectangular slots, which corresponds to 1, 5 ÷ 1.8: 1: 2.2 ÷ 3.2: 2.2 ÷ 4.2, at D = 4 · n · a · c, where D is the nominal diameter of the splines, and is the height of the slot, s is the width slot, n is the number of slots. This, along with improving the quality of the combustible mixture at the outlet of the composite mouthpiece, makes it possible to obtain a laminar flow of the combustible mixture, to provide accelerated heating of the metal edge and to obtain improved cut quality. This additionally allows you to increase the range of regulation of the working pressure of oxygen, extends the versatility of the torch and allows you to work on various combustible gases and use various power sources.

В устройстве предложен вариант, когда торец внутреннего мундштука утоплен в наружном мундштуке. При этом в плоском кольцевом торце наружного мундштука выполнены четыре взаимно перпендикулярных паза. В случае использования в качестве горючего газа пропана, метана и природного газа, суммарная площадь поперечного сечения пазов на кольцевом торце наружного мундштука составляет 1:1,2÷1,8 от суммарной площади поперечного сечения прямоугольных шлицов на внутреннем мундштуке. В этом случае после соприкосновения торца мундштука по всей поверхности с поверхностью разрезаемого металла не происходит гашения пламени или проникновения пламени внутрь мундштука и предотвращается обратный удар пламени.The device offers an option when the end face of the inner mouthpiece is recessed in the outer mouthpiece. At the same time, four mutually perpendicular grooves are made in the flat annular end face of the outer mouthpiece. In the case of using propane, methane and natural gas as combustible gas, the total cross-sectional area of the grooves on the annular end face of the outer mouthpiece is 1: 1.2 ÷ 1.8 of the total cross-sectional area of rectangular slots on the inner mouthpiece. In this case, after the end face of the mouthpiece over the entire surface with the surface of the metal being cut does not extinguish the flame or the penetration of the flame inside the mouthpiece and prevents the reverse impact of the flame.

Технико-экономический эффект состоит в улучшении качества горючей смеси, скорости резания и качества реза, в одновременном увеличении устойчивости горения пламени в исключении прогаров мундштука при обратных ударах пламени и в повышении надежности и долговечности работы резака.The technical and economic effect consists in improving the quality of the combustible mixture, cutting speed and quality of the cut, while increasing the stability of flame burning, eliminating burnout of the mouthpiece during reverse blows of the flame and increasing the reliability and durability of the torch.

Claims (2)

1. Резак для резки металла, содержащий головку с отверстиями подачи соответственно подогревающего, режущего кислорода и горючего газа, со смесителем, который сопряжен с головкой по конической поверхности и включает n цилиндрических полостей для смешения, раздельные кольцевые камеры подвода соответственно подогревающего кислорода и горючего газа с n соответствующими выходами и канал подачи режущего кислорода, сопряженный со смесителем и скрепленный с головкой накидной гайкой наружный мундштук, соосно установленный в нем внутренний мундштук, выполненный со шлицами в нижней части, образующий с наружным мундштуком кольцевой цилиндрический канал и шлицевые каналы подачи горючей смеси и имеющий соосно расположенный в нем канал подачи режущего кислорода, причем входы расположенных в головке отверстий сообщены с соответствующими выходами средства для подвода к головке подогревающего и режущего кислорода и горючего газа, отличающийся тем, что нижняя часть внутреннего мундштука, выполненная с прямоугольными шлицами, имеет форму конуса с меньшим диаметром у рабочего торца и образует с ответной конической внутренней поверхностью наружного мундштука шлицевые каналы, сообщенные плавным переходом с цилиндрическим кольцевым каналом между мундштуками, причем каждая из цилиндрических полостей для смешения смесителя выполняет роль инжекторной камеры, первый и второй входы которых соответственно сообщены соответствующим калиброванным отверстием с одним из выходов кольцевой камеры подвода подогревающего кислорода и с одним из выходов кольцевой камеры подвода горючего газа, а отношение суммарного диаметра калиброванных отверстий горючего газа к суммарному диаметру калиброванных отверстий подогревающего кислорода, к суммарному диаметру инжекторных камер смесителя и к условному диаметру прямоугольных шлицов соответствует 1,5÷1,8:1:2,2÷3,2:2,2÷4,2, а условный диаметр прямоугольных шлицев D=4·n·а·с, где D - условный диаметр прямоугольных шлицев, а - высота шлица, с - ширина шлица, n - количество шлицев.1. A metal cutting torch comprising a head with supply holes for heating, cutting oxygen and combustible gas, respectively, with a mixer that is mated to the head on a conical surface and includes n cylindrical cavities for mixing, separate annular chambers for supplying heating oxygen and combustible gas respectively n the corresponding outputs and the cutting oxygen supply channel, coupled with the mixer and fastened to the head with a union nut, the outer mouthpiece, coaxially mounted inside it pieces, made with slots in the lower part, forming an annular cylindrical channel and splined channels for supplying the combustible mixture with an external mouthpiece and having a cutting oxygen supply channel coaxially located therein, the inputs of the holes located in the head being in communication with the corresponding outputs of the means for supplying to the heating head and cutting oxygen and combustible gas, characterized in that the lower part of the inner mouthpiece, made with rectangular slots, has the shape of a cone with a smaller diameter at the working end and forms splined channels with a mating conical inner surface of the external mouthpiece, communicated by a smooth transition with a cylindrical annular channel between the mouthpieces, each of the cylindrical cavities for mixing the mixer acts as an injection chamber, the first and second inputs of which are respectively communicated by a corresponding calibrated hole with one of the outputs of the annular chamber supply of heating oxygen and with one of the outputs of the annular chamber for supplying combustible gas, and the ratio of the total diameter of of calibrated holes of combustible gas to the total diameter of calibrated holes of the heating oxygen, to the total diameter of the injection chambers of the mixer and to the nominal diameter of the rectangular slots corresponds to 1.5 ÷ 1.8: 1: 2.2 ÷ 3.2: 2.2 ÷ 4.2 and the nominal diameter of the rectangular slots D = 4 · n · a · s, where D is the nominal diameter of the rectangular slots, a is the height of the slot, s is the width of the slot, n is the number of slots. 2. Резак по п.1, отличающийся тем, что, в случае использования в качестве горючего газа пропана, метана и природного газа, рабочий торец внутреннего мундштука утоплен в наружном мундштуке, а на кольцевом торце наружного мундштука выполнены четыре взаимно перпендикулярных паза, суммарная площадь поперечного сечения которых составляет 1:1,2÷1,8 от суммарной площади поперечного сечения прямоугольных шлицевых каналов.2. The cutter according to claim 1, characterized in that, in the case of using propane, methane and natural gas as combustible gas, the working end of the inner mouthpiece is recessed in the outer mouthpiece, and four mutually perpendicular grooves are made on the annular end face of the outer mouthpiece, the total area the cross section of which is 1: 1.2 ÷ 1.8 of the total cross-sectional area of rectangular spline channels.
RU2005139570/02A 2005-12-19 2005-12-19 Cutter for metal cutting RU2324579C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005139570/02A RU2324579C2 (en) 2005-12-19 2005-12-19 Cutter for metal cutting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005139570/02A RU2324579C2 (en) 2005-12-19 2005-12-19 Cutter for metal cutting

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005139570A RU2005139570A (en) 2007-06-27
RU2324579C2 true RU2324579C2 (en) 2008-05-20

Family

ID=38315051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005139570/02A RU2324579C2 (en) 2005-12-19 2005-12-19 Cutter for metal cutting

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2324579C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105682843A (en) * 2013-10-25 2016-06-15 (株)火火 Gas cutter
RU2828634C1 (en) * 2023-08-30 2024-10-15 Общество с ограниченной ответственностью "Полифем" Method of creating combustible mixture and flame device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105682843A (en) * 2013-10-25 2016-06-15 (株)火火 Gas cutter
RU2828634C1 (en) * 2023-08-30 2024-10-15 Общество с ограниченной ответственностью "Полифем" Method of creating combustible mixture and flame device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005139570A (en) 2007-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1280352C (en) Method of and apparatus for burning liquid and/or solid fuels in pulverized form
CN101253366B (en) An apparatus for modifying the content of a gaseous fuel
KR20120131212A (en) A method pertaining to combustion, and a burner
US11293694B2 (en) Auxiliary burner for electric furnace
RU2324579C2 (en) Cutter for metal cutting
RU2698621C1 (en) Fuel-air burner and nozzle module of fuel-air burner
US2418533A (en) Gas torch
US2897884A (en) Cutting torch tip construction
JP6039033B2 (en) Gas turbine combustor
US20060088794A1 (en) Superheating burner with turbulence ring
KR200483164Y1 (en) Gas cutting torch
US2655206A (en) Cutting torch tip, including high and low velocity preheat passages
RU2716913C2 (en) Device for gas-flame treatment of materials
US2652105A (en) Cutting tip of composite construction
KR200249581Y1 (en) Tip for Torch
US2759531A (en) Gas mixing apparatus for blowpipes
RU2283209C1 (en) Cutting apparatus
RU2234031C2 (en) Gas multi-jet burner
JP5982169B2 (en) Gas turbine combustor
US4295820A (en) Gas blending flame cutter
RU2310130C1 (en) Burning device
CN112443843B (en) For NO X Regenerative burner with significantly reduced emissions
RU2440218C1 (en) Device for thermal cutting of metal materials
RU2802115C1 (en) Gas turbine combustion chamber
CN109312916A (en) Pass through the acetylene production of the fractional combustion of adaptable cross-sectional area

Legal Events

Date Code Title Description
FA94 Acknowledgement of application withdrawn (non-payment of fees)

Effective date: 20070727

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20070808

PD4A Correction of name of patent owner