SU1299733A1

SU1299733A1 - Arrangement for feeding powder

Info

Publication number: SU1299733A1
Application number: SU853985796A
Authority: SU
Inventors: Виктор Никитич Харитонов; Владимир Сергеевич Зайцев; Леонид Дмитриевич Кузнецов
Original assignee: Всесоюзный конструкторско-технологический институт строительного и дорожного машиностроения
Priority date: 1985-10-29
Filing date: 1985-10-29
Publication date: 1987-03-30

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл подачи порошка и газопорошковой смеси присадочного материала в зону сварки при электродуговой, плазменной и электрошлаковой сварке. Целью изобретени вл етс повышение равномерности дозировани и снижение потерь порошка. Устройство содержит корпус питател 1 с газопорошковой смесью 2, соединенный транспортирую- ш,ей трубкой 3 с разделителем потока 4, содержащим входной патрубок 5, выходной патрубок 9 и выхлопной цилиндр 6. Равномерное дозирование и снижение потерь порошка достигаетс , когда площадь сечени выходного патрубка меньше плошади сечени выходного патрубка в 2,1-2,3 раза, а плошади сечени выхлопного цилиндра - в 80-120 раз. 1 ил. $S ГО (Г 00 соThe invention relates to devices for feeding powder and gas-powder mixture of filler material to the welding zone in electric arc, plasma and electroslag welding. The aim of the invention is to increase the dosage uniformity and reduce the loss of powder. The device includes a case of a feeder 1 with a gas-powder mixture 2, connected by a conveyor pipe 3 with a flow divider 4 containing an inlet 5, an outlet 9 and an exhaust cylinder 6. Uniform dosing and reduction of powder loss is achieved when the cross-section of the outlet nozzle the cross section of the outlet pipe is 2.1-2.3 times, and the cross section of the exhaust cylinder is 80-120 times. 1 il. $ S GO (G 00 with

Description

; Изобретение относитс к устройствам дл : подачи порошка и газопорошковой смеси присадочного материала в зону сварки при электродуговой, плазменной или электрошлаковой сварке.; The invention relates to devices for: supplying powder and gas-powder mixture of filler material to the welding zone in electric arc, plasma or electroslag welding.

Целью изобретени вл етс повышение равномерности дозировани и снижение потерь порошка.The aim of the invention is to increase the dosage uniformity and reduce the loss of powder.

На чертеже представлено устройство, общий вид.The drawing shows the device, General view.

Устройство содержит корпус 1 питател с газопорошковой смесью 2, транспортируемой по трубке 3 в разделитель потока (микроциклон ) 4, содержаший входной патрубок 5, выхлопной цилиндр 6, корпус 7 с конусом 8The device includes a housing 1 feeder with a gas-powder mixture 2, transported through the tube 3 to the flow divider (micro-cyclone) 4, containing the inlet 5, the exhaust cylinder 6, the housing 7 with a cone 8

Равномерное дозирование порошка и снижение его потерь обеспечиваетс при условии , когда площадь сечени выходного патрубка меньше плош:ади сечени входного патрубка в 2,1-2,3 раза, а площади сечени выхлопного цилиндра - в 80-120 раз.Uniform dosing of the powder and reduction of its loss is provided under the condition that the cross-sectional area of the outlet nozzle is smaller: adi cross-section of the inlet nozzle is 2.1-2.3 times, and the cross-sectional area of the exhaust cylinder is 80-120 times.

Например, равномерное дозирование порошка обеспечиваетс при плошади сечени входного патрубка 12,56 мм, площади 10 сечени выходного патрубка 5,71 мм и площади сечени выхлопного цилиндра 513,8 мм1For example, uniform dosing of powder is provided with an inlet nozzle cross-section of 12.56 mm, an area of 10 cross-section of an exhaust nozzle of 5.71 mm and a cross-sectional area of the exhaust cylinder of 513.8 mm1

Предлагаемое соотношение сечений входного патрубка и патрубка дл выхода порошка , а также сечений выхлопного цилиндраThe proposed ratio of the cross sections of the inlet pipe and the pipe for the powder outlet, as well as the sections of the exhaust cylinder

и выходной патрубок 9 дл выхода порош- и патрубка дл выхода обеспечивает выка 10.and the outlet 9 for the exit of the powder and the outlet for the outlet provides extract 10.

В корпусе 1 порошкового питател порошок находитс в виде плотной массы. При прохождении транспортирующего газа через эжекционную систему питател в нижней части корпуса создаетс разрежение, благодар чему порошок вместе с газом поступает в вертикальную трубку и находитс в ней во взвешенном состо нии в виде газопорошковой смеси 2.In case 1 of the powder feeder, the powder is in the form of a dense mass. When the carrier gas passes through the ejector system, a vacuum is created in the lower part of the housing, whereby the powder, together with the gas, enters the vertical tube and is suspended in the form of a gas-powder mixture 2.

Корпус 7 разделител 4 и выхлопной цилиндр 6 выполнены в виде цилиндров и расположены соосно друг относительно друга . При этом входной патрубок 5 расположен по касательной к корпусу разделител в верхней его части и имеет сечениеThe housing 7 of the separator 4 and the exhaust cylinder 6 is made in the form of cylinders and are located coaxially relative to each other. While the inlet pipe 5 is located tangentially to the housing of the separator in its upper part and has a cross section

хлоп- воздуха вверх с минимальной скоростью , чем достигаетс перемещение порошка только вниз под действием собственного веса и его истечение из патрубка лами2Q парной струей в зону наплавки, за счет чего достигаетс равномерное дозирование и снижаютс потери порошка. Предлагаемые соотношени получены экспериментально. Были изготовлены разделители газопорошкового потока (микроциклоны), имеющиеclap-air upwards with a minimum speed, which means that the powder is only moved downwards by its own weight and its discharge from the tube 2 by a pair stream into the surfacing zone, thereby achieving uniform dosing and decreasing powder loss. The proposed relationships were obtained experimentally. Were made separators gas flow (microcyclones), having

25 различные соотношени сечений входного патрурка и патрубка дл выхода порошка и сечений выхлопного цилиндра и патрубка дл выхода порошка.25 different ratios of the cross sections of the inlet spout and the nozzle for the powder outlet and the cross sections of the exhaust cylinder and the nozzle for the powder outlet.

В качестве примера дл сечени входного патрубка 28,26 мм привод тс значени семеньше , чем пространство между корпусом 7 30 цений патрубка дл выхода порошка, состави выхлопным цилиндром 6. Образуема в корпусе 1 порошкового питател газопорошкова смесь 2 подаетс по трубке 3 под избыточным давлением Р, источником которого может служить баллон с газом или компрессорна станци , турбулентным потоком через входной патрубок 5 поступает в пространство между корпусом 7 и выхлопным цилиндром 6 разделител 4, давление в котором соответствует атмосферному. При этом вследствие резкого увеличени поперечного сечени и уменьшени давлени в разделителе газ газопорошковой смеси резко расшир етс , тер ет скорость и выходит через выхлопной цилиндр 6, уменьшаетс воздействие на частички порошка. Последние, име As an example, for the cross section of the inlet pipe of 28.26 mm, the values are seed less than the space between the body of 7 30 centimeters of the pipe for the powder outlet to be made by the exhaust cylinder 6. Formed in the body 1 of the powder feeder, the gas-powder mixture 2 is fed through pipe 3 under overpressure P whose source can be a gas cylinder or a compressor station, a turbulent flow through the inlet 5 enters the space between the housing 7 and the exhaust cylinder 6 of the separator 4, the pressure in which corresponds to atm Sphere. In this case, due to the sharp increase in the cross section and decrease in the pressure in the separator, the gas-gas mixture gas expands sharply, loses speed and leaves through the exhaust cylinder 6, the effect on the powder particles decreases. Last ime

3535

4040

л ющие соответственно 13,79; 13,46; 12,84; 12,29; 12,03 мм. Установлено, что при сечении патрубка дл выхода порошка 13,79 мм (соотношение сечений входного патрубка и патрубка дл выхода порошка - 2,05) происходит недостаточно полное заполнение последнего порошком, что приводит к частич- ном у истечению через него воздуха, вызывающее нарушение ламинарного течени порошка и, как следствие, неравномерное дозирование , а также раздувание порошка по поверхности, чем повышаютс потери порошка .respectively, 13.79; 13.46; 12.84; 12.29; 12.03 mm. It has been established that when the nozzle for powder outlet is 13.79 mm (the ratio of the inlet nozzle and nozzle for powder outlet is 2.05), the latter is not completely filled with powder, which leads to partial leakage of air through it. powder flow and, as a result, uneven dosing, as well as swelling of the powder over the surface, which increases the loss of powder.

При сечени х патрубка .дл выхода порошка 13,46; 12,84; 12,29 мм (соотношение сечений соответственно 2,1; 2,2; 3) имеетWhen the cross section of the pipe .dl exit powder 13,46; 12.84; 12.29 mm (sectional ratio, respectively, 2.1; 2.2; 3) has

5050

большую инерцию попадают на стенку корпу- 45 место ламинарное течение порошка и равно- са разделител , выполненную в виде цилинд-мерное его дозирование без потерь,a large inertia falls on the wall of the building - the 45th place is laminar flow of powder and equal to the separator, made in the form of its cylinder-dimensional dosing without loss,

ра, приобретают на ней вращательное дви-При сечении патрубка дл выхода пожение , вызывающее центробежную силу, рошка 12,29 мм (соотношение сечений прижимающую частицы порошка к стенке корпуса разделител . При трении о последнюю частицы порошка постепенно тер ют скорость, опуска сь по стенке вниз.At the cross section of the nozzle for the exit, a centrifugal force is generated, the powder is 12.29 mm (the ratio of the cross sections pressing powder particles to the wall of the separator body. When rubbing against the last powder particles gradually lose speed, way down.

Таким образом, траектори движени частиц порошка представл ет собой нисход щую винтовую линию. После полной потери скорости частицы порошка под воздействием jj лено, что дл сечени выхлопного цилиндра собственной массы оседают в конус 8, а из 963 мм , составл юшего 75 сечений патрубкаThus, the trajectory of movement of the powder particles is a downward helix. After a complete loss of velocity, the powder particles under the influence of jj lent that for the cross section of the exhaust cylinder, the own mass is deposited in a cone 8, and out of 963 mm, it is 75 sections of the nozzle

дл выхода порошка, имеет место всасывание воздухом из корпуса части порошка иin order to release the powder, air is drawn from the body of the powder and

2,35) корпус разделител переполн етс порошком , происходит заклинивание его частиц и прекращаетс подача порошка в патрубок. Дл сечени патрубка выхода порошка 12,84 мм величина сечений выхлопного цилиндра составл ет соответственно 963; 1027; 2; 1284; 1540; 8; 1605 мм Установнего равномерной массой плавно стекают в патрубок 9 дл выхода порошка 10.2.35) the separator body overflows with powder, its particles seize up and the powder supply to the nozzle stops. For a cross section of the powder outlet pipe of 12.84 mm, the cross section of the exhaust cylinder is 963; 1027; 2; 1284; 1540; eight; 1605 mm Install a uniform mass smoothly flow into the pipe 9 to exit the powder 10.

Например, равномерное дозирование порошка обеспечиваетс при плошади сечени входного патрубка 12,56 мм, площади сечени выходного патрубка 5,71 мм и площади сечени выхлопного цилиндра 513,8 мм1For example, uniform dosing of the powder is provided with an inlet nozzle cross-section of 12.56 mm, an exhaust nozzle cross-sectional area of 5.71 mm and an exhaust cylinder cross-sectional area of 513.8 mm1

и патрубка дл выхода обеспечивает выхлоп- воздуха вверх с минимальной скоростью , чем достигаетс перемещение порошка только вниз под действием собственного веса и его истечение из патрубка ламипарной струей в зону наплавки, за счет чего достигаетс равномерное дозирование и снижаютс потери порошка. Предлагаемые соотношени получены экспериментально. Были изготовлены разделители газопорошкового потока (микроциклоны), имеющиеand a nozzle for exit provides exhaust air upward with a minimum speed, which results in the powder moving only downward under the action of its own weight and its discharge from the nozzle by a lamiparine jet into the surfacing zone, thereby achieving uniform dosing and reducing powder loss. The proposed relationships were obtained experimentally. Were made separators gas flow (microcyclones), having

различные соотношени сечений входного патрурка и патрубка дл выхода порошка и сечений выхлопного цилиндра и патрубка дл выхода порошка.different ratios of the cross sections of the inlet spigot and the nozzle for the powder outlet and the cross sections of the exhaust cylinder and the nozzle for the powder outlet.

В качестве примера дл сечени входного патрубка 28,26 мм привод тс значени сецений патрубка дл выхода порошка, составцений патрубка дл выхода порошка, составAs an example, for the cross section of the inlet pipe of 28.26 mm, the values of the cross sections of the pipe for the powder outlet, the composition of the pipe for the powder outlet, the composition

рошка 12,29 мм (соотношение сечений powder 12.29 mm (ratio of sections

лено, что дл сечени выхлопного цилиндра 963 мм , составл юшего 75 сечений патрубкаIt is necessary that for the cross section of the exhaust cylinder 963 mm, it is 75 sections of the pipe

2,35) корпус разделител переполн етс порошком , происходит заклинивание его частиц и прекращаетс подача порошка в патрубок. Дл сечени патрубка выхода порошка 12,84 мм величина сечений выхлопного цилиндра составл ет соответственно 963; 1027; 2; 1284; 1540; 8; 1605 мм Установсовместный их выброс через выхлопной цилиндр , что вызывает увеличение потерь порошка . Дл сечений выхлопного цилиндра 1027,2; 1284; 1540,8 мм, составл ющих соответственно 80, 100, 120 сечений патрубка выхода порошка, выброса порошка через выхлопной цилиндр не происходит, т. е. потери порошка отсутствуют.2.35) the separator body overflows with powder, its particles seize up and the powder supply to the nozzle stops. For a cross section of the powder outlet pipe of 12.84 mm, the cross section of the exhaust cylinder is 963; 1027; 2; 1284; 1540; eight; 1605 mm Fits their release through the exhaust cylinder, which causes an increase in powder loss. For sections of the exhaust cylinder 1027.2; 1284; 1540.8 mm, constituting, respectively, 80, 100, 120 sections of the powder outlet, there is no powder ejection through the exhaust cylinder, i.e. there are no powder losses.

Дл сечени выхлопного цилиндра 1605 мм и более потери порошка также отсутствуют, но при этом нерационально возрастают конструктивные размеры разделител .For a cross section of an exhaust cylinder of 1,605 mm and more, there is also no loss of powder, but the structural dimensions of the separator are not efficient.

Таким образом, равномерное дозирование порошка и снижение его потерь при оптимальных размерах разделител достигаютс , когда сечение входного патрубка составл ет 2,1-2,3 сечени патрубка дл выхода порошка, а сечение выхлопного цилиндра - 80-120 сечени последнего.Thus, uniform dosing of the powder and reduction of its losses at optimal sizes of the separator are achieved when the cross section of the inlet nozzle is 2.1-2.3 cross sections of the nozzle for powder output, and the cross section of the exhaust cylinder is 80-120 cross sections of the latter.

Разделитель потока при малых габаритах и массе устанавливаетс в непосредственнойThe flow divider with small dimensions and mass is installed in the immediate

близости от сварочной головки, что позвол ет вести процесс сварки в труднодоступных местах.proximity to the welding head, which allows the welding process to be conducted in hard-to-reach places.

Claims

Invention Formula

A device for supplying a powder, containing, its feeder body with inlet and outlet nozzles transporting a gas-powder mixture, a tube and an ejection system, characterized in that, in order to improve the dosage uniformity and reduce powder loss, it is additionally equipped with a flow divider made in the form of a micro-cyclone with an exhaust cylinder and a transporting tube connected to the feeder body, while the cross-sectional area of the outlet nozzle is 2.1-2.5 times smaller than the cross-sectional area of the inlet nozzle bursting cylinder - in 80-120 times.