SU916894A1

SU916894A1 - Apparatus for gas cutting

Info

Publication number: SU916894A1
Application number: SU802895429A
Authority: SU
Inventors: Александра Алексеевна Лях; Алексей Алексеевич Лях; Владимир Николаевич Козюра
Original assignee: Киевский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт; Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт
Priority date: 1980-03-19
Filing date: 1980-03-19
Publication date: 1982-03-30

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗОВОЙ РЕЗКИ(54) DEVICE FOR GAS CUTTING

1one

Изобретение относитс к устройствам, предназначенным дл ручной разделительной .резки металлов и может найти применение в строительстве, машиностроении, котлостроении , судостроении и других отрасл х промышленности.The invention relates to devices intended for manual separation of metals and can be used in construction, mechanical engineering, boiler building, shipbuilding and other industries.

Известен газокислородный резак внутрисоплового смеш,ени , содержащий головку с наружным и внутренним мундштуками, а также инжектирующие каналы, смесительные камеры и полость дл горючего газа. Кроме того, наружна поверхность внутреннего сопла выполнена ступенчатой, а инжектирующие каналы и смесительные кам,еры оборудованы, соответственно, второй и третьей ступен ми наружной поверхности, счита от рабочего торца резака, при этом полость дл горючего газа образована наружной поверхностью головки и внутренней поверхностью наружного мундштука 1.A gas-oxygen cutter of the in-nozzle mixture, known for containing a head with external and internal mouthpieces, as well as injection channels, mixing chambers and a cavity for combustible gas are known. In addition, the outer surface of the inner nozzle is stepped, and the injecting channels and mixing chambers are equipped, respectively, with the second and third steps of the outer surface, counting from the working end of the cutter, while the cavity for combustible gas is formed by the outer surface of the head and the inner surface mouthpiece 1.

Известен резак дл кислородно-топливной резки, содержащий головку с трем сквозными продольными каналами. Первый канал сообщаетс с выполненной в корпусе первой кольцевой камерой, второй канал сообщаетс со второй кольцевой камерой, а третий канал расщир етс в выпускномA cutter for oxy-fuel cutting is known, comprising a head with three through longitudinal channels. The first channel communicates with the first annular chamber formed in the housing, the second channel communicates with the second annular chamber, and the third channel extends into the

участке. Имеютс три трубы дл подачи газа , кажда из которых соединена с головкой и сообщаетс с соответствующим каналом. В. выпускном участке третьего канала закреплен внутренний наконечник, образующий вместе с поверхностью канала первую кольцевую камеру и сообщающийс с ней продольный кольцевой дозирующий канал. Соосно с внутренним наконечником расположен наружный наконечник, поверхность которого и поверхность головки образуют поперечный кольцевой дозирующий канал, сообщающийс со второй кольцевой камерой. Наружный и внутренний наконечники образуют вместе смесительный канал, сообщающийс с продольным и поперечным дозирующим 15 каналом дл получени смеси горючего газа и дл выпуска ее из устройства. Наружный наконечник и головка резака соединены гайкой 2.plot. There are three gas supply pipes, each of which is connected to the head and communicates with a corresponding channel. B. The outlet section of the third channel is fixed with an internal tip, which, together with the channel surface, forms a first annular chamber and a longitudinal annular dispensing channel communicating with it. Coaxially with the inner tip, there is an outer tip, the surface of which and the surface of the head form a transverse annular metering channel, which communicates with the second annular chamber. The outer and inner tips together form a mixing channel connected to the longitudinal and transverse metering channel 15 to obtain a mixture of combustible gas and to release it from the device. The outer tip and the cutter head are connected by a nut 2.

Недостатком указанных технических решений вл етс отсутствие возможности по20 вышени окислительного потенциала режущего кислорода и, следовательно, интенсивности резани металла.The disadvantage of these technical solutions is the inability to increase the oxidative potential of the cutting oxygen and, consequently, the intensity of metal cutting.

Известен также наконечник кислородного резака, содержащий канал режущего кислорода , по крайней мере, один канал дл подогревающего кислорода и, по крайней мере , один канал дл газа. Количество кислорода , подаваемого в канал дл потока подогревающего кислорода, составл ет 5 + + 25% от количества кислорода, подаваемого в канал дл режущего кислорода. Канал дл подачи режущего кислорода может иметь цилиндрическую форму, либо может конически расщир тьс в направлении к выпускному отверстию, либо может быть выполнен в форме сопла Лавал . Дл пропуска нагревающего, например, газообразного ацегилена , наконечник может быть снабжен либо несколькими каналами дл газа, либо одним кольцевым каналом. Канал дл прохода подогревающего кислорода может быть либо кольцевым, либJO образован из нескольких каналов 3. Also known is the tip of the oxygen cutter, which contains a cutting oxygen channel, at least one channel for heating oxygen, and at least one channel for gas. The amount of oxygen supplied to the channel for the heated oxygen stream is 5 + + 25% of the amount of oxygen supplied to the channel for cutting oxygen. The cutting oxygen supply channel may have a cylindrical shape, or may be tapered conically toward the outlet, or it may be in the form of a Laval nozzle. To pass a heating, for example, acetylene gas, the tip can be provided with either several gas channels or a single annular channel. The channel for the passage of heated oxygen can be either annular, or JO is formed from several channels 3.

Недостатком указанного устроййтва вл етс отсутствие возможности интенсификации процесса резани металла и повыщение окислительного потенциала режущего кислорода.The disadvantage of this device is the lack of possibility to intensify the process of metal cutting and increase the oxidative potential of the cutting oxygen.

Известно устройство дл газовой резки, содержащее резак с головкой и каналами дл подачи горючего газа, подогревающего и режущего кислорода, и полый электрод, соединенный с источником высокого напр жени 4.A device for gas cutting is known, comprising a cutter with a head and channels for supplying combustible gas, heating and cutting oxygen, and a hollow electrode connected to a high voltage source 4.

Недостаток известного устройства состоит в том, что процесс выработки окислител (озона) сводитс к тс-му, что в приэлектродной области ионизационные процессы привод т преимущественно к образованию отрицательных ионов кислорода. При соприкос; новении со стенкой режущего кислорода происходит потер ионами зар дов и образование атомарного кислорода и озона, что в конечном счете приводит к насыщению обработанного в поле высокого напр жени кислородсодержащего газа озоном и частично атомарным кислородом в св зи с тем, что окислительный потенциал отрицательных ионов кислорода в 5 раз превышает окислительный потенциал озона, известное устройство имеет недостаточно высокий окислительный потенциал режущего кислорода.A disadvantage of the known device is that the process of generating an oxidant (ozone) reduces to cc, that in the near-electrode region the ionization processes lead mainly to the formation of negative oxygen ions. When in contact; the loss of charge ions and the formation of atomic oxygen and ozone occur with the cutting oxygen wall, which ultimately leads to saturation of the oxygenated gas treated in the high voltage field with ozone and partially atomic oxygen due to the fact that the oxidizing potential of negative oxygen ions in 5 times the oxidizing potential of ozone, the known device has an insufficiently high oxidizing potential of the cutting oxygen.

Цель изобретени - интенсификаци процесса резани металла за счет повышени окислительного потенциала режущего кислорода .The purpose of the invention is to intensify the process of metal cutting by increasing the oxidative potential of the cutting oxygen.

Это достигаетс тем, что в устройстве дл газовой резки, содержащем резак с головкой и каналами дл подачи горючего газа, подогревающего и режущего кислорода, полый электрод, соединенный с источником высокого напр жени , установлен в головке резака и выполнен в выходной его части конической формы с отверстием по оси ка ала подачи режущего кислорода.This is achieved by the fact that in a gas cutting device containing a cutter with a head and channels for supplying combustible gas, heating and cutting oxygen, a hollow electrode connected to a high voltage source is installed in the cutter head and is made in its output conical shape hole along the channel axis of the supply of cutting oxygen.

На чертеже показана головка резака дл кислородной разделительной резки, продольный резрез..The drawing shows the head of the cutter for oxygen separation cutting, longitudinal cut ..

Устройство дл газовой.резки состои-т из корпуса 1 головки, канала 2 дл подачи таза , который может быть кольцевым или выполненным в виде нескольких самосто тельных каналов, расположенных симметрично относительно оси головки резака; канала 3 дл подачи подогревающего кислорода, который может быть выполнен аналогично каналу 2 дл подачи газа; канала 4 дл подачи режущего кислорода, расположенного по оси головки резака и выполненного или цилиндрическим , или коническим, расшир ющимс в направлении к выпускному отверстию , или в виде сопла Лавал . В том случае, когда канал режущего кислорода выполнен в виде сопла ЛaвaJjl (фиг. 1), канал имеет коническую часть 5 и диффузор 6. Между каналами 3 и 4 перегородка 7 об зательно выполн етс из трекингоустойчивого материала , т. е. из материала, характеризуемого высокой диэлектрической стойкостью к электрическим разр дам. Что касаетс перегородки между каналами 2 и 3, то она может быть выполнена как из материала, так и из диэлектрика . По оси канала 4 подачи режущего кислорода установлен полый электрод 8 над конической частью 5 сопла Лавал . Выходна часть полого электрода 8 выполнена в виде конической формы с отверстием 9 по оси канала дл подачи режущего кислорода. Полый электрод 8 с помощью высоковольтного ввода 10 соединен с источником 11 высокого напр жени .The gas cutting device consists of a head body 1, a channel 2 for feeding the pelvis, which can be annular or made in the form of several independent channels located symmetrically with respect to the axis of the head of the cutter; channel 3 for supplying heated oxygen, which can be performed similarly to channel 2 for gas supply; channel 4 for supplying cutting oxygen located along the axis of the head of the cutter and made either cylindrical or conical, expanding towards the outlet, or in the form of a Laval nozzle. In the case when the channel of cutting oxygen is made in the form of a LavaJjl nozzle (Fig. 1), the channel has a conical part 5 and a diffuser 6. Between channels 3 and 4, the partition 7 is necessarily made of a tracking-resistant material, i.e. characterized by high dielectric resistance to electrical discharges. As for the partition between channels 2 and 3, it can be made of both material and dielectric. The axis of the channel 4 supplying cutting oxygen is installed hollow electrode 8 above the conical part 5 of the Laval nozzle. The output part of the hollow electrode 8 is made in the form of a conical shape with a hole 9 along the axis of the channel for supplying cutting oxygen. The hollow electrode 8 is connected to a high voltage source 11 via a high-voltage input 10.

Работает резак дл разделительной кислородной резки, оборудованный головкойThe cutting torch for separating oxygen cutting, equipped with a head

предлагаемой конструкции, следующим образом .proposed design, as follows.

В канал 2 дл подачи газа поступает, например , газообразный ацетилен или любой другой газ, одновременно осуществл ют подачу подогревающего кислорода; поступающего через канал 3. После разогрева разрезаемой металлической детали подают кислород режущий по ка1налу 4, выполненному , например, в виде сопла Лавал . При установлении стационарного режима резани через высоковольтный ввод 10 полый электрод 8 подключаетс к источни су 11 стабилизированного высокого напр жени . При этом между полым электродом 8 и корпусом 1 головки резака, выполненным из металла и заземленным, образуетс резкоFor example, acetylene gas or any other gas enters channel 2 for supplying gas, while heating oxygen is supplied at the same time; entering through channel 3. After heating the metal part to be cut, oxygen is cut by channel 4, made, for example, in the form of a Lawal nozzle. When a steady state cutting is established through the high-voltage lead-in 10, the hollow electrode 8 is connected to a stabilized high voltage source 11. In this case, between the hollow electrode 8 and the cutter head body 1, made of metal and grounded, there is a sharply

5 неоднородное электрическое поле. При этом высока напр женность электрического пол , например, 30-50 кВ/см возникает в области, прилежащей к выходному отверстию полого электрода 8. При указанной напр женности5 non-uniform electric field. In this case, a high intensity of the electric field, for example, 30-50 kV / cm, occurs in the area adjacent to the outlet of the hollow electrode 8. At the specified intensity

JJ пол возникают интенсивные ионизационные процессы. Кислородсодержащий газ, преимущественно кислород, на выходе из полого электрода попадает в область электрического пол , имеющего напр женность 30 кВ/ /см. В результате этого имеет место ионизаци , котора способствует в дальнейшем образованию следующих химических компонентов: атомарного кислорода, положительного иона кислорода (0 ), отрицательного иона кислорода (О), положительного ионаJJ floor intensive ionization processes occur. The oxygen-containing gas, predominantly oxygen, at the outlet of the hollow electrode falls into the region of the electric field having a strength of 30 kV / / cm. As a result, ionization takes place, which further contributes to the formation of the following chemical components: atomic oxygen, positive oxygen ion (0), negative oxygen ion (O), positive ion

Claims

Claim

A gas cutting device comprising a cutter with a head and feed channels;

combustible gas, heating oxygen and cutting oxygen, and a hollow electrode connected to a high voltage source, characterized in that, in order to increase productivity by increasing the oxidizing ability of the cutting oxygen ⁵ , the hollow electrode is installed in the torch head and is made in the output part of the conical shape with a hole along the axis of the cutting oxygen supply channel.