резак для кислородной резки стали

Формула изобретения

Резак для кислородной резки стали, содержащий головку, внутренний и наружный мундштуки и смеситель, отличающийся тем, что он снабжен гильзой, установленной на наружном мундштуке резака с зазором, образующим полость для подачи в зону резки воздушно-водяной смеси, при этом внутренняя поверхность гильзы на выходе выполнена конусной с образующей конуса под углом 20 - 40^o к оси резака.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к кислородной резке стали и может быть применено для фигурного раскроя тонколистовой стали в судостроении, на машиностроительных предприятиях, строительстве и др.

Известен газовый резак [1], у которого на столе смонтирован экран с соплами. Из последних воздушно-водяная смесь подается на поверхность листа для его охлаждения.

Недостатком этого устройства является невозможность эффективного охлаждения стального листа в зоне, прилегающей непосредственно к разрезу.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является резак для кислородной резки стали [2], содержащий головку с закрепленными на ней внутренним и наружным мундштуком и коллектор, установленный между головкой резака и наружным мундштуком, с соплами для подачи воздушно-водяной смеси.

Недостатком этого устройства является невозможность охлаждения кромки реза и прилегающего к ней металла. Это связано с тем, что при кислородной резке тонколистовой стали подогревающее пламя разогревает кромку реза и близлежащие слои металла до высоких температур (свыше 800^oC), что приводит к смачиванию выходящих из разреза шлаков на нижней кромке и привариванию к ней продуктов реакции. Вследствие этого кромка реза получается низкого качества и требует значительные трудозатраты для удаления грата.

Целью изобретения является повышение качества вырезаемых заготовок и сокращение трудозатрат при производстве сварных тонколистовых конструкций.

Указанная цель достигается тем, что в известном резаке для кислородной резки, имеющем головку с присоединенными к ней внутренним и наружным мундштуками, установлена с зазором постоянной ширины дополнительно гильза таким образом, что между наружным мундштуком и гильзой образуется полость для воздушно-водяной смеси. Воздушно-водяная смесь истекает из указанной полости через сужающуюся кольцевую щель, образованную внутренней поверхностью гильзы и внешней поверхностью наружного мундштука. Образующая конуса гильзы наклонена к оси резака под углом 20-40^o. При таком расположении выходной щели для газовоздушной смеси обеспечивается эффективное охлаждение непосредственно кромки реза и прилегающего к ней металла, благодаря чему достигается высокое качество кромок реза без трудноотделимого грата.

При углах наклона образующей конуса гильзы к оси резака меньше 20^o не достигается эффекта интенсивного охлаждения кромок реза, вследствие чего качество при их резке тонколистовой стали получается низким. При углах наклона образующей конуса гильзы более 40^o излишне охлаждается пламя резака и, как следствие, снижается скорость резки. Приведенное подтверждается данными расчета диаметра пятна охлаждения поверхности листа для оптимального при резке тонкого металла расстояния между торцом мундштука и поверхностью разрезаемого металла 2 и 3 мм (см. таблицу).

Решений, имеющих признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого резака, в известных резаках для кислородной резки тонколистовой стали не обнаружено.

На фиг. 1 и 2 изображен предлагаемый резак.

Резак имеет головку 1, к которой присоединяются внутренний мундштук 2 со смесителем 17, наружный мундштук 3 и гильза 4 посредством накидной гайки 5. Между внутренней поверхностью гильзы и поверхностью наружного мундштука создана полость, оканчивающаяся на выходе сужающейся кольцевой щелью А. Горючий газ, режущий и подогревающий кислород поступают от источников газопитания к штуцерам 6, 7 и 8 соответственно и далее по трубкам 9, 10 и 11 в головку резака. В корпус 13 вворачивается инжектор 14, а к первому припаяны штуцер 12 для подачи воздуха из сети и штуцер 15 для подачи воды в резак из бачка 16.

Резак работает следующим образом.

Горючий газ и подогревающий кислород поступают от источников газопитания к штуцерам 6 и 8 и далее по трубкам 9 и 10 в смеситель 17, из которого горючая смесь по шлицевым каналам, образованным внутренним 2 и наружным 3 мундштуками, истекает из резака в виде многофакельного пламени и осуществляет нагрев листовой стали. Режущий кислород от источника газопитания через штуцер 7, трубку 10, головку 1 поступает во внутренний канал внутреннего мундштука 2 и далее в зону реакции.

Воздух из сети подается в инжектор 14 и далее в смесительную камеру корпуса 13, в которую за счет разрежения поступает также вода из бачка 16. Воздушно-водяная смесь по трубке 18 поступает в головку резака 1, а из нее в полость, образованную внутренней поверхностью гильзы 4 и наружной поверхностью наружного мундштука 3. Далее воздушно-водяная смесь под углом 20-40^o к оси резака по кольцевой щели А подается на кромку разрезаемого металла.

Использование дополнительной гильзы обеспечивает подачу воздушно-водяной смеси непосредственно на кромки реза, благодаря чему устраняется интенсивный разогрев вокруг зоны резки и обеспечивается высокое качество кромок при кислородной резке тонколистовой стали.

Отсутствие трудноотделимого грата на кромке реза, снижение деформаций вырезанных заготовок позволяет получить эффект за счет ликвидации последующей зачистки кромок.