RU2032855C1

RU2032855C1 - Torch tip for gas welding

Info

Publication number: RU2032855C1
Authority: RU
Inventors: Николай Семенович Казаков
Original assignee: Николай Семенович Казаков
Priority date: 1992-04-16
Filing date: 1992-04-16
Publication date: 1995-04-10

Abstract

FIELD: gas welding. SUBSTANCE: tip 1 for gas torch has detachable insert 2 mounted inside it which is provided with central nozzle 3 and peripheral nozzles 4 which are made over the cone generatrix at section adjoining their outlet holes; vertex of this cone is located outside the tip on central axis of its central nozzle 3. EFFECT: enhanced reliability. 4 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к газовой сварке и пайке, в частности к конструкциям мундштуков для газовых горелок, применяемых для ручной газовой сварки (пайки) низкоуглеродистой стали пропано-бутано-кислородным пламенем, а также для универсальных сварочных горелок, работающих на других газах-заменителях ацетилена. The invention relates to gas welding and soldering, in particular, to the construction of mouthpieces for gas torches used for manual gas welding (soldering) of low-carbon steel with a propane-butane-oxygen flame, as well as for universal welding torches operating on other substitute acetylene gases.

Известен мундштук горелки для газовой сварки, содержащий корпус с осевым каналом и торцевой элемент с центральным соплом и наклоненными к нему периферийными соплами. Known mouthpiece of a torch for gas welding, comprising a housing with an axial channel and an end element with a central nozzle and peripheral nozzles inclined thereto.

Известная конструкция мундштука непригодна для проведения газопламенной обработки металлов из низкоуглеродистой стали толщиной 5-6 мм и более, так как не обеспечивает высокого концентрирования ядра пламени и повышения его теплоэнергетической мощности. Кроме того, известная конструкция трудоемка и недостаточно технологична в изготовлении, требует специальных приспособлений, сложного сверления специальными наборами средств. The known design of the mouthpiece is unsuitable for gas-flame processing of metals from low-carbon steel with a thickness of 5-6 mm or more, since it does not provide a high concentration of the flame core and increase its heat power capacity. In addition, the known design is time-consuming and not technologically advanced to manufacture, requires special devices, complicated drilling with special sets of tools.

Целью изобретения является обеспечение высокой технологичности изготовления мундштука, возможность использования его на любых серийно изготавливаемых горелках без переделки их стволов. The aim of the invention is to ensure high manufacturability of the manufacture of the mouthpiece, the possibility of using it on any mass-produced burners without altering their trunks.

Это достигается тем, что торцевой элемент выполнен в виде съемного вкладыша, состоящего из сопряженных друг с другом цилиндра и конуса, на боковой поверхности вкладыша в месте перехода цилиндрической поверхности в конусную выполнена кольцевая канавка для образования с внутренней поверхностью корпуса кольцевой камеры, при этом периферийные сопла выполнены в виде продольных проточек на боковой поверхности конуса, а в цилиндре выполнены отверстия, сообщающиеся с кольцевой камерой и периферийными соплами. Отверстия в цилиндре могут быть выполнены в виде продольных проточек, расположенных на его боковой поверхности, или могут быть расположены в кольцевой канавке перпендикулярно центральному соплу. На боковой поверхности цилиндра съемного вкладыша выполнена резьба для соединения с корпусом мундштука. This is achieved by the fact that the end element is made in the form of a removable liner, consisting of a cylinder and a cone mating with each other, an annular groove is made on the side surface of the liner at the place of transition of the cylindrical surface to the conical to form an annular chamber with the inner surface of the housing, while peripheral nozzles made in the form of longitudinal grooves on the side surface of the cone, and holes are made in the cylinder that communicate with the annular chamber and peripheral nozzles. The holes in the cylinder can be made in the form of longitudinal grooves located on its lateral surface, or can be located in the annular groove perpendicular to the central nozzle. A thread is made on the side surface of the cylinder of the removable liner for connection to the mouthpiece body.

На фиг.1 схематично изображен мундштук в сборе с мундштуком-вкладышем в виде сопряженных цилиндра с конусом; на фиг.2 схематично изображен сменный мундштук-вкладыш на фиг.1; на фиг.3 то же, вид сверху; на фиг.4 вариант выполнения сменного мундштука-вкладыша; на фиг.5 изображен собственно мундштук, разрез; на фиг.6 вариант выполнения мундштука в сборе; на фиг.7 вариант выполнения собственно мундштука перед сборкой; на фиг.8 вариант выполнения сменного мундштука-вкладыша; на фиг.9 то же, вид сверху; на фиг.10 вариант выполнения сменного мундштука вкладыша на фиг.6. Figure 1 schematically shows the mouthpiece assembly with the mouthpiece insert in the form of a mating cylinder with a cone; figure 2 schematically shows a removable mouthpiece insert in figure 1; figure 3 is the same, a top view; figure 4 embodiment of a removable mouthpiece insert; figure 5 shows the mouthpiece itself, a section; Fig.6 embodiment of the mouthpiece assembly; 7, an embodiment of the mouthpiece itself before assembly; on Fig an embodiment of a removable mouthpiece insert; Fig.9 is the same, a top view; figure 10 embodiment of a removable mouthpiece of the liner in figure 6.

Мундштук горелки для газовой сварки содержит мундштук 1, в полости которого установлен съемный вкладыш 2, при этом во вкладыше 2 выполнено центральное сопло 3, общее с осевым каналом мундштука 1, и периферийные сопла 4, которые на участке, прилегающем к их выходным отверстиям, выполнены по образующей конуса, вершина которого расположена снаружи мундштука 1 на центральной оси общего для мундштука 1 и вкладыша 2 центрального сопла 3 и обозначена точкой 0. Центральный 3 и периферийные 4 выходные сопла сообщаются с подводящим каналом 5 для горючей смеси, например, пропан-бутанo-кислородной, или любой другой смеси горючего газа заменителя ацетилена с кислородом (природный газ-кислород; водородно-кислородная смесь; метано-ацетилено-кислородная и т.д.). Мундштук 1 снабжен также средством 6 для присоединения к наконечнику горелки, которое может быть выполнено в виде резьбы на внутренней поверхности мундштука 1 для навертывания его на наконечник горелки или в виде отдельной резьбовой соединительной детали с наружным и внутренним резьбовыми участками для соединения соответственно с мундштуком 1 и наконечником горелки (не показан). Съемный вкладыш 2 может быть выполнен с различной геометрией его формы и различными технологическими средствами для обеспечения его жесткой и строго концентричной установки в полости мундштука 1. Количество периферийный сопл 4 в мундштуке составляет от четырех до шести-восьми. Возможен и зазор по конусу выходного отверстия мундштука. The mouthpiece of the torch for gas welding contains a mouthpiece 1, in the cavity of which a removable liner 2 is installed, while in the liner 2 a central nozzle 3 is made, common with the axial channel of the mouthpiece 1, and peripheral nozzles 4, which are made in the area adjacent to their outlet openings along the generatrix of the cone, the apex of which is located outside the mouthpiece 1 on the central axis of the mouthpiece 1 and the insert 2 of the central nozzle 3 and is indicated by a point 0. The central 3 and peripheral 4 output nozzles communicate with the inlet channel 5 for combustible mixture si, for example, propane-butano-oxygen, or any other mixture of combustible gas of an acetylene substitute with oxygen (natural gas-oxygen; hydrogen-oxygen mixture; methane-acetylene-oxygen, etc.). The mouthpiece 1 is also provided with means 6 for connecting to the tip of the burner, which can be made in the form of a thread on the inner surface of the mouthpiece 1 for screwing it onto the tip of the burner or as a separate threaded connection with the external and internal threaded sections for connection with the mouthpiece 1 and torch tip (not shown). The removable insert 2 can be made with different geometry of its shape and various technological means to ensure its rigid and strictly concentric installation in the cavity of the mouthpiece 1. The number of peripheral nozzles 4 in the mouthpiece is from four to six to eight. There may be a gap on the cone of the outlet of the mouthpiece.

Минимальный угол конусности периферийных выходных сопл на участке, прилегающем к их выходным отверстиям, около 6^о. Экспериментально подтверждена возможность увеличения угла конусности до 40-50^о без заметного ухудшения работоспособности предлагаемой конструкции.Minimum angle of taper of the outlet nozzle on the peripheral area adjacent to their exit openings, about 6, ^about. Experimentally confirmed the possibility of increasing the taper angle to ^40-50 without significant deterioration of the proposed design efficiency.

Одним из оптимальных вариантов выполнения вкладыша 2 является его выполнение в виде сопряженных друг с другом цилиндра и конуса с общим центральным соплом 3 и выполненными по образующим их боковых поверхностей канавками периферийных сопл 4, при этом канавки цилиндра сообщаются с периферийными канавками конуса через кольцевую камеру 7, образованную кольцевой выемкой на участке цилиндра, прилегающем к основанию сопряжения его с конусом. Для повышения надежности фиксации дополнительного мундштука-вкладыша 2 в полости мундштука 1 целесообразно на боковой поверхности цилиндра между канавками периферийных сопл 4 выполнить резьбу 8, ответную резьбе соответствующего участка внутренней стенки полости собственно мундштука 1, а на торце цилиндра выполнить шлицы под отвертку для удобства последующей сборки. Кроме того, высокотехнологичным в изготовлении является вариант выполнения вкладыша 2 в виде сопряженных друг с другом цилиндра и конуса с общим центральным соплом 3, но при этом периферийные сопла 4 на цилиндре выполнить в виде сквозных отверстий, перпендикулярных центральному соплу 3 непосредственно в кольцевой камере 7 цилиндра, а по сплошной боковой поверхности последнего выполнить резьбу 8 для соединения с мундштуком 1. One of the optimal embodiments of the liner 2 is its implementation in the form of a cylinder and a cone mating with each other with a common central nozzle 3 and grooves of the peripheral nozzles 4 formed along their lateral surfaces, while the grooves of the cylinder communicate with the peripheral grooves of the cone through the annular chamber 7, formed by an annular recess in the area of the cylinder adjacent to the base of its interface with the cone. To increase the reliability of fixing the additional mouthpiece insert 2 in the cavity of the mouthpiece 1, it is advisable to thread 8 on the lateral surface of the cylinder between the grooves of the peripheral nozzles 4, the corresponding thread of the corresponding portion of the inner wall of the cavity of the mouthpiece 1 itself, and make slots for the screwdriver at the end of the cylinder for convenience of subsequent assembly . In addition, high-tech in the manufacture is an embodiment of the liner 2 in the form of a cylinder and a cone mating with each other with a common central nozzle 3, but the peripheral nozzles 4 on the cylinder should be made in the form of through holes perpendicular to the central nozzle 3 directly in the annular chamber 7 of the cylinder , and along the solid lateral surface of the latter, thread 8 to connect with the mouthpiece 1.

Оптимальным, удобным в эксплуатации и высокотехнологичным в изготовлении является выполнение вкладыша в виде усеченного конуса с центральным соплом 3 и выполненными по большему основанию и образующей его боковой поверхности канавками периферийных сопл 4. The optimal, convenient to use and high-tech in the manufacture is the implementation of the liner in the form of a truncated cone with a Central nozzle 3 and made on a larger base and forming its side surface grooves of the peripheral nozzles 4.

Газовая горелка работает следующим образом. Gas burner operates as follows.

Предварительно производят сборку мундштука, для чего в соответствии с условиями сварки или пайки из комплекта сменных вкладышей выбирают наиболее оптимальный вариант вкладыша 2 и устанавливают его в полость мундштука 1. При необходимости устанавливают также соединительную деталь 6 и фиксируют вкладыш 2 вкручиванием по резьбе 8 или с помощью других фиксирующих средств. Затем к наконечнику (стволу) серийной газовой горелки, например, для ацетилено-кислородной сварки присоединяют собранный мундштук. В зависимости от варианта выполнения вкладыша 2 путь газовой смеси проходит соответственно стрелкам. The mouthpiece is preassembled, for which, in accordance with the welding or soldering conditions, from the set of interchangeable inserts, the most optimal variant of the insert 2 is selected and installed in the cavity of the mouthpiece 1. If necessary, a connecting part 6 is also installed and the insert 2 is fixed by screwing in thread 8 or using other fixing means. Then, the assembled mouthpiece is attached to the tip (barrel) of a serial gas torch, for example, for acetylene-oxygen welding. Depending on the embodiment of the liner 2, the path of the gas mixture passes according to the arrows.

Однако несмотря на определенные различия пути газовой смеси общим для всех вариантов предлагаемой конструкции является высокая концентрированность ядра пламени за счет эффективного сжатия по конусу периферийным пламенем. При этом наибольшая температура пламени удалена от ядра на 2-2,5 мм или на 12-12,5 мм от торца мундштука 1. Острое, как карандаш, и энергетически мощное ядро пламени обеспечивает высококачественную сварку изделий из стали при использовании смесей газов-заменителей ацетилена. However, despite certain differences in the path of the gas mixture, a common feature of all variants of the proposed design is the high concentration of the flame core due to the effective conical compression of the peripheral flame. The highest flame temperature is 2–2.5 mm or 12–12.5 mm from the end of the mouthpiece 1. The sharp, pencil-like and energetically powerful flame core provides high-quality welding of steel products using substitute gas mixtures acetylene.

Таким образом, предлагаемая конструкция мундштука в сравнении с мундштуком-прототипом при значительной простоте и многовариантности ее выполнения позволяет устранить основные трудности сварки при использовании менее дефицитных и более дешевых смесей горючих газов-заменителей ацетилена, что в свою очередь приводит к улучшению сварочной ванны, повышению качества сварного соединения и более широким возможностям сварки (пайки) газами-заменителями ацетилена до применения ее для сварки ответственных изделий из углеродистых сталей. Thus, the proposed design of the mouthpiece in comparison with the mouthpiece of the prototype with significant simplicity and multivariance of its implementation allows you to eliminate the main difficulties of welding when using less scarce and cheaper mixtures of combustible substitute gases of acetylene, which in turn leads to an improvement in the weld pool, improving quality welded joint and wider possibilities of welding (soldering) with acetylene substitute gases prior to its use for welding critical carbon steel products.

Claims

1. GAS WELDING BURNER MOUNT, comprising a housing with an axial channel and an end element with a central nozzle and peripheral nozzles inclined thereto, characterized in that the end element is made in the form of a removable insert consisting of a cylinder and a cone mating with each other, on the side an annular groove is made at the junction surface of the cylindrical surface into the conical to form an annular chamber with the inner surface of the housing, while the peripheral nozzles are made in the form of longitudinal grooves on the side surface of the cone, and in the cylinder, holes are made that communicate with the annular chamber and peripheral nozzles.

2. The mouthpiece according to claim 1, characterized in that the holes in the cylinder are made in the form of longitudinal grooves located on its side surface.

3. The mouthpiece according to claim 1, characterized in that the holes in the cylinder are located in the annular groove perpendicular to the Central nozzle.

4. The mouthpiece according to claims 1 to 3, characterized in that a thread is made on the lateral surface of the cylinder for connection with the mouthpiece body.