Горелка газового металлизационного пистолета для проволок

 

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии, а более конкретно к горелкам газовых металлизационных пистолетов для проволок, т.е. пистолетов , расплавляющих н распыляющих проволоки под действием газового пламени. Сущность -изобретения состоит в том, что втулка 7 сопла 3 отделена на большей части своей поверхности от сопла 3, а при случае и от дальнейщих частей горелки зазором 17 для прохода воздуха, зазор 17 соединен с одной стороны с подводом 30 сжатого воздуха, с другой стороны - с полостью 27 между втулкой 7 сопла и проволокой . Передний конец 28 втулки 7 сопла сдвинут назад относительно переднего копца 25 сопла 3 и таким образом образует форкамеру 23, соединенную при помоп1и каналов 20, выполненных наклонно к оси горелки, с зазором 17 для проход,а воздуха, а отверстием 26 в переднем конце 25 сопла с камерой 11 сгорания. 6 з.п. ф-лы, 4 ил. ff 23 (Л J/

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (584 В Оа В 718

@far -„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ èå 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (89) С$231015/CS P V 9912-81/28.12.81 (48) 25.05.84 (21) 7773040/05 (22) 12.07.83 (46) 15.06.87. Бюл. № 22 (71) Статни Вызкумны устав охраны материалу (CS) (72) Вацлав Навара, Франтишек Новак и хосеф Иежек (CS) (53) 678.054 (088.8) (54) ГОРЕЛКА ГАЗОВОГО МЕТАЛЛИЗАЦИОННОГО ПИСТОЛЕТА ДЛЯ ПРОВОЛОК (57) Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии, а более конкретно и горелкам газовых металлизационных пистолетов для проволок, т.е. пистоле„„SU„„1316708 А1 тов, расплавляющих и распыляющих проволоки под действием газового пламени.

СуllIHocTb -изобретения cocTQHT B том. втулка 7 сопла 3 отделена на большей части своей поверхности от сопла 3, а при случае и от дальнейших частей горелки зазором 17 для llpoxoëà воздуха, зазор 17 соединен с одной стороны с подводом 30 сжатого воздуха, c ;другой стороны --- с полостью 27 между втулкой 7 сопла и проволокой. Передний конец 28 втулки 7 сопла сдвинут назад относительно переднего конца 25 сопла 3 и таким образом образуст форкамеру 23, соединенную при помощи каналов 20, выполненных наклонно к оси горелки, с зазором !! для прохода воздуха, а отверстием 26 в переднем конце 25 сопла с камерой 11 сгорания. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1316708

Изобретение относится к горелке газовых металлизационных пистолетов для проволок, т.е. пистолетов, расплавляющих проволоку и распыляющих расплав под действием газового пламени.

Известна горелка газового металлизационного пистолета для проволок, содержащая сопло для подачи горючих газов в камеру сгорания, сообщенное каналами с элементами подвода горючих газов, и втулку из износостойкого материала, установленную в сопле и элементе подвода горючих газов (патент Франции Хо 2332811, кл. В 05 В 7/18, 1977).

Основными деталями горелки газового металлизационного пистолета является сопло и мундштук. Через сопло по его ocu подается шоопированная проволока. В сопло вставляется втулка из закаленной стали, через которую проходит проволока. Через ряд симметрично расположенных вокруг проволоки отверстий, выполненных в стенке сопла, подается смесь горючих газов, например кислорода и ацетилена. Мундштук охватывает сопло и всегда выдвинут вперед по отношению к нему. Пространство в мундштуке между его выходным отверстием и передним концом сопла образует камеру сгорания, в которой горят поступан щие горючие газы, подогревая проволоку. От стенок мундштука пламя отделено потоком воздуха, протекающим тонким слоем по стенкам мундштука в направлении к выходному отверстию мундштука. Через выходное отверстие мундштука по его оси проходит подогретая проволока, вокруг которой текут продукты сгорания и дальше от центра ближе к стенкам охлаждающий воздух. Выходное отверстие мундштука выбирается малого сечения, чтобы газы выходили из него с большой скоростью. Поток быстрых газов перед мундштуком оплавляет и распыляет проволоку на поверхность изделия. Для обеспечения высокой выходной скорости газов из отверстия мундштука в камере сгорания должно быть достаточное избыточное давление. Проволока через втулку в камеру сгорания должна проходить с определенным люфтом. Через зазор между проволокой и втулкой сопла под влиянием избыточного давления в камере сгорания горячие газы могут возвращаться назад по проволоке и перегревать сопло, что приводит к повреждениям (короткий срок службы сопла, обратное зажигание и т.п.) . .Поэтому в отверстие сопла, через которое проходит прсволока, подается сжатый воздух, обтекающий вокруг проволоки в направлении против подачи проволоки. Обтекающий воздух образует в отверстии для роволоки в сопле избыточное давление, компенсирующее приблизительно избыточное давление в камере crо5

55 рания, так что горячие газы не текут назад, по проволоке.

Состояние, когда созданное воздухом в полости сопла избыточное давление так же велико, как давление в камере сгорания, является только теоретическим. В действительности давления в камере сгорания и в полости сопла колеблются в соответствии с режимом работы согласно настроенным давлениям горючих газов и воздуха.

Если давление воздуха в полости сопла больше давления в камере сгорания, то в зазоре между проволокой и втулкой сопла течет воздух в камеру сгорания. Поток воздуха по проволоке отделяет проволоку от пламени по пути, необходимому для смещения воздуха с пламенем, поэтому пистолет имеет небольшую мощность.

Если, наоборот, давление воздуха в полости сопла ниже, чем давление в камере сгорания, то в зазоре между втулкой сопла и проволокой горячие продукты сгорания текут назад вдоль проволоки. Они подогревают проволоку, и пистолет при этом имеет более значительную мощность, но одновременно подогревают и сопло, что coKpBlll,àåò срок его службы. При интенсивном нагреве сопла может произойти обратное зажигание пламени, когда в камере сгорания горящее пламя прожигает отверстия в сопле до самого инжектора. В этом случае горелка выходит из строя и ее необходимо прочистить. При более важном повреждении горелку или некоторые ее детали необходимо заменить.

Чтобы указанные повреждения оказывали как можно менее отрицательное влияние, отверстие в втулке сопла выполняют как можно меньше. Однако это создает затруднения в подаче проволоки (искривленная или деформированная проволока не пройдет сквозь узкое отверстие во втулке сопла) .

В предлагаемой горелке втулка установлена с зазором для воздуха относительно стенок сопла и элементов подвода горючих газов.

Этот зазор соединен с одной стороны с подводом сжатого воздуха, с другой стороны — с полостью между втулкой и проволокой.

Передний конец втулки смещен назад относительно переднего конца сопла, образуя форкамеру, соединенную при помощи каналов для подачи воздуха с подводом сжатого воздуха.

Каналы для подачи воздуха в форкамеру расположены наклонно к оси горелки.

Полость между втулкой и проволокой по длине имеет несколько конически расширенных участков, причем угол при вершине конуса больше 24 .

Отверстие для подвода воздуха, выполненное в стенке втулки и соединяющее за13Г6708

ЗОР М >I»ДУ 13ТМ !КОИ И СОН 10М С 110.1OCTbro между втулкой и проволокой, расположено

I3 расширенной часги полости.

Отверстие для подвода воздуха расположено тан ген циально к образующей Iroл ости.

На фиг. 1 изображена горелка, ступен 1HThlH осевой разрез; на фиг. 2 — втулка, осевой разрез, и прилегающие к ней детали; на фиг. 3 — вид по стрелке А на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. l. В корпусе 1 пистолета притертым конусом уложен инжектор 2. К нему вплотную прилегает сопло 3, прикрепленное при помощи прихвата 4, к которому прикреплен мундштук 6 с помощью гайки 5. Внутри сопла

3 (и отчасти даже внутри инжектора 2) размещена из износостойкого материала втулка сопла. По оси горелки проходит шоопированная проволока 8.

На переднем конце инжектора 2 и в сопле 3 выполнена кольцеобразная полость 9, которая шестью каналами 0 сообщена с камерой 11 сгорания, последняя ограниче«а с одной стороны передней частью 25 сопла 3 и с другой — выходным отверстием

14 в мундштуке 6. В корпусе 1 пистолета имеется подвод 30 сжатого воздуха и подводы гор!очих газов — подвод 31 кислорода и подвод 32 ацетилена. На втулке 7 выполнена выточка 16, а на сопле 3 — пазы

12, которые кольцевым пазом 13 сообщены с камерой сгорания, а отверстиями 15— с выто !кой !6. Втулка 7 установлена с зазором 17 относительно стенок сопла 3 и инжектора 2 для прохода охлаждающего воздуха. В стенке втулки 7 выполнено несколько отверстий 18, сообщающих зазор 17 с полостью !9 втулки. В бурте 21 выполнено несколько наклонных к оси горелки каналов 20, сообщающих выточку 16 через кольцеобразный зазор 22 с форкамерой 23 полостью в сопле 3, ограниченной стенками 24 сопла 3 и с одной стороны передним концом 28 втулки 7 сопла, а с другой стороны передним концом 25 сопла с отверстием 26, с помощью которого форкамера

23 соединена с камерой 11 сгорания. Внутренняя стенка втулки 7 образует относительно расположенной в ней проволоки 8 полость 27, которая по длине в направле11ии, обратном перемещению проволоки 8, имеет несколько конически расширяющихся участков, причем угол при вершине конуса больше 24О. В стенке втулки 7 в листе расположения самого расширенного участка полости 27 выполнены тангенциальные отверстия .29 для подвода воздуха.

Горелка работает следующим образом.

Горючие газы проходят от инжектора

2 в кольцеобразную полость 9 в сопле 3 и из нее через шесть каналов 10 в камеру 11 с>орания, где они горят. Воздух подводитл! !вестью пазами 12, выполненными в сопле 3, и кольцевому II Içó 13, . 1>(з коlo!>! он входит в камеру 11 сгорания.

Затем через выходное от13е!>О3 ис ! мундштуке 6 продуктам и сгорания и 13(>.35 ду.»ом. вытекающими из камеры егор;1ии», расплавляется и распыляется !!11>опиро131!!!в ная проволока 8.

В результате подачи воздуха осу>цсствляется охлаждение втулки 7, воздух через пазы 12 и отверстия 15 подводится и выточке 16 на втулке 7 сопла. От выточки 16 11Оток воздуха разделяется и направляется в две стороны. Большинство воздуха тсчст назад через воздушный зазор 17 и охлаждает поверхность втулки 7 соила. Затем охлаждающий возду.» выходит через i!ссколько выходных отверстий 18 во втулке

7 сопла и через ио.и>сть !9 вокруг 1 ров!>.1оки 8 в атмосферу.

Остальная часть воздуха, проходяиьая через подводящие отверстия 15. течет от выточки 16 через несколько каналов 20 в бурте 21 и через кольцсобразный зазор 22 в форкамеру 23, которая отверстием 26 сосдинена с камерой 11 сгорания. Каналы 20 выполнены наклонно к оси горелки, поэтому приводят воздуx 130 вращательное дHHжение, который затем течет вдоль внутренней стены 24 сопла 3 и отверстию 26, где смешивается с 11род3 ктами сгорания.

Под влиянием избь>т»> !н01х> 3313 1с ния

30 в камере 1! сгорания но отношению и атмосфере продукты сгорания, смешанные с воздухом, подведенным в форкамсру 23, текут через отверстие 26 назад против направления перемещения проволоки 8 через форкамеру 23 и далее через полость 27 между проволокой 8 и внутренней стенкой втулки 7 сопла. ?1Олость в направлении против перемещения проволоки 8 несколько раз конически расширяется (указ!!вы два расширения), угол конуса расширения больше, чем 24О. Это расширение вызыьает отделение потока продуктов сгорания от внутренних стен втулки 7 соила 3 и еп> сцепление проволокой 8. Продукты сгорания подогревают проволоку 8 в более значительной мере, чем втулку 7 сопла 3. Кро45 ме того, воздух подводится в место расширения через тангенциально paclio. owe!!!roc отверстие 29 подвода воздуха.

Продукты сгорания, таким образом, передают тепло прежде всего проволоке 8, только незначительно подогревают втулку

50 7 сопла 3, которая на своей наружнои поверхности HIITeHcHBHo охлаждается воздухом, текущим через зазор !7.

Охлажденные о проволоку продукты сгорания смешиваются с воздухом, выходящим из выходных отверстий 18, вследствие чего их температура продолжает понижаться, поэтому продукты сгорания уже не нагревают остальные детали пистоле>а. с которыми они встречаются.

I ) l6;08

Форлула ияобретекия

11O1ОС Гь 2/ BO 131 5 . Ê(! Соп.lа «расlliH p51e! с5! также кОнич(. ски (Гп IìОГО узкОГО !5!(стя и Б 11 а прав. 1ении пе1)емещени5! IlpOB<)ë0ки 8 в(перед. При остановке перемещения проволоки при повреждении подачи в случае, если конец проволоки в камере сгорания и Б форкамере расплавится и образует капл!о, которая затвердеет, коническое расширение выхода полости 27 в форкамеру

33 облегчит ее ослабление.

При использовании предлагаемой горслки по проволоке назад течет значительное количество горячих газов, передавая тепло пюопиронаиной проволоке 8, в результате к«ГО увеличиваются использование тепла продуктов сгорания, мощность пистолета и IIOIIIftK«I(. удельный расход газов на

1 кг и!ооиированног() металла. Кроме того, !!Гулка 7 и со!!ло 3 и(ггснсивно охлаждаются протекаю(цим воздухом, поэтому увеличиваЕТ(51 СРОК H Y СЛУ?КОЫ.

Пол()сть 19 во втулке 7 сопла 3 может

ББИIО.IIIHòl;ñH с бо.!ыпим диаметром llpH том же (иямстре шоопированной проволоки

8, вследствие чего увеличивастся полость

27. Это облегчает проход деформированных проволок и эксплуатация пистолета становится 00. 100 наде?кной.

Горелка газового металлизационного З0 пистолета для проволок, содержащая сопло для подачи горючих газов в камеру cropJfIH5l. сообщенное каналами с элементами

l1«).!БОДИ I OPЮ !ИХ «!ЗОБ, И БТУЛКУ ИЗ ИЗН(?(00TH !! КОГО М «! 1(. Р«1«3 1 cl. УСТЯ HOB 1ЕН БУЙ 13

00ff. Iå и элсме!Пс подвода горк)чи Y газов, (?тт!ичающаяс«1 тем, Iro втулка 7 установленаа с зазором 17 для воздуха относ!3гельfIO (I енок Сон 1«1 3 И 3Л ем еflTOB 2 п01 13(?да горк)чих газов.

2. Горелка !и I!. 1, отличающаяся тем, что зазор 17 соединен с одной стороны с подводом 30 сжатого воздуха, с другой стороны — с полостью 27 между втулкой

7 и проволокой 8.

3. Горелка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что передний конец 28 втулки 7 смещен назад относительно переднего конца

25 сопла, образуя форкамеру 23, соединенную при помощи каналов 20 для подачи воздуха с подводом 30 сжатого воздуха.

4. Горелка по и. 1 — 3, orличающаяся тем, что каналы 20 д.(я подачи воздуха Б форкамеру 23 расположены наклонно к оси горелки.

5. Горел ка 110 и. 1 — -- 1, oтличающаяся тем, что полость 27 между втулкой 3 и проволокой 8 по длине имеет несколько конически расширенных участков, причем угол при вершине конуса болыпе 24 .

6. Горелка по и. 1--5, or;".ичающаяся тем, что отверстие 29 для подвода воздуха, выполненное в стенке втулки 7 и соединяющее зазор 17 с полостью 27, расположено в расширенной части полости 27.

7. Горелка по и. 1 — 6, отличающаяся тем, что отверстие 29 для подвода воздуха расположено тангенциально к образующей полости 27.

1316708

21

Составитель И. Фролова

Редактор М. Дылын Техред И. Верес Корректор A. Тяско

Заказ 2381/7 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по лс.гам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Ра1шская наб., л. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4