Горелка для электродуговой сварки в защитных газах

 

(72) Авторы изобретения

Л. А. Гешлин, Г. И. Аненберг, Д. И. Пархоменко и Б. Г. Костанда

Опытно-конструкторское бюро Киевского научно-исследовательского института гигиены труда и профессиональных заболеваний (7l ) Заявитель г т (54) ГОРЕЛКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОДУГСИОЙ СВ РКИ

В ЗАШИТНЫХ ГАЗАХ ра $2j

Изобретение относится к сварочному оборудованию и предназначено для использования в горелках для электродуговой сварки, преимущественно в среде защитных газов или оборудованных встроенны5 ми отсосами газов и аэрозоля.

Известна горелка сия электродуговой сварки, содержащая корпус с радиатором, соплом для подачи защитного газа и накс нечником для подачи охлаждающего воздуха. Особенностью горелки является исполнение наконечника в виде заглушенной с одного из торцов трубки с отверстиями .вдоль образующей. Сжатый воздух, истекая из отверстий наконечника, обдувает радиатор токоведушего корпуса (Q

Недостатком данной горелки является нерациональное использование энергии сжатого воздуха. Это объясняется тем, что сжатый воздух при истечении через отверстия в наконечнике не может расшириться до давления ниже атмосферного, так как для этого требуются каналы специальной формы (сужаюшиеся или сопла

Лаваля}. Вследствие этого понижение температуры сжатогр воздуха при расширении ограничено, соответственно ограничен и отбор тепла от радиатора.

Другим недостатком данной конструкции является то, что в ней не предусмотрена встроенная аспирационная система.

Это ухудшает условия труда сварщика и, как следствие, снижает его производительность

Таким образом, в данной горелке энергия сжатого воздуха используется только для относительного малоэффективного охлаждения теплонапряженных элементов.

Известна также горелка для дуговой сварки, содержащая отсасываюшую насадку, источник вакуума и рукав для отсоса вредных газов. В горелке источник вакуума размещен между рукавом и насадкой, при этом источник вакуума совмещен с насадкой, а выходная часть насадки выполнена в виде камеры смещения эжекто.г.

В процессе сварки выделяющиеся газы и аэрозоль подсасываются в насадку и далее, через рукав, удаляются из зоны сварки.

Недостатком такой горелкй является то, что охлаждение наиболее теплонапря— жепных элементов осуществляется за счет теплосъема потоком отсасываемого воздуха и подаваемым газом, что в ряде

В результате недостаточного охлаждения токоведущих элеMентов и наличия выступа в аспирационном тракте, образующего лабиринтный канал для всасываемого потока газопылевыделений, происходит засорение аэрозолем части токоведуших элементов, расположенных в насадке, и накопление аэрозоля перед выступом. Это приводит к резкому снижению теплоотдачи токоведушими элементами. 20

Кроме того, повышается аэродинамическое сопротивление аспирационного тракта, что резко снижает эффективность системы газоотсоса.

Энергия эжектирующего газа исполь- 25 зуется нерационально, поскольку в зоне наиболее низких температур (на выходе сопла) отсутствует омывание холодным воздухом теплонапряженных элементов.

Несмотря на то, что сопло эжектора яв- 50 ляется наиболее холодным элементом горелки, отсутствует ее непосредственный контакт с токоведущим корпусом. Кроме того, подаваемый к соплу эжектирующий газ не контактирует; с токоведущим корпусом, поскольку канал для его подачи выполнен в виде отдельной трубки.

Таким образом, энергия эжектируощего газа используется для удаления сварочных газов и аэрозоля и лишь косвен- 40 но, за счет эжектируемого загрязненного воздуха, участвует B охлаждении, что иеран ионально.

В случае использования такой конст— рукции для ручных горелок, имеющих

45 традиционно изогнутый участок токоподвода, длина нагнетательной части эжектора (камеры смешения и диффузора) определяется длиной прямого участка вблизи насадки. Нагнетательная способность эжектора существенно зависит от

50 длины камеры смещения и диффузора.

1!оскольку прямолинейный участок ограничен, выполнение камеры смещения и диффузора достаточной длины затрудне55 но.

Иоэтому эффективность работы эжектора в ручных горелках такой конструкции незначительна.

На токоподводящей трубке могут быть выполнены радиальные ребра, установленные в контакте с дном сопла для подачи рабочего газа.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая горелка в плоскости резь3 05&054 4

Наиболее близкой по технической суп ности и достигаемому эффекту к изобретению является горелка для электродуговой сварки в защитных газах с отсосом вредных выделений из зоны сварки, содержащая корпус, в котором встроен эжектор, имеющий социо для подачи рабочего газа с дном и выходным каналом, установленное на токоподводящей трубке олучеев нейостаточ но. концентричпо ей, и трубку для подачи рабочего газа. Горелка имеет сопло для подачи защитного газа и охватывающую его насадку для отсоса вредных выделе— ний из зоны сварки (3).

Однако это устройство характеризуется недостаточным охлаждением нагревающихся элементов вследствие того, что недостаточно используется холодный сжатый воздух, подаваемый в сопло эжектора, Воздух подается к соплу по отдельной трубке и не контактирует с нагретыми элементами, в частности с токоподводяшей трубкой.

Нагревающиеся элементы горелки создают значительные неудобства при ее эксплуатации, т.е. возможен перегрев рукоятки горелки.

11елью изобретения является обеспечение удобства при эксплуатации путем повышения эффективности охлаждения нагревающихся элементов и повышение эффективности использования энергии сжатого газа.

Эта цель достигается тем, что в горелке для электродуговой сварки в защитных газах с отсосом вредных выделений из.:зоны сварки, содержащей корпус, в котором встроен эжектор, имеющий установленное на токоподводяшей трубке концентрично ей сопло для подачи рабочего газа с дном и выходным каналом и трубку для подачи рабочего газа,а также сопло для подачи защитного газа и охватывающую его насадку для отсоса вредных выделений из зоны сварки, выходкой канал сопла для подачи рабочего газа образован его внутренней поверхностью и наружной поверхностью трубки для подачи рабочего газ а трубка для подачи рабочего газа установлена снаружи токоподводяшей трубки концентрично ей на радиальных ребрах.

5 958 ема корпуса, продольный разрез; на фиг, 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Горелка содержит корпус 1 с рукояткой, полость которого образует аспирационный канал 2. Токоподводяшая трубка

3 выполнена с радиальными ребрами 4.

Горелка имеет сопло 5 для подачи защит. ного газа и охватывающую его насадку

6 для отсоса вредных выделений из зоны сварки. В сопло 5 защитный газ подается io по трубке 7. В корпусе 1 горелки встроен эжектор, предназначенный для создания разрежения в аспирационном канале 2.

Эжектор имеет сопло 8 для подачи рабочего газа, с дном и вынодным каналом, $5 образованным внутренней поверхностью сопла 8 и наружной поверхностью трубки

9 для подачи рабочего газа. Трубка 9 установлена снаружи токоподводящей трубки 3, концентрично ей на радиальных реб2 рах 10. Ребра 4 токоподводяшей трубки

3 установлены в контакте с дном сопла 8. По трубке 11 рабочий газ, например сжатый воздух, подается в трубку 9.

Горелка работает следующим образом.

Электродная проволока подается в зону сварки по центральному каналу токоподводяшей трубки 3. Одновременно через трубку 7 и сопло 5 поступает защитный газ. Образующиеся в процессе сварки вредные газы и аэрозоль просасываются через насадку 6 и аспирационный канал 2 внутри корпуса 1 и по аспирационному шлангу удаляются из зоны сварки. Вакуум в аспирационном сопле создается за счет энергии рабочего эжектирующего газа, подаваемого по трубке

9 к соплу 8 эжектора. При этом рабочий (эжектирующий) газ омывает токоподводя-. шую трубку 3, отбирая часть выделяющегося тепла. На выходе сопла 8, выполненного, например в виде сопла Лаваля, происходит глубокое расширение рабочего (эжектируюшего) газа н, как следствие, резкое снижение его температуры. В результате образуется зона сильно охлажденного газа, омывающего трубку 9 пода чи рабочего (эжектирующего) газа. При этом теплосъем с токоподводяшей трубки 3 осуществляется через ребра 10.

Дно сопла 8, являясь также холодным

Ю элементом эжектора, благодаря контакту с ребрами 4 токоподводяшей трубки 3, интенсивно охлаждает последнюю.

Удаляемый загрязненный воздух и защитньN газ, омывая теплонапряженные элементы горелки, также охлаждает их.

054 6

Предлагаемая горелка обладает следу. ющими преимуществами по сравнению с прототипо м.

Наряду с эффективным удалением из зоны сварки пылегазовыделений обеспечивается эффективное охлаждение наиболее теплонапряженных элементов. Благодаря этому достигается рациональное использование эжектирующего газа.

Благодаря эффективному охлаждению возможна сварка на повышенных токах, что увеличивает производительность труда. При этом не происходит перегрева рукоятки, поскольку она находится в зоне эффективного охлаждения. формула изобретения

1. Горелка для электродуговой сварки в защитных газах с отсосом вредных выделений из зоны сварки, содержащая корпус, в котором встроен эжектор, имеющий установленное на токоподводящей трубке концентрично ей сопло для подачи рабочего газа н трубку для подачи рабочего газа, а также сопло для подачи за-. щитного газа и охватывакицую его насадку для отсоса вредных вьщелений из зоны сварки, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения удобства при эксплуатации путем повышения эффективности охлаждения нагревающихся элементов и повышения эффективности использования энергии сжатого газа, выходной канал сопла для подачи рабочего газа образован его внутренней поверхностью и наружной поверхностью трубки для подачи рабочего газа, а трубка для подачи рабочего газа установлена снаружи токоподводящей трубки концентрично ей на радиальных ребрах.

2. Горелка по п. 1, о т л н ч а ю— щ а я с я тем, что, на токоподводяшей трубке выполнены радиальные ребра, установленные в контакте с дном сопла для подачи рабочего газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ж 599938, кл. В 23 К 9/16, 28.06.76

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2420605, кл. В 23 К 9/16, 27.09.76.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2457424, кл. В 23 К 9/16, 01. 03.77. (прототип).

Составитель Г. Квартальнова

Редактор С. Тимохина Техред М.Тепер Корректор М. Шароши

Заказ 66 83 / 1 4 Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комытета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4