Газовый резак

(57) Изобретение относится к термической резке металлов и может быть использовано в машиностроении,металлургии, электротехнической промышленности и других отраслях народного хозяйства. Техническая задача, решаемая изобретением - повышение производительности и качества резки стальных заготовок от 1 мм за счет эффективности использования топлива, улучшения подачи и перемешивания топливно-кислородной подогревающей смеси. Технический результат достигается тем, что в газовом резаке, содержащем головку с внутренним и наружным мундштуками, между которыми образована полость, и центральным каналом для подачи режущего кислорода в сопло внутреннего мундштука, трубопроводы для подвода подогревающего кислорода и горючего газа, размещенную в головке смесительную камеру и инжектор, установленный на ходе в смесительную камеру через инжекционную камеру, включающую всасывающий канал и диффузор, выходной конец инжектора установлен во всасывающем канале инжекционной камеры с возможностью перемещения его вдоль оси всасывающего канала, причем отношение длины всасывающего канала к его диаметру составляет 2,7 - 3,2, а в концевой части всасывающего канала выполнены винтовые канавки. 4642 1 Изобретение относится к термической резке металла и может быть использовано в машиностроении, металлургии, судостроении, электротехнической промышленности и других отраслях народного хозяйства. В газовом резаке, принимаемом за прототип изобретения, трубопроводы для подвода топливного газа и подогревающего кислорода введены в головку резака, где и происходит смешение топлива и кислорода (патент РБ 1339, МПК В 23 К 7/00, 1996). Смешение начинается во входном канале инжекционной камеры, где поток подогревающего кислорода переходит в сужающийся канал, а топливо подсасывается через кольцевой зазор. Недостатком прототипа является то, что зазор для подсоса горючего газа не регулируется и изменяет расход топлива при резке металлов различной толщины в узком диапазоне за счет увеличения расхода подогревающего кислорода. Кроме того, поток подогревающего кислорода поступает в канал внезапного расширения, где происходит повышение давления, и следовательно затрудняется подсос топлива и снижается инжекционная способность резака. Качество смешения топлива и кислорода во всасывающем канале определяется только градиентами скорости в потоке, которые уменьшаются вследствие нарастающего вязкого слоя. Это приводит к ухудшению качества смешения топливно-кислородной смеси и сказывается на эффективности горения и качестве резки. Техническая задача, решаемая предполагаемым изобретением, - повышение производительности и качества резки стальных заготовок от 1 мм за счет эффективности использования топлива, улучшение подачи и перемешивания топливно-кислородной подогревающей смеси. Технический результат достигается тем, что в газовом резаке, содержащем головку с внутренним и наружным мундштуками, между которыми образована полость, и центральным каналом для подачи режущего кислорода в сопло внутреннего мундштука, трубопроводы для подвода подогревающего кислорода и горючего газа, размещенную в головке смесительную камеру и инжектор, установленный на входе в смесительную камеру через инжекционную камеру, включающую всасывающий канал и диффузор, выходной конец инжектора установлен во всасывающем канале инжекционной камеры с возможностью перемещения его вдоль оси всасывающего канала, причем отношение длины всасывающего канала к его диаметру составляет 2,7-3,2, а в концевой части всасывающего канала выполнены винтовые канавки. На фиг. 1 представлен продольный разрез резака. Газовый резак содержит головку 1 с центральным каналом 2 для режущего кислорода и каналом 3 для горючей смеси, связанным со смесительной камерой 4, кольцевой камерой 5, с кольцевым зазором 6 для выхода топливной смеси. Газовый резак содержит трубопровод 7 для подачи режущего кислорода, трубопровод 8 для подогревающего кислорода, расположенный в трубопроводе 9 для горючего газа. Инжектор 10 своей узкой частью входит во всасывающий канал 11 инжекционной камеры 12 с возможностью осевого перемещения вместе с трубопроводом 8 с помощью винта 13, на выходе из всасывающего канала выполнены винтовые канавки 14. Между инжектором 10 и инжекционной камерой 12 имеется зазор 15 для прохождения подсасываемого горючего газа, а всасывающий канал 11 на входе в смесительную камеру 4 имеет диффузор 16. Резак работает следующим образом От баллона с кислородом (не показан) через редукторы (не показаны) кислород поступает по двум трубопроводам 7 и 8. По трубопроводу 7 режущий кислород поступает в центральный канал 2 головки 1. По трубопроводу 8 подается подогревающий кислород, который поступает в центральный канал инжектора 10, во всасывающий канал 11 инжекционной камеры 12, создавая в ней разрежение, что обеспечивает подсос горючего газа, поступаемого по трубопроводу 9, через зазор 15 во всасывающий канал 11 инжекционной камеры 12. Во всасывающем канале 11 кислород и топливо перемешиваются, причем интенсивности смешения способствуют винтовые канавки 14. Проходя через диффузор 16, газовый поток перемешивается за счет дополнительной турбулизации течения, проходит в смесительную камеру 4, по каналу 3, поступает в кольцевой канал 5, кольцевой зазор 6, выходит из мундштука и сгорает. Введение инжектора 10 во всасывающий канал 11 инжекционной камеры 12 позволяет повысить инжекционную способность. При небольшом различии размеров наименьшего проходного сечения инжектора 10 и всасывающего канала 11 во всасывающем канале давление минимально, а условия смешения наиболее благоприятны. Установка инжектора 10 с возможностью осевого перемещения его с помощью винта 13 позволяет путем изменения величины зазора 15 между инжектором 10 и инжекционной камерой 12 отрегулировать необходимый подсос горючего газа. Наличие винтовых канавок 14 в концевой части всасывающего канала 11 способствует турбулизации потока смеси горючего газа с кислородом, что улучшает их перемешивание. Если соотношение длины и диаметра всасывающего канала меньше 2,7, то заготовки металла толщиной меньше 3 мм разрезаются с образованием грата, при увеличении этого соотношения более 3,2 увеличиваются габариты канала без улучшения результатов перемешивания, снижается чистота поверхности реза. Использование предложенной конструкции газового резака позволяет повысить инжекционную способность, регулировать содержание топлива в топливно-кислородной смеси, улучшить смешение газов, что сказывается на качестве его работы и позволяет производить резку стальных заготовок от 1 мм без грата. 4642 1 Газовый резак, содержащий головку с внутренним и наружным мундштуками, между которыми образована полость, и центральным каналом для подачи режущего кислорода в сопло внутреннего мундштука,трубопроводы для подвода подогревающего кислорода и горючего газа, размещенную в головке смесительную камеру и инжектор, установленный на входе в смесительную камеру через инжекционную камеру,включающую всасывающий канал и диффузор, отличающийся тем, что выходной конец инжектора установлен во всасывающем канале инжекционной камеры с возможностью перемещения его вдоль оси всасывающего канала, причем отношение длины всасывающего канала к его диаметру составляет 2,7-3,2, а в концевой части всасывающего канала выполнены винтовые канавки. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.