Горелка для дуговой сварки

 

Изобретение относится к дуговой сварке , в частности к сварке плавящимся электродом в среде защитных газов с отсосом пылегазовыделений из зоны сварки, и может быть использовано в различных отраслях промышленности при пол автоматической сварке Цель изобретения - повышение эффективности отсоса газопылевыделений из зоны сварки путем закрччивания центрального ядра и периферийного потока отсасываемого газа и регулировки количества отсасываемого газа из периферийной зоны Горелка состоит из цилиндрического аспирационного сопла 2, газозащитного сопла 6, регулировочного кольца На ней поверхности сопла 2 выполнены винтовые прорези с отогнутыми кромками в сторону набегающего потока отсасываемого га за Регулировочное кольцо установлено с возможностью перемещения по винтовомч направляющему канал} 19 при помощи шпинька 18 и фиксации его винтом 21 1 з п ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ!ИАЛИСТИЧ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„, 162О242 (51) 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4488112/27

-(22) 17.08.88 (46) 15.01.91. Бюл. № 2 (71) Специальный проектно-конструкторский институт Министерства сельскохозяйственного и тракторного машиностроения (72) М. Я. Фарберович, В. А. Лукашев и Л. Л. Лукашева (53) 621.791.75.034 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1062960, кл. В 23 К 9/16.

Авторское свидетельство СССР № 1232417, кл. В 23 К 9/16. (54) ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к дуговой сварке, в частности к сварке плавящимся электродом в среде защитных газов с отсосом пылегазовыделений из зоны сварки, 2 и может быть использовано в различных отраслях промышленности при полуавтоматической сварке. Цель изобретения — повышение эффективности отсоса газопылевыделений из зоны сварки путем закручивания центрального ядра и периферийного потока отсасываемого газа и регулировки количества отсасываемого газа из периферийной зоны. Горелка состоит из цилиндрического аспирационного сопла 2, газозащитного сопла 3, регулировочного кольца. На наружней поверхности сопла 2 выполнены винтовые прорези с отогнутыми кромками в сторону набегающего потока отсасываемого газа. Регул и ровоч ное кольцо установлено с возможностью перемещения по винтовому направляющему каналу 19 при помощи шпинька 18 и фиксации его винтом 2! . ! з.п. ф-лы, 3 ил.

1620242

Изобретение относится к дуговой сварке, в частности к сварке плавящимся электродом в среде защитных газов с отсосом пылегазовыделений из зоны сварки, и может быть использовано в различных отраслях промышленности при полуавтоматической сварке.

Целью изобретения является повышение эффективности отсоса газопылевыделений из зоны сварки путем закручивания центрального ядра и периферийного потока отсасываемого газа и регулировки количества отсасываемого газа из периферийной зоны.

На фиг. 1 показано отсасывающее сопло, установленное на горелке, общий вид; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1.

На рукоятке горелки 1 установлено при помощи резьбового соединения отсасывающее аспирационное сопло 2 для отсоса пылегазовыделений. По центральной оси горелки 1 установлено газозащитное сопло

3 для подачи защитного газа в зону горения дуги. Наружная поверхность сопла

3 и внутренняя поверхность сопла 2, которые установлены концентрично, образуют кольцевой канал 4 для удаления вредностей, выделяющихся в процессе сварки, в систему отсоса пылегазовыделений. На внутренней поверхности сопла 3 выполнены винтовые канавки 5 для закручивания потока защитного газа.

Между плоскостями срезов сопел 2 и 3 на выходе в канал 4 размещен лопастной завихритель 6, состоящий из изогнутых лопастей 7, наклоненных под углом к оси горелки. Лопасти 7 крепятся к втулке 8, концентрично охватывающей сопло 3, и к буртику 9, соединенному с втулкой

10. Втулка 10 при помощи резьбового соединения прикреплена к соплу 2. Буртик

9 имеет кольцевую коническую проточку 11, образующую козырек 12. Наружные криволинейные кромки лопастей 7 образуют усеченную конусообразную боковую поверхность с выпуклой криволинейной образую,цей, большее основание которой совмеще,«о со срезом сопла 2, а меньшее обращено к зоне сварки.

Угол наклона лопастей 7 обеспечивает закрутку потока газопылевыделений в сторону, противоположную закручиванию потока защитного газа, так как направление наклона лопастей 7 противоположно направлению закручивания винтовых канавок 5. На поверхности сопла 2 выполнены продольные прорези 13, расположенные ьо винтовой линии с равномерным шагом. Одна из кромок 14 прорезей 13 отогнута наружу, выполнена криволинейной и обращена выпуклой стороной 15 к набегающему потоку отсасываемого газа. Таким образом в боковой поверхности сопла 2 образуются прорези !

3 для прохода отсасываемого газа, 5

Для регулировки количества отсасываемого воздуха эквидистантно внутренней поверхности сопла 2 расположено регулировочное кольцо 16 с окнами 17, совмещенными в начальном положении с прорезями 13. В верхней части регулировочного кольца 16 имеется шпенек 18, перемещающийся в винтовом направляющем канале 19, выполненном в стенке сопла 2. На шпенек 18 одев;ется шайба 20 и при помощи резьбового соединения навинчиваются стопорные вы— ты 21.

Отсасываю цее соп,".о работает следующим образом.

Сварочная проволока по центральной оси горелки 1 и сопла 2 подается к изделию.

Защитный газ подается через сопло 3.

При прохождении по соплу 3 поилок "-ацитного газа закручивается при помон;и винтовых канавок 5, образуя вихревой газовый колокол, расширяющийся по направлению к зоне сварки. Одновременно в зоне сварки формируется восходящий поток пылегазовыделений, формирующийся в виде конического аэрозольного колокола, расширяющегося по направлению к рукоятке горелки 1, При помощи побудителя тяги (например, эжектора или вакуум-насоса) чеоез канал 4 производится отсос образующихся. пылегазовыделений.

Применение закрученного потока защитного газа способствует повышению аэродинамической устойчивости газовой защиты, снижению рас ода защитного газа и улучшению качества сварочного шва.

Одновременно сварочный аэрозоль, увлекаемый восходящим конвективным потоком, поднимается. Ядро конвективного потока в центральной его части попадает в зону действия центрального закрученного потока, создаваемого при отсосе газа через лопастной завихритель 6. При этом поток газопылевыделений закручивается завихрителем 6 и верхняя часть его подтекает под козырек 12 буртика 9 и далее удаляется через канал 4 в систему аспирации и отсоса сварочного аэрозоля. В периферийной зоне расширяющего гэрозольного потока происходит охлаждение конвективной струи и ее размывание. При этом происходит прорыв вредностей за пределы действия центрального отсоса через сопло 2 и завихритель 6. Особенно часто прорыв вредностей наблюдается при сварке в

«коробочку», при больших скоростях сварки, при отклонении оси горелки от вертикали на угол более 15 . При этом эффективность удаления только центральным закрученнь.м потоком оказывается недостаточной.

В конструкции периферийная часть конвективного потока вредностей, не уловленная завихрителем 6 и прорывающаяся за пределы буртика 9, попадает в зону дей1620242

Форму.га изобретения

Геометрические и аэродинамические пара- 1. Горелка для дуговой сварки, содерметры завихрителя позволяют обеспечить ус- 25 жашая наружное аспирационное сопло, внуттойчивую направленность движения вихре- - "" рекнее сопло для подачи защитного газа вого потока в верхней части аэрозольного - с винтовыми канавками на внутренней поколокола в зоне отсоса. верхности и лопастной завихритель с криТаким образом, удаление газопылевыде- волинейными наружными кромками, отгилений из зоны сварки отсасывающим соп- . чающаяся тем, что, с целью повышения лом производится двумя закрученными по- 30 эффективности отсоса газопылевыделений из токами — центральным и периферийным зоны сварки путем закручивания центральпри четкой границе раздела спектров и воз- ного ядра и периферийного потока отсаможности регулировки соотношений их пара- сываемого газа, наружная поверхность асметров. Эти потоки имеют большую даль- пирационного сопла выполнена с прорезянобойность и глубину спектров всасывания, ми, расположенными по винтовой линии, что позволяет организовать эффективное 35 при этом наружние кромки прорезей отоудаление вредностей из зоны сварки даже гнуты в сторону рабочего торца. при сложных условиях технологического 2. Горелка ио и, 1, отличающаяся тем, процесса (большие величины электрода и что, с целью повышения эффективности скорости сварки; большой угол наклона к отсоса газопылевыделений путем регулироввертикали, сварка в «коробочку»). 4 ки количества отсасываемого газа из периПри закрутке потока и подтекании его - ферийной зоны, она снабжена регулировочпод криволинейные кромки 14, расположен- ным кольцом с окнами, расположенным ные по винтовой линии прорезей 13, во концентрично внутренней поверхности сопла внутренней полости сопла 2 в кольцевом для подачи защитного газа, при этом кольканале 4 создается зона разрежения вслед- цоустановленос возможностью перемещения ствие действия центрального кольцевого за- 45 в осевом и радиальном направлениях. ствия периферийного закрученного потока, создаваемого прорезями 13, расположенными по винтовой линии, подтекает под кромки 14 прорезей 13 и удаляется через них в кольцевой канал 4.

Для регулировки количества отсасываемого через прорези 13 воздуха производится перемещение кольца 16 при помощи шпенька 18 в канале 19 и фиксация его винтами 21.

Таким образом, в конструкции имеется возможность четкого разграничения зоны действия центрального и периферийного закрученного потока и регулировки расхода удаляемого воздуха через прорези 13. При.этом выполнение прорезей 13 наклонными по винтовой линии увеличивает эффективность крутки периферийного потока, а выполнение прорезей 13 с кромками 14, отогнутыми в направлении набегающего потока, позволяет осуществить подтекание закрученного потока под кромки 14 без увеличения толщины стенки сопла 2, и соответственно, без увеличения его массы. вихрителя 6. Вследствие этого центральный закругленный поток эжектирует газ через прорези 13 и происходит его дополнительная подкрутка. При этом увеличивается эффективность отсоса с оптимальным, с аэродинамической точки зрения, перераспределением составляющих скорости потока за счет закрутки потоков. Два закрученных потока имеют более резкую гра и и цу раздела и ио„0 вышенную аэродинамическую устойчивость к, возмущающим воздействиям внешней среды.

Повышение эффективности удаления вредностей при больших вылетах сварочной проволоки и возмущающих воздействиях окру., жающего воздуха при одновременном coxpal5 ненни " качества зищаты позволяет снизить расход удаляемого газа, что ведет к снижению мощности побудителя тяги в системе и соответственно позволяет экономить, тепловую и электрическую энергию, что дает значительный технико-экономический эф20 фект!

620242

4- А(пЯерщяф

Составитель Н. Бойцов

Редактор Т. Парфенова ТехредА. Кравчук Корректор Т. Малец

Заказ 4208 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат <Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101