Устройство для отсоса газов при тепловой перфорации отверстий

 

Изобретение используется для перфорации решеток огневым способом. Устройство содержит поворотную колонну 1 с шарнирными рамами 2 иЗ. На раме 2 установлен ведущий механизм 4, резак 6 и вытяжное сопло 7. На раме 3 соосно резаку 6 закреплено вытяжное сопло 8. Сопла 7 и 8 гибкими трубопроводами соединены с коллектором 11. В коллекторе установлена дроссельная заслонка 12. Устройство оснащено жидкостным манометром с поплавком, через шток связанным с электрическим контактом. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ss)s В 23 К 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4820707/08 (22) 03,05.90 (46) 23,11.92. Бюл, № 43 (75) И.К. Герасимович (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 686838, кл. В 23 К 7/02, 1977, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТСОСА ГАЗОВ ПРИ

ТЕПЛОВОЙ ПЕРФОРАЦИИ ОТВЕРСТИЙ (57) Изобретение используется для перфорации решеток огневым способом. Устрой„„5JJ „„1776509 А1 ство содержит поворотную колонну 1 с шарнирными рамами 2 и3. На раме 2 установлен ведущий механизм 4, резак 6 и вытяжное сопло 7. На раме 3 соосно резаку 6 закреплено вытяжное сопло 8, Сопла 7 и 8 гибкими трубопроводами соединены с коллектором

11, В коллекторе установлена дроссельная заслонка 12. Устройство оснащено жидкостным манометром с поплавком, через шток связанным с электрическим контактом. 7 ил.

1776509

25 производят по контуру верхнего шаблона, по которому перемещают резак. Это павы- 30

50

Изобретение относится к газовой и плазменной резке листового металла при тепловой перфорации отверстий и отсоса газов при этой операции. Данное устройство можно использовать для перфорации решеток огневым способом с отсосом вредных веществ через местные отсосы. Местные отсосы предназначены для отвода и транспортирования аспирационного воздуха, содержащего тонкодисперсный аэрозоль, оксиды и озон, Известна шарнирная газорезательная машина, в которой отсос вредных газов производится через два соосно расположенных местных отсоса, это позволяет снизить мощность вентиляционной системы по сравнению со стационарной вентиляционной системой, К недостатку данного устройства следует отнести, что при перфорации отверстий, которая связана с частым прореэанием сквозных отверстий, отсос вредных газов ведется не эффективно.

Известен тепловой способ вырезки отверстий, при котором разрезаемая заготовка располагается между двумя шаблонами, выполненными из огнеупорного материала.

В этом способе резку листового материала шает точность и чистоту вырезаемых отверстий.

В данном способе не раскрывается устройство для удаления вредных газов, выделяемых при вырезании отверстий в обрабатываемой заготовке.

Целью данного изобретения является повышение эффективности отсоса вредностей из зоны резки при тепловой перфорации отверстий в обрабатываемой заготовке.

Устройство, содержащее поворотную колонну, на которой смонтированы соосно верхняя и нижняя шарнирные рамы. На верхней шарнирной раме установлен ведущий механизм с магнитным пальцем. На оправке верхней рамы закреплен резак, закрыты . верхним вытяжным соплом. На нижней раме соосно резаку установлено также вытяжное сопло. Оба сопла через гибкие трубопроводы соединены с коллектором вытяжной системы, внутри которого установлена дроссельная заслонка. Устройство оснащено жидкостным манометром с поплавком, который через свой подвижный контакт имеет возможность взаимодействия с двумя парами неподвижных контактов системы управления приводом дроссельной заслонки.

На фиг.1 изображен общий вид устройгтва для отсоса газов при тепловой перфо5

20 рации отверстий, На столе данного устройства показана обрабатываемая заготовка, в которой под резаком еще не прорезано сквозное отверстие. B коллекторе данного вида пунктиром изображена дроссельная заслонка. Здесь показано место разреза по

А — А, На фиг,2 изображен общий вид устройства для отсоса газов при тепловой перфорации отверстий. На столе данного устройства показана обрабатываемая заготовка, в которой под резаком уже прорезана часть сквозного отверстия. В коллекторе данного вида пунктиром изображена открытая дроссельная заслонка. Здесь показано место разреза по Б-Б.

На фиг,3 изображен разрез А — А; на фиг.4 — разрез Б — Б; на фиг,5 — поплавковый датчик0-образного жидкостного манометра в статическом состоянии. Здесь показано, как подвижный контакт в его корпусе висит на нижних неподвижных контактах, при этом его поплавок погружен в рабочую жидкость не на полный уровень погружения 1.

На фиг,б изображен поплавковый датчик 1.Г -образного жидкостного манометра в момент, когда под резаком прорезано сквозное отверстие.

На фиг.7 изображен поплавковый датчик Г-образного жидкостного манометра в момент, когда под резаком в обрабатываемой заготовке не успели прорезать сквозное отверстие .

Устройство для отсоса газов при тепловой перфорации отверстий в статическом состоянии содержит поворотную колбу 1, на которой смонтированы соосно верхняя 2 и нижняя 3 шарнирные рамы. На верхней шарнирной раме установлен ведуЩий механизм 4 с магнитным пальцем, на который одето центрирующее устройство. Этот магнитный палец через его центрирующее устройство сопрягается с отдельными перфорированными отверстиями в эталонном шаблоне 5, На оправке закреплен резак

6 закрытый вытяжным соплом 7.верхней рамы.

На нижней раме соосно резаку 6 также выполнено вытяжное сопла 8. Сопла 7 и 8 гибкими трубопроводами 9 и 10 соединены с коллектором 11 вытяжной системы, внутри которого установлена дроссельная заслонка 12, Устройство оснащено жидкостным манометром 13 с поплавком 14. Правый штуцер манометра 13 сообщается с атмосферным давлением. Левый штуцер этого манометра имеет воронку с вентилем, в нижней части манометра также установлен вентиль. Поплавок манометра 14 через шток связан с подвижным электрическим контак1776509

10

25

40

55 том 15 и находится в герметичном корпусе

16. Верхняя часть этого корпуса имеет два неподвижных контакта, положение которых по высоте можно регулировать при помощи резьбовой головки с уплотнением, В нижней части корпуса 16 имеются два неподвижных контакта, положение которых не регулируется. Верхние неподвижные контакты входят в электроцепь обмотки соленоида 17, а нижние неподвижные контакты входят в электроцепь обмотки соленоида 18, На оси дроссельной заслонки 12 закреплен рычаг 19. Этот рычаг свободным своим концом поочередно может взаимодействовать с постоянно замкнутыми контактами 20 и 21. Ось дроссельной заслонки

12 соединена через необратимую муфту 22 со шкивом 23. Сердечники соленоидов 17 и

18 при помощи гибкого тросика,намотанного на шкив 23,могут управлять положением дроссельной заслонки 12. йэ коллекторе 1,1 установлен вентилятор 24, всасывающая часть которого через упомянутый коллектор и гибкий трубопровод 9, внутренняя часть которого через отдельную трубку сообщается с левым штуцером -образного жидкостного манометра 13, На столе 25 устанавливается обрабатываемая заготовка

26, Подготовка к работе предлагаемого устройства. В жидкостной манометр 13 медленно заливают рабочую жидкость типа воды или жидкости, имеющую меньший удельный вес. Заливку производят через во- 3 ронку данного манометра. Эту операцию производят, когда на оба конца штуцеров данного манометра действует одинаковое атмосферное давление (cM. фиг.5). При заливке рабочей жидкости в манометр расстояние между его подвижным контактом и неподвижными нижними контактами будет увеличиваться. Как только это расстояние достигнет примерно 5.0 мм вентиль, находящийся под воронкой, закрыть. 4

Производим замер размера I глубины погружения поплавка 14 в рабочую жидкость манометра 13 дпя последующего определения уровня данной рабочей жидкости, При данном измерении рабочая. жидкость в обоих концах штуцеров манометра 13 будет стоять на одном уровне. Под вытяжным соплом 8 расположена емкость с водомерным стеклом в нее заливают воду до третьей части водомерного стекла.

На столе 25 устанавливается обрабатываемая заготовка 26 соосно эталонному шаблону 5. (При повышенных требованиях к точности и чистоге абраг::пываемых перфорированных отверст ий. огч 1аба тываемую заготовку можно расположить между двумя шаблонами, изготовленными из огнеупорного материала. На чертежах эти шаблоны не показаны).

На магнитный палец ведущего механизма 4 одевают центрирующее устройство, верхнйй торец этого устройства вставляют в одно из отверсгий эталонного шаблона 5, Резак 6 устанавливается на циркульной оправке на определенном расстоянии от оси вращения его в зависимости от диаметра вырезаемого цилиндрического отверстия.

При вырезании конических отверстий в обрабатываемой заготовке резак 6 устанавливают под углом образующего конуса вырезаемого отверстия, (На фиг. не показано), Включим вентилятор 24, затем начнем резаком 6 прорезать первое отверстие в обрабатываемой заготовке 26, предназначенной для перфорации.

Замеряем величину перепада давления на нашем U-образном, жидкостном манометре 13 в двух случаях и дадим им следующие обозначения; АР1 и ЬР2. а) Первый замер производим до прорезания сквозного отверстия в обрабатываемой заготовке 6, когда металл обрабатываемой за< отовки насквозь не и рорезан, и через верхнее. вытяжное сопла вытягивается весь объем продуктов сгорания при закрытой дроссельной заслонке 12. В этом замере величину перепада давления, указанную на нашем манометре, обозначим

АР >. (На чертежах отдельно АР1 не показан,, б) Второй замер производим после прорезания резаком 6 сквозного отверстия в обрабатываемой заготовке. когда часть энергии рабочего газа или сжатого воздуха плазмотрона выходит через прорезное отверстие и не попадает в верхнее вытяжное сопло, .Величину данного перепада давления, указанную на нашем манометре, обозначим АР2. При этом перепаде давления дроссельная заслонка 12 должна быть открыта.

Зависимость между двумя перепадами давлений ЛР > ЛР2.

Выключаем резак 6 с вентилятором 24 и продолжаем наладку нашего манометра. На малую величину открываем нижний вентиль манометра 13. Рабочая жидкость из нашего манометра потихоньку станет вытекать.

Сначала подвижный контакт 15 дойдет до нижних неподвижных контактов, затем этот подвижный контакт повиснет на нижней паре неподвижных контактов. Уровень рэбочей жидкости в жидкостном манометре 13 будет продолжать опускаться, при этом на1776509 чнет уменьшаться первоначальный уровень погружения поплавка I. KBK только он до (2 стигнет величины! - ----- —, нижний вентиль манометра закрыть (см. фиг.5 и 6). устанавливаем верхнюю пару неподвижных контактов нашего манометра (при помощи резьбовой регулировки) до достижения размера между двумя парами неподЛР1 ЛР2 вижных контактов . Поскольку жидкость практически не сжимаемая, то при поднятии ее уровня в левом штуцере на Р1 Р2 величину 2 она в правом штуцере на эту же величину опустится. С целью получения электрических сигналов для управления дроссельной заслонкой 12 при помощи соленоидов 17 и 18 мы к левому штуцеруУ-образного жидкостного манометра подводим часть вакуума от вентилятора для засасывания рабочей жидкости этого манометра вместе с его поплавком и подвижным электрическим контактом, Подвижный постоянно замкнутый контакт электроцепи каждого устанавливается таким образом, что после срабатывания его соленоида, поворачивается рычаг, закрепленный одним концом на оси дроссельной заслонки, а второй конец этого рычага нажимает на кнопку передвижного постоянно замкнутого контакта. Это способствует экономному расходыванию электроэнергии, идущей на привод соленоидов и предотвращает neperpea катушек соленоидов во время их работы.

Работа предлагаемого устройства.

Включаем вентилятор 24 и подключаем электропитание к электроцепям соленоидов 17 и 18. В одно из отверстий эталонного шаблона 5 вставляем центрирующее устройство с пальцем ведущего механизма.

Давление рабочего газа резака или сжатого воздуха плазматрона до сквозного прорезания отверстия в обрабатываемой заготовке 26 преобразуется в продукты сгорания, объем которых располагается под соплом 7 и создает подпор для движения потока загрязненного воздуха,.идущего по трубопроводу 9. Этот подпор способствует увеличению скорости потока. До сквозного прорезания отверстия в обрабатываемой заготовке 26 указанные продукты сгорания не могут попасть в сопло 8. Путь потока загрязненного воздуха, идущего по трубопроводу 9 к входному патрубку вентилятора

24 меньше, нежели путь потока. идущего по трубопроводу 10 к тому же входному патрубку вентилятора 24. Скорость верхнего поторавление дроссельной заслонкой 12 будет

50 повторяться в указанной последовательности, Если тепловая перфорация обрабатываемой заготовки производилась без размещения ее между двумя шаблонами из огнеупорного материала, то тогда на торцах данной заготовки образовались наплывы.

Для снятия данных наплывов после тепловой перфорации обрабатывают плоскости перфорированного листа на карусельном станке, 10

45 ка загрязненного воздуха. идущего по гибкому трубопроводу 9 выше скорости потока чистого воздуха, подсасываемого в сопло.8 и идущего по трубопроводу 10 при открытой дроссельной заслонке 12.

До сквозного прорезания отверстия в обрабатываемой заготовке 26 в левом штуцере жидкостного манометра 13 создается повышенное разряжение от силы тяги потока, идущего по трубопроводу 9, с которым через отдельную трубку соединен левый штуцер жидкостного манометра, При этом подвижный контакт 15 замкнет верхние неподвижные контакты жидкостного манометра 13, и соленоид 17 закроет дроссельную заслонку 12. В этот момент времени постоянно замкнутый контакт 21 от поворота рычага 19 разомкнет электроцепь этого соленоида (см. фиг.1 и 4).

Как только в обрабатываемой заготовке

26 будет прорезано сквозное отверстие, часть давления рабочего газа резака или сжатого воздуха плазматрона через прореза нное отверстие станет выходить под заготовку — поток загрязненного воздуха. Здесь будет происходить процесс эжектирования

Эжектирование в начале прорезания сквозного отверстия в обрабатываемой заготовке засасывает основную массу загрязненного воздуха, который идет в противоположном направлении от направления движения загрязненного воздуха, идущего через верхнее сопла 7, соединенное с гибким трубопроводом 9, Это вызывает торможение движения потока загрязненного воздуха, идущего внутри гибкого трубопровода 9.

Именно поэтому в данный момент падает перепад давления на жидкостномУ-образном манометре 13. Подвижный контакт

15 замкнет нижнюю пару неподвижных контактов данного манометра. Соленоид 18 откроет дроссельную заслонку 12, а постоянно замкнутый контакт 20 от рычага

19 разомкнет электроцепь данного соленоида (см. фиг.2 и 3), В дальнейшем при прорезании других отверстий обрабатываемой заготовки 26 уп1776509

Формула изобретения

Устройство для отсоса газов при тепловой перфорации отверстий, содержащее опорный коллектор, на котором смонтированы расположенные по обе стороны рабочей зоны, кинематически связанные между собой шарнирные рамы, на одной раме смонтирован резак с циркульной оправкой и отсасывающим соплом и привод перемещения резака, на другой раме смонтировано соосно с резаком отсасывающее сопла, оба сопла соединены с отсасывэющим соnnoM,0òë è÷ à þ ùååñÿ тем, что,с целью повышения зффективности отсоса вредностей из зоны резки, отсасывающэя система

5 оснащенаЮобразным жидкостным манометром с поплавком, в опорном коллекторе на оси установлена приводная дроссельная заслонка, привод заслонки оснащен системой управления приводом заслонки с неподвиж10 ными контактами. а поплавок установлен с возможностью взаимодействия с неподвижными контактами.

3776509, p" grnA парр

D0ll

g T76500

177б509

Составитель И. Герасимович

Техред М.Моргентал Корректор Н. Слободяник

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. yr:.Ãàãàðèíà, 101

Заказ 4092 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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