Горелка для газопламенной наплавки

 

Изобретение относится к газотермическому напылению порошками, а конкретно к горелкам, используемым при газотермическом напылении и может быть использовано в машиностроении для повышения надежности путем исключения обратных выбросов порошка и расширения диапазона расхода порошка. Сущность изобретения: горелка снабжена дополнительной вставкой, а также камерой для создания горюче-порошковой смеси с регулируемым по величине объемом, размещенной за первой камерой, а также за узлом подачи порошка по ходу движения газа. При этом дополнительная вставка расположена между камерами. Причем камеры, вставки, канал подвода окислительного газа и канал ввода смеси в головку расположены на одной оси. Кроме того, канал для газа носителя порошка совмещен с каналом подачи окислительного газа. В дополнительной камере в качестве сопла эжектора использовано осевое отверстие дополнительной вставки. При этом в качестве сопла эжектора в основной камере использован канал для подачи газа окислителя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к сварке, в частности к горелкам для газопламенного напыления порошковых материалов и может быть использовано в ремонтном, серийном, массовом производствах.

Известна горелка для газопламенного напыления порошковых материалов, описанная в [1] Недостатком известной горелки является то, что смесительная камера ее выполнена заданного объема и расположение ее задано в постоянном местонахождении относительно бокового канала для ввода порошка. Это снижает надежность работы в процессе эксплуатации, не обеспечивается возможность регулирования производительности.

Известна горелка, конструкция которой описана во [2] Известная горелка обеспечена возможностью возвратно-поступательного перемещения жиклера относительно канала для ввода порошка, но при этом эжектор закреплен жестко относительно канала для ввода порошка. Отсутствие возможности совмещенного возвратно-поступательного перемещения эжектора и жиклера относительно канала для ввода порошка снижает надежность работы горелки в работе, не обеспечивает возможность регулирования производительности и не исключает обратных ударов через боковой канал для подачи порошка. В процессе работы при настройке жиклера на максимальную производительность возникает возможность попадания транспортирующего газа в боковой канал, вследствие обратного удара наблюдаются выбросы напыляемого порошка из бункера.

Известна горелка для газопламенного напыления [3] содержащая головку, корпус с каналом подачи окислительного газа, каналом подвода горючего газа, объединенными перед головкой в один канал, а также узел подачи порошка, содержащий смесительную камеру с регулируемым объемом и вставку, установленную перед эжектором с возможностью осевого перемещения.

Недостатком известного устройства является обратный выброс порошка вследствие обратных ударов.

Цель изобретения повышение надежности путем исключения обратных выбросов порошка, и расширение диапазона расхода порошка.

Поставленная цель достигается тем, что горелка для газопламенной наплавки, включающая головку, корпус с каналом подачи окислительного газа, каналом подвода горючего газа, объединенными перед головкой в один канал, а также узел подачи порошка, содержащий смесительную камеру с регулируемым объемом и вставку, установленную перед эжектором с возможностью осевого перемещения, согласно изобретению снабжена дополнительной вставкой, а также камерой для создания горючепорошковой смеси с регулируемым по величине объемом, размещенной за первой камерой, а также за узлом подачи порошка по ходу движения газа, при этом дополнительная вставка расположена между камерами, причем камеры вставки, канал подвода окислительного газа и канал ввода смеси в головку расположены на одной оси. Кроме того канал для газоносителя порошка совмещен с каналом подачи окислительного газа, в дополнительной камере в качестве сопла эжектора использовано осевое отверстие дополнительной вставки, при этом в качестве сопла эжектора в основной камере использован канал для подачи газа окислителя.

На фиг. 1 представлена горелка для газопламенной наплавки, общий вид; на фиг. 2 узел для подвода порошка в разрезе.

Горелка содержит загрузочный бункер 1, ствол 2, соединенный при помощи корпуса 3 с сопловым наконечником 4. В корпусе 3 расположены смесительное устройство и узел подачи порошка.

Узел подачи порошка включает корпус 5. В корпусе 5 размещены основные вставки 6 и дополнительная вставка 7, установленные при помощи резьбового соединения 8. Вставки 6 и 7 содержат калибровочные отверстия 9 и 10, образующие эжекционные узлы. Между вставками 6 и 7 выполнена полость 11, которая расположена напротив бокового отверстия 12 для подвода порошка 13 в полость 11. Полость 11 выполняет роль смесительной камеры для образования смеси из порошка с транспортирующим газом О₂, поступающим через калибровочные отверстие 10. Порошок 13 из бункера 1 через боковое отверстие 12 поступает в камеру 11. Для обеспечения герметичности бункер 1 в корпусе 5 закреплен при помощи резьбового соединения 14 и прокладок 15, 16, 17. Для регулирования подачи порошка 13 в камеру 11 боковой канал 12 содержит регулировочный узел, включающий полужесткую трубку 18, которую в процессе работы пережимают ручным механизмом, включающим регулировочный винт 19 с контргайкой 20 и подпружиненный пружиной 21 пережимной шток 22 с рукояткой 23, закрепленной в корпусе 5 на штифте 24.

Ствол 2 на корпусе 5 закрепляется с помощью накидной гайки 25, при этом между корпусом ствола 2 и эжектором 9 образована вторая смесительная камера 26, в которой за счет инжектирующего эффекта образуется рабочая горючая смесь, состоящая из горючего газа С₂Н₂, инжектируемого через каналы 27 кислороднопорошковой смесью, поступающей в камеру 26, а далее через канал 28 ствола 2 в сопло 4.

Длина и объем камеры 26 устанавливаются при помощи накидной гайки 25 и регулировочных шайб 29, при этом величина объема камеры 26 устанавливается в зависимости от объема и расположения камеры 11. Величина и расположение камеры 11 устанавливается при помощи резьбового соединения 8 и регулировочных шайб 30, 31.

Работает горелка следующим образом.

В результате инжектирующего действия струи кислорода, вытекающего из вставки 6, а также под действием силы тяжести при открытой (не пережатой) трубке 18 порошок из бункера 3 поступает в смесительную камеру 11, где смешивается с кислородом. Расход порошка и стабильность его поступления в сопло регулируется объемом камеры 11 и ее расположением относительно канала 12 при помощи резьбового соединения 8 жестким закреплением вставок 6 и 7 путем использования шайб 30 и 31.

Затем отрегулированная смесь кислород и порошок поступает через калибровочное отверстие 9 в смесительную камеру 26. На выходе из калибровочного отверстия 9 создается эжекция, используемая для засасывания рабочего газа С₂Н₂. Образовавшаяся тройная смесь (кислород-порошок-ацетилен) поступает в сопло 4.

Данная конструкция позволяет обеспечить стабильность наплавки порошками в широком диапазоне расхода порошков от 45 до 12 кг/час.

В процессе эксплуатации горелки исключается вероятность обратных ударов, выражаемых выбросами порошка из бункера. Исключение этого недостатка достигается благодаря тонкой настройке эжекции путем расположения смесительной камеры относительно бокового канала подвода порошка, а также благодаря изменению объема смесительной камеры.

Формула изобретения

1. ГОРЕЛКА ДЛЯ ГАЗОПЛАМЕННОЙ НАПЛАВКИ, включающая головку, корпус с каналом подачи окислительного газа, каналом подвода горючего газа, объединенными перед головкой в один канал, а также узел подачи порошка, содержащий смесительную камеру с регулируемым объемом и вставку, установленную перед эжектором с возможностью осевого перемещения, отличающаяся тем, что горелка снабжена дополнительной вставкой, а также камерой для создания горючепорошковой смеси с регулируемым по величине объемом, размещенной за первой камерой, а также за узлом подачи порошка по ходу движения газа, при этом дополнительная вставка расположена между камерами, причем камеры, вставки, канал подвода окислительного газа и канал ввода смеси в головку расположены на одной оси.

2. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что канал для газа носителя порошка совмещен с каналом подачи окислительного газа, в дополнительной камере в качестве сопла эжектора использовано осевое отверстие дополнительной вставки, при этом в качестве сопла эжектора в основной камере использован канал для подачи газа окислителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2