Устройство для газовой резки

) Авторыизобрете Алексей А. Лях и Александра А вский ордена Трудового Красного Знамстроительный институт и Киевский орполитехнический институт) Заявитель Я ГАЗОВОЙ РЕЗКИ УСТРОЙСТ Изобретение относится к устроиствам, предназначенным для ручной разделительной,резки металлов и может найти применение в строительстве, машиностроении, котлостроении, судостроении и других отраслях промышленности.Известен газокислородный резак внутрисоплового смещения, содержащий головку с наружным и внутренним мундштуками, а также инжектируюшие каналы, смесительные камеры и полость для горючего газа. Кроме того, наружная поверхность внутреннего сопла выполнена ступенчатой, а инжектирующие каналы и смесительные камеры оборудованы, соответственно, второй и третьей ступенями наружной поверхности, считая от рабочего торца резака, при этом полость для горючего газа образована наружной поверхностью головки и внутренней поверхностью наружного мундштука 1 .Известен резак для кислородно-топливной резки, содержаший головку с тремя сквозными продольными каналами. Первый канал сообщается с выполненной в корпусе первой кольцевой камерой, второй канал сообщается со второй кольцевой камерой, а третий канал расширяется в выпускном участке. Имеются три трубы для подачи газа, каждая из которых соединена с головкой и сообщается с соответствующим каналом.В, выпускном участке третьего канала закреплен внутренний наконечник, образующий вместе с поверхностью канала первую кольцевую камеру и сообщающийся с ней продольный кольцевой дозирующий канал. Соосно с внутренним наконечником расположен наружный наконечник, поверхность которого и поверхность головки образуют поперечный кольцевой дозирующий канал, сообщающийся со второй кольцевой камерой. Наружный и внутренний наконечники образуют вместе смесительный канал, сообщающийся с продольным и поперечным дозирующим 5 каналом для получения смеси горючего газаи для выпуска ее из устройства. Наружный наконечник и головка резака соединены гайкой 121.Недостатком указанных технических решений является отсутствие возможности повышения окислительного потенциала режущего кйслорода и, следовательно, интенсивности резания металла.Известен также наконечник кислородного резака, содержащий канал режущего кис916894 3лорода, по крайней мере, один канал для подогревающего кислорода и, по крайней мере, один канал для газа. Количество кислорода, подаваемого в канал для потока подогревающего кислорода, составляет 5 + + 25 О/, от количества кислорода, подаваемого в канал для режущего кислорода. Канал для подачи режущего кислорода может иметь цилиндрическую форму, либо может конически расширяться в направлении к выпускному отверстию, либо может быть выполнен в форме сопла Лаваля. Для пропуска нагревающего, например, газообразного ацегилена, наконечник может быть снабжен либо несколькими каналами для газа, либо одним кольцевым каналом. Канал для прохода подогревающего кислорода может быть либо кольцевым, либо образован из нескольких каналов 3.Недостатком указанного устройства является отсутствие возможности интенсификации процесса резания металла и повышение окислительного потенциала режущегокислорода.Известно устройство для, газовой резки, содержащее резак с головкой и каналами для подачи горючего газа, подогревающего и режущего кислорода, и полый электрод, соединенный с источником высокого напряжения 4).Недостаток известного устройства состоит в том, что процесс выработки окислителя (озона) сводится к тму, что в приэлектродной области ионизационные процессы приводят преимущественно к образованию отрицательных ионов кислорода. При соприкосновении со стенкой режущего кислорода происходит потеря ионами зарядов и образование атомарного кислорода и озона, что в конечном счете приводит к насыщению обработанного в поле высокого напряжения кислородсодержащего газа озоном и частично атомарным кислородом в связи с тем, что окислительный потенциал отрицательных ионов кислорода в 5 раз превышает окислительный потенциал озона, известное устройство имеет недостаточно высокий окислительный потенциал режущего кислорода.Цель изобретения - интенсификация процесса резания металла за счет повышения окислительного потенциала режущего кислорода.Это достигается тем, что в устройстве для газовой резки, содержащем резак с головкой и каналами для подачи горючего газа, подагревающего и режущего кислорода, полый электро; соединенный с источником высокого напряжения, установлен в головке резака и выполнен в выходной его части конической формы с отверстием по оси канала подачи режущего кислорода.На чертеже показана головка резака для кислородной разделительной резки, продольный резрез.Устройство для газовой резки состоит из корпуса 1 головки, канала 2 для подачи газа, который может быть кольцевым или выполненным в виде нескольких самостоятельных каналов, расположенных симметрично относительно оси головки резака; канала 3 для подачи подогревающего кислорода, который может быть выполнен аналогично каналу 2 для подачи газа; канала 4 для подачи режущего кислорода, расположенного по оси головки резака и выполненного или цилиндрическим, или коническим, расширяющимся в направлении к выпускному отверстию, или в виде сопла Лаваля. В том случае, когда канал режущего кислорода выполнен в виде сопла Лаваля (фиг. 1), канал имеет коническую часть 5 и диффузор 6. Между каналами 3 и 4 перегородкаобязательно выполняется из трекингоустойчивого материала, т. е. из материала, характеризуемого высокой диэлектрической стойкостью к электрическим разрядам. Что касается перегородки между каналами 2 и 3, то она может быть выполнена как из материала, так и из диэлектрика. По оси канала 4 подачи режущего кислорода установлен полый электрод 8 над конической частью 5 сопла Лаваля, Выходная часть полого электрода 8 выполнена в виде конической формы с отверстием 9 по оси канала для подачи режущего кислорода. Полый электрод 8 с помощью высоковольтного ввода 10 соединен с источником 11 высокого напряжения.Работает резак для разделительной кислородной резки, оборудованный головкой предлагаемой конструкции, следующим образом,В канал 2 для подачи газа поступает, например, газообразный ацетилен или любой другой газ, одновременно осуществляют подачу подогревающего кислорода, поступающего через канал 3, После разогрева разрезаемой металлической детали подают кислород режущим по каналу 4, выполненному, например, в виде сопла Лаваля. При установлении стационарного режима резания через высоковольтный ввод 10 полый электрод 8 подключается к источнику 11 стабилизированного высокого напряжения. При этом между полым электродом 8 и корпусом 1 головки резака, выполненным из металла и заземленным, образуется резко неоднородное электрическое поле, При этом высокая напряженность электрического поля, например, 30 - 50 кВ/см возникает в области, прилежащей к выходному отверстию полого электрода 8. При указанной напряженности поля возникают интенсивные ионизационные процессы, Кислородсодержащий газ, преимущественно кислород, на выходе из полого электрода попадает в область электрического поля, имеющего напряженность 30 кВ/ /см, В результате этого имеет место ионизация, которая способствует в дальнейшем образованию следующих химичесКих компонентов: атомарного кислорода, положительного иона кислорода (О+ ), отрицательного иона кислорода (О), положительного иона 5 10 И 20 и 30 33 40 45 50 Л916894 Бдвухатомного кислорода (0 ), отрицательного иона двухатомного кислорода (0), которые и создают условия для образования конечного продукта озона (Оз),Таким образом, применение предлагаемого устройства для кислородной разделительной резки позволяет значительно интенсифицировать процесс разделительной резки за счет значительного повышения окислитель- ного потенциала режущего кислорода, увеличить толщину: разрезаемого металла, повысить производительность труда за счет ускорения процесса резания металлов, осуществлять резку тугоплавких металлов за счет повышения окислительной способности режущего кислорода, и сократить расход газа, затрачиваемого на процесс разделительной резки металлов на 3 + 5%.Формула изобретенияУстройство для газовой резки, содержащее резак с головкой и каналами для подачи. 6горючего газа, подогревающего кислородаи режущего кислорода, и полый электрод,соединенный с источником высокого напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности за счет повышения окислительной способности режущегокислорода, полый электрод установлен вголовке резака и выполнен в выходной части конической формы с отверстием по осиканала подачи режущего кислорода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР672441, кл, Г 23 Р 13/36, 1979.2. Патент США4136827,кл. Г 23 Р 11/13, 30.01.79.3. Патент Англии1540800,45 кл. Г 23 Р 13/34, 14.02.79.4, Авторское свидетельство СССР по заявке2908765, кл. Г 23 Р 13/32, 10.01.80Л,Гкас ом шс род 4 Составитель Редактор Е. Папи Техред А, Бои Заказ 1848/54 Тираж 598 ВНИИПИ Государственного по делам Изобретений 113035, Москва, .Ж - 35, Рау Филиал ППП Патент, г, УжгорунинаКорректор МПодписноеитета СССРткрытийя наб., д. 4/5ул. Проектная,ос