Горелка для дуговой сварки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 162 О 242 1)5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕЛЬСТВУ К А 8 ТОРСКО ский каше РКИ варимсяотрки,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯПРИ ГКНТ СССР(54) ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВА (57) Изобретение относится к дуговой с ке, в частности к сварке плавящ электродом в среде защитных газов с сосом пылегазовыделений из зоны сва 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 ировочное кольцо установлено с возможностью перемещения по винтовому направляющему каналу 19 при помощи шпинька8 и фиксации его винтом 2.з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к дуговой сварке, в частности к сварке плавящимсяэлектродом в среде защитных газов с отсосом пылегазовыделений из зоны сварки,и может быть использовано в различныхотраслях промышленности при полуавтоматической сварке.Целью изобретения является повышениеэффективности отсоса газопылевыделений иззоны сварки путем закручивания центрального ядра и периферийного потока отсасываемого газа и регулировки количестваотсасываемого газа из периферийной зоны.На фиг. 1 показано отсасывающее сопло, установленное на горелке, общий вид;на фиг. 2 - сечение А - А на фиг. 1; нафиг, 3 - разрез Б - Б на фиг. 1.На рукоятке горелки 1 установлено припомощи резьбового соединения отсасывающее аспирационное сопло 2 для отсоса пылегазовыделений. По центральной осигорелки 1 установлено газозащитное сопло3 для подачи защитного газа в зону горения дуги. Наружная поверхность сопла3 и внутренняя поверхность сопла 2, которые установлены концентрично, образуюткольцевой канал 4 для удаления вредностей, выделяющихся в процессе сварки, всистему отсоса пылегазовыделений. На внутренней поверхности сопла 3 выполнены винтовые канавки 5 для закручивания потоказащитного газа.Между плоскостями срезов сопел 2 и 3на выходе в канал 4 размещен лопастной завихритель 6, состоящий из изогнутых лопастей 7, наклоненных под углом коси горелки. Лопасти 7 крепятся к втулке 8, концентрично охватывающей сопло 3,и к буртику 9, соединенному с втулкой10. Втулка 10 при помощи резьбовогосоединения прикреплена к соплу 2, Буртик9 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 обеспечиваетзакрутку потока газопылевыделений в сторону, противоположную закручиванию потоказащитного газа, так как направление наклона лопастей 7 противоположно направлениюзакручивания винтовых канавок 5. На поверхности сопла 2 выполнены продольныепрорези 13, расположенные ьо винтовой линии с равномерным шагом. Одна из кромок 14 прорезей 13 отогнута наружу, выполнена криволийейной и обращена выпуклой стороной 15 к набегающему потоку отсасываемого газа. Таким образом в боковойповерхности сопла 2 образуются прорези3 для прохода отсасываемого газа,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 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, перемещаюшийся в винтовом направляющем канале 19, выполненном в стенке сопла 2, На шпенек 18 одевается шайба 20 и при помощи резьбового соединения навинчиваются стопорные винты 21.Отсасыва.згцее соп,".о работает следующим образом.Сварочная проволока по центральной осигорелки 1 и сопла 2 подается к изделию.Защитный газ подается через сопло 3.При прохождении по соплу 3 поилок зацитного 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 защит.ного газа способствует повышению аэродинамической устойчивости газовой защиты, снижению расхода 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. Горелка для дуговой сварки, содерметры завихрителя позволяют обеспечить ус 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 по- колокола 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- ЗО 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 Ж 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, от.гичанзщаяя тем, процесса (большие величины электрода и что, с целью повышения эффективности скорости сварки; большой угол наклона к отсоса газопылевыделений путем регулироввертикали, сварка в коробочку). 40 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 коль- канале 4 создается зона разрежения вслед- цоустановленос возможностью перемещения ствие действия центрального кольцевого за 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 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 сохра 1 б невии" качества зищаты позволяет снизитьрасход удаляемого газа, что ведет к снижению мощности побудителя тяги в системе и соответственно позволяет экономить, тепловую и электрическую энергию, что дает значительный технико-экономический эф фект620242 4-л(пЯерщаф Н. Бойцовк КоПо ИИ ретениям и отк Раушская наб Патент, г. Ужг ПИ Государственного комитета по изо3035, Москва, Ж - 35,оизводственно-издательский комбинатна,едактор Т. ПарфеноваЗаказ 4208 Составитехред А. Крараж ректор Т. Малецписноерытиям при ГКНд. 4/5ород, ул. Гагари