РЕЗАК ДЛЯ КИСЛОРОДНОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛОВ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к газопламенной обработке металлов и может быть использована при ручной газокислородной резке металлов.
Известен резак для кислородной резки металлов в описании изобретения к патенту РФ №2149085, МПК В23К 7/06, от 23.04.1999, опубл. 20.05.2000, содержащий корпус с рукояткой и регулировочными вентилями подачи горючего газа, подогревающего и режущего кислорода, головку с каналами подачи горючего газа, подогревающего и режущего кислорода, входы которых сообщены с соответствующими каналами корпуса, а выходы - через установленный в головке смеситель с кольцевым каналом, образованным коаксиально расположенными наружным и внутренним мундштуками и имеющим входной участок и выходное сопло, при этом в смесителе входные каналы подачи горючего газа выполнены под углом к оси канала подачи режущего кислорода, а внутренний мундштук выполнен с осевым каналом подачи режущего кислорода, образованным последовательно соединенными цилиндрическим участком и коническим участком с большим диаметром конуса у выхода, отличающийся тем, что в смесителе входные отверстия каналов подачи горючего газа выполнены одинаковой площади с концентрическим расположением относительно оси канала подачи режущего кислорода, на нижней цилиндрической части внутреннего мундштука выполнены выходные каналы подачи горючей смеси прямоугольной формы, при этом отношение суммарной площади выходных каналов к площади максимального сечения выходного конического участка канала подачи режущего кислорода составляет 1:(0,23-9,02).
2. Резак по п.1, отличающийся тем, что при использовании ацетилена в качестве горючего газа угол наклона входных каналов подачи горючего газа в смесителе составляет 34о30′ - 35о30′, количество указанных каналов выбрано от 2 до 10, выходные каналы подачи горючей смеси в нижней цилиндрической части внутреннего мундштука выполнены с размерами 0,5×0,5 мм, а торцевая поверхность наружного мундштука выполнена гладкой.
3. Резак по п.1, отличающийся тем, что при использовании пропана в качестве горючего газа угол наклона входных каналов подачи горючего газа в смесителе составляет 34-36о, количество указанных каналов выбрано от 3 до 12, выходные каналы подачи горючей смеси в нижней цилиндрической части внутреннего мундштука выполнены с размерами 0,5×1,1 мм, а торцевая поверхность наружного мундштука выполнена с четырьмя расположенными под углом 90о пазами прямоугольной формы.
4. Резак по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что внутренние мундштуки выполнены сменными.
5. Резак по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что головка резака выполнена под углом к основной оси резака.
6. Резак по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что регулировочный вентиль подачи режущего кислорода расположен на корпусе вертикально, при этом регулировочные вентили подачи горючего газа и подогревающего кислорода расположены слева или справа относительно регулировочного вентиля подачи режущего кислорода.
7. Резак по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что при его выполнении с увеличенной длиной трубок подачи режущего и подогревающего кислорода и горючего газа он снабжен дополнительной рукояткой, охватывающей указанные трубки с возможностью свободного перемещения вдоль всей их длины.
8. Резак по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что система подачи режущего кислорода выполнена рычажного типа.
Недостатки: низкая скорость резания металла, недостаточно высокий срок службы.
Наиболее близким аналогом является резак для кислородной резки металлов в описании изобретения к патенту РФ №2095209, МПК В23К 7/06 от 07.0.1996., опубл. 10.11.1997 г., содержащий коаксиально расположенные наружный и внутренний мундштуки, головку с каналами подачи горючего газа, подогревающего и режущего кислорода, входы которых сообщены с соответствующими каналами корпуса, а выходы через смеситель с кольцевым каналом, образованным между наружным и внутренним мундштуками и состоящим из входного участка и выходного сопла, во внутреннем мундштуке выполнен осевой канал подачи режущего кислорода, сообщенный с каналом подачи режущего кислорода в головке, а смеситель образован входными камерами подогревающего кислорода и горючего газа, сообщенными с соответствующими каналами подогревающего кислорода и горючего газа головки, и камерой смешения, расположенной на выходе этих входных камер и сообщенной со входным участком кольцевого канала, отличающийся тем, что отношение суммарной площади входных камер подогревающего кислорода и горючего газа смесителя к площади входного участка канала подачи горючей смеси и к площади выходного сопла канала подачи горючей смеси 1:(2,3-11,2):(0,65-1,5), а отношение площади входной камеры подогревающего кислорода к площади входной камеры горючего газа смесителя 1:(2:3,5).
2. Резак по п.1, отличающийся тем, что смеситель установлен в головке и сопряжен с ней по конической поверхности, при этом входное отверстие канала подачи режущего кислорода внутреннего мундштука расположено выше отверстий входных камер подогревающего кислорода и горючего газа смесителя.
3. Резак по пп.1 и 2, отличающийся тем, что осевой канал подачи режущего кислорода, выполненный во внутреннем мундштуке, образован последовательно соединенными цилиндрическим и коническим участками, причем конический участок имеет у выхода больший диаметр конуса, угол наклона которого 0 6о, а отношение условного диаметра выходного сопла канала подачи горючей смеси к длине выходного участка конического канала подачи режущего кислорода внутреннего мундштука выбрано равным 1 18 40, при этом условный диаметр равен, где F площадь выходного сопла канала подачи горючей смеси.
Недостатки: низкая скорость резания металла, низкое качество реза.
Технический результат: увеличение скорости резания металла, улучшение качества реза, увеличение срока службы.
Технический результат достигается за счет того, что резак для ручной кислородной резки металлов, состоящий из рукоятки с вентилями регулировки режущего кислорода, подогревающего кислорода, горючего газа, штуцерами подсоединения кислорода, горючего газа, которая соединена с помощью трубок подачи режущего кислорода, подогревающего кислорода, горючего газа с головкой, отличающийся тем, что в качестве регулятора режущего кислорода в рукоятке резака установлен игольчатый вентиль регулировки режущего кислорода, маховик которого дополнительно снабжен фиксатором для защиты от проворачивания, а оси отверстий подачи режущего кислорода, подогревающего кислорода и горючего газа расположены под углом 90 градусов к оси головки с отношением площади отверстий подачи режущего кислорода к отверстиям подачи подогревающего кислорода и подачи горючего газа 1:1,67, причем канал подачи режущего кислорода внутреннего мундштука, выполнен в виде соединенных конических участков в продольном сечении в форме сопла Лаваля с соотношением критического сечения к длине диффузорной части канала 0,06-0,19, а внутренний мундштук соединен с наружным мундштуком по конической поверхности с углом 8 градусов образуя с ним 12 пазов-каналов подачи горючей смеси.
В ближайшем аналоге №2095209 внутренний мундштук имеет канал подачи режущего кислорода, образованный последовательно соединенными цилиндрическими участками и коническим участком, в результате чего образуется ступенька, которая ведет к ухудшению качество реза и скорости резания. А в заявляемой полезной модели канал подачи режущего кислорода внутреннего мундштука, выполнен в виде соединенных конических участков в продольном сечении в форме сопла Лаваля с соотношением критического сечения к длине диффузорной части канала 0,06-0,19, а оси отверстий подачи режущего кислорода, подогревающего кислорода и горючего газа расположены под углом 90 градусов к оси головки с отношением площади отверстии подачи режущего кислорода к отверстиям подачи подогревающего кислорода и подачи горючего газа 1:1,67, что приводит к увеличению давления горючей смеси. Внутренний мундштук, соединенный с наружным мундштуком по конической поверхности под углом 8 градусов, образует 12 пазов-каналов подачи горючей смеси, что приводит к более быстрому прогреву металла, тем самым достигается увеличение скорости резания металла и улучшения качества реза.
В аналоге №2149085 резак снабжен вентилем подачи режущего кислорода, конструкция которого не обеспечивает необходимой надежности изделия из-за постоянного выхода из строя крепления моховика со штоком вентиля. А в заявляемой полезной модели в качестве регулятора режущего кислорода на рукоятке резака установлен игольчатый вентиль регулировки режущего кислорода, маховик которого дополнительно снабжен фиксатором для защиты от проворачивания, обеспечивая увеличение срока службы.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемая полезная модель отвечает условиям патентоспособности: является новой, и промышленно применимой.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется графическими материалами, где:
На фигуре 1 изображен резак в сборе.
На фигуре 2 изображена конструкция головки резака.
На фигуре 3 изображена конструкция игольчатого вентиля регулировки режущего кислорода.
Резак для кислородной резки металлов состоит из рукоятки 1, с расположенными на ней игольчатым вентилем регулировки режущего кислорода 2, состоящим из маховика 15, штуцера 18, штока 16, конуса 17, прижимной гайки 21, латунных колец 19, фторопластового кольца 20, фиксатора 22, вентилем регулировки подогревающего кислорода 3, соединенным по каналам (на чертеже не показаны) со штуцером подсоединения кислорода 5, вентилем регулировки горючего газа 4, штуцером подсоединения горючего газа 6. Рукоятка 1 соединена с помощью трубок подачи режущего кислорода 7, подачи подогревающего кислорода 8, подачи горючего газа 9 с головкой 10 через отверстия подачи режущего кислорода 23, подачи подогревающего кислорода 24 и подачи горючего газа 25, диаметры которых имеют отношение в пропорции 1:1,67, оси которых расположены под углом 90 градусов к оси головки 10. По конической поверхности головка 10 соединена со смесителем 14 и с подсоединенным к нему внутренним мундштуком 13, который по конической поверхности соединен с наружным мундштуком 12 с углом 8 градусов и образует с ним 12 пазов-каналов подачи горючей смеси, причем, канал подачи режущего кислорода 26 выполнен в виде соединенных конических участков в продольном сечении в форме сопла Лаваля с соотношением критического (горлового) сечения к длине диффузорной части канала 0,06-0,19.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом.
Шланг от баллона с горючим газом подсоединяют к штуцеру подсоединения горючего газа 6, а шланг от баллона с кислородом подсоединяют к штуцеру подсоединения кислорода 5. В трубки подачи режущего кислорода 7, подачи подогревающего кислорода 8, подачи горючего газа 9, через каналы (на чертеже не указаны) в рукоятке 1 подают кислород и горючий газ, которые поступают в головку 10, где инжектируемый горючий газ смешивается с инжектирующим кислородом. Регулировка давления кислорода и горючего газа происходит с помощью вентиля регулировки подогревающего кислорода 3 и вентиля регулировки горючего газа 4. С помощью получаемого факела нагревают металл, а затем, посредством вращения маховика 15 со штоком 16 и фиксатора 22 игольчатого вентиля регулировки режущего кислорода 2, подают режущий кислород и производят резку металла. По окончании резки закрывают поочередно игольчатый вентиль регулировки режущего кислорода 2, вентиль регулировки подогревающего кислорода 3 и вентиль регулировки горючего газа 4.
Технико-экономический эффект.
Заявляемая полезная модель, используется с 2000 года на предприятиях по переработке лома черных металлов, монтаже металлоконструкций при строительстве дорог, мостов, газо- и нефтепроводов, при строительстве жилых и промышленных зданиях, в сфере ЖКХ на территории РФ - центрального, южного и сибирского федеральных округов, обеспечивая увеличение скорости резания металла, улучшение качества реза, увеличение срока службы.