УСТРОЙСТВА ДЛЯ НАГРЕВА КОВОЧНЫХ ШТАМПОВ И СПОСОБЫ ПРИМЕНЕНИЯ

1. Устройство нагрева ковочного штампа, содержащее:
головку горелки, содержащую множество отверстий для пламени, при этом головка горелки ориентирована в соответствии с ориентацией по меньшей мере одной зоны ковочной поверхности ковочного штампа;
при этом головка горелки выполнена с возможностью приема и сжигания подаваемого окисляющего газа и подаваемого топлива и образования факелов пламени у отверстий для пламени; и
при этом множество отверстий для пламени выполнено с возможностью направления факелов пламени на ковочную поверхность ковочного штампа для обеспечения по существу равномерного нагрева по меньшей мере указанной зоны ковочной поверхности ковочного штампа.
2. Устройство по п.1, в котором головка горелки содержит:
первую часть, содержащую первую группу отверстий для пламени, включающую в себя по меньшей мере два отверстия для пламени; и
вторую часть, содержащую вторую группу отверстий для пламени, включающую в себя по меньшей мере два отверстия для пламени.
3. Устройство по п.2, в котором головка горелки дополнительно содержит:
третью часть, содержащую третью группу отверстий для пламени, включающую в себя по меньшей мере два отверстия для пламени.
4. Устройство по п.2, в котором по меньшей мере первая часть выполнена с возможностью перемещения относительно ковочной поверхности, чтобы обеспечить по меньшей мере частичное соответствие ориентации первой группы отверстий для пламени с ориентацией указанной зоны ковочной поверхности.
5. Устройство по п.2, содержащее:
подвижный элемент, расположенный между первой частью и второй частью, при этом первая часть выполнена с возможностью перемещения относительно второй части вокруг подвижного элемента, чтобы обеспечить по меньшей мере частичное соответствие ориентации по меньшей мере первой группы отверстий для пламени с ориентацией указанной зоны ковочной поверхности.
6. Устройство по п.2, содержащее:
привод, находящийся в функциональном взаимодействии с первой частью, при этом привод выполнен с возможностью обеспечения перемещения первой части относительно ковочной поверхности или второй части, чтобы обеспечить по меньшей мере частичное соответствие ориентации по меньшей мере первой группы отверстий для пламени с ориентацией указанной зоны ковочной поверхности.
7. Устройство по п.2, содержащее:
смесительное устройство, выполненное с возможностью смешивания подаваемого окисляющего газа с подаваемым топливом для получения подаваемой смеси; и
коллектор, сообщающийся по текучей среде со смесительным устройством, первой группой отверстий для пламени и второй группой отверстий для пламени, при этом коллектор выполнен с возможностью подачи подаваемой смеси к первой группе отверстий для пламени и второй группе отверстий для пламени, в которых обеспечивается сжигание подаваемой смеси и направление факелов пламени на указанную зону ковочной поверхности.
8. Устройство по п.1, содержащее привод, выполненный с обеспечением возможности перемещения по меньшей мере части головки горелки между по меньшей мере первой конфигурацией и второй конфигурацией, чтобы обеспечить по меньшей мере частичное соответствие множества отверстий для пламени ориентации указанной зоны ковочной поверхности.
9. Устройство по п.1, содержащее:
смесительное устройство, сообщающееся по текучей среде с головкой горелки, при этом смесительное устройство выполнено с возможностью смешивания подаваемого окисляющего газа с подаваемым топливом для создания подаваемой смеси;
при этом головка горелки содержит
первую сторону, содержащую первую группу отверстий для пламени, включающую в себя по меньшей мере два отверстия для пламени, и
вторую сторону, содержащую вторую группу отверстий для пламени, включающую в себя по меньшей мере два отверстия для пламени, при этом первая группа отверстий для пламени и вторая группа отверстий для пламени выполнены с возможностью приема и сжигания подаваемой смеси для образования факелов пламени у первой группы отверстий для пламени и второй группы отверстий для пламени;
при этом первая группа отверстий для пламени выполнена с возможностью направления по меньшей мере двух факелов пламени на первую ковочную поверхность ковочного штампа; и
вторая группа отверстий для пламени выполнена с возможностью направления по меньшей мере двух факелов пламени на вторую ковочную поверхность ковочного штампа.
10. Устройство по п.1, при этом ковочный штамп имеет первую ковочную поверхность и вторую ковочную поверхность, при этом первая ковочная поверхность и вторая ковочная поверхность выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга, при этом устройство для нагрева ковочного штампа содержит:
распорный элемент, выполненный с возможностью его расположения по меньшей мере частично между первой ковочной поверхностью и второй ковочной поверхностью, чтобы по меньшей мере воспрепятствовать перемещению первой ковочной поверхности по направлению ко второй ковочной поверхности, когда головка горелки расположена по меньшей мере частично между первой ковочной поверхностью и второй ковочной поверхностью.
11. Устройство по п.1, в котором окисляющий газ состоит по существу из кислорода, и головка горелки выполнена с возможностью приема и сжигания кислородно-топливной смеси и образования факелов пламени у отверстий для пламени.
12. Устройство по п.1, в котором множество отверстий для пламени расположено по существу на идентичном расстоянии друг от друга по меньшей мере в одной зоне поверхности головки горелки.
13. Устройство по п.1, в котором каждое из множества отверстий для пламени выполнено с возможностью образования факела пламени по существу постоянного размера.
14. Устройство для нагрева ковочного штампа, содержащее:
головку горелки, содержащую множество отверстий для пламени, при этом головка горелки выполнена с возможностью по меньшей мере частичного соответствия ориентации зоны ковочной поверхности ковочного штампа;
при этом головка горелки выполнена с возможностью приема и сжигания подаваемого окисляющего газа и подаваемого топлива и образования факелов пламени у отверстий для пламени;
при этом множество отверстий для пламени выполнены с возможностью направления факелов пламени на указанную зону ковочной поверхности ковочного штампа и по существу равномерного нагрева указанной зоны ковочной поверхности ковочного штампа.
15. Устройство по п.14, в котором окисляющий газ по существу состоит из кислорода, при этом головка горелки выполнена с возможностью приема и сжигания кислородно-топливной смеси и образования факелов пламени у отверстий для пламени.
16. Устройство по п.14, дополнительно содержащее привод, выполненный с возможностью перемещения по меньшей мере части головки горелки, чтобы обеспечить по меньшей мере частичное соответствие ориентации множества отверстий для пламени с ориентацией указанной зоны ковочной поверхности.
17. Устройство по п.14, в котором по меньшей мере часть головки горелки выполнена с возможностью перемещения, чтобы обеспечить по меньшей мере частичное соответствие ориентации множества отверстий для пламени с ориентацией указанной зоны ковочной поверхности.
18. Устройство для нагрева ковочного штампа открытого типа, содержащее:
горелку, содержащую
коллектор, выполненный с возможностью приема подаваемого окисляющего газа и подаваемого топлива, и
головку горелки, содержащую
первую часть, содержащую первую группу отверстий для пламени, включающую в себя по меньшей мере два отверстия для пламени, при этом первая группа отверстий для пламени сообщается по текучей среде с коллектором, при этом первая группа отверстий для пламени выполнена с возможностью направления по меньшей мере двух факелов пламени на первую зону ковочной поверхности ковочного штампа, и
вторую часть, содержащую вторую группу отверстий для пламени, включающую в себя по меньшей мере два отверстия для пламени, при этом вторая группа отверстий для пламени сообщается по текучей среде с коллектором, при этом вторая группа отверстий для пламени выполнена с возможностью направления по меньшей мере двух факелов пламени на вторую зону ковочной поверхности ковочного штампа, при этом ориентация головки горелки соответствует ориентации по меньшей мере первой зоны ковочной поверхности ковочного штампа.
19. Устройство по п.18, в котором по меньшей мере первая часть головки горелки выполнена с возможностью перемещения относительно первой зоны ковочной поверхности ковочного штампа.
20. Устройство по п.18, дополнительно содержащее привод, находящийся в функциональном взаимодействии с головкой горелки, при этом привод выполнен с возможностью обеспечения перемещения по меньшей мере одной из первой части и второй части относительно по меньшей мере первой зоны ковочной поверхности ковочного штампа для обеспечения по меньшей мере частичного соответствия ориентации по меньшей мере одной из первой группы отверстий для пламени и второй группы отверстий для пламени с ориентацией по меньшей мере первой зоны ковочной поверхности ковочного штампа.
21. Устройство по п.18, в котором окисляющий газ по существу состоит из кислорода, при этом головка горелки выполнена с возможностью приема и сжигания кислородно-топливной смеси и образования факелов пламени кислородно-топливной смеси у первой группы отверстий для пламени и второй группы отверстий для пламени.
22. Устройство для предварительного нагрева ковочного штампа, содержащее:
головку горелки, содержащую
первое отверстие для пламени,
второе отверстие для пламени и
третье отверстие для пламени, при этом второе отверстие для пламени находится по существу на одном и том же расстоянии от первого отверстия для пламени и от третьего отверстия для пламени;
при этом головка горелки выполнена с возможностью приема и сжигания подаваемого окисляющего газа и подаваемого топлива для образования факела пламени у каждого из первого отверстия для пламени, второго отверстия для пламени и третьего отверстия для пламени;
при этом каждое из первого отверстия для пламени, второго отверстия для пламени и третьего отверстия для пламени выполнено с возможностью направления факелов пламени по меньшей мере на одну зону ковочной поверхности ковочного штампа для объемной штамповки и возможностью предварительного нагрева указанной зоны ковочной поверхности перед ковкой заготовки посредством ковочного штампа.
23. Устройство по п.22, в котором головка горелки содержит:
первую часть, содержащую по меньшей мере первое отверстие для пламени; и
вторую часть, содержащую по меньшей мере второе отверстие для пламени;
при этом устройство для предварительного нагрева ковочного штампа дополнительно содержит привод, находящийся в функциональном взаимодействии с головкой горелки, при этом привод выполнен с возможностью обеспечения перемещения по меньшей мере одной из первой части и второй части для обеспечения по меньшей мере частичного соответствия ориентации по меньшей мере одного из первого отверстия для пламени и второго отверстия для пламени с ориентацией указанной зоны ковочной поверхности.
24. Устройство по п.22, в котором головка горелки содержит:
первую часть, содержащую по меньшей мере первое отверстие для пламени; и
вторую часть, содержащую по меньшей мере второе отверстие для пламени;
при этом устройство для предварительного нагрева ковочного штампа дополнительно содержит привод, находящийся в функциональном взаимодействии с головкой горелки, при этом привод выполнен с возможностью обеспечения перемещения по меньшей мере одной из первой части и второй части между первой конфигурацией и второй конфигурацией для обеспечения по меньшей мере частичного соответствия ориентации по меньшей мере первого отверстия для пламени с ориентацией указанной зоны ковочной поверхности.
25. Устройство по п.22, в котором окисляющий газ по существу состоит из кислорода, при этом головка горелки выполнена с возможностью приема и сжигания кислородно-топливной смеси и образования пламени кислородно-топливной смеси у первого отверстия для пламени, второго отверстия для пламени и третьего отверстия для пламени.
26. Способ нагрева ковочного штампа, включающий этапы, на которых:
устанавливают головку горелки, содержащую по меньшей мере два отверстия для пламени, около зоны ковочной поверхности ковочного штампа;
подают кислородно-топливную смесь по меньшей мере к двум отверстиям для пламени;
сжигают кислородно-топливную смесь по меньшей мере у двух отверстий для пламени для образования факела пламени кислородно-топливной смеси у каждого из указанных по меньшей мере двух отверстий для пламени; и
направляют по меньшей мере два из факелов пламени кислородно-топливной смеси на указанную зону ковочной поверхности ковочного штампа и по существу равномерно нагревают указанную зону ковочной поверхности ковочного штампа.
27. Способ по п.26, в котором головка горелки содержит:
первую часть, содержащую первую группу отверстий для пламени, включающую в себя по меньшей мере два отверстия для пламени, и
вторую часть, содержащую вторую группу отверстий для пламени, включающую в себя по меньшей мере два отверстия для пламени, и
при этом способ дополнительно включает этап перемещения по меньшей мере одной из первой части и второй части для обеспечения по меньшей мере частичного соответствия ориентации по меньшей мере одной из первой группы отверстий для пламени и второй группы отверстий для пламени с ориентацией указанной зоны ковочной поверхности.
28. Способ по п.26, в котором головка горелки содержит:
первую часть, содержащую первую группу отверстий для пламени, включающую в себя по меньшей мере два отверстия для пламени; и
вторую часть, содержащую вторую группу отверстий для пламени, включающую в себя по меньшей мере два отверстия для пламени;
при этом способ дополнительно включает этап приведения в действие привода, находящегося в функциональном взаимодействии с головкой горелки, для перемещения головки горелки из первой конфигурации во вторую конфигурацию для обеспечения по меньшей мере частичного соответствия ориентации по меньшей мере первой группы отверстий для пламени с ориентацией указанной зоны ковочной поверхности ковочного штампа.
29. Способ по п.26, в котором ковочный штамп имеет первую ковочную поверхность и вторую ковочную поверхность, при этом способ дополнительно включает этапы установки головки горелки между первой ковочной поверхностью и второй ковочной поверхностью и направления по меньшей мере двух факелов пламени кислородно-топливной смеси по меньшей мере на первую зону первой ковочной поверхности и по меньшей мере вторую зону второй ковочной поверхности.
30. Способ по п.26, дополнительно включающий этап, на котором:
устанавливают головки горелки на расстоянии от 0,5 дюйма до 8 дюймов от указанной зоны ковочной поверхности перед направлением по меньшей мере двух факелов пламени кислородно-топливной смеси на указанную зону ковочной поверхности, при этом поверхность головки горелки, имеющую по меньшей мере два отверстия для пламени, размещают по существу параллельно плоскости указанной зоны ковочной поверхности.
31. Способ по п.26, дополнительно включающий этапы, на которых:
осуществляют мониторинг температуры ковочного штампа; и
на основе мониторинга осуществляют периодическое направление по меньшей мере двух факелов пламени кислородно-топливной смеси на указанную зону ковочной поверхности для регулирования температуры ковочной поверхности до по меньшей мере минимальной заданной температуры.
32. Способ предварительного нагрева ковочного штампа открытого типа, включающий этапы, на которых:
размещают головку горелки, содержащую по меньшей мере два отверстия для пламени, в месте, расположенном по меньшей мере частично между первой ковочной поверхностью ковочного штампа и второй ковочной поверхностью ковочного штампа, при этом головку горелки ориентируют так, чтобы обеспечить по меньшей мере частичное соответствие ориентации по меньшей мере одной из первой ковочной поверхности и второй ковочной поверхности;
подают топливо по меньшей мере к двум отверстиям для пламени и сжигают топливо для образования факела пламени у каждого из по меньшей мере двух отверстий для пламени; и
направляют по меньшей мере два из факелов пламени по меньшей мере на одну из первой ковочной поверхности и второй ковочной поверхности.
33. Способ по п.32, в котором топливо представляет собой кислородно-топливную смесь, при этом каждое из указанных по меньшей мере двух отверстий для пламени обеспечивает образование факела пламени кислородно-топливной смеси, при этом способ дополнительно включает этап направления по меньшей мере двух факелов пламени кислородно-топливной смеси по меньшей мере на одну из первой ковочной поверхности и второй ковочной поверхности для по существу равномерного предварительного нагрева по меньшей мере одной из первой ковочной поверхности и второй ковочной поверхности.
34. Способ по п.33, в котором предварительный нагрев обеспечивает нагрев по меньшей мере одной из первой ковочной поверхности и второй ковочной поверхности от температуры окружающей среды до температуры, превышающей 1200°F, менее чем за десять минут.
35. Способ по п.32, дополнительно включающий этап, на котором:
устанавливают распорный элемент между первой ковочной поверхностью и второй ковочной поверхностью, чтобы по меньшей мере воспрепятствовать перемещению первой ковочной поверхности по направлению ко второй ковочной поверхности, когда головка горелки расположена по меньшей мере частично между первой ковочной поверхностью и второй ковочной поверхностью.
36. Способ по п.32, в котором головка горелки дополнительно содержит:
первую часть, содержащую первую группу отверстий для пламени, включающую в себя по меньшей мере два отверстия для пламени, и
вторую часть, содержащую вторую группу отверстий для пламени, включающую в себя по меньшей мере два отверстия для пламени,
при этом способ дополнительно включает этап перемещения первой части относительно по меньшей мере одной из второй части и первой ковочной поверхности для обеспечения по меньшей мере частичного соответствия ориентации первой группы отверстий для пламени с ориентацией первой ковочной поверхности.
37. Способ по п.32, в котором головка горелки дополнительно содержит:
первую часть, содержащую первую группу отверстий для пламени, включающую в себя по меньшей мере два отверстия для пламени, и
вторую часть, содержащую вторую группу отверстий для пламени, включающую в себя по меньшей мере два отверстия для пламени,
при этом способ дополнительно включает этап использования привода, находящегося в функциональном взаимодействии с частью головки горелки, для перемещения первой части относительно первой ковочной поверхности для обеспечения по меньшей мере частичного соответствия ориентации первой группы отверстий для пламени с ориентацией первой ковочной поверхности.
38. Система жесткого останова перемещения ковочного штампа, предназначенная для устройства с ковочным штампом, включающего в себя верхнюю ковочную часть и нижнюю ковочную часть, при этом верхняя ковочная часть прикреплена к поперечине, при этом система жесткого останова перемещения ковочного штампа содержит:
руку, имеющую первый конец и второй конец, при этом второй конец руки прикреплен с возможностью поворота к части устройства с ковочным штампом; и
распорный элемент, прикрепленный к первому концу руки;
при этом рука выполнена с возможностью перемещения между первым положением, в котором распорный элемент не находится во взаимодействии с частью устройства с ковочным штампом и частью поперечины, и вторым положением, в котором распорный элемент введен во взаимодействие с частью устройства с ковочным штампом и частью поперечины для воспрепятствования перемещению верхней ковочной части по направлению к нижней ковочной части.
39. Система по п.38, дополнительно включающая в себя:
рычаг, прикрепленный к руке в месте руки, расположенном между первым концом и вторым концом, при этом рычаг содержит
ручку и
взаимодействующий элемент, выполненный с возможностью взаимодействия со сплошной частью устройства с ковочным штампом, когда рука находится в первом положении, для удерживания распорного элемента свободным от взаимодействия с частью устройства с ковочным штампом и частью поперечины.
40. Устройство для нагрева ковочного штампа, содержащее:
руку;
головку горелки, прикрепленную к руке с возможностью перемещения, при этом головка горелки выполнена с возможностью перемещения между первым положением относительно руки и вторым положением относительно руки;
множество сопел горелки, расположенных на головке горелки;
по меньшей мере один узел, сообщающийся по текучей среде с множеством сопел горелки, при этом по меньшей мере один узел включает в себя
устройство для всасывания воздуха, выполненное с возможностью ввода воздуха в головку горелки, и
отверстие, выполненное с обеспечением возможности прохода воспламеняющегося топлива через него.
41. Устройство по п.40, дополнительно содержащее трубу, сообщающуюся по текучей среде по меньшей мере с одним узлом и множеством сопел горелки, при этом труба выполнена с возможностью приема воспламеняющегося топлива и воздуха.
42. Устройство по п.40, в котором множество сопел горелки включает в себя:
первое множество сопел горелки на первой стороне головки горелки и
второе множество сопел горелки на второй стороне головки горелки.
43. Устройство по п.40, дополнительно содержащее опорный элемент, при этом рука прикреплена с возможностью поворота к опорному элементу, при этом рука выполнена с возможностью перемещения между первым положением хранения и вторым положением использования.