雙預(yù)熱火焰切割噴嘴的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種雙預(yù)熱火焰切割噴嘴，包括噴嘴本體、A路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎馈路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎?、高壓切割氧氣孔道、A路混合室、B路混合室；其中，所述A路混合室和B路混合室分別獨(dú)立地形成在噴嘴本體靠近一端的位置上；A路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎琅cA路混合室連通并延伸至噴嘴本體的另一端，B路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎琅cB路混合室連通并延伸至噴嘴本體的另一端；高壓切割氧氣孔道位于噴嘴本體的中心軸位置并沿其軸向貫通噴嘴本體。本發(fā)明的雙預(yù)熱火焰切割噴嘴結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，控制簡(jiǎn)便。采用該雙預(yù)熱火焰切割噴嘴在大斷面金屬材料火焰切割階段通過(guò)熄滅一路預(yù)熱火焰可以節(jié)約大量的燃?xì)饨橘|(zhì)，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
雙預(yù)熱火焰切割噴嘴
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種雙預(yù)熱火焰切割噴嘴，該噴嘴用于大斷面金屬材料氧-火焰切割。
【背景技術(shù)】
[0002]大斷面金屬材料氧-火焰切割是金屬加工高耗能工序之一，主要表現(xiàn)在切割過(guò)程中燃?xì)饨橘|(zhì)消耗巨大。大斷面金屬材料氧-火焰切割在預(yù)熱階段需要大量的熱量迅速加熱切口處被切割材料，燃?xì)饨橘|(zhì)必須保證預(yù)熱所需要的足夠流量供應(yīng)，消耗量很大。在切割階段，氧-火焰切割的熱源主要是金屬與氧氣的反應(yīng)熱，特別是在切割大厚度金屬材料時(shí)，其比重為90%，而預(yù)熱火焰提供的熱量?jī)H占總熱量的10%。預(yù)熱火焰在切割階段主要作用是預(yù)熱、活化被切割金屬表面、維持切割氧流動(dòng)量及保持切割氧流純度，預(yù)熱火焰在切割階段預(yù)熱作用必要性不大，因此如果在切割階段燃?xì)饨橘|(zhì)仍保持預(yù)熱階段的流量，實(shí)際上是不必要的浪費(fèi)。
[0003]金屬氧-火焰切割時(shí)預(yù)熱時(shí)間在3s?20s之間，切割時(shí)間根據(jù)材料厚度和切割長(zhǎng)度在幾分鐘甚至幾十分鐘之間。大斷面金屬材料氧-火焰切割采用傳統(tǒng)的切割工藝和切割機(jī)具，切割噴嘴內(nèi)置燃?xì)饨橘|(zhì)、低壓氧氣和高壓氧氣各一路通道。燃?xì)饨橘|(zhì)與助燃?xì)怏w低壓氧氣在切割炬底部混合室混合，輸送到切割噴嘴點(diǎn)燃燃燒預(yù)熱；當(dāng)切口處金屬材料達(dá)到燃點(diǎn)時(shí)，打開(kāi)切割氧氣進(jìn)行切割?，F(xiàn)有大斷面金屬材料火焰切割的燃?xì)饨橘|(zhì)在預(yù)熱和切割階段，流量不變，切割階段燃?xì)饨橘|(zhì)白白浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有氧-火焰切割能源浪費(fèi)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種新型的雙預(yù)熱火焰切割噴嘴，該噴嘴結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制簡(jiǎn)便，與對(duì)應(yīng)的雙通道火焰切割炬配合使用對(duì)大斷面金屬材料進(jìn)行火焰切割，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能降耗的目的。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種雙預(yù)熱火焰切割噴嘴，包括噴嘴本體、A路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎?、B路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎?、高壓切割氧氣孔道、A路混合室、B路混合室;其中，所述A路混合室和B路混合室分別獨(dú)立地形成在噴嘴本體靠近一端的位置上;A路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎琅cA路混合室連通并延伸至噴嘴本體的另一端，B路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎琅cB路混合室連通并延伸至噴嘴本體的另一端;高壓切割氧氣孔道位于噴嘴本體的中心軸位置并沿其軸向貫通噴嘴本體。
[0007]所述A路混合室和B路混合室分別為形成在與噴嘴本體軸向垂直的截面內(nèi)的凹槽，優(yōu)選地，該凹槽為環(huán)形凹槽。
[0008]所述A路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎烙啥鄠€(gè)圓孔型孔道組成，該些圓孔型孔道均勻分布地連通于A路混合室。
[0009]所述B路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎烙啥鄠€(gè)圓孔型孔道組成，該些圓孔型孔道均勻分布地連通于B路混合室。
[0010]所述A路混合室和B路混合室的外周形成有臺(tái)階式圓滑凸面或水平凸臺(tái)，用于與雙通道火焰切割炬密封連接。
[0011 ]所述A路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎篮虰路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎劳ㄟ^(guò)鉆鉸加工而成，所述高壓切割氧氣孔道采用鉆鉸加工形成或采用電鑄法預(yù)制拉瓦爾孔道后鑲嵌制作而成。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0013]本發(fā)明的雙預(yù)熱火焰切割噴嘴結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，控制簡(jiǎn)便。雙路燃?xì)饨橘|(zhì)及助燃?xì)怏w的混合氣經(jīng)雙通道火焰切割炬輸送到雙預(yù)熱火焰切割噴嘴上相對(duì)應(yīng)的孔道處點(diǎn)燃燃燒，形成兩個(gè)獨(dú)立的預(yù)熱火焰;兩個(gè)獨(dú)立的火焰可以分別點(diǎn)燃與熄滅，滿足切割工藝的要求。在火焰切割階段熄滅其中一路預(yù)熱火焰可以節(jié)約大量的燃?xì)饨橘|(zhì)，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的水平凸臺(tái)式雙預(yù)熱火焰切割噴嘴沿其軸向的剖面圖。
[0015]圖2為圖1的噴嘴沿與軸向垂直的方向的剖面圖。
[0016]圖3為本發(fā)明的臺(tái)階式雙預(yù)熱火焰切割噴嘴沿其軸向的剖面圖。
[0017]圖4為圖2的噴嘴沿與軸向垂直的方向的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于此。
[0019]如圖1-圖4所示，本發(fā)明的雙預(yù)熱火焰切割噴嘴包括噴嘴本體4、A路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎?、B路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎?、高壓切割氧氣孔道1、A路混合室5、B路混合室6;其中，A路混合室5和B路混合室6分別獨(dú)立地形成在噴嘴本體4靠近一端的位置上;A路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎?與A路混合室5連通并延伸至噴嘴本體4的另一端，B路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎?與B路混合室6連通并延伸至噴嘴本體4的另一端;高壓切割氧氣孔道I位于噴嘴本體4的中心軸位置并沿其軸向貫通噴嘴本體4。
[0020]在該雙預(yù)熱火焰切割噴嘴中，在噴嘴本體4靠近端部的位置上加工出兩個(gè)分別獨(dú)立的環(huán)形凹槽，該凹槽的延伸方向與噴嘴本體4的中心軸垂直。將該雙預(yù)熱火焰切割噴嘴與相匹配的雙通道火焰切割炬密封連接后，在這兩的環(huán)形凹槽處相應(yīng)的形成了兩個(gè)分別獨(dú)立的混合室，即A路混合室5和B路混合室6。分別從A路混合室5和B路混合室6的內(nèi)部向噴嘴本體4的另一端鉆鉸加工出A路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎?和B路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎?。
[0021]噴嘴本體4的外側(cè)可以加工成螺紋狀與相匹配的雙通道火焰切割炬螺紋連接壓緊形成一體，也可以加工成臺(tái)階狀依靠鎖緊螺紋將雙預(yù)熱火焰切割噴嘴壓緊在相匹配的雙通道火焰切割炬上形成一體?？梢赃M(jìn)一步在該兩個(gè)獨(dú)立的A路混合室5和B路混合室6的外周形成有臺(tái)階式圓滑凸面或水平凸臺(tái)，通過(guò)該臺(tái)階式圓滑凸面或水平凸臺(tái)與相匹配的雙通道火焰切割炬密封連接，保證A路混合室5及其A路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎?與B路混合室6及其B路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎?之間不泄漏串氣。
[0022]在該雙預(yù)熱火焰切割噴嘴中，A路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎?、B路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎?可以采用多個(gè)圓孔型孔道，均勻分布在環(huán)形凹槽上。其中，圓孔型孔道的數(shù)量和截面積通過(guò)計(jì)算確定，可根據(jù)不同的流量要求進(jìn)行增加或減少。
[0023]在該雙預(yù)熱火焰切割噴嘴中，高壓切割氧氣孔道I可以采取普通鉆鉸等機(jī)加工制作，也可以采用電鑄法預(yù)制拉瓦爾孔道后鑲嵌制作。其中，高壓切割氧氣孔道I的喉徑根據(jù)切割厚度范圍確定。
[0024]本發(fā)明的雙預(yù)熱火焰切割噴嘴具有兩組燃?xì)饨橘|(zhì)和助燃?xì)怏w混合孔道，并在與雙通道火焰切割炬連接處具有兩個(gè)分別獨(dú)立的混合室。該雙預(yù)熱火焰切割噴嘴工作時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出打開(kāi)指令，打開(kāi)雙路燃?xì)饨橘|(zhì)、雙路助燃?xì)怏w電磁閥開(kāi)關(guān)，兩組燃?xì)饨橘|(zhì)與助燃?xì)怏w(低壓氧氣)分別在A路混合室和B路混合室中混合形成兩組燃?xì)饨橘|(zhì)與助燃?xì)怏w的混合氣，然后輸入到A路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎篮虰路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎?，從而在雙預(yù)熱火焰切割噴嘴氣體出口處形成兩組獨(dú)立預(yù)熱火焰，調(diào)節(jié)燃?xì)饨橘|(zhì)與助燃?xì)怏w壓力流量，使雙火焰呈中性焰，預(yù)熱被切割材料;當(dāng)切口處被切割材料達(dá)到燃點(diǎn)時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出打開(kāi)指令打開(kāi)高壓氧氣電磁閥開(kāi)關(guān)，高壓氧氣自高壓切割氧氣孔道輸出；在開(kāi)始切割后控制系統(tǒng)發(fā)出指令，關(guān)閉一路燃?xì)饨橘|(zhì)與助燃?xì)怏w電磁閥開(kāi)關(guān)，熄滅一路預(yù)熱火焰，另一路預(yù)熱火焰繼續(xù)燃燒預(yù)熱被切割材料;在切割完畢后，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，關(guān)閉高壓氧氣后，熄滅另一路預(yù)熱火焰，切割完成。
[0025]本發(fā)明的雙預(yù)熱火焰切割噴嘴具有兩組獨(dú)立的燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎?。雙路燃?xì)饨橘|(zhì)及助燃?xì)怏w的混合氣經(jīng)雙通道火焰切割炬輸送到雙預(yù)熱火焰切割噴嘴上相對(duì)應(yīng)的孔道處點(diǎn)燃燃燒，形成兩個(gè)獨(dú)立的預(yù)熱火焰;兩個(gè)獨(dú)立的火焰可以分別點(diǎn)燃與熄滅，滿足切割工藝的要求。在火焰切割階段熄滅一路預(yù)熱火焰可以節(jié)約大量的燃?xì)饨橘|(zhì)，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙預(yù)熱火焰切割噴嘴，其特征在于，包括噴嘴本體、A路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎?、B路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎馈⒏邏呵懈钛鯕饪椎?、A路混合室、B路混合室;其中，所述A路混合室和B路混合室分別獨(dú)立地形成在噴嘴本體靠近一端的位置上;A路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎琅cA路混合室連通并延伸至噴嘴本體的另一端，B路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎琅cB路混合室連通并延伸至噴嘴本體的另一端;高壓切割氧氣孔道位于噴嘴本體的中心軸位置并沿其軸向貫通噴嘴本體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙預(yù)熱火焰切割噴嘴，其特征在于，所述A路混合室和B路混合室分別為形成在與噴嘴本體軸向垂直的截面內(nèi)的凹槽。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙預(yù)熱火焰切割噴嘴，其特征在于，所述凹槽為環(huán)形凹槽。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙預(yù)熱火焰切割噴嘴，其特征在于，所述A路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎烙啥鄠€(gè)圓孔型孔道組成，該些圓孔型孔道均勻分布地連通于A路混合室。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙預(yù)熱火焰切割噴嘴，其特征在于，所述B路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎烙啥鄠€(gè)圓孔型孔道組成，該些圓孔型孔道均勻分布地連通于B路混合室。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙預(yù)熱火焰切割噴嘴，其特征在于，所述A路混合室和B路混合室的外周形成有臺(tái)階式圓滑凸面或水平凸臺(tái)，用于與雙通道火焰切割炬密封連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙預(yù)熱火焰切割噴嘴，其特征在于，所述A路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎篮虰路燃?xì)獾蛪貉鯕饣旌峡椎劳ㄟ^(guò)鉆鉸加工而成，所述高壓切割氧氣孔道采用鉆鉸加工形成或采用電鑄法預(yù)制拉瓦爾孔道后鑲嵌制作而成。
【文檔編號(hào)】F23D14/54GK105841155SQ201610201425
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】劉士鵬, 聶禎華, 王穎, 高志杰, 劉春 , 王川, 田慶軍, 唐瑞
【申請(qǐng)人】中冶建筑研究總院有限公司