RU177249U1 - ELECTRIC ARC WELDING WELDER WITH PROTECTIVE GASES - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области сварочного производства, в частности к дуговой сварке неплавящимся электродом в среде защитных газов, и может найти применение при изготовлении сварных труб. Сварочная горелка для электродуговой сварки в среде защитных газов, содержащая корпус с соплом, установленным в корпусе газоподводом с цанговым узлом крепления электрода, систему охлаждения в виде цилиндрической камеры с коаксиально расположенными цилиндрическими каналами, согласно полезной модели система охлаждения содержит цилиндрический разделитель каналов с отверстиями в верхней части для подвода охлаждающей жидкости и с кольцевым выступом для установки в кольцевой паз, выполненный в корпусе горелки, при этом разделитель каналов выполнен таким образом, что площадь поперечного сечения выходного канала определяется соотношением S= 1,1…1,15 S, где S- площадь поперечного сечения выходного канала, мм; S- площадь поперечного сечения входного канала, мм, а длина разделителя каналов определяется соотношением L= 0,75…0,9 L, где L- длина разделителя каналов; L- длина цилиндрической камеры. Предлагаемое устройство позволяет значительно увеличить ресурс, а также уменьшить габариты и вес горелки за счет упрощения конструкции системы охлаждения, что снижает себестоимость изготовления горелки.The utility model relates to the field of welding production, in particular to arc welding with a non-consumable electrode in a protective gas environment, and can be used in the manufacture of welded pipes. A welding torch for electric arc welding in a shielding gas medium, comprising a housing with a nozzle installed in the housing by a gas supply with a collet mount for the electrode, a cooling system in the form of a cylindrical chamber with coaxially arranged cylindrical channels, according to a utility model, the cooling system comprises a cylindrical channel divider with holes in the upper parts for supplying coolant and with an annular protrusion for installation in an annular groove made in the burner body, with a channel divider It configured in such a way that the cross-sectional area of the channel output is given by S = 1,1 ... 1,15 S, S- wherein the cross sectional area of the output channel, mm; S is the cross-sectional area of the input channel, mm, and the length of the channel splitter is determined by the ratio L = 0.75 ... 0.9 L, where L is the length of the channel splitter; L is the length of the cylindrical chamber. The proposed device can significantly increase the resource, as well as reduce the size and weight of the burner by simplifying the design of the cooling system, which reduces the cost of manufacturing the burner.

Description

Полезная модель относится к области сварочного производства, в частности к дуговой сварке неплавящимся электродом в среде защитных газов, и может найти применение при изготовлении сварных труб.The utility model relates to the field of welding production, in particular to arc welding with a non-consumable electrode in a protective gas environment, and can be used in the manufacture of welded pipes.

Известна горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом в защитных газах, содержащая корпус с соплом, закрепленную в корпусе цангу для неплавящегося электрода и установленную на корпусе рубашку (систему) охлаждения в виде торообразной трубы (а.с. СССР №1704981 кл. B23K 9/167 публ. 1992 г.).A known torch for arc welding with a non-consumable electrode in shielding gases, comprising a body with a nozzle, a collet for a non-consumable electrode fixed in the body and a cooling jacket (system) installed in the body in the form of a toroidal pipe (USSR AS No. 1704981 class. B23K 9/167 publ. 1992).

В данной конструкции горелки охлаждающая жидкость в торообразной рубашке отделена от корпуса горелки стенкой рубашки и контактной поверхностью между корпусом и примыкающей к ней торообразной трубой, а также между корпусом и цангой, что значительно снижает эффективность охлаждения корпуса горелки, цанги, неплавящегося электрода, и как следствие, его работоспособность. Кроме того, изготовление трубы специальной формы усложняет конструкцию горелки и повышает затраты на ее изготовление.In this design of the burner, the coolant in the toroidal jacket is separated from the burner housing by the wall of the shirt and the contact surface between the housing and the adjacent toroidal tube, as well as between the housing and the collet, which significantly reduces the cooling efficiency of the burner housing, collet, non-consumable electrode, and as a result , its performance. In addition, the manufacture of a pipe of a special shape complicates the design of the burner and increases the cost of its manufacture.

Известна горелка для дуговой сварки, содержащая корпус с соплом, закрепленную в корпусе цангу для неплавящегося электрода и размещенную между цангой и корпусом систему охлаждения, выполненную в виде коаксиально расположенных труб с образованием между ними входного и выходного каналов, которые выполнены по винтовой линии вдоль оси горелки и имеют прямоугольную или трапецеидальную форму (Патент на полезную модель RU 88596, МПК B23K 9/167, B23K 9/167 публ. 2009 г.).Known torch for arc welding, comprising a housing with a nozzle, a collet for a non-consumable electrode fixed in the housing and a cooling system arranged between the collet and the housing, made in the form of coaxially arranged pipes with the formation of input and output channels between them, which are made along a helical line along the axis of the burner and have a rectangular or trapezoidal shape (Patent for utility model RU 88596, IPC B23K 9/167, B23K 9/167 publ. 2009).

Наличие винтовых каналов повышает сложность конструкции системы охлаждения, увеличивая тем самым затраты на изготовление и сборку горелки.The presence of screw channels increases the complexity of the design of the cooling system, thereby increasing the cost of manufacturing and assembling the burner.

Известна дуговая горелка для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом, в которой система охлаждения размещена между корпусом и цангой для крепления неплавящегося электрода и выполнена в виде трех коаксиально установленных труб, образующих два коаксиально цилиндрических канала, соединенных в нижней части горелки радиальными отверстиями, выполненными в средней из труб (а.с. СССР №236676, кл. B23K 9/167, публ. 1969 г.) - прототип.Known arc torch for argon-arc welding with non-consumable electrode, in which the cooling system is placed between the housing and the collet for mounting the non-consumable electrode and is made in the form of three coaxially mounted pipes forming two coaxially cylindrical channels connected to the lower part of the burner by radial holes made in the middle of the pipes (USSR AS No. 236676, class B23K 9/167, publ. 1969) - prototype.

Недостатками прототипа являются увеличенные габариты и вес горелки. Кроме того, коаксиально установленные трубы образуют вытянутые по высоте сообщающиеся сосуды, которые не обеспечивают высокую скорость отведения разогретой воды из подводящего канала по радиальным отверстиям, что снижает интенсивность охлаждения горелки.The disadvantages of the prototype are the increased dimensions and weight of the burner. In addition, coaxially installed pipes form elongated communicating vessels that do not provide a high rate of removal of heated water from the inlet channel through radial openings, which reduces the rate of burner cooling.

Задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является повышение ресурса горелки при упрощении ее конструкции.The task to which this utility model is directed is to increase the burner resource while simplifying its design.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении данной полезной модели, является повышение интенсивности охлаждения горелки при уменьшении количества ее деталей.The technical result achieved by the implementation of this utility model is to increase the cooling rate of the burner while reducing the number of parts.

Технический результат достигается тем, что сварочная горелка для электродуговой сварки в среде защитных газов, содержащая корпус с соплом, установленным в корпусе газоподводом с цанговым узлом крепления электрода, систему охлаждения в виде цилиндрической камеры с коаксиально расположенными цилиндрическими каналами, согласно полезной модели система охлаждения содержит цилиндрический разделитель каналов с отверстиями в верхней части для подвода охлаждающей жидкости и с кольцевым выступом для установки в кольцевой паз, выполненный в корпусе горелки, при этом разделитель каналов выполнен таким образом, что площадь поперечного сечения выходного канала определяется соотношением:The technical result is achieved in that a welding torch for electric arc welding in a shielding gas medium, comprising a housing with a nozzle installed in the housing by a gas supply with a collet mount of the electrode, a cooling system in the form of a cylindrical chamber with coaxially arranged cylindrical channels, according to a utility model, the cooling system comprises a cylindrical channel separator with holes in the upper part for supplying coolant and with an annular protrusion for installation in an annular groove made in orpuse burner, the separator channels formed so that the cross-sectional area of the channel output is given by:

S₂ = 1,1…1,15 S₁;S ₂ = 1.1 ... 1.15 S ₁ ;

где S₂ - площадь поперечного сечения выходного канала, мм²;where S ₂ - the cross-sectional area of the output channel, mm ² ;

S₁ - площадь поперечного сечения входного канала, мм²;S ₁ - the cross-sectional area of the input channel, mm ² ;

а длина разделителя каналов определяется соотношением:and the length of the channel separator is determined by the ratio:

L_р = 0,75…0,9 L_к;L _p = 0.75 ... 0.9 L _to ;

где: L_р - длина разделителя каналов;where: L _p - the length of the channel separator;

L_к - длина цилиндрической камеры.L _to - the length of the cylindrical chamber.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана сварочная горелка в продольном разрезе; на фиг. 2 показан поперечный вид горелки в разрезе А-А.The utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a welding torch in longitudinal section; in FIG. 2 shows a transverse sectional view of the burner AA.

Горелка состоит из корпуса 3 и закрепленного на корпусе посредством втулки сопла 4. В корпусе 3 установлен газоподвод 5 с установленным внутри него цанговым узлом крепления электрода 6. Между корпусом 3 и газоподводом 5 размещена система охлаждения, представляющая собой коаксиально расположенные каналы, входящий канал 1 и выходящий канал 2, образуемые цилиндрическим разделителем 7. На корпусе горелки установлены входной штуцер 8 и выходной штуцер 9. Для исключения перетекания входящей охлаждающей жидкости в выходящий канал 2, разделитель 7 устанавливается в корпусе горелки кольцевым выступом 10 без зазора.The burner consists of a casing 3 and a nozzle 4 fixed to the casing by means of a nozzle sleeve 4. In the casing 3, a gas supply 5 is installed with a collet assembly for attaching the electrode 6 inside. Between the casing 3 and the gas supply 5 there is a cooling system, which is a coaxially located channel, the inlet channel 1 and the outlet channel 2, formed by a cylindrical separator 7. On the burner body there is an inlet fitting 8 and an outlet fitting 9. To prevent overflow of the incoming coolant into the outlet channel 2, the separator 7 is set is pressed in the burner housing by an annular protrusion 10 without a gap.

Предложенная горелка работает следующим образом.The proposed burner operates as follows.

Для осуществления процесса сварки включают подачу электропитания, защитного газа и охлаждающей жидкости. В систему охлаждения горелки по входному штуцеру 8 подается охлаждающая жидкость, которая перемещается через отверстия верхней части разделителя 7 во входящий продольный канал 1, опускается по нему, охлаждая наиболее теплонагруженные элементы, попадая в зону между разделителем и нижним торцом цилиндрической камеры. Большая часть образовавшегося в процессе сварки тепла отводится в жидкость, затем свободно выдавливается в выходящий канал 2 и, поднимаясь по нему, выводится из системы охлаждения горелки через выходной штуцер 9.For the implementation of the welding process include the supply of power, shielding gas and coolant. Coolant is supplied to the burner cooling system through the inlet 8, which moves through the openings of the upper part of the separator 7 into the incoming longitudinal channel 1, is lowered along it, cooling the most heat-loaded elements, falling into the zone between the separator and the lower end of the cylindrical chamber. Most of the heat generated during welding is removed to the liquid, then freely squeezed out into the outlet channel 2 and, rising along it, is removed from the burner cooling system through the outlet nozzle 9.

В предложенной конструкции сварочной горелки площадь поперечного сечения выходного канала определяется следующим соотношением:In the proposed design of the welding torch, the cross-sectional area of the output channel is determined by the following ratio:

S₂ = 1,1…1,15 S₁;S ₂ = 1.1 ... 1.15 S ₁ ;

где: S₂ - площадь поперечного сечения выходного канала, мм²;where: S ₂ - the cross-sectional area of the output channel, mm ² ;

S₁ - площадь поперечного сечения входного канала, мм².S ₁ - the cross-sectional area of the input channel, mm ² .

Указанное соотношение площадей позволяет увеличить объем циркулирующей жидкости, следовательно, усилить интенсивность охлаждения сварочной горелки.The specified ratio of the areas allows you to increase the volume of circulating fluid, therefore, to increase the cooling intensity of the welding torch.

При этом длина разделителя канала выполнена исходя из следующего соотношения:The length of the channel splitter is based on the following ratio:

L_р = 0,75…0,9 L_к;L _p = 0.75 ... 0.9 L _to ;

где: L_р - длина разделителя каналов, мм;where: L _p - the length of the channel separator, mm;

L_к - длина цилиндрической камеры, мм. Заданное соотношение стабилизирует температуру теплонагруженных элементов горелки и повышает ламинарность потока охлаждающей жидкости.L _to - the length of the cylindrical chamber, mm The predetermined ratio stabilizes the temperature of the heat-loaded elements of the burner and increases the laminarity of the coolant flow.

Таким образом, предлагаемое устройство, в отличие от известных, позволяет значительно увеличить ресурс за счет увеличения интенсивности охлаждения нагревающихся частей горелки, а также уменьшить габариты и вес горелки за счет упрощения конструкции системы охлаждения, что снижает себестоимость изготовления горелки.Thus, the proposed device, unlike the known ones, can significantly increase the resource by increasing the cooling intensity of the heated parts of the burner, as well as reduce the dimensions and weight of the burner by simplifying the design of the cooling system, which reduces the cost of manufacturing the burner.

Claims (1)

Сварочная горелка для электродуговой сварки в среде защитных газов, содержащая корпус с соплом, газоподвод с цанговым узлом крепления электрода, установленный в корпусе, и систему охлаждения, выполненную в виде цилиндрической камеры с коаксиально расположенными цилиндрическими каналами, отличающаяся тем, что система охлаждения снабжена цилиндрическим разделителем каналов с отверстиями в его верхней части для подвода охлаждающей жидкости и с кольцевым выступом для установки в кольцевой паз, выполненный в корпусе горелки, при этом площадь поперечного сечения выходного канала разделителя каналов составляет S₂ = 1,1…1,15 S₁, где: S₁ - площадь поперечного сечения его входного канала, мм², а длина разделителя каналов равна L_p = 0,75…0,9 L_к, где: L_к - длина цилиндрической камеры разделителя.A welding torch for electric arc welding in a shielding gas medium, comprising a housing with a nozzle, a gas supply with a collet mount of the electrode mounted in the housing, and a cooling system made in the form of a cylindrical chamber with coaxially arranged cylindrical channels, characterized in that the cooling system is provided with a cylindrical separator channels with holes in its upper part for supplying coolant and with an annular protrusion for installation in an annular groove made in the burner body, while the cross section of the output channel of the channel separator is S ₂ = 1.1 ... 1.15 S ₁ , where: S ₁ is the cross-sectional area of its input channel, mm ² , and the length of the channel separator is L _p = 0.75 ... 0, 9 L _to , where: L _to - the length of the cylindrical chamber of the separator.

Images