ГОРЕЛКА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИМ ЭЛЕКТРОДОМ В ГАЗОВОЙ СРЕДЕ

15-04-2024 дата публикации
Номер:
RU2817363C2
Контакты: 115432, Moskva, Trofimova,8A,12, Markina Elena Georgievna
Номер заявки: 89-12-202101
Дата заявки: 11-03-2020

[1]

Данное изобретение относится к горелке для дуговой сварки металлическим электродом в газовой среде, в частности, к сварочной горелке, содержащей элементы, предназначенные для обеспечения устранения сварочных брызг.

[2]

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[3]

Дуговая сварка металлическим электродом в газовой среде (ДСМЭГС) представляет собой один из наиболее распространенных сварочных технологических процессов, применяемых в промышленности на сегодняшний день. Технологические процессы сварки ДСМЭГС включают сварку металлическим электродом в среде инертного газа (МЭСИГ) и металлическим электродом в среде активного газа (МЭСАГ). В обоих технологических процессах к месту сварки подают газ. Указанный газ представляет собой главным образом защитный газ, и при сварке МЭСИГ указанный газ представляет собой инертный газ, например, аргон или диоксид углерода. При сварке МЭСАГ газовая смесь может содержать кислород или другие газы, которые воздействуют на процесс сварки.

[4]

Независимо от того, представляет собой газ чисто защитный газ (при сварке МЭСИГ) или же он содержит активный компонент (при сварке МЭСАГ), важно, чтобы воздух из атмосферы был по существу устранен с места сварки.

[5]

Съемную форсунку, закрепленную на конце сварочной горелки и окружающую токоподводящий наконечник, как правило, используют для вмещения и направления сварочного газа таким образом, чтобы он протекал на место сварки и обеспечивал правильную локальную атмосферу в месте сварки. В идеальном случае поток через форсунку и на обрабатываемый элемент представляет собой по существу ламинарный поток. Плохое уплотнение вокруг обратной стороны форсунки (то есть, закрытого конца форсунки) может обеспечивать возможность всасывания воздуха из атмосферы в поток газа. Это разбавляет или загрязняет сварочный газ и может приводить к плохому качеству или малой прочности сварного шва.

[6]

Сталкиваясь с протекающей форсункой, сварщики часто будут пытаться исправить систему путем простого увеличения расхода газа. Однако при этом теряется сварочный газ, который дорого стоит.

[7]

Еще одна проблема, возникающая в процессах ДСМЭГС, заключается в том, что небольшие капли расплавленного металла и сварочного мусора имеют склонность к разбрасыванию или разбрызгиванию во время процесса сварки. Распространенный термин для этих капель - это «брызги» или «сварочные брызги». Брызги могут налипать на обрабатываемый элемент или любой металлический материал в окружении. Однако брызги могут представлять особенную проблему, когда они накапливаются на самой сварочной форсунке. Брызги попадают в форсунку через открытый конец форсунки. Накапливание брызг внутри форсунки может нарушать поток газа, создавая неламинарные и непредсказуемые потоки, служащие причиной плохой защиты и, таким образом, неправильных сварных швов плохого качества. Брызги могут также усложнять снятие форсунки, поскольку форсунка по сути приваривается к металлическим деталям внутри форсунки, таким как соединительная деталь наконечника или корпус горелки.

[8]

В настоящее время единственным решением проблемы накопления брызг была обработка поверхностей сварочной горелки соединениями, которые предназначены для уменьшения прилипания сварочных брызг. Однако брызги по-прежнему накапливаются и могут создавать трудности при удалении. Как правило, кольцо брызг, которое образуется вокруг открытого конца форсунки, можно удалить относительно легко с помощью напильников. Однако удаление брызг, которые накапливаются внутри форсунки, может быть крайне затруднительным. В зависимости от используемых материалов и токов, удаление брызг может требовать частого выполнения, например, каждые десять минут, что приводит к потере производительности. Очистку необходимо выполнять с большой осторожностью таким образом, чтобы не повредить контактный наконечник и другие компоненты. Осторожное и тщательное удаление брызг занимает много времени. Некоторые сварщики пытаются убирать брызги путем многократных ударов горелкой о твердую поверхность. Это не рекомендуется, в особенности с современными горелками, сложность которых постоянно увеличивается. Горелки с водяным охлаждением особенно подвержены повреждениям, и все горелки можно повредить при грубом обращении. К сожалению, многие горелки повреждаются при попытках быстрого удаления сварочных брызг, не уделяя этому необходимого времени и осторожности.

[9]

Задача данного изобретения заключается в уменьшении упомянутых выше проблем.

[10]

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[11]

Согласно данному изобретению, предложена сварочная горелка для использования в процессе дуговой сварки металлическим электродом в газовой среде (ДСМЭГС), содержащая корпус горелки, наконечник сварочной горелки, выступающий из корпуса горелки, и съемную форсунку, которая по существу окружает наконечник сварочной горелки в процессе работы, направляя газ вокруг наконечника сварочной горелки и на обрабатываемый элемент, при этом указанная форсунка содержит передний конец, который обращен к обрабатываемому элементу в процессе работы, и задний конец, который крепится к корпусу горелки в процессе работы, в которой обеспечено кольцо, по существу неподвижное в осевом направлении по отношению к форсунке в заднем конце форсунки, при этом указанное кольцо выполнено с возможностью вращения по отношению к форсунке, и при этом указанное кольцо содержит винтовую резьбу, причем корпус горелки содержит соответствующую винтовую резьбу.

[12]

Предпочтительно кольцо содержит внутреннюю винтовую резьбу, а корпус горелки содержит внешнюю винтовую резьбу.

[13]

Закрепление вращающегося кольца по отношению к форсунке предоставляет механическое преимущество при снятии форсунки с корпуса горелки. Когда кольцо поворачивают, свинчивая его с винтовой резьбы на корпусе горелки, форсунка толкается линейно вперед, по направлению от корпуса горелки. Величина линейного перемещения по причине свинчивания мала в большинстве вариантов реализации изобретения, например, менее 2 мм или даже менее 1 мм, но достаточна для разрушения брызг, которые попали в форсунку и прилипли между форсункой и компонентами внутри форсунки.

[14]

Указанная винтовая резьба предпочтительно представляет собой однозаходную винтовую резьбу, предпочтительно относительно крупную винтовую резьбу, обеспечивающую максимальное механическое преимущество и перемещение в осевом направлении за малое количество оборотов. Полный размер винтовой резьбы в некоторых вариантах реализации изобретения может составлять менее двух полных оборотов, например, один оборот или около половины оборота (то есть, около 180 градусов).

[15]

Обратите внимание, что наконечник сварочной горелки может быть закреплен на корпусе горелки посредством соединительной детали наконечника, как хорошо известно в данной области техники. Компоненты внутри форсунки могут включать детали самого корпуса горелки, соединительную деталь наконечника, токоподводящий наконечник, а также различные прокладки и уплотнители.

[16]

Форсунка может содержать линейные прорези, расположенные на расстоянии друг от друга вокруг задней части, причем каждая прорезь проходит от задней части форсунки вдоль части форсунки по направлению к передней части форсунки. Указанные прорези позволяют расширять или сужать форсунку, образуя плотную посадку на по существу гладкой внешней поверхности передней части корпуса горелки. Это обеспечивает достаточно хорошее уплотнение от проникновения воздуха в задней части форсунки.

[17]

Прорези предпочтительно выполнены путем фрезеровки в форсунке. Прорези могут быть расположены на равном расстоянии друг от друга вокруг периметра форсунки. Могут быть выполнены, например, шесть прорезей.

[18]

Уплотнительное кольцо может иметься между форсункой и деталями сварочной горелки, которые закреплены на корпусе горелки, и которые расположены внутри форсунки в собранном виде. Уплотнительное кольцо предпочтительно выполнено из сжимаемого теплостойкого материала, например, пластика. Теплоизолятор может быть выполнен в форме манжеты вокруг детали горелки, например, вокруг соединительной детали наконечника. Указанный теплоизолятор может содержать фланец, а уплотнительное кольцо может быть расположено за фланцем теплоизолятора, когда горелка собрана. Уплотнительное кольцо может быть расположено перед самой передней частью прорезей в форсунке, когда форсунка полностью установлена на корпусе горелки.

[19]

Форсунка может быть выполнена с возможностью перемещения относительно корпуса горелки, как с вращением по отношению к корпусу горелки, так и в осевом направлении по отношению к корпусу горелки, когда вращающееся кольцо свинчивают с корпуса горелки. Предполагается, что после небольшого перемещения в осевом направлении, выполненного с помощью винтовой резьбы, форсунку можно снять вручную крутящим и тянущим движением.

[20]

Форсунка, как правило, изготовлена из металла, например, меди, предпочтительно никелированной меди. Неметаллическая вставка может быть выполнена на внутренней стороне форсунки там, где форсунка соприкасается с другими металлическими деталями сварочной горелки (например, токоподводящим наконечником или соединительной деталью наконечника). Указанная неметаллическая вставка может быть изготовлена из конструкционного полимера, например, термореактивной смолы, в частности, фенольной смолы. При наличии промежуточной поверхности, которая изготовлена из опорных металлических и неметаллических материалов, между форсункой и другими деталями корпуса горелки там, где эта промежуточная поверхность подвержена воздействию потенциальных сварочных брызг, попадающих в форсунку из открытого переднего конца сварочные брызги с гораздо меньшей вероятностью будут крепко прилипать к обеим поверхностям и затруднять снятие сварочной форсунки.

[21]

Независимо от того, используется вставка или нет, открытая промежуточная поверхность между форсункой и деталями горелки внутри форсунки предпочтительно выполнена в виде непрерывно изогнутой поверхности. Наличие непрерывно изогнутой поверхности, обращенной к открытому концу форсунки, причем указанная изогнутая поверхность частично состоит из поверхности форсунки и частично из поверхности детали внутри форсунки (например, части соединительной детали наконечника), значительно облегчает разрушение любых брызг, прилипающих к открытой поверхности на промежуточной поверхности, просто путем очень небольшого линейного перемещения форсунки. Этого можно достигнуть с помощью механического преимущества резьбы, разрушая указанную непрерывно изогнутую поверхность, и сталкивая накопившиеся сварочные брызги с деталей, к которым они могли прилипнуть.

[22]

Открытая промежуточная поверхность образует область накопления брызг – по существу вогнутую открытую камеру, в которой накапливаются брызги в процессе работы.

[23]

Другое преимущество системы крепления и освобождения форсунки по данному изобретению вместе с конструкцией промежуточной поверхности между форсункой и деталями горелки внутри форсунки заключается в том, что она обеспечивает улучшенное центрирование токоподводящего наконечника внутри форсунки по сравнению с прежними конструкциями.

[24]

Указанная конструкция также обеспечивает наличие электрической изоляции форсунки от компонентов горелки, находящихся под током, а также до некоторой степени теплоизоляции. В процессе работы форсунка становится очень горячей, а теплоизоляция предотвращает передачу тепла в горелку, в том числе туда, где ее держит оператор.

[25]

Согласно другому аспекту данного изобретения, предложена сварочная горелка для использования в процессе дуговой сварки металлическим электродом в газовой среде (ДСМЭГС), содержащая корпус горелки, наконечник сварочной горелки, выступающий из корпуса горелки, и съемную форсунку, которая по существу окружает наконечник сварочной горелки в процессе работы, направляя газ вокруг наконечника сварочной горелки и на обрабатываемый элемент, при этом указанная форсунка содержит передний конец, который обращен к обрабатываемому элементу в процессе работы, и задний конец, который крепится к корпусу горелки в процессе работы, в которой форсунка, когда она установлена на корпусе горелки, упирается в корпус горелки или компонент, прикрепленный к корпусу горелки, на промежуточной поверхности, и в которой по меньшей мере часть форсунки, которая образует часть промежуточной поверхности, открытую для открытой передней части форсунки, выполнена из неметаллического материала.

[26]

Промежуточная поверхность между форсункой и деталями внутри форсунки (которые могут представлять собой, например, токоподводящий наконечник или соединительную деталь наконечника) подвержена накоплению брызг там, где она открыта для открытого переднего конца форсунки. При изготовлении форсунки из неметаллического материала в точке, где она образует открытую промежуточную поверхность, упирающуюся в корпус горелки, токоподводящий наконечник или соединительную деталь наконечника, сварочные брызги будут прилипать к указанной промежуточной поверхности значительно менее крепко, и их можно будет легче удалить.

[27]

Форсунка, когда она установлена на корпусе горелки, предпочтительно упирается в соединительную деталь наконечника, которая представляет собой компонент, прикрепленный к корпусу горелки, в точке, где промежуточная поверхность открыта.

[28]

Указанный неметаллический материал может представлять собой конструкционный полимер, например, термореактивную смолу, в частности, фенольную смолу. Указанный неметаллический материал может представлять собой только часть форсунки и может быть представлен в виде вставки. Вставка может быть запрессована в форсунку. Основная часть форсунки может быть изготовлена из металла, например, меди.

[29]

Только относительно малая часть форсунки должна быть неметаллической, но предполагается, что на открытой промежуточной поверхности между форсункой и деталями внутри форсунки форсунка неметаллическая во всех точках, где она упирается в детали внутри форсунки, которые прикреплены к корпусу горелки. Детали внутри форсунки включают, например, токоподводящий наконечник и соединительную деталь наконечника. Форсунка может быть металлической в точке, где она упирается в область посадки форсунки корпуса горелки, на заднем конце форсунки.

[30]

Предпочтительные / необязательные особенности второго аспекта данного изобретения изложены в пунктах 16-30 формулы изобретения.

[31]

Согласно другому аспекту данного изобретения, предложена сварочная горелка для использования в процессе дуговой сварки металлическим электродом в газовой среде (ДСМЭГС), содержащая корпус горелки, наконечник сварочной горелки, выступающий из корпуса горелки, и съемную форсунку, которая по существу окружает наконечник сварочной горелки в процессе работы, направляя газ вокруг наконечника сварочной горелки и на обрабатываемый элемент, при этом указанная форсунка содержит передний конец, который обращен к обрабатываемому элементу в процессе работы, и задний конец, который крепится к корпусу горелки в процессе работы, в которой форсунка, когда она установлена на корпусе горелки, упирается в корпус горелки или компонент, прикрепленный к корпусу горелки, на промежуточной поверхности, при этом указанная промежуточная поверхность там, где она открыта для открытой передней части форсунки, образует по существу непрерывную изогнутую поверхность.

[32]

Указанная по существу непрерывная изогнутая поверхность предпочтительно представляет собой вогнутую поверхность, которая обращена к открытому концу корпуса горелки. При наличии гладкой поверхности любые сварочные брызги, накапливающиеся на промежуточной поверхности, относительно легко удаляются с помощью осевого и/или вращательного перемещения форсунки по отношению к корпусу горелки.

[33]

Вогнутая поверхность, обращенная к открытому концу корпуса горелки, фактически образует полость, образованную из двух соприкасающихся поверхностей. Указанная полость предназначена для улавливания сварочных брызг, но облегчает их удаление. Было обнаружено, что изготовление указанных двух соприкасающихся поверхностей из разных материалов (например, металла и неметалла, такого как термореактивная смола, в частности фенольная смола) особенно благоприятно.

[34]

Непрерывная изогнутая поверхность на открытой промежуточной поверхности образует полость, в которой брызги могут накапливаться в виде сплошного кольца из твердых капель. Его можно довольно легко удалить тем же способом, которым в настоящее время удаляют сплошное кольцо брызг, которое обычно образуется вокруг передней части сварочной форсунки.

[35]

Разрыв между форсункой и деталью, прикрепленной к корпусу горелки (например, соединительной деталью наконечника), предпочтительно находится по существу по центру вокруг вогнутой полости, то есть, в самой задней точке вогнутой полости.

[36]

Предпочтительные / необязательные особенности третьего аспекта данного изобретения изложены в пунктах 32-45 формулы изобретения.

[37]

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[38]

Для лучшего понимания данного изобретения и для того, чтобы более четко показать, каким образом оно может быть реализовано, теперь только в качестве примера обратимся к приложенным графическим материалам, в которых:

[39]

Фиг. 1 представляет собой покомпонентное изображение головки сварочной горелки согласно данному изобретению;

[40]

Фиг. 2 представляет собой вид в перспективе съемной форсунки, части сварочной горелки по Фиг. 1; и

[41]

Фиг. 3 представляет собой разрез форсунки, когда она закреплена на головке сварочной горелки по Фиг. 1.

[42]

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[43]

Сначала обратимся к Фиг. 1, на которой сварочная горелка в целом обозначена номером 10. Сварочная горелка содержит корпус 12 горелки, соединительную деталь 14 наконечника и токоподводящий наконечник 16, который, когда горелка собрана, проходит по направлению от корпуса 12 горелки и соединен с корпусом 12 горелки посредством соединительной детали 14 наконечника.

[44]

Фиг. 1 показывает горелку с жидкостным охлаждением, однако данное изобретение в равной степени применимо к горелкам с газовым или воздушным охлаждением.

[45]

Обратите внимание, что в контексте данного описания изобретения узел, показанный на Фиг. 1 представляет собой «сварочную горелку», в некоторых случаях называемую «головкой сварочной горелки». Следует понимать, что в процессе работы будут необходимы шланги, кабели и блок соединений, и они могут поставляться в виде части пакета со сварочной горелкой.

[46]

Теплоизолятор 18 и уплотнительное кольцо 20 имеются между соединительной деталью 14 наконечника и корпусом 12 горелки. Эти компоненты образуют уплотнительную поверхность, предотвращающую проникновение воздуха вокруг задней части форсунки, когда сварочная горелка собрана.

[47]

Форсунка 22 крепится на переднем конце (то есть, на конце, обращенном вниз на Фиг. 1) корпуса 12 горелки. Когда горелка 10 собрана, форсунка 22 по существу окружает токоподводящий наконечник 16 и соединительную деталь 14 наконечника, и направляет сварочный газ – который может представлять собой инертный или активный газ – на обрабатываемый элемент.

[48]

Имеется кольцо 24, которое установлено на заднем конце форсунки 22 (смотрите Фиг. 2). Кольцо 24 удерживается и по существу неподвижно в осевом направлении на форсунке 22, но может свободно вращаться по отношению к форсунке 22. Указанное кольцо содержит внутреннюю винтовую резьбу, и резьба на кольце 24 соответствует внешней винтовой резьбе 26 рядом с передней частью корпуса 12 горелки.

[49]

Кольцо 24 удерживается и по существу неподвижно в осевом направлении на форсунке 22 таким образом, что завинчивание или отвинчивание винтовой резьбы кольца 24 от резьбы 26 корпуса 12 горелки заставляет форсунку 22 целиком перемещаться в продольном направлении / в осевом направлении по отношению к корпусу 12 горелки. Следует понимать, что может иметься небольшая степень свободы осевого перемещения кольца 24 по отношению к форсунке, но эта свобода должна составлять расстояние короче осевой протяженности винтовой резьбы 26. Например, может иметься свобода осевого перемещения кольца 24 по отношению к форсунке около 0,5 мм. Величина осевого перемещения форсунки 22, вызываемого завинчиванием или отвинчиванием резьбы, может быть небольшой, например, менее 2 мм или даже менее 1 мм, но резьба предназначена для предоставления большого механического преимущества в обеспечении этого осевого перемещения, и было обнаружено, что даже перемещения небольшой протяженности достаточно для разрушения скопившихся брызг и обеспечения возможности легкого высвобождения форсунки 22 из корпуса 12 горелки.

[50]

Резьба 26 представляет собой однозаходную резьбу, предоставляющую максимальное механическое преимущество таким образом, что кольцо 24 можно поворачивать относительно легко, создавая большое осевое усилие, способствующее снятию форсунки 22 с корпуса 12 горелки. В некоторых вариантах реализации изобретения может быть представлена многозаходная резьба, но однозаходная резьба предпочтительна для максимального механического преимущества. Однозаходная резьба также обеспечивает хорошее механическое преимущество с относительно крупной резьбой. Мелкая резьба дает большее механическое преимущество, но может быть больше подвержена повреждениям, и ее может быть более затруднительно использовать, например, в перчатках.

[51]

Корпус 12 горелки содержит гладкую по существу цилиндрическую область 25 посадки форсунки, проходящую перед резьбой 26. Форсунка 22 содержит соответствующую гладкую область 27 посадки, выполненную с возможностью прижима к области 25 посадки форсунки. Имеется некоторое количество прорезей, проходящих вниз по сторонам форсунки 22, и проходящих параллельно центральной оси форсунки 22, обеспечивающих небольшое радиальное расширение / сжатие области 27 посадки форсунки 22. Например, может иметься шесть прорезей.

[52]

Гладкие области посадки и прорези для прижима форсунки к сварочной горелке известны в данной области техники. Однако, добавляя резьбовое кольцо, получают не только механическое преимущество при снятии форсунки, но и обеспечивают существенно менее затруднительное и более точное центрирование форсунки во время установки, что приводит к улучшению ламинарности потока газа и улучшению качества сварного шва.

[53]

Фиг. 3 представляет собой разрез форсунки 22, токоподводящего наконечника 16, соединительной детали 14 наконечника и части корпуса 12 горелки. Форсунка 22 изготовлена из никелированной меди, но содержит вставку 28. Вставка 28 изготовлена из фенольной термореактивной смолы. Вставка 28 имеет форму втулки, которая постоянно закреплена внутри форсунки путем запрессовки, образуя утолщение стенки форсунки. Вставка содержит внутренний фланец 29, который выступает в радиальном направлении по направлению к центру форсунки приблизительно на 1 мм – 2 мм вокруг всего внутреннего периметра форсунки. Внутренний фланец 29 встречается с внутренней стенкой вставки 28 там, где внутренняя стенка проходит параллельно центральной оси форсунки, в углу 30, который представляет собой закругленную по радиусу кривую. Соответствующий угол 32 соединительной детали 14 наконечника также представляет собой плавную закругленную по радиусу кривую там, где соединительная деталь наконечника расширяется по направлению наружу, встречаясь с внутренним фланцем 29 вставки 28. Промежуточная поверхность между вставкой 28 и соединительной деталью 14 наконечника образует камеру накопления брызг, как более подробно описано ниже.

[54]

Радиус каждой кривой составляет, например, около 1,5 мм.

[55]

Там, где плавно изогнутый угол 30 вставки 28 встречается с плавно изогнутым углом 32 соединительной детали наконечника, образована вогнутая полость 34. Вогнутая полость 34 находится в единственной части промежуточной поверхности между форсункой 22 и другими деталями горелки, открытой для сварочных брызг, которые потенциально проходят через открытый передний конец форсунки 22. Вогнутая полость 34 образует камеру накопления брызг. Благодаря плавному непрерывному изгибу поверхности полости, а также разнородным материалам на промежуточной поверхности, один из которых представляет собой неметалл, прилипание сварочных брызг существенно уменьшено. Любые сварочные брызги, которые накапливаются, будут склонны к образованию кольца вокруг соединительной детали 14 наконечника в полости 34. Любое прилипание будет происходить главным образом к металлической соединительной детали 14 наконечника, а не к пластиковой вставке 28. Для удаления сварочных брызг можно повернуть кольцо 24 форсунки, которое с большим механическим преимуществом проталкивает форсунку 22 немного вперед по отношению к корпусу 12 горелки. Когда это выполняют, угол 30 вставки 28 перемещается вперед по отношению к углу 32 соединительной детали 14 наконечника и стремится отделить кольцо из накопленных сварочных брызг от соединительной детали 14 наконечника в той степени, в которой они прилипают.

[56]

После проталкивания форсунки 22 немного вперед с помощью механического преимущества винтовой резьбы и разрушения любых прилипших сварочных брызг, форсунку можно крутить и одновременно тянуть вперед, снимая форсунку с корпуса горелки, и при этом удаляя почти все накопившиеся сварочные брызги.

[57]

В результате сварочные брызги можно легко и быстро удалять периодически во время сварочных работ. Это увеличивает производительность сварщика, должно повышать качество сварного шва и уменьшает повреждения деталей сварочной горелки (в особенности токоподводящего наконечника и соединительной детали наконечника, а также дорогостоящего корпуса горелки), и тем самым увеличивает срок их службы и уменьшает затраты на замену.

[58]

Фиг. 3 также показывает, как теплоизолятор 18 и уплотнительное кольцо 20 обеспечивают уплотнение без утечек там, где закрытый задний конец форсунки соединяется с корпусом 12 горелки. Теплоизолятор изготовлен из высокотемпературной смолы, например, фенольной смолы. Теплоизолятор 18 выполнен в виде манжеты, которая защелкивается сзади от соединительной детали 14 наконечника, и удерживается на задней стороне соединительной детали наконечника с помощью кольцевого выступа, проходящего вокруг соединительной детали 14 наконечника. Манжета содержит фланец, образующий поверхность, обращенную вперед (то есть, обращенную по направлению к открытому концу форсунки в собранном виде), и поверхность, обращенную назад (то есть, обращенную по направлению к корпусу 12 горелки в собранном виде). Обращенная вперед поверхность теплоизолятора 18 упирается в обращенную назад поверхность вставки 28 форсунки. Уплотнительное кольцо 20 установлено за обращенной назад поверхностью теплоизолятора 18. Уплотнительное кольцо 20 изготовлено из сжимаемого высокотемпературного конструкционного пластика и имеет радиус, немного больший радиуса фланца теплоизолятора 18.

[59]

В собранном виде. Уплотнительное кольцо 20 образует плотное уплотнение на внутренней стенке форсунки впереди вырезов форсунки. Это эффективно и полностью герметизирует форсунку, предотвращая утечки и экономя дорогостоящий сварочный газ.

[60]

Следует понимать, что описание вариантов реализации изобретения представлено только в качестве примера, и специалист представит себе различные модификации, усовершенствования и альтернативные варианты в пределах объема данного изобретения. Данное изобретение изложено в формуле изобретения.



[61]

Сварочная горелка 10 предназначена для дуговой сварки металлическим электродом в газовой среде. Наконечник 16 сварочной горелки выступает из корпуса 12 горелки. Съемная форсунка 22 окружает наконечник 16 сварочной горелки для направления при сварке газа вокруг наконечника 16 сварочной горелки и на обрабатываемый элемент. Передний конец форсунки 22 обращен к обрабатываемому элементу при сварке, а задний конец прикреплен к корпусу 12 горелки. Кольцо 24 закреплено на заднем конце форсунки 22 с возможностью вращения относительно нее. Кольцо 24 имеет винтовую резьбу, а корпус горелки – соответствующую винтовую резьбу 26 для крепления форсунки 22 к корпусу 12 горелки. Форсунка установлена с возможностью ее перемещения относительно корпуса при свинчивании кольца с корпуса горелки и обеспечения удаления сварочных брызг, накопленных в процессе сварки на промежуточной поверхности, образованной внутренней поверхностью форсунки и поверхностью деталей внутри форсунки, открытой к переднему концу форсунки. 3 н. и 43 з.п. ф-лы, 3 ил.



1. Сварочная горелка для дуговой сварки металлическим электродом в газовой среде, содержащая корпус, наконечник сварочной горелки, выступающий из корпуса горелки, соединительную деталь наконечника и съемную форсунку, которая окружает наконечник сварочной горелки для направления при сварке газа вокруг наконечника сварочной горелки и на обрабатываемый элемент, при этом указанная форсунка имеет передний конец, обращенный к обрабатываемому элементу при сварке, и задний конец, прикрепленный к корпусу горелки, отличающаяся тем, что она снабжена кольцом, закрепленным на заднем конце форсунки с возможностью вращения относительно нее, причем указанное кольцо имеет винтовую резьбу, а корпус горелки имеет соответствующую винтовую резьбу для крепления форсунки к корпусу горелки, при этом форсунка установлена с возможностью ее перемещения относительно корпуса при свинчивании кольца с корпуса горелки и обеспечения удаления сварочных брызг, накопленных в процессе сварки на промежуточной поверхности, образованной внутренней поверхностью форсунки и поверхностью деталей внутри форсунки, открытой к переднему концу форсунки.

2. Сварочная горелка по п. 1, в которой указанные винтовые резьбы представляют собой однозаходные винтовые резьбы.

3. Сварочная горелка по п. 1 или 2, в которой полная протяженность винтовой резьбы составляет половину полного оборота.

4. Сварочная горелка по любому из пп. 1-3, в которой форсунка выполнена с гладкой поверхностью в задней ее части для посадки на поверхность корпуса и имеет на ней линейные прорези, которые проходят вдоль форсунки по направлению к передней ее части.

5. Сварочная горелка по любому из пп. 1-4, которая снабжена уплотнительным кольцом, размещенным на внутренней поверхности форсунки между форсункой и деталями сварочной горелки, расположенными внутри форсунки.

6. Сварочная горелка по п. 5, которая снабжена теплоизолятором, установленным вокруг соединительной детали наконечника сварочной горелки, а указанное уплотнительное кольцо расположено за фланцем теплоизолятора.

7. Сварочная горелка по любому из пп. 1-6, в которой по меньшей мере часть форсунки изготовлена из металла.

8. Сварочная горелка по п. 7, в которой по меньшей мере часть форсунки изготовлена из меди.

9. Сварочная горелка по любому из пп. 1-8, в которой по меньшей мере часть форсунки, образующей часть указанной промежуточной поверхности между форсункой и деталями внутри форсунки, открытой к переднему концу форсунки, изготовлена из неметаллического материала.

10. Сварочная горелка по п. 9, в которой часть форсунки из неметаллического материала выполнена в виде неметаллической вставки.

11. Сварочная горелка по п. 9 или 10, в которой указанный неметаллический материал представляет собой термореактивную смолу.

12. Сварочная горелка по п. 11, в которой термореактивная смола представляет собой фенольную смолу.

13. Сварочная горелка по любому из пп. 1-12, в которой форсунка упирается в соединительную деталь наконечника с образованием на промежуточной поверхности в открытой полости передней части форсунки непрерывной изогнутой поверхности.

14. Сварочная горелка по п. 13, в которой указанная изогнутая поверхность представляет собой вогнутую поверхность, обращенную к открытому концу корпуса горелки.

15. Сварочная горелка для дуговой сварки металлическим электродом в газовой среде, содержащая корпус, наконечник сварочной горелки, выступающий из корпуса горелки, соединительную деталь наконечника и съемную форсунку, которая окружает наконечник сварочной горелки для направления при сварке газа вокруг наконечника сварочной горелки и на обрабатываемый элемент, при этом указанная форсунка имеет передний конец, обращенный к обрабатываемому элементу при сварке, и задний конец, прикрепленный к корпусу горелки, отличающаяся тем, что форсунка упирается в соединительную деталь наконечника с получением промежуточной поверхности, образованной внутренней поверхностью форсунки и поверхностью деталей внутри форсунки, открытой к переднему концу форсунки, по меньшей мере часть которой содержит неметаллический материал, причем форсунка установлена с возможностью ее перемещения относительно корпуса для обеспечения удаления сварочных брызг, накопленных в процессе сварки на промежуточной поверхности.

16. Сварочная горелка по п. 15, в которой на указанной промежуточной поверхности образована полость в виде камеры для накопления сварочных брызг.

17. Сварочная горелка по п. 15 или 16, в которой указанный неметаллический материал представляет собой термореактивную смолу.

18. Сварочная горелка по п. 17, в которой термореактивная смола представляет собой фенольную смолу.

19. Сварочная горелка по любому из пп. 15-18, в которой указанный неметаллический материал составляет часть форсунки.

20. Сварочная горелка по п. 19, в которой указанный неметаллический материал представлен в виде вставки в форсунку.

21. Сварочная горелка по п. 19 или 20, в которой по меньшей мере часть форсунки изготовлена из металла.

22. Сварочная горелка по п. 21, в которой по меньшей мере часть форсунки изготовлена из меди.

23. Сварочная горелка по любому из пп. 15-22, которая снабжена кольцом, закрепленным на заднем конце форсунки с возможностью вращения относительно нее и перемещения ее относительно корпуса, при этом указанное кольцо содержит винтовую резьбу, а корпус горелки содержит соответствующую винтовую резьбу.

24. Сварочная горелка по п. 23, в которой указанная винтовая резьба представляют собой однозаходную винтовую резьбу.

25. Сварочная горелка по любому из пп. 15-24, в которой форсунка выполнена с гладкой поверхностью в задней ее части для посадки на поверхность корпуса и имеет на ней линейные прорези, которые проходят вдоль форсунки по направлению к передней ее части.

26. Сварочная горелка по любому из пп. 15-25, которая снабжена уплотнительным кольцом, размещенным на внутренней поверхности форсунки между форсункой и деталями сварочной горелки, расположенными внутри форсунки.

27. Сварочная горелка по п. 26, в которой указанное уплотнительное кольцо выполнено из сжимаемого высокотемпературного материала.

28. Сварочная горелка по п. 26 или 27, которая снабжена теплоизолятором в форме манжеты, установленным вокруг соединительной детали наконечника, при этом указанный теплоизолятор содержит фланец, за которым расположено уплотнительное кольцо.

29. Сварочная горелка по любому из пп. 15-28, в которой форсунка упирается в соединительную деталь наконечника с образованием на промежуточной поверхности в открытой полости передней части форсунки непрерывной изогнутой поверхности.

30. Сварочная горелка по п. 29, в которой указанная изогнутая поверхность представляет собой вогнутую поверхность, обращенную к открытому концу корпуса горелки.

31. Сварочная горелка для дуговой сварки металлическим электродом в газовой среде, содержащая корпус, наконечник сварочной горелки, выступающий из корпуса горелки, соединительную деталь наконечника и съемную форсунку, которая окружает наконечник сварочной горелки для направления при сварке газа вокруг наконечника сварочной горелки и на обрабатываемый элемент, при этом указанная форсунка имеет передний конец, обращенный к обрабатываемому элементу при сварке, и задний конец, прикрепленный к корпусу горелки, отличающаяся тем, что форсунка упирается в соединительную деталь наконечника с образованием промежуточной поверхности, открытой к переднему концу форсунки, в виде непрерывно изогнутой поверхности, обеспечивающей накопление сварочных брызг в процессе сварки, при этом форсунка установлена с возможностью ее перемещения относительно корпуса для обеспечения удаления сварочных брызг, накопленных в процессе сварки на указанной поверхности.

32. Сварочная горелка по п. 31, в которой указанная изогнутая поверхность представляет собой вогнутую поверхность, обращенную к открытому концу горелки.

33. Сварочная горелка по п. 31 или 32, в которой на указанной промежуточной поверхности образована полость в виде камеры для накопления сварочных брызг.

34. Сварочная горелка по любому из пп. 31-33, в которой по меньшей мере часть форсунки, образующей часть указанной промежуточной поверхности между форсункой и деталями внутри форсунки, открытой к переднему концу форсунки, содержит неметаллический материал.

35. Сварочная горелка по п. 34, в которой указанный неметаллический материал представляет собой термореактивную смолу.

36. Сварочная горелка по п. 35, в которой термореактивная смола представляет собой фенольную смолу.

37. Сварочная горелка по любому из пп. 33-36, в которой из указанного неметаллического материала выполнена часть форсунки.

38. Сварочная горелка по п. 37, в которой указанный неметаллический материал представлен в виде вставки в форсунку.

39. Сварочная горелка по п. 37 или 38, в которой по меньшей мере часть форсунки изготовлена из металла.

40. Сварочная горелка по п. 39, в которой по меньшей мере часть форсунки изготовлена из меди.

41. Сварочная горелка по любому из пп. 31-40, которая снабжена кольцом, закрепленным на заднем конце форсунки с возможностью вращения относительно нее и перемещения ее относительно корпуса, при этом указанное кольцо содержит винтовую резьбу, а корпус горелки содержит соответствующую винтовую резьбу.

42. Сварочная горелка по п. 41, в которой указанная винтовая резьба представляют собой однозаходную винтовую резьбу.

43. Сварочная горелка по любому из пп. 31-42, в которой форсунка выполнена с гладкой поверхностью в задней ее части для посадки на поверхность корпуса и имеет на ней линейные прорези, которые проходят вдоль форсунки по направлению к передней ее части.

44. Сварочная горелка по любому из пп. 31-43, которая снабжена уплотнительным кольцом, размещенным между форсункой и деталями сварочной горелки, расположенными внутри форсунки.

45. Сварочная горелка по п. 44, в которой указанное уплотнительное кольцо выполнено из сжимаемого высокотемпературного материала.

46. Сварочная горелка по п. 44 или 45, которая снабжена теплоизолятором в форме манжеты, установленным вокруг соединительной детали наконечника, при этом указанный теплоизолятор содержит фланец, за которым расположено уплотнительное кольцо.