JP3916778B2 - Gas cutting crater - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属などを予熱炎で予熱しながらその部分に切断酸素を吹き付けて切断するガス切断火口に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のガス切断火口を図5と図7に参照して説明する。
図5のガス切断火口Bは、切断酸素の流通孔11aを中心部に有する内部火口11に、外部火口12を、自体の内面12nと内部火口11の外面11gとの間に予熱酸素と燃焼ガスを混合した混合ガスの通路13を形成して同心円状に嵌合し、その通路13の開口端部13aを、中心線Oと平行な内部火口11の直線状外面11gs及び該直線状外面11gsに近づくにしたがって窄まるテーパ状外面11gtと、直線状外面11gsと平行な外部火口12の直線状内面12ns及び該直線状内面12nsに近づくにしたがって窄まるテーパ状内面12ntとによって形成した構造となっている。
なお、内部火口11の直線状外面11gsは、山部11b,11bによって形成された溝11cの底面とされている。
【0003】
また、図7のガス切断火口Cは、切断酸素の流通孔21aを中心部に有する内部火口21に、外部火口22を、自体の内面22nと内部火口21の外面21gとの間に混合ガスの通路23を形成して同心円状に嵌合し、その通路23の開口端部23aを、内部火口21の先窄りのテーパ状外面21gtと、外部火口22の先窄り状のテーパ状内面22ntとによって形成した構造とされている。
このガス切断火口においては、テーパ状外面21gtは、山部21b,21bで形成された溝21cの底面とされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
図6と図8は、図5及び図7のガス切断火口B,Cの通路13,23から噴出された混合ガスの燃焼によって生じた予熱炎FB,FCとその白芯fb,fcの形状をそれぞれ示すものて、いずれのガス切断火口B,Cの白芯fb,fcも末拡り状となる。
このため、次の条件下、すなわち、
混合ガス;予熱酸素+燃焼ガス(プロパンガス)
プロパンガスの消費量;300Nl/h
予熱酸素の消費量;1050Nl/h
切断酸素の圧力;3kg/cm2
被切断材;厚さが12mmのSS、SM等の鋼板
ガス切断火口B,Cの被切断材に対する高さ;10mm
でのピアシング(孔明け)の実験では、図4の(B)と(C)に示すように、ガス切断火口Bのピアシングタイムは45秒、ガス切断火口Cのピアシングタイムは35秒で、いずれも加熱効率が低くピアシングに長い時間がかかるという問題点がある。
【0005】
本発明は、予熱炎の加熱効率が良好で、ピアシングタイムの短いガス切断火口を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1記載の発明は、切断酸素の流通孔を中心部に有する内部火口に、外部火口が、自体の内面と内部火口の外面との間に混合ガスの通路を形成して同心円状に嵌合されたガス切断火口において、上記通路の開口端部は、内部火口の先窄りのテーパ状外面と、該テーパ状外面を底面として山部によって形成された溝と、中心線と平行な外部火口の直線状内面と、該直線状内面に近づくにしたがって窄まるとともに前記内部火口のテーパ状外面との隙間が小さくなる外部火口のテーパ状内面とによって形成され、前記内部火口の山部は外部火口の直線状内面に嵌合された構成とした。
【0007】
この手段では、予熱炎の白芯が未窄り状となって集中度が高まり、1点に集束するようになるので、加熱効率が良くなってピアシングタイムが短縮される。この構成では、通路で混合された混合ガスは、山部の間の溝に沿って流れ、外部に噴出する。また、山部は、内部火口に対する外部火口の嵌合を安定させる。
【0008】
上記のガス切断火口において、外部火口の直線状内面の長さを1mm以上とすることが好ましい(請求項2)。外部火口の直線状内面の長さが1mmよりも小さいと、予熱炎の集中度が低下する。外部火口の直線状内面の長さが5mmよりも大きくなっても予熱炎の集中度が大きく高まることはない。したがって、一般には、外部火口の直線状内面の長さは最大5mm程度とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図1ないし図3を参照して説明する。
これらの図において符号Aは、本発明に係るガス切断火口であり、切断酸素の流通孔1aを中心部に有する内部火口1に、外部火口2を、自体の内面2nと内部火口1の外面1gとの間に予熱酸素と燃焼ガスを混合した混合ガスの通路3を形成して同心円状に嵌合し、その通路3の開口端部3aを、内部火口1の先窄りのテーパ状外面1gtと、中心線Oと平行な外部火口2の直線状内面2ns及び該直線状内面2nsに近づくにしたがって窄まるテーパ状内面2ntとによって形成した構造となっている。
【0011】
内部火口1のテーパ状外面1gtは、山部1b,1bによって形成された溝1cの底面とされ、外部火口2の直線状内面2nsは、内部火口1の山部1bの直線部に嵌合されている。また、内部火口1は口金5に螺着され、内部火口1は口金5に嵌合されて互いに一体とされている。口金5には、流通孔1aに通じる切断酸素口5aと、通路3に通じる予熱酸素口5b及び燃焼ガス口5cが設けられている。
【0012】
このガス切断火口Aにおいては、従来のガス切断火口B,Cと同様に、予熱酸素とプロパンガス等の燃焼ガスを予熱酸素口5bと燃焼ガス口5cから通路3に送り込んで混合し、その混合ガスを外部に噴出して予熱炎FAを生じさせながら、切断酸素を切断酸素口5aから流通孔1aに送り込んで噴出させ、被切断材を切断する。
【0013】
本ガス切断火口Aの場合、燃焼ガスにプロパンガスを用いた前記の切断条件のもとでは、白芯faは図3のように未窄り状(先窄り状)となって集中度が向上し、1点に集束するようになった。このため、予熱炎FAによる被切断材の加熱効率が高まり、図4の(A)に示すように、ピアシングタイムが30秒に短縮される好結果が得られた。
【0014】
ところで、このように予熱炎FA(白芯fa)の集中度が向上した理由は、次のように推測される。
すなわち、ほぼ環状の通路3,13,23を形成した、内部火口1と外部火口2の外面1gt,11gs,21gtと内面2ns,12ns,22ntは、それらに沿って流れる混合ガスのカーテンをそれぞれ形成する。
【0015】
ところが、図5の従来のガス切断火口Bにおいては、内部火口11の直線状外面11gtによって生じたガスカーテンで混合ガス(予熱炎)の中心側への拡散が抑止される分、外部火口12の直線状内面12nsによるガスカーテンが破れやすく、一旦ガスカーテンが破れると混合ガスが外側に大きく拡散するようになるため、白芯fbの集中度が損なわれる。
【0016】
また、図7の従来のガス切断火口Cの場合は、一見、混合ガスが1点に集中するように思われるが、すべての混合ガスが中心に急角度で流れて内圧を高めてしまうため、外部火口22のテーパ状内面22ntによるガスカーテンが却って破れ易すく、その結果、混合ガスが外方に拡散して白芯fcの集中度が低下する。
【0017】
これに対して、本発明のガス切断火口Aでは、内部火口1の外面21gtは先窄りのテーパ状となっていて混合ガスを中心側に導き、また外部火口2の内面2nsが直線状となっていて混合ガスの中心部圧力が過大になるのを防ぐため、外部火口2の直線状内面2nsで形成されたガスカーテンが破綻しにくく、その機能を全うする。したがって混合ガスの外方への拡散が抑止され、白芯faが先窄り状となって集中度が向上する。
【0018】
上記推論の正否にかかわらず、上記の効果は、外部火口2の直線状内面2nsの長さLを1mm以上とした場合に生じ、長さLが1mmよりも小さいとほとんど生じない。したがって、本発明のガス切断火口Aにおいては、ガス切断火口2の直線状内面2nsの長さLは1mm以上とされる。但し、長さLを5mmより大きくしても効果は大きくならないので、直線状内面2nsの長さLは、通常、1〜5mmの範囲とする。
【0019】
本発明において、山部1b(溝1c)の形状や数は任意で、図のものに限られるものではない。また、前記した切断条件(ピアシング条件)は、あくまで、本発明の効果を実証する実験のためのもので、燃焼ガスにプロパンガス以外の、例えば、水素、天然ガス、石炭ガスなどを用い、それらに応じた消費量で燃焼させるなど、他の切断条件でもほぼ同一の効果が期待できることは言うまでもない。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、予熱炎の集中度が高まる。したがって予熱炎で被切断材を効率よく加熱して短い時間でピアシングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るガス切断火口の実施の形態を示す半断面図である。
【図2】 外部火口を断面にした図1のガス切断火口の底面図である。
【図3】 図1のガス切断火口の予熱炎と白芯の形状を示す図である。
【図4】 ピアシングの実験結果を示す図である。
【図5】 従来のガス切断火口の半断面図である。
【図6】 図5のガス切断火口の予熱炎と白芯の形状を示す図である。
【図7】 従来の他のガス切断火口の半断面図である。
【図8】 図7のガス切断火口の予熱炎と白芯の形状を示す図である。
【符号の説明】
1 内部火口 1a 流通孔
1b 山部 1c 溝
1g 外面 1gt テーパ状外面
2 外部火口 2n 内面
2ns 直線状内面 2nt テーパ状内面
3 通路 3a 開口端部
A ガス切断火口 FA 予熱炎
fa 白芯 L 直線状内面の長さ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas cutting crater that cuts by blowing cutting oxygen to a portion while preheating a metal or the like with a preheating flame.
[0002]
[Prior art]
A conventional gas cutting crater will be described with reference to FIGS.
The gas cutting crater B in FIG. 5 has an
The linear outer surface 11gs of the
[0003]
Further, the gas cutting crater C in FIG. 7 has an
In this gas cutting crater, the tapered outer surface 21gt is the bottom surface of the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
6 and 8 show the shapes of the preheating flames FB and FC generated by the combustion of the mixed gas ejected from the
For this reason, the following conditions:
Mixed gas: Preheated oxygen + combustion gas (propane gas)
Propane gas consumption: 300 Nl / h
Preheated oxygen consumption: 1050 Nl / h
Cutting oxygen pressure; 3 kg / cm 2
Material to be cut; Height of steel cut gas craters B and C such as SS, SM, etc. with a thickness of 12 mm;
As shown in FIGS. 4B and 4C, the piercing time of the gas cutting crater B is 45 seconds, and the piercing time of the gas cutting crater C is 35 seconds. However, the heating efficiency is low and piercing takes a long time.
[0005]
It is an object of the present invention to provide a gas cutting crater with good preheating flame heating efficiency and a short piercing time.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided an internal crater having a flow hole for cutting oxygen at a central portion, and an external crater is provided with a mixed gas between an inner surface of itself and an outer surface of the inner crater. In the gas cutting crater that is concentrically fitted to form a passage, the opening end of the passage is formed by a tapered outer surface tapered from the inner crater, and a crest using the tapered outer surface as a bottom surface. a groove, a straight inner surface parallel external crater and the center line is formed by said inner crater external crater tapered inner surface gap is reduced between the tapered outer surface with narrowed toward the straight line inner surface The peak portion of the inner crater is fitted to the linear inner surface of the outer crater .
[0007]
With this means, the white core of the preheating flame is unstenciled, and the degree of concentration is increased and the preheating flame is focused on one point, so that the heating efficiency is improved and the piercing time is shortened. In this configuration, the mixed gas mixed in the passage flows along the groove between the peaks and is ejected to the outside. Further, the mountain portion stabilizes the fitting of the external crater to the internal crater.
[0008]
In the gas cutting crater, the length of the linear inner surface of the external crater is preferably 1 mm or more (claim 2). When the length of the linear inner surface of the external crater is less than 1 mm, the concentration of the preheating flame is lowered. Even if the length of the straight inner surface of the external crater becomes larger than 5 mm, the concentration degree of the preheating flame does not increase greatly. Therefore, in general, the length of the linear inner surface of the external crater is about 5 mm at the maximum.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In these figures, reference numeral A denotes a gas cutting crater according to the present invention, wherein an
[0011]
The tapered outer surface 1gt of the
[0012]
In this gas cutting crater A, like the conventional gas cutting craters B and C, combustion gas such as preheated oxygen and propane gas is fed from the preheated
[0013]
In the case of this gas cutting crater A, the white core fa is not constricted (constricted) as shown in FIG. Improved and focused on one point. For this reason, the heating efficiency of the material to be cut by the preheating flame FA was increased, and as shown in FIG. 4A, a good result was obtained in which the piercing time was shortened to 30 seconds.
[0014]
By the way, the reason why the concentration degree of the preheating flame FA (white core fa) is improved is estimated as follows.
That is, the outer surfaces 1gt, 11gs, and 21gt and the inner surfaces 2ns, 12ns, and 22nt of the
[0015]
However, in the conventional gas cutting crater B of FIG. 5, the diffusion of the mixed gas (preheating flame) to the center side is suppressed by the gas curtain generated by the linear outer surface 11gt of the
[0016]
In addition, in the case of the conventional gas cutting crater C of FIG. 7, it seems that the mixed gas concentrates at one point, but since all the mixed gas flows at a steep angle to increase the internal pressure, The gas curtain formed by the tapered inner surface 22nt of the
[0017]
In contrast, in the gas cutting crater A of the present invention, the outer surface 21gt of the
[0018]
Regardless of whether the inference is correct or not, the above effect occurs when the length L of the linear
[0019]
In the present invention, the shape and number of the
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the concentration degree of the preheating flame is increased. Therefore, the material to be cut can be efficiently heated with the preheating flame and pierced in a short time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a half sectional view showing an embodiment of a gas cutting crater according to the present invention.
FIG. 2 is a bottom view of the gas cutting crater of FIG. 1 with a cross section of the external crater.
FIG. 3 is a diagram showing a shape of a preheating flame and a white core of the gas cutting crater of FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram showing experimental results of piercing.
FIG. 5 is a half sectional view of a conventional gas cutting crater.
6 is a diagram showing the shape of the preheating flame and white core of the gas cutting crater of FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a half sectional view of another conventional gas cutting crater.
8 is a diagram showing the shape of the preheating flame and white core of the gas cutting crater of FIG. 7. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
上記通路の開口端部は、内部火口の先窄りのテーパ状外面と、該テーパ状外面を底面として山部によって形成された溝と、
中心線と平行な外部火口の直線状内面と、該直線状内面に近づくにしたがって窄まるとともに前記内部火口のテーパ状外面との隙間が小さくなる外部火口のテーパ状内面とによって形成され、
前記内部火口の山部は外部火口の直線状内面に嵌合されていることを特徴とするガス切断火口。In the gas cutting crater fitted concentrically with the outer crater forming a passage of mixed gas between the inner surface of the inner crater and the outer surface of the inner crater, in the inner crater having a flow hole for cutting oxygen in the center,
The opening end portion of the passage includes a tapered outer surface tapered from the inner crater, and a groove formed by a crest using the tapered outer surface as a bottom surface,
The center line parallel to the external crater linear inner surface, formed by the tapered inner surface of the outer crater gap is reduced between the inner crater tapered outer surface with narrowed toward the straight line inner surface,
A gas cutting crater, wherein a peak portion of the inner crater is fitted to a linear inner surface of the outer crater.
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