专利名称：氢氧气焊切割与电焊机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及焊接作业领域内的焊接和切割装置，进一步是指一种氢氧气焊切割与电焊机。
利用小型的水解氢氧发生装置将水电解产生氢氧混合气体进行气焊和切割的工艺，比较传统的采用乙炔和氧气混合作燃气的气焊和切割的工艺，具有廉价、卫生和使用方便的优点。而专利号为CN89209060.X的《水解氢氧气焊、切割及电焊装置》则更进一步，它将直流电焊机与水解氢氧发生装置组合在一起，既可进行电弧焊接，又可利用直流电焊机作电源产生氢氧混合气体进行气焊、加热和切割，做到一机多用。但是这种装置的缺点是(1)水解氢氧发生器的电极板是矩形板，表面积小，电解时槽电压高，电能消耗高；(2)水解氢氧发生器采用全密封结构，不便于清洗电极板，沿积在电极板上的不溶性碳酸盐，使电解效率低；(3)单独制作稳压控制器、冷凝器和干燥器等组件，使得装置的结构复杂；(4)碱性电解液没有回收，消耗高；(5)直流电焊机的价格、维修费用高，电能消耗高，它在实际生产中使用量不如交流电焊机大。
本实用新型的目的，在于提供一种交流电焊机与水解氢氧发生装置组合成一体的结构简单的氢氧气焊切割与电焊机，并且使得其电能消耗低、电解效率高、电解液消耗小和价格、维修费用低。
本实用新型的解决方案如下。它由交流电焊机、硅整流器、自动稳压式氢氧发生器、电解液回收器、洗气筒式回火截流器、减压回火截流器、焊炬或割炬构成，交流电焊机供给硅整流器以交流电源，硅整流器供给自动稳压式氢氧发生器以直流电解电源。自动稳压式氢氧发生器具有一个水箱，水箱内装有一个金属的电解槽，电解槽之外的水箱内装有水，电解槽内装有电解液，电解槽内底面上垫有绝缘底板，绝缘底板支承着位于其中心的圆筒状的负电极和间套在负电极外部且互相保持一定间距的几个圆筒状的复合电极，复合电极是在一金属基体上镀一层其它金属膜，分别作为复合电极的正极面和负极面，负电极和所有复合电极的顶部压有条形的绝缘顶板和压板，一根固定螺栓穿过压板、绝缘顶板和绝缘底板而与电解槽的槽底相连，固定螺栓顶部旋有压住压板的螺母，电解槽外壁电连有正极电缆，负电极内筒壁电连有一根穿过绝缘顶板和压板的负极螺栓，一根负极电缆电连在压板上方的负极螺栓顶部并用螺母压住，外表面包塑绝缘的正极电缆和负极电缆均穿过水箱中的水，另一端分别接在水箱顶侧固连着的正极接线座和负极接线座上，在水箱的水里浮有一个位于水箱与电解槽之间间隙内的钟罩形浮筒，在浮筒顶部装有防爆器，浮筒外侧面上沿浮筒一周装有几个导轮，这几个导轮分别与底端固连在水箱上的几根垂直的导轨相滑接，几根导轨上端之间用连接杆相固接，在一个导轮上方和下方的导轨上分别装有限位断电开关和下方限位块。电解液回收器位于浮筒的上方，它具有一个回收器壳体，壳体底部连通着一根穿过浮筒进入电解槽中且与浮筒相固连的电解液回收管道，一根氢氧气传输管道的两端分别与浮筒和回收器壳体相连通，在回收器壳体内固连有一块带孔的隔板，隔板上置有干式洗气剂，回收器壳体的顶部上方有一根与其内部相连通的氢氧气传输管道。洗气筒式回火截流器具有洗气筒外壳，外壳顶部连有密封的筒盖，筒盖顶部装有安全阀、防爆器、气压表和与外壳内部相连通的氢氧气传输管道，洗气筒外壳内中部具有一块带孔的隔板、隔板座落在外壳内壁具有的隔板支承座上，隔板上置有干式洗气剂，干式洗气剂上方的洗气筒外壳内部形成一个贮气室，隔板下方有一个固连在隔板上的回火截流器壳体，该壳体上侧固连有一根与其内部相连通的伸向洗气筒外壳内底部的输气管道，输气管道顶部下方的洗气筒外壳内装有液态洗气剂，该壳体下端的开口内置有球状活塞，从回收器壳体顶部来的氢氧气传输管道，穿过筒盖进入洗气筒外壳内，再穿过干式洗气剂、隔板及液态洗气剂而与回火截流器壳体下端的开口处相连通。减压回火截流器具有回火截流器外壳，该外壳的一端与从洗气筒式回火截流器的筒盖顶部来的氢氧气传输管道相连通，另一端则与一个带轴向孔的压盖相螺纹旋接，压盖的另一端通过输气管道与焊炬或割炬的输气端口相连通，在回火截流器外壳内具有由球状活塞、压簧和空心调节螺钉构成的通用阀门结构，空心调节螺钉与压盖之间垫有密封圈。
具有上述结构的本实用新型在工作时，交流电焊机的初级线圈接上220V或380V交流电源，并将其上的控制器调节至气焊档，此时交流电焊机的次级线圈向硅整流器供电，硅整流器的直流电压输出端分别与氢氧发生器的正极接线座和负极接线座相接，直流电压经正极电缆和负极电缆加于由电解槽、复合电极及负电极形成的串联电解电极上，在电场作用下，电解液中的氢离子在负极和复合电极的负极面上析出，产生氢气，氧离子在正电极和复合电极的正极面上析出，产生氧气，产生的氢氧气体在水密封的浮筒内富集，并从浮筒顶部的氢氧气传输管道送给电解液回收器，氢氧气体沿回收器壳体的切线方向进入壳体腔内，压力降低，流速减小，氢氧气体带出来的电解液雾滴贴在内壁聚集，沿内壁流经电解液回收管道回收到电解槽中。此时的氢氧气体由于迅速扩容降压和减速，其温度得以降低，故电解液回收器兼有冷却功能，省却了专用的氢氧气体冷凝设备，使得结构简单。经去除电解液雾的氢氧气体经回收器壳体顶部的氢氧气传输管道进入洗气筒式回火截流器内，气体压力顶开球状活塞进入回火截流器壳体内腔，从壳体上侧的输气管道输送给液态洗气剂进行清洗，然后往上经干式洗气剂再清洗，洁净了的氢氧气体进入贮气室，再经筒盖上的氢氧气传输管道送往减压回火截流器，氢氧气体克服压簧的压力，顶开球状活塞，从压盖轴向的孔中输至焊炬或割炬进行气焊、加热或切割作业。在上述工作过程中，氢氧发生器上的浮筒受浮筒内氢氧气体压力的控制而可沿导轨垂直升降，因此可起到自动稳压控制的作用而使浮筒内的气体保持一定的压力。当浮筒升至一定高度碰到导轨上的限位断电开关时，这个串接在交流电源回路中的开关便可将本装置的交流电源切断，以策安全。导轨下部的下方限位块，则是挡住浮筒向下而作限位用的。浮筒还起到防止冷却时的空气倒流污染电极板的作用。水箱中的水除对浮筒内部进行冷却调温外，还形成可靠的水封，以防止氢氧气体向外泄漏。浮筒顶部的防爆器为通用结构，一旦电解出来的氢氧气体引燃，所产生的高压气体便冲破其铝质防爆膜片而泄放于大气，不致于损坏设备本身。从洗气筒式回火截流器顶部的气压表的读数可得知氢氧发生器的工作状况。产气量过大，多余的气体能从筒盖顶部的安全阀排放至大气。万一筒内气体被引燃，高压燃气可冲破防爆器的铝质防爆膜片泄放于大气，同时高压燃气还迫使液态洗气剂倒流，沿输气管道进入回火截流器壳体内，压迫球状活塞堵死氢氧气体进口，从而切断火源，起到回火截流作用。在减压回火截流器内，压簧的压力是通过调节空心调节螺钉来实现的。在事故状态下，当回火高压燃气进入回火截流器外壳内时，球状活塞将贴紧密封进气口，使燃气阻挡在外壳内，同时氢氧气体也不能克服高压燃气的压力而进入外壳内，从而起到减压回火截流的作用。
具有上述结构的本实用新型不仅可作气焊气割，而且还可用作电焊。将交流电焊机接线引出，可单独作交流电焊机用。若将交流电焊机与硅整流器两者组合，从硅整流器输出的直流电源又可作为直流电焊用。
本实用新型具有如下优点(1)与公知的氢氧发生器的矩形电极板相比，由于复合电极采用金属基体加镀层的特殊结构，不仅大大节约了金属材料和使重量减轻，从而大幅度降低制造费用，而且使得电解时槽电压低，电能消耗低；(2)氢氧发生器的电解槽、浮筒和电极便于拆卸清洗，不致因为不干净而降低电解效率；(3)无需单独制作稳压控制器、冷凝器和干燥器而又实现这些功能，整体结构简单，如氢氧气体的压力靠浮筒来稳定，浮筒还起着防止冷却时的空气倒流污染电极板的作用。氢氧气体的冷却，除了水箱中的水对电解槽内的气体能起冷却作用外，还可在电解液回收器中进行进一步的冷却；(4)电解液的回收，不但保证电解液消耗小，而且可使氢氧气体变得干燥；(5)交流电焊机的采用，降低了设备的价格、维修费用和电能消耗；(6)安全性能好，如浮筒的升降控制装置和防爆器、水箱内水封的防漏气、洗气筒式回火截流器的设置和筒盖上的安全阀、防爆器、以及减压回火截流器的设置，使得本实用新型在使用时特具安全感。
以下结合附图和实施例对本实用新型加以进一步说明。
图1为本实用新型原理图；图2为氢氧发生器的一种结构示意图；图3为图2的俯视图；图4为洗气筒式回火截流器的一种结构示意图；图5为图4的俯视图；图6为电解液回收器的一种结构示意图；图7为图6的俯视图；图8为减压回火截流器的一种结构示意图。
上述图中的附图标记是1、交流电焊机，2、硅整流器，3、自动稳压式氢氧发生器，4、电解液回收器，5、洗气筒式回火截流器，6、减压回火截流器，7、焊炬或割炬，8、9、10、氢氧气传输管道，11、连接杆，12、限位断电开关，13、导轨，14、52、防爆器，15、导轮，16、下方限位块，17、压板，18、负极接线座，19、负极电缆，20、水箱，21、绝缘内衬，22、浮筒，23、电解槽，24、绝缘底板，25、负电极，26、固定螺栓，27、电解液回收管道，28、金属基体，29、金属膜，30、正极电缆，31、电解液，32、水，33、正极接线座，34、绝缘顶板，35、36、螺母，37、负极螺栓，38、筒盖，39、螺栓螺母，40、洗气筒外壳，41、54、干式洗气剂，42、55、隔板，43、隔板支承座，44、回火截流器壳体，45、输气管道，46、60、球状活塞，47、液态洗气剂，48、贮气室，49、密封垫圈，50、气压表，51、安全阀，53、回收器壳体，56、压盖，57、密封圈，58、压簧，59、回火截流器外壳，61、空心调节螺钉，62、输气管道。
参见
图1，交流电焊机(1)、硅整流器(2)及焊炬或割炬(7)均为已有技术。硅整流器(2)是一全波桥式整流电路加上硅整流元件的保护电路。参见图2，电解槽(23)用低碳钢做成圆桶形，外表面喷塑，既绝缘又耐腐蚀，内表面作为正电极。各复合电极(28、29)之间，复合电极(28、29)与负电极(25)和作为正电极的电解槽(23)之间，保持10至20毫米的间隙。复合电极的金属基体(28)采用低碳钢制成，金属膜(29)为超电压低的金属，金属膜(29)可镀在金属基体(28)的内表面或外表面。电解液(31)可为酸性，也可为碱性。浮筒(22)用钢板制成且内外表面均喷塑防腐绝缘。水箱(20)用钢板制成，内壁喷有防腐塑料构成的绝缘内衬(21)，外壁涂刷油漆。参见图3，洗气筒外壳(40)顶部所连密封的筒盖(38)，是通过螺栓螺母(39)将筒盖(38)与洗气筒外壳(40)紧密结合，结合面衬以橡胶料的密封垫圈(49)，以防氢氧气体泄漏。气压表(50)和安全阀(51)均为通用的结构。
权利要求1.一种氢氧气焊切割与电焊机，其特征在于它由交流电焊机(1)、硅整流器(2)、自动稳压式氢氧发生器(3)、电解液回收器(4)、洗气筒式回火截流器(5)、减压回火截流器(6)、焊炬或割炬(7)构成，交流电焊机(1)供给硅整流器(2)以交流电源，硅整流器(2)供给自动稳压式氢氧发生器(3)以直流电解电源；A)自动稳压式氢氧发生器(3)具有一个水箱(20)，水箱(20)内装有一个金属的电解槽(23)，电解槽(23)之外的水箱(20)内装有水(32)，电解槽(23)内装有电解液(31)，电解槽(23)内底面上垫有绝缘底板(24)，绝缘底板(24)支承着位于其中心的圆筒状的负电极(25)和间套在负电极(25)外部且互相保持一定间距的几个圆筒状的复合电极，复合电极是在一金属基体(28)上镀一层其它金属膜(29)，分别作为复合电极的正极面和负极面，负电极(25)和所有复合电极的顶部压有条形的绝缘顶板(34)和压板(17)，一根固定螺栓(26)穿过压板(17)、绝缘顶板(34)和绝缘底板(24)而与电解槽(23)的槽底相连，固定螺栓(26)顶部旋有压住压板(17)的螺母(35)，电解槽(23)外壁电连有正极电缆(30)，负电极(25)内筒壁电连有一根穿过绝缘顶板(34)和压板(17)的负极螺栓(37)，一根负极电缆(19)电连在压板(17)上方的负极螺栓(37)顶部并用螺母(36)压住，外表面包塑绝缘的正极电缆(30)和负极电缆(19)均穿过水箱(20)中的水(32)，另一端分别接在水箱(20)顶侧固连着的正极接线座(33)和负极接线座(18)上，在水箱(20)的水(32)里浮有一个位于水箱(20)与电解槽(23)之间间隙内的钟罩形浮筒(22)，在浮筒(22)顶部装有防爆器(14)，浮筒(22)外侧面上沿浮筒一周装有几个导轮(15)，这几个导轮(15)分别与底端固连在水箱(20)上的几根垂直的导轨(13)相滑接，几根导轨(13)上端之间用连接杆(11)相固接，在一个导轮(15)上方和下方的导轨(13)上分别装有限位断电开关(12)和下方限位块(16)；B)电解液回收器(4)位于浮筒(22)的上方，它具有一个回收器壳体(53)，壳体(53)底部连通着一根穿过浮筒(22)进入电解槽(23)中且与浮筒(22)相固连的电解液回收管道(27)，一根氢氧气传输管道(8)的两端分别与浮筒(22)和回收器壳体(53)相连通，在回收器壳体(53)内固连有一块带孔的隔板(55)，隔板(55)上置有干式洗气剂(54)，回收器壳体(53)的顶部上方有一根与其内部相连通的氢氧气传输管道(9)；C)洗气筒式回火截流器(5)具有洗气筒外壳(40)，外壳(40)顶部连有密封的筒盖(38)，筒盖(38)顶部装有安全阀(51)、防爆器(52)、气压表(50)和与外壳(40)内部相连通的氢氧气传输管道(10)，洗气筒外壳(40)内中部具有一块带孔的隔板(42)、隔板(42)座落在外壳(40)内壁具有的隔板支承座(43)上，隔板(42)上置有干式洗气剂(41)，干式洗气剂(41)上方的洗气筒外壳(40)内部形成一个贮气室(48)，隔板(42)下方有一个固连在隔板(42)上的回火截流器壳体(44)，该壳体(44)上侧固连有一根与其内部相连通的伸向洗气筒外壳(40)内底部的输气管道(45)，输气管道(45)顶部下方的洗气筒外壳(40)内装有液态洗气剂(47)，该壳体(44)下端的开口内置有球状活塞(46)，从回收器壳体(53)顶部来的氢氧气传输管道(9)，穿过筒盖(38)进入洗气筒外壳(40)内，再穿过干式洗气剂(41)、隔板(42)及液态洗气剂(47)而与回火截流器壳体(44)下端的开口处相连通；D)减压回火截流器(6)具有回火截流器外壳(59)，该外壳(59)的一端与从洗气筒式回火截流器(5)的筒盖(38)顶部来的氢氧气传输管道(10)相连通，另一端则与一个带轴向孔的压盖(56)相螺纹旋接，压盖(56)的另一端通过输气管道(62)与焊炬或割炬(7)输气端口相连通，在回火截流器外壳(59)内具有由球状活塞(60)、压簧(58)和空心调节螺钉(61)构成的通用阀门结构，螺钉(61)与压盖(56)之间垫有密封圈(57)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，各复合电极(28、29)之间，复合电极(28、29)与负电极(25)和作为正电极的电解槽(23)之间，保持10至20毫米的间隙。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，金属膜(29)镀在金属基体(28)的内表面或外表面。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，水箱(20)内壁喷有防腐塑料构成的绝缘内衬(21)。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，通过螺栓螺母(39)将筒盖(38)与洗 气筒外壳(40)紧密结合，结合面衬以密封垫圈(49)。
专利摘要本实用新型主要由交流电焊机(1)、硅整流器(2)、自动稳压式氢氧发生器(3)、电解液回收器(4)洗气筒式回火截流器(5)、减压回火截流器(6)、焊炬或割炬(7)构成，它既可通过将水电解所产生的氢氧气体进行气焊和气割，又可单独采用交流电焊机(或再加上硅整流器)进行电焊作业。其优点是，电解时槽电压低，电能消耗也低；氢氧发生器便于拆卸清洗，电解效率高；结构简单、设计合理，功能兼备；电解液可回收，消耗小；制造和维修费用低，保安措施齐全。
文档编号B23K5/00GK2104093SQ9122105
公开日1992年5月13日 申请日期1991年10月29日 优先权日1991年10月29日
发明者董晓东, 刘文斌, 方正 申请人:董晓东, 刘文斌, 方正