防止逆火气割机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及气割机，涉及一种利用预热火焰加热被加工材料，吐出切割氧气，使得被加工材料截断的防止逆火气割机。
【背景技术】
[0002]气割机的火口一般构成得由其中心部喷射切割氧气，以切割氧气为主，形成用于预热被加工材料的预热火焰。其中，预热火焰是由供应给气割机的气体状态的氧气及燃料气体混合生成的混合气体点火而形成。
[0003]普通的气割机为了形成预热火焰，根据混合氧气及燃料气体的方式，使用焊枪混合方式及火口混合方式，对此，在KS B4601规格中规定为I型切割机及3型切割机。
[0004]其中，作为焊枪混合方式的KS B4601规格的I型切割机，是使氧气及燃料气体在具备手柄部的阀体内混合后，使混合气体向火口供应的方式。
[0005]焊枪混合方式的气割机在发生逆火(backfire)时，火焰会流入到供混合气体生成的阀体内部，因而在使用中出现逆火的可能性高，当出现逆火时，阀体被流入至阀体内部的火焰加热，作业者会被烧伤或缩短阀体的寿命，存在由于阀体内部的压力上升而引起燃料气体管或燃料气体容器破裂的事故等的可能性也较高的缺点。
[0006]相反，作为火口混合方式的KS B4601规格的3型切割机，是通过阀体供应的氧气及燃料气体经独立的路径到达火口，在火口处混合生成混合气体的方式。
[0007]火口混合方式的气割机具有发生逆火的可能性降低的优点，相反，伴随着压力比氧气相对较低的燃料气体难以稳定供应的困难，因而存在被加工材料的预热需要较长时间的缺点。在为了弥补这种问题而提高燃料气体压力的情况下，存在当发生逆火时，事故危险性升尚的缺点。
[0008]-相关现有资料
[0009]-现有技术1:大韩民国公开专利公报第10-2011-0041343号
[0010]-现有技术2:美国注册专利第6，824，735号
【发明内容】
[0011]发明所要解决的课题
[0012]本发明的实施例旨在提供一种根本不发生逆火，或即使发生，火焰也无法到达头部的防止逆火气割机。
[0013]另外，本发明的实施例旨在提供一种头部即使被加热，也保持注射部的密闭状态的防止逆火气割机。
[0014]另外，本发明的实施例旨在提供一种借助于混合气体而增加热效率的防止逆火气割机。
[0015]另外，本发明的实施例旨在提供一种头部的加热实现最小化，能够延长头部的寿命的防止逆火气割机。
[0016]另外，本发明的实施例旨在提供一种防止逆火气割机，在把尖端结合于头部框架方面，即使由非熟练者也能够很迅速、便利地实现头部框架中具备的注射流路与尖端中具备的注射气体流入孔相互连通地一致结合的作业。
[0017]另外，本发明的目的在于提供一种防止逆火气割机，即使长时间使用，在把尖端结合于头部框架方面，也能够最大限度防止尖端游动，保持密闭状态，防止连通的注射流路与注射气体流入孔相互错开，能够防止通过头部框架与尖端的接触面，气体与氧气相互混合。
[0018]另外，本发明的目的在于提供一种防止逆火气割机，在头部框架的切割氧气流路与尖端的切割氧气流路之间形成连接流路，使得延迟高热通过尖端的切割氧气流路传递到头部框架的切割氧气流路，从而能够最大限度防止头部框架过热。
[0019]另外，本发明的目的在于提供一种防止逆火气割机，预热氧气与燃烧气体不在注射部混合，而是构成层并流动(层流流动，Laminar flow)，使得氧气与气体在尖端内混合，从而使混合气体通路上的压力差最小化，防止逆火，即使发生逆火，火焰也不到达头部，即使头部被加热，也能够保持注射部的密闭状态，能够简化头部结构、节约制造所需时间及费用，同时，提高混合气体的混合率，增加热效率，而且能够使头部的加热实现最小化，延长寿命O
[0020]一般而言，当尖端的前端部被堵塞或在火口处发生压力变化，在混合气体通路中发生压力变化时，在基于压力差的混合气体流动方面发生变动，在尖端前端部的火焰向压力变化所在一侧移动的过程中，在混合气体中发生逆火。
[0021]因此，为了最大限度减小逆火，预热氧气与燃料气体混合，在混合气体移动到尖端的前端部期间，减小逆火的方法是最大限度地减小压力变化。例如，
[0022]第一，在气体与氧气共存的注射区间，应通过提高氧气的喷射速度，从而使得氧气与气体不混合而是构成层(Layer)并流动。在注射区间，如果氧气与气体无法保持层而混合，则可能存在逆火至注射部分的情形，因而在注射区间，在氧气与气体间保持层是重要的。
[0023]第二，在注射区间，氧气与气体构成层进行注射，此后注射的氧气与气体混合，连混合的气体喷射到尖端前端部的过程，也应使压力变化实现最小化。
[0024]第三，在注射区间构成层并喷射的氧气与气体到达尖端的通路中应保持气密，使压力变化实现最小化。
[0025]解决上述课题的方案
[0026]为达成所述目的，提出一种防止逆火气割机，所述气割机具有供气体状态的氧气及燃料气体分别流动的阀体及结合于所述阀体并形成有火口的火口主体，其特征在于:在所述阀体中，形成有使得所述氧气分歧为切割氧气及预热氧气并通过各流路分别向所述火口主体流动的分歧部；
[0027]所述火口主体包括在前端部形成有所述火口的尖端及供所述尖端结合的头部框架，在所述头部框架的内部，分别形成有:切割氧气流路，其供从所述阀体流入的所述切割氧气向所述尖端流动；注射流路，其供从所述阀体流入的所述预热氧气及所述燃料气体向所述尖端流动；注射部，其使流入所述注射流路的所述预热氧气的流速增加，使得所述燃料气体通过所述注射流路进行层流流动；
[0028]在所述尖端的后端部，分别形成有与所述切割氧气流路连接的切割氧气流入孔及与所述注射流路连接的注射气体流入孔；
[0029]在所述尖端内部形成有混合室，其具有比所述注射气体流入孔更宽的截面积，使得从所述注射气体流入孔进行层流流动而流入的所述预热氧气与所述燃料气体生成可燃性的混合气体。
[0030]另外，在本发明中，在所述火口，形成有配置于中心部并供所述切割氧气喷射的切割氧气喷射口及配置于所述切割氧气喷射口的周边并供所述混合气体喷射的混合气体喷射口。
[0031]另外，在本发明中，所述注射部包括:注射核，其形成有外径越向前端部越减小的锥面及供流入后端部的所述预热氧气向前端喷射的预热氧气喷射孔；及注射帽，其具有与所述注射核的前端部相应的形状，隔开配置于所述注射核的前端方向，在中心部形成有所述注射流路；在所述注射核及所述注射帽之间，形成有供从所述阀体流入的所述燃料气体向所述注射流路流动的燃料气体腔。
[0032]另外，所述注射核及所述注射帽分别与所述头部框架一体形成。
[0033]另外，所述头部框架包括圆筒形分配器，其插入结合于在所述头部框架上形成的分配器插入孔；
[0034]所述分配器包括:分配器主体，其形成有切割氧气迂回槽，所述切割氧气迂回槽在所述分配器的外周面凹入形成，使得所述切割氧气通过所述切割氧气流路而流动；及
[0035]注射核部，其具有锥面、预热氧气流入孔、预热氧气喷射孔，所述锥面在所述分配器主体的前端部形成，形成得外径越向所述分配器的前端方向越减小，所述预热氧气流入孔从所述分配器的外周面至中心部，以辐射状形成，配置于所述分配器的外周面中比所述切割氧气迂回槽更向所述分配器的前端方向，所述预热氧气喷射孔从配置于所述预热氧气流入孔的所述中心部的部分连接形成至所述分配器的前端，使得从所述预热氧气流入孔流入的所述预热氧气向所述分配器的前端喷射；
[0036]在所述头部框架上，
[0037]分别形成有注射帽部和燃料气体腔，所述注射帽部具有与所述注射核部相应的形状，在所述注射核部的前端方向隔开配置，中心部与所述注射流路连接，所述燃料气体腔在所述注射核部及所述注射帽部之间，供从所述阀体流入的所述燃料气体向所述注射流路流动，所述注射核部、所述注射帽部及所述燃料气体腔形成所述注射部。
[0038]另外，在所述分配器的外周面中的所述锥面及所述预热氧气流入孔之间部分、所述预热氧气流入孔及所述切割氧气迂回槽之间部分、比所述切割氧气迂回槽更后端方向的部分中，至少一者与分配器插入孔的内周面焊接结合。
[0039]另外，在本发明中，所述焊接结合是
[0040]在所述分配器的外周面中的所述锥面及所述预热氧气流入孔之间部分、所述预热氧气流入孔及所述切割氧气迂回槽之间部分、比所述切割氧气迂回槽更后端方向的部分中，在至少一者上形成有焊接槽；
[0041]在所述焊接槽中容纳的环状的焊条或粉末状态的焊接材料，借助于加热而熔接于所述分配器插入孔的内周面。
[0042]另外，在所述尖端的后端面，形成有槽形状的冷却流路，供通过所述切割氧气流路而流入所述尖端的切割氧气流动。所述冷却流路具有:多条直线型冷却流路，其从所述切割氧气流路向所述尖端的后端面的边缘方向呈辐射状形成；及曲线型冷却流路，其沿着所述后端面的边缘部分形成，相互连接所述直线型冷却流路的端部。
[0043]另外，在本发明中，在所述头部框架上形成有供所述尖端的后端部安放的安放槽，所述头部框架包括一端部凸出地结合于所述安放槽的固定销，在所述尖端的后端部形成有供所述固定销插入的销插入孔，如果所述固定销插入所述销插入孔，那么，所述注射气体流入孔与所述注射流路连接；
[0044]或所述注射气体流入孔形成多个，如果所述固定销插入多个所述注射气体流入孔中的某一个，那么，多个所述注射气体流入孔中的另一个与所述注射流路连接。
[0045]另外，在本发明中，所述注射核、注射流路、注射气体流入孔及混合室配置成一列。
[0046]另外，本发明提出一种防止逆火气割机，所述气割机具备头部，所述头部结合得使头部框架中具备的切割氧气流路及注射流路与尖端中具备的切割氧气流路及注射气体流入孔相互连通，通过连结构件结合，所述头部框架与尖端的相互相向的接触面借助于连结构件的紧固力而贴紧结合；
[0047]在所述头部框架的注射流路或尖端的注射气体流入孔中某一侧，固定排列管的一端，当头部框架与尖端结合时，借助于把所述排列管的露出末端插入另一侧的注射气体流入孔或注射流路进行对接，使头部框架的注射流路与尖端的注射气体流入孔的中心一致。
[0048]另外，在本发明中，具备套于所述排列管的外周的密封垫，在所述尖端形成有供所述密封垫插入的密封垫槽。所述排列管固定于头部框架的注射流路，所述注射流路的内径与排列管的内径相同地设置。
[0049]另外，在本发明中，所述尖端由外侧尖端与内侧尖端构成，在外侧尖端与内侧尖端之间形成混合气体流路，在外侧尖端与内侧尖端的后端部，分别形成有以相互重叠的状态插入连结构件内并保持挂接的凸缘部，所述各凸缘部具有相同外径，在所述连结构件中，形成供所述各凸缘部在重叠状态下一同插入并容纳的排列孔。
[0050]发明效果
[0051]根据本发明的实施例，由预热氧气及燃料气体混合的可燃性的混合气体在尖端内生成，因而当发生逆火时，火焰不到达头部，只到达尖端内部，因而头部的加热实现最小化，能够提高安全性，能够延长头部的寿命。
[0052]而且，根据本发明的实施例，构成得在头部框架内部不需要对热薄弱的密闭构件，从而即使头部被加热，也保持注射部的密闭状态，能够提高耐久性及安全性。
[0053]另外，根据本发明的实施例，把供注射气体生成的注射部配置于头部内，从而能够使因燃料气体不足导致的火力低下及因逆火导致的事故发生可能性实现最小化，同时提高火力。
[0054]另外，根据本发明的实施例，使在头部内形成的注射部的结构单纯化，从而能够节约制造所需的时间及费用。
[0055]另外，根据本发明的实施例，在尖端形成供切割氧气流动的冷却流路，使得尖端冷却，从而能够在作业中实现头部加热的最小化。
[0056]根据本发明，在头部框架与尖端结合时，把在固定于头部框架的注射流路或尖端的注射气体流入孔中某一侧的排列管，插入另一侧的注射流路或注射气体流入孔进行对接，借助这种简单的作业，能够使头部框架的注射流路与尖端的注射气体流入孔的中心准确一致，因而在头部框架与尖端结合时，即使是非熟练者，也能够很迅速、便利地执行使注射流路与注射气体流入孔相互一致的作业，借助于排列管，防止尖端相对于头部框架而游动，所以即使长时间使用，也能够保持注射流路与注射气体流入孔的密闭状态，防止相互错开，因而具有防止逆火的效果。
[0057]另外，本发明具备套于排列管外周的密封垫，在尖端的注射气体流入孔侧形成供所述密封垫插入的密封垫槽，因而在头部框架与尖端结合时，能够保持排列管与具备该排列管的头部框架或尖端之间的气密，即使在因长时间使用而在头部框架与尖端之间形成细微缝隙的情况下，密封垫也保持切割氧气流路与注射气体流入孔之间的气密，具有防止逆火的效果。
[0058]另外，本发明而言，在构成尖端的内侧尖端与外侧尖端形成的凸缘部，以重叠状态一同插入连结构件的排列孔，保持挂接于所述连结构件，因而在头部框架与尖端结合的同时，可以自动使构成尖端的内侧尖端与外侧尖端的中心一致，由此，改善了尖端的组装性，圆周方向的气体通路呈同心圆状均一地配置，具有能够保持气体顺利流动的效果。
[0059]另外，本发明从配置于尖端的中心部的切割氧气流路向外侧半径方向形成有连接流路，在中间连接头部框架的切割氧气流路与尖端的切割氧气流路，从而与高热通过尖端的切割氧气流路而直接传递到头部框架的切割氧气流路时相比，通过连接流路，热传递被延迟，从而具有能够最大限度地防止头部框架过热的效果。
[0060]根据本发明，使得由预热氧气及燃料气体混合的可燃性的混合气体在尖端内生成，借助于尖端内的较短流路，最大限度地减小混合气体的压力差，从而防止逆火，结果能够延长包括尖端与头部的焊枪的寿命，能够维持作业者的安全。
[0061]本发明把注射部配置于头部内，从而能够使因燃料气体不足导致的火力低下及因逆火导致的事故发生可能性实现最小化，同时提高火力，使在头部内形成的注射部的结构单纯化，从而能够节约制造所需的时间及费用。
【附图说明】
[0062]图1是本发明第一实施例的气割机的主视图。
[0063]图2是图1所示的气割机的阀体剖面图。
[0064]图3是图1所示的防止逆火气割机的头部剖面图。
[0065]图4是图3所示的头部的分解剖面图。
[0066]图5是图3所示的尖端的分解立体图。
[0067]图6是在图3中以VI标识的方向观察的火口的图。
[0068]图7是在图5中以VE标识的方向观察的内侧尖端的后端部图。
[0069]图8是图3所示的头部框架的前端部图。
[0070]图9是本发明另一实施例的防止逆火气割机的头部分解剖面图。
[0071]图10是图9所示的尖端的后端部图。
[0072]图11是本发明另一实施例的防止逆火气割机的头部框架剖面图。
[0073]图12是本发明又一实施例的防止逆火气割机的头部框架剖面图。
[0074]图13是显示本发明的防止逆火气割机中火口主体的头部的剖面图。