[发明专利]切割装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种切割装置，尤其涉及一种切割工件的火焰切割装置，可用于钢铁厂生产的钢坯分段、管道的切割和不锈钢的切割等，属切割工具类。

背景技术

目前，工件的切割工具包括等离子切割装置、激光切割装置和火焰切割装置这三种。火焰切割装置是利用燃气配氧气或者汽油配氧气进行金属材料切割的一种切割设备，与激光切割相比，火焰切割装置在切割速度精度以及切割材质种类方面都远不及激光切割机，但是在切割厚度和切割成本上都远远优于激光切割机。与等离子切割相比，由于火焰切割时的温度比等离子切割时温度低，直接导致了其切割速率不及等离子切割，而且通常无法切割不锈钢以及很多有色金属，但是其优点在于，可以切割大厚度板材(我国已经掌握了切割2000mm厚度的火焰切断技术)，切割设备和切割成本相对低廉，污染也较等离子切割机小。因此，火焰切割装置在切割或粗加工领域具有不可替代的重要作用。

火焰切割装置主要分为早期的手动切割机和半自动切割机、仿形切割机以及数控切割机，其中，数控切割机又分为悬臂式数控切割机、龙门数控切割机、台式数控切割机和专门用于钢管相贯线切割的相贯线数控切割机。其中根据金属材料和切割金属的厚度从工艺角度来说，一般5mm以上的碳钢板推荐用火焰进行切割，因为此类钢板产生的热变形很小。不锈钢和有色金属通常不能用火焰进行切割，原因是不锈钢在受热后表面产生高密度氧化层，阻止热量向下传递，从而影响板材的熔断；铜铝等有色金属的散热能力很强，导致割面的热量快速散失，也影响到板材熔断。

钢铁厂钢坯切割所用的传统切割工具采用的是预热氧和燃气的外混方式，其沿切割装置横截面的中心开有切割氧孔，外围即是预热槽。它虽在钢坯的切割中发挥了较大的作用，但往往由于上述孔和槽在其体身分布面积大而散，因此火焰喷射分散，造成切割温度低，切割速度慢，同时钢坯切割缝隙宽，浪费钢材。另外，由于氧气、燃气是在喷出切割嘴芯之后再混合点燃的，因此燃气和氧气利用率低。

发明内容

为了解决传统的外混火焰切割装置的割缝宽、火焰分散、浪费燃气和氧气等问题，本发明的目的在于提供一种割缝窄、节能、环保的火焰切割装置。

为了实现上述目的，根据本发明的实施例提供一种割嘴，包括切割嘴芯，其中，切割嘴芯包括嘴芯主体、设置在嘴芯主体上的切割氧通道、预热孔和预热槽，预热槽和预热孔设置在嘴芯主体的下部外周，预热孔设置在预热槽的内侧。

所述割嘴还包括切割嘴套，切割嘴套的内壁和嘴芯主体的外表面之间设置有混合空间，所述混合空间用于混合预热氧和燃气，预热氧和燃气通过预热孔和预热槽喷出。

所述预热槽的截面具有齿状结构。

第二预热孔的截面为封闭形状。

根据本发明的另一实施例提供一种割嘴，包括切割嘴芯和切割嘴套，其中，切割嘴芯包括嘴芯主体、第一凸台、第二凸台、位于嘴芯主体中部的切割氧通道、第一预热孔、第二预热孔和预热槽，切割嘴套包括嘴芯装配孔，切割嘴芯装配在所述嘴芯装配孔中，第一凸台设置在嘴芯主体的上部，第二凸台设置在嘴芯主体的下部，第一预热孔设置在第一凸台上，预热槽和第二预热孔设置在第二凸台上，第二预热孔设置在预热槽的内侧，切割嘴套的内壁、第一凸台的下表面、嘴芯主体的中部外表面以及第二凸台的上表面限定出第二混合空间，所述第二混合空间用于混合预热氧和燃气，预热氧和燃气的混合气体通过第二预热孔和预热槽喷出。

预热槽的截面具有齿状结构。

第二预热孔的截面为封闭形状。

第二预热孔的中轴线相对于切割氧通道的中轴线倾斜，并且在向着气体喷出侧的方向上逐渐靠近切割氧通道的中轴线。

预热槽的槽面相对于切割氧通道的中轴线倾斜，并且在向着气体喷出侧的方向上逐渐靠近切割氧通道的中轴线。

切割氧通道包括直径不同的两段柱状通道，两段柱状通道中直径相对大的一段的直径为D1，直径相对小的一段的直径为D2，满足D1/D2＞2.5，直径为D2的那段通道位于切割氧通道的气体喷出侧。

优选地，D1/D2等于3。

在切割氧通道的与切割氧管相连的上端具有斜坡。

第一预热孔的中轴线相对于切割氧通道的中轴线倾斜，并且在向着气体喷出侧的方向上逐渐靠近切割氧通道的中轴线。

嘴芯装配孔具有内径不同的两个部分，其中相对较小的内径与预热槽的最大外缘直径相同。

第一预热孔、第二预热孔和预热槽均具有多个，且所述多个第一预热孔、所述多个第二预热孔和所述多个预热槽均沿嘴芯主体的外周均匀设置。

第一预热孔的数量为2-90个，第二预热孔的数量为2-80个，预热槽的数量为3-100个。