水下金属构件切割喷枪及切割设备制造技术

本发明专利技术提供了一种水下金属构件切割喷枪及切割设备，水下金属构件切割喷枪包括：喷枪本体，设置有内腔，内腔中设置有分隔板，分隔板将内腔分为喷注腔和燃烧腔，分隔板上设置有雾化喷嘴，喷注腔通过雾化喷嘴与燃烧腔连通，且喷注腔与外部的燃料及氧化剂掺混装置连通；供给预热管路，入口与喷枪本体外部的燃料及氧化剂加热装置连接，供给预热管路的出口穿过喷注腔并置于燃烧腔中；点火器，设置在喷枪本体的腔体壁上并与燃烧腔连接。通过供给预热管路注入预热燃料和氧化剂并用于待切割物体预热，待熔化至可切割状态时，通过喷注腔通过雾化喷嘴注入设定比例的燃料和氧化剂，从而在燃烧腔进行爆震燃烧，并形成爆震波。并形成爆震波。并形成爆震波。

【技术实现步骤摘要】
水下金属构件切割喷枪及切割设备


[0001]本专利技术涉及一种水下金属构件切割喷枪及切割设备。

技术介绍

[0002]随着海洋平台、海底管道、海底储油库、海底隧道、海上飞机场等海上建筑物的不断涌现，在它们的制造、水下安装、维修等施工过程中，水下切割技术是施工中必不可少的重要技术手段。另外退役核设施和核燃料的拆除、解体和报废也需要安全、优质、精确以及放射性废弃物少的水下切割技术来完成。
[0003]目前有诸多水下切割方法，主要有高温电弧等离子切割、高温火焰切割以及近年来发展起来的激光切割。
[0004]但是，目前现有的水下激光切割枪只适用于10m
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0.1m之内的水深环境，尚没有适用于50m水深的激光切割枪。另外采用的切割聚焦透镜焦距基本都小于300mm，适用于切割相对较薄的钢板，在切割中、厚板切割速度慢，并且切割断面粗糙、背面挂渣严重、切割质量还不够理想。
[0005]现有的水下火焰切割设备需要氧化剂和燃料同时进入到割枪内，确保安全条件下先点燃，之后通过调节氧化剂的流量，来调节切割火焰的强度，调节时间较长；在切割过程中，通过切割氧流的动能将燃烧产物吹离被切割的板材，切割过程中所需预热和穿孔的时间较长，切割速度慢；并且切割时的热变形较大，尤其是在切割薄板时，切割精度不高。无法对铜、铝等有色金属和不锈钢进行切割。燃烧燃料的方式对环境污染较严重，不环保，在切割完成后，有存在因操作失误而出现回火现象，存在一定的不安全性。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供一种水下金属构件切割喷枪及切割设备，以达到降低切割所需预热时间和穿孔时长，并且增加切割设备切割板厚度的能力，使切割效率得到提高的目的。
[0007]本专利技术具体方案为：一种水下金属构件切割喷枪，包括：喷枪本体，设置有内腔，内腔中设置有分隔板，分隔板将内腔分为喷注腔和燃烧腔，分隔板上设置有雾化喷嘴，喷注腔通过雾化喷嘴与燃烧腔连通，且喷注腔与外部的燃料及氧化剂掺混装置连通；供给预热管路，入口与喷枪本体外部的燃料及氧化剂加热装置连接，供给预热管路的出口穿过喷注腔并置于燃烧腔中；点火器，设置在喷枪本体的腔体壁上并与燃烧腔连接。
[0008]进一步地，喷枪本体还包括射流嘴，设置在燃烧腔并位于远离喷注腔的一端，供给预热管路的出口位于射流嘴的入口处。
[0009]进一步地，射流嘴设置有轴向通孔，轴向通孔具有锥形段和等径段，锥形段的小径端与等径段连接，锥形段的大径端朝向供给预热管路的出口。
[0010]进一步地，供给预热管路的出口与等径段的入口处位置对应。
[0011]进一步地，射流嘴的出口处设置有保压可控开关。
[0012]进一步地，雾化喷嘴为多个，沿分隔板的周向间隔均布。
[0013]进一步地，点火器为多个，间隔设置在喷枪本体的腔体壁上。
[0014]本专利技术还提供了一种水下金属构件切割设备，包括上述水下金属构件切割喷枪。
[0015]进一步地，水下金属构件切割设备包括燃料及氧化剂加热装置，设置有燃料加热入口，氧化剂加热入口、燃料加热出口和氧化剂加热出口，燃料加热入口与燃料供给仓连接，氧化剂加热入口与氧化剂供给仓连接，燃料加热出口和氧化剂加热出口分别与供给预热管路的对应管路连接。
[0016]进一步地，水下金属构件切割设备包括燃料及氧化剂掺混装置和加压装置，燃料及氧化剂掺混装置包括第一掺混入口、第二掺混入口和掺混出口，第一掺混入口与氧化剂供给仓连接，第二掺混入口与燃料供给仓连接，掺混出口与加压装置的入口连接，加压装置的出口与喷注腔连接。
[0017]与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：通过供给预热管路注入预热燃料和氧化剂并用于待切割物体预热，待熔化至可切割状态时，通过喷注腔通过雾化喷嘴注入设定比例的燃料和氧化剂，从而在燃烧腔进行爆震燃烧，并形成爆震波，爆震波伴随着燃烧产生的高温火焰从喷枪本体高速喷出，以对待切割物体进行熔化切割，从而达到使切割效率得到提升的目的。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019]图1是本专利技术实施例的结构示意图。
[0020]图中附图标记：1、氧化剂供给仓；2、燃料供给仓；3、燃料及氧化剂加热装置；4、燃料及氧化剂掺混装置；5、加压装置；8、喷枪本体；81、点火器；82、射流嘴；83、保压可控开关；84、雾化喷嘴；85、分隔板；86、喷注腔；87、燃烧腔；88、供给预热管路。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0022]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0023]如图1所示，本专利技术实施例提供了一种水下金属构件切割喷枪，包括：喷枪本体8、供给预热管路88和点火器81。喷枪本体8设置有内腔，内腔中设置有分隔板85，分隔板85将内腔分为喷注腔86和燃烧腔87，分隔板85上设置有雾化喷嘴84，喷注腔86通过雾化喷嘴84与燃烧腔87连通，且喷注腔86与外部的燃料及氧化剂掺混装置4连通；供给预热管路88的入
口与喷枪本体8外部的燃料及氧化剂加热装置3连接，供给预热管路88的出口穿过喷注腔86并置于燃烧腔87中；点火器81设置在喷枪本体8的腔体壁上并与燃烧腔87连接。
[0024]通过供给预热管路88注入预热燃料和氧化剂并用于待切割物体预热，待熔化至可切割状态时，通过喷注腔86通过雾化喷嘴84注入设定比例的燃料和氧化剂，从而在燃烧腔87进行爆震燃烧，并形成爆震波，爆震波伴随着燃烧产生的高温火焰从喷枪本体8高速喷出，以对待切割物体进行熔化切割，从而达到使切割效率得到提升的目的。
[0025]优选地，喷枪本体8还包括射流嘴82，设置在燃烧腔87并位于远离喷注腔86的一端，供给预热管路88的出口位于射流嘴82的入口处。通过设置射流嘴82可以对喷枪本体8进行保护，避免高温火焰损伤喷枪本体8，同时将射流嘴82设置为可拆卸的结构，可以便于在射流嘴82损毁时对其进行更换维护，以提高整体装置的使用寿命。
[0026]需要说明的是，射流嘴82采用钨铜合金材料制成，可以耐受高温。
[0027]本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下金属构件切割喷枪，其特征在于，包括：喷枪本体(8)，设置有内腔，所述内腔中设置有分隔板(85)，分隔板(85)将所述内腔分为喷注腔(86)和燃烧腔(87)，分隔板(85)上设置有雾化喷嘴(84)，喷注腔(86)通过雾化喷嘴(84)与燃烧腔(87)连通，且喷注腔(86)与外部的燃料及氧化剂掺混装置(4)连通；供给预热管路(88)，入口与喷枪本体(8)外部的燃料及氧化剂加热装置(3)连接，供给预热管路(88)的出口穿过喷注腔(86)并置于燃烧腔(87)中；点火器(81)，设置在喷枪本体(8)的腔体壁上并与燃烧腔(87)连接。2.根据权利要求1所述的水下金属构件切割喷枪，其特征在于，喷枪本体(8)还包括射流嘴(82)，设置在燃烧腔(87)并位于远离喷注腔(86)的一端，供给预热管路(88)的出口位于射流嘴(82)的入口处。3.根据权利要求1所述的水下金属构件切割喷枪，其特征在于，射流嘴(82)设置有轴向通孔，所述轴向通孔具有锥形段和等径段，所述锥形段的小径端与所述等径段连接，所述锥形段的大径端朝向供给预热管路(88)的出口。4.根据权利要求3所述的水下金属构件切割喷枪，其特征在于，供给预热管路(88)的出口与所述等径段的入口处位置对应。5.根据权利要求2所述的水下金属构件切割喷枪，其特征在于，射流嘴(82...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨皓翔，董琨，刘海洋，高宗永，
申请(专利权)人：清航空天北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：