專利名稱：可控氫氧焰焊割機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種可控氫氧焰焊割機，是利用電解水產(chǎn)生氫氧進行氣割及氣焊的設備，并具有電焊裝置。
中國專利93246061公開了一種可控氫氧焰焊割機，在機體內(nèi)裝有橋式整流電源，氫氧分離式發(fā)生器，該發(fā)生器由底部的水倉，中部的多組復式電解室和頂部的氫、氧氣倉構(gòu)成，該電解室內(nèi)裝有平板式雙面電極及盒式電極，在每兩個電極之間裝有氫氧氣體分隔器，氧氣倉經(jīng)輸氧氣道，氫氣倉經(jīng)輸氫氣道，分別與各自流程中的冷凝器、氣液處理器、干燥器、調(diào)壓閥、回火閥與焊炬連接。本實用新型可隨時調(diào)節(jié)供氣量，達到靈活調(diào)控氫、氧氣比例，提高了焊割質(zhì)量，但是該機的氫氧分離式發(fā)生器結(jié)構(gòu)較復雜，日常維護不便。
本實用新型的目的在于提出一種改進的可控氫氧焰焊割機，該機不僅能根據(jù)氣焊和氣割的需要隨時調(diào)節(jié)產(chǎn)氣量的大小，并能靈活調(diào)控氫氧氣體的比例，而且還使氫氧分離式發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡單化，克服了上述不足。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種可控氫氧焰焊割機，有機體，其上安裝變壓器及橋式整流電源，氫氧分離式發(fā)生器，氣液管道及焊炬，其要點在于，所述氫氧分離式發(fā)生器由多組復合電解單元串聯(lián)組成，所述復合電解單元中有兩塊組合板框，組合板框的上部設置氧氣倉通道及氫氣倉通道，組合板框的下部設置水倉通道，組合板框的中部設置電解通道，電解通道與水倉通道由管道連通，兩塊組合板框的電解通道之間裝有雙面電極板，兩塊組合板框的電解通道外側(cè)裝有單面電極板，每兩個電極板之間設有氫氧氣體分隔器，該分隔器一側(cè)為氫氣發(fā)生室，另一側(cè)為氧氣發(fā)生室，氫氣發(fā)生室與氫氣倉通道由氣道連通，氧氣發(fā)生室與氧氣倉通道由氣道連通，相鄰的復合電解單元之間留有散熱通道，氫氧分離式發(fā)生器兩端裝有端板，端板上部裝有分別與氧氣倉通道及氫氣倉通道連通的管接頭，端板下部裝有與水倉通道連通的管接頭；氫氣倉通道經(jīng)輸氫氣道與氫氣冷凝器連通，該冷凝器經(jīng)輸氫氣道與氫氣氣液處理罐連通，該處理罐底部經(jīng)回流管道與氫氣冷凝器底部管道并聯(lián)后接入氫氧分離式發(fā)生器底部的水倉通道；氧氣倉通道經(jīng)輸氧氣道與氧氣冷凝器連通，該冷凝器經(jīng)輸氧氣道與氧氣氣液處理罐連通，該處理罐底部的回流管與氧氣冷凝器底部回流管并聯(lián)后接入氫氧分離式發(fā)生器底部的水倉通道；所述的氧氣、氫氣氣液處理罐下部充有凈化水，中部裝有多孔隔板，頂部裝有氣液分離器，在氣液分離器出口處裝有防爆片、卸壓閥、電接點壓力表；有一個凈化水補給裝置經(jīng)管道分別接入氫氣、氧氣氣液處理罐入口；所述焊炬的氫氣輸入口經(jīng)管路與氫氣氣液處理罐上的氣液分離器供氣口連同，該管路中串聯(lián)干燥器、調(diào)壓閥及回火閥，該焊炬的氧氣輸入口，經(jīng)管路與氧氣氣液處理罐上氣液分離器供氣口連通，該管路中串聯(lián)干燥器、調(diào)壓閥及回火閥。本實用新型中的氫氧氣體分隔器只允許該分隔器兩側(cè)的電解液流通，而兩側(cè)電極板上產(chǎn)生的氫氣或氧氣不能經(jīng)過該分隔器混合，本實用新型中的單面電極板和雙面電極板均采用不銹鋼板制作，在陽極表面上做噴砂鍍鎳處理，陰極表面上做噴砂處理。每個電解單元有兩個散熱面，并裝有多片散熱片，不僅產(chǎn)氣量大而且散熱性能好。還可以在氧氣輸入管路中的調(diào)壓閥的兩端，并聯(lián)一個自動充氣泵、儲氧氣瓶及氧氣表構(gòu)成自動儲氧裝置。氣焊操作時氧氣用量小，可利用自動儲備裝置將氧氣儲存起來，氣割時氧氣用量增加，可以將儲備氧氣釋放出來，增加供氧氣量。
在本實用新型的電源電路中還可以加設可控硅元件及接收機電路，在焊炬上安裝遙控發(fā)射電路，利用遙控信號調(diào)節(jié)電源的功率輸出，控制氫氧分離式發(fā)生器的產(chǎn)氣量。
因此，本實用新型具有如下優(yōu)點1、利用氫氧氣體分隔器將氫、氧氣體分隔開，并在氧氣道上加設氧氣自動儲備裝置，隨時調(diào)節(jié)供氣量，達到靈活調(diào)控氫、氧氣比例，保證了焊割質(zhì)量。
2、復合電解單元用不銹鋼板做電極板，每個復合電解單元都有兩個散熱面和多片散熱片，散熱性能好，可以長時間工作。
3、氫氧分離式發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，制造成本低，便于拆卸清洗，維護方便，保證了產(chǎn)氣量。
4、凈化水補給裝置可使本實用新型使用普通的自來水，并防止重金屬向電極板上沉積。
5、本實用新型電極板匹配合理，分解電壓適當，可降低電耗，節(jié)約能源。
6、使用搖控信號隨機調(diào)節(jié)產(chǎn)氣量，提高了工作效率，保證了焊割質(zhì)量，又節(jié)約了電能。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1、本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2、氫氧分離式發(fā)生器結(jié)構(gòu)圖(圖3B－B剖視圖)圖3、氫氧分離式發(fā)生器側(cè)視圖(圖2A向視圖)圖4、復合電解單元放大圖(圖2放大圖)圖5、可控硅整流電源原理圖圖6、搖控發(fā)射器電路圖7、接收機電路參見附圖，本實用新型有一個長70厘米、寬40厘米、高50厘米的機體，在機體內(nèi)安裝氫氧分離式發(fā)生器，為敘述方便，將機體省掉，將各部分裝置展開，所述氫氧分離式發(fā)生器1由12組復合電解單元3串聯(lián)組成，根據(jù)總體結(jié)構(gòu)需要每6組為一列，兩列并排放置，每組復合電解單元中有兩塊硬質(zhì)聚氯乙烯的組合板框2，組合板框的上部設置圓筒形氧氣倉通道12及氫氣倉通道11，組合板框的下部設置圓筒形水倉通道13，組合板框的中部設置矩形電解通道7，電解通道與水倉通道由管道10連通，兩塊組合板框的電解通道之間裝有雙面電極板6，兩塊組合板框的電解通道外側(cè)裝有單面電極板5，組合板框與電極板之間，氧氣倉通道、氫氣倉通道及水倉通道處的組合板框與組合板框之間，裝有“0”形密封膠墊19，防止氣液泄漏。雙面電極板采用不銹鋼板，一面做噴砂鍍鎳處理，另一面做噴砂處理，單面電極板采用不銹鋼板，做電極的一面噴砂處理，另一面做鍍鎳處理，每兩個電極板之間設有氫氧氣體分隔器4，氫氧氣體分隔器是0.15毫米厚的尼龍紡織材料，可用壓條將其壓裝在組合板框的凹槽38內(nèi)。該分隔器一側(cè)為氫氣發(fā)生室8，另一側(cè)為氧氣發(fā)生室9，氫氣發(fā)生室與氫氣倉通道由氣道14連通，氧氣發(fā)生室與氧氣倉通道由氣道15連通，該氫、氧氣發(fā)生室內(nèi)充滿濃度為20％的氫氧化鉀電解液。相鄰的復合電解單元之間由隔離墊37隔開，形成散熱通道16，散熱通道兩側(cè)的單面電極板上裝有多片支筋式散熱片18。將電解工作溫度保持在40℃－60℃左右。氫氧分離式發(fā)生器兩端裝有金屬端板17，端板可以是一整塊，也可分為上中下三塊，圖3所示的是上中下三塊，依靠端板及長螺栓20將6組復合電解單元3串聯(lián)組裝起來，使氫氧分離式發(fā)生器的底部構(gòu)成水倉，中部構(gòu)成復合電解室，頂部構(gòu)成氫、氧氣倉，端板上部裝有分別與氧氣倉通道及氫氣倉通道連通的管接頭39，端板下部裝有與水倉通道連通的管接頭；氫氣倉通道經(jīng)輸氫氣道21與氫氣冷凝器22連通，電解產(chǎn)生的氫氣進入該冷凝器以后突然膨脹冷卻，使摻混在氣體中的霧滴從氫氣中分離出來，較純的氫氣沿該冷凝器頂部的輸氫氣道進入氫氣氣液處理罐23，該處理罐下部充有純凈的水，其液面位置與復合電解室液面保持等高，進入該處理罐的氫氣經(jīng)水洗后方可上升到該罐中部，在該罐中部裝有多孔隔板32，其上設有吸濕劑，該處理罐頂部還裝有氣液分離器35，氫氣經(jīng)吸濕劑與氣液分離器后被進一步凈化，該處理罐底部經(jīng)回流管道24與氫氣冷凝器底部管道并聯(lián)后接入氫氧分離式發(fā)生器底部的水倉通道；同氫氣流程相同，氧氣倉通道經(jīng)輸氧氣道25與氧氣冷凝器26、氧氣氣液處理罐27連通，有一個凈化水補給裝置36經(jīng)管道分別與氫氣、氧氣氣液處理罐連通，可隨時向其內(nèi)補充凈化水。凈化水補給裝置的補水罐中裝有離子交換樹脂和交換柱，用于產(chǎn)生凈化水。在氫氣、氧氣氣液處理罐頂部的氣液分離器出口處裝有防爆片、卸壓閥34、電接點壓力表33，該電接點壓力表的常閉觸頭BJ－1串接在橋式整流電源回路中，當氣液分離器出口處的壓力高于3公斤時，常閉觸頭BJ－1打開切斷電源，使本實用新型停止工作。焊炬30的氫氣入口經(jīng)管路與氫氣氣液處理罐上的氣液分離器供氣口連通，該管路中串聯(lián)干燥器31、調(diào)壓閥28及回火閥29，該焊炬的氧氣輸入口，經(jīng)管路與氧氣氣液處理罐上氣液分離器供氣口連通，該管路中串聯(lián)干燥器、調(diào)壓閥及回火閥?？稍谘鯕廨斎牍苈分械恼{(diào)壓閥的兩端，并聯(lián)一個自動充氣泵(40)、儲氧氣瓶(41)及氧氣表(42)構(gòu)成自動儲氧裝置。當焊接時，氧氣過量，自動充氣泵將根據(jù)氧氣壓力信號自動啟動，向儲氧氣瓶充氣，而當切割時需氧量增加，儲氧氣瓶中的氧氣又可以及時釋放出來供切割使用。也可不配備自動儲氧裝置，而在焊矩附近加設一個分流閥，在焊接過程中可將多余的氧氣放掉。本實施例使用的直流電源是由普通的變壓器B、橋式整流器BR構(gòu)成的，為使直流電源所提供的電流、電壓參數(shù)調(diào)節(jié)起來比較方便，還可以使用可控硅整流電源。 本實施例之二就是一個使用可控硅整流電源的可控氫氧焰焊割機，該機可使用普通的變壓器，也可以使用交流電焊機芯變壓器，若使用電焊機芯變壓器，則該機不僅能氣焊，還增加了電焊功能，該機還可以在焊炬上安裝一個遙控發(fā)射器43，在可控硅整流電路中安裝接收機電路，可以實現(xiàn)隨機控制氫氧分離式發(fā)生器的產(chǎn)氣量。
在可控硅整流電源電路44中，220V交流電接電焊機芯變壓器B1的初級，在B1的次級兩端輸出70V左右的交流電。由可控硅SCR1和SCR2與二極管D1及D2構(gòu)成單相全波半控整流電路，該整流電路輸入端與變壓器B1次級電連接，該整流電路輸出單向脈動直流電壓，該電壓的平均值可通過改變可控硅SCR1和SCR2門極與陰極間(B、A兩點之間)的觸發(fā)脈沖相位而改變。整流電路的輸出電壓加至穩(wěn)壓電路的輸入端，穩(wěn)壓電路由功率管T1、三極管BG1、穩(wěn)壓管DW1和電阻R1、R2、R4、R5、RW組成，其中，R4一端接至整流后脈動電壓的高電平輸出端，R4的另一端接至穩(wěn)壓管DW1的陰極，DW1的陽極接脈動電壓的低電平輸出端，從而給DW1提供一穩(wěn)壓電流。功率管T1的集電極板接至整流后脈動電壓的高電平輸出端，T1的基極接至三極管BG1的集電極板，而T1的發(fā)射極輸出70V直流電壓。BG1的發(fā)射極接至DW1的陰極，BG1的基極接至由RW、R2、R1組成的串聯(lián)分壓電路，直流電壓將被鉗在70V。R5接在T1的基極與集電極間，以提供一導通電流。電容C1接在直流輸出端起濾波作用，可控硅觸發(fā)輸入端A、B連接觸發(fā)電路輸出端；改變觸發(fā)脈沖的相位就可改變可控硅的導通角，從而改變穩(wěn)壓電源的輸出電流，而改變氫氧分離式發(fā)生器中氫氣和氧氣的產(chǎn)氣量。在觸發(fā)電路45中220V交流電接至變壓器B2的初級，在次級產(chǎn)生15V的交流電壓，該電壓加至全橋整流塊BR1的輸入端，BR1輸出單向脈動電壓。由電阻R6和穩(wěn)壓管DW2組成限壓電路，R6的一端接BR1輸出高電平端，R6的另一端接穩(wěn)壓管DW2的陰極，DW2的陰極接BR1輸出低電平端，在DW2的兩端得到被削峰的脈動電壓。由三極管T2、電容C2、電阻R9、R10、單結(jié)管J1組成脈沖發(fā)生器電路，其中T2的發(fā)射極接R9的一端，R9的另一端接DW2的陰極，T2的集電極板接C2的一端，C2的另一端接DW2的陽極，單結(jié)管的門極接T2的集電極板，單結(jié)管J1的陽極接R10的一端，R10的另一端接DW2的陰極，單結(jié)管的陰極接脈沖變壓器B3一端，B3的另一端接DW2的陽極，由電阻R7、R8、三極管BG2組成電容充電調(diào)節(jié)電路。其中BG2的集電極板接R7的一端，R7的另一端接DW2的陰極，BG2的發(fā)射極接R8的一端，R8的另一端接DW2的陽極，BG2的基極接接收機輸出端，由脈沖變壓器B3、二極管D3、D4、D5構(gòu)成觸發(fā)脈沖輸出電路，其中D3并在B3初級兩端，起限壓作用，D4的陽極接B3次級一端，D4的陰極接D5的陰極，D5的陽極接B3次級的另一端，D5的兩端輸出可控硅觸發(fā)脈沖。
改變BG2基極輸入端C的電壓大小即可改變觸發(fā)脈沖的相位，可以在C端加上一調(diào)壓元件，也可以由接收機電路提供一個輸入電壓。
在接收機電路中，由感應線圈L1和電容C4組成并聯(lián)諧振電路，天線TY1和電容C3串聯(lián)接感應線圈L1一端，該電路接收諧振頻率If0=12πL1C4]]>的信號，該信號通過次級感應線圈接至諧振放大器的輸入端進行放大。諧振放大器由三極管BG3、電阻R11、R12、R13電容C5、C6、感應線圈L3組成，其中R11、R12組成分壓電路給三極管BG3的基極提供一直流偏置電壓，R13和C5并聯(lián)，C5的一端接BG3的發(fā)射極，C5的另一端接地，L3和C6組成諧振電路，C6的一端接BG3集電極板，C6的另一端接電源高電平端，由感應線圈L4和F／V轉(zhuǎn)換器組成頻率電壓變換電路，L4的兩端接F／V輸入端，F(xiàn)／V輸出端C接可控硅觸發(fā)電路三極管BG2基極輸入端C。這樣隨著接收頻率的不同，觸發(fā)電路的輸出脈沖相位亦不同。
在搖控發(fā)射器電路中，由可變電阻RWG、電容C8、單結(jié)管J2、電阻R14和R18組成振蕩電路，其中RWG和C8串聯(lián)，電源BAT通過開關(guān)K加至電容C7的兩端，C7的一端接地，C7的另一端接RWG的一端，單結(jié)管J2的門極接C8與RWG的連接點，J2的陽極接R14的一端，R14的另一端接C7的正極，J2的陰極接R18的一端，R18的另一端接地，調(diào)整RWG的大小可改變振蕩頻率，R18的兩端輸出振蕩頻率。由三極管BG4、電容C10、C11、C12電阻R17和感應線圈L5組成諧振放大器，振蕩電路輸出端接諧振放大器輸入端，對頻率進行放大，其中電阻R15、R16串聯(lián)在C7的兩端，BG4的基極接R15、R16的接點，C10并在R16的兩端，BG4的發(fā)射極接R17的一端，另一端接地，C11并在BG4的發(fā)射極和集電極之間，C12和L5組成諧振放大器，C12的一端接BG4的集電極，C12的另一端接C7的正極，經(jīng)過放大后的振蕩信號經(jīng)C13和天線TY2發(fā)射出去。
因此調(diào)整RWG即可改變頻率，從而改變可控硅整流電源的輸出電流，從而控制氫氧分離式發(fā)生器中氫氣和氧氣的產(chǎn)氣量。本實施例的功率可在0－－5000瓦之間調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求1.一種可控氫氧焰焊割機，有機體，其上安裝變壓器及橋式整流電源，氫氧分離式發(fā)生器，氣液管道及焊炬，其特征在于，所述氫氧分離式發(fā)生器(1)由多組復合電解單元(3)串聯(lián)組成，所述復合電解單元中有兩塊組合板框(2)，組合板框的上部設置氧氣倉通道(12)及氫氣倉通道(11)，組合板框的下部設置水倉通道(13)，組合板框的中部設置電解通道(7)，電解通道與水倉通道由管道(10)連通，兩塊組合板框的電解通道之間裝有雙面電極板(6)，兩塊組合板框的電解通道外側(cè)裝有單面電極板(5)，每兩個電極板之間設有氫氧氣體分隔器(4)，該分隔器一側(cè)為氫氣發(fā)生室(8)，另一側(cè)為氧氣發(fā)生室(9)，氫氣發(fā)生室與氫氣倉通道由氣道(14)連通，氧氣發(fā)生室與氧氣倉通道由氣道(15)連通，相鄰的復合電解單元之間留有散熱通道(16)，氫氧分離式發(fā)生器兩端裝有端板(17)，端板上部裝有分別與氧氣倉通道及氫氣倉通道連通的管接頭，端板下部裝有與水倉通道連通的管接頭；氫氣倉通道經(jīng)輸氫氣道(21)與氫氣冷凝器(22)連通，該冷凝器經(jīng)輸氫氣道與氫氣氣液處理罐(23)連通，該處理罐底部經(jīng)回流管道(24)與氫氣冷凝器底部管道并聯(lián)后接入氫氧分離式發(fā)生器底部的水倉通道；氧氣倉通道經(jīng)輸氧氣道(25)與氧氣冷凝器(26)連通，該冷凝器經(jīng)輸氧氣道與氧氣氣液處理罐(27)連通，該處理罐底部的回流管與氧氣冷凝器底部回流管并聯(lián)后接入氫氧分離式發(fā)生器底部的水倉通道；所述的氧氣、氫氣氣液處理罐下部充有凈化水，中部裝有多孔隔板(32)，頂部裝有氣液分離器(35)，在氣液分離器出口處裝有防爆片、卸壓閥(34)、電接點壓力表(33)；有一個凈化水補給裝置(36)經(jīng)管道分別接入氫氣、氧氣氣液處理罐入口；所述焊炬(30)的氫氣輸入口經(jīng)管路與氫氣氣液處理罐上的氣液分離器供氣口連同，該管路中串聯(lián)干燥器(31)、調(diào)壓閥(28)及回火閥(29)，該焊炬的氧氣輸入口，經(jīng)管路與氧氣氣液處理罐上氣液分離器供氣口連通，該管路中串聯(lián)干燥器、調(diào)壓閥及回火閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控氫氧焰焊割機，其特征在于，所述的氫氧氣體分隔器是0.15毫米厚的尼龍紡織材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可控氫氧焰焊割機，其特征在于，所述的組合板框與電極板之間，氧氣倉通道、氫氣倉通道及水倉通道處的組合板框與組合板框之間，裝有“0”形密封膠墊(19)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可控氫氧焰焊割機，其特征在于，所述的橋式整流電源是可控硅整流電源，由可控硅SCR1和SCR2與二極管D1及D2構(gòu)成的單相全波半控整流電路，該整流電路輸入端與變壓器B1次級電連接，該整流電路的輸出電壓加至穩(wěn)壓電路的輸入端，穩(wěn)壓電路的功率管T1、三極管BG1、穩(wěn)壓管DW1和電阻R1、R2、R4、R5、RW組成，可控硅整流電源的直流輸出端與氫氧分離發(fā)生器電連接；可控硅觸發(fā)輸入端A、B連接觸發(fā)電路輸出端；觸發(fā)電路中的變壓器B2次級線圈接有全橋整流塊BR1，全橋整流塊輸出端接有由電阻R6和穩(wěn)壓管組成的限壓電路；由電阻R7、R8、三極管BG2組成的充電調(diào)節(jié)電路；由三極管T2、電容C2、電阻R9、R10、單結(jié)管J1組成的脈沖發(fā)生電路；并由脈沖變壓器B3、二極管D4、D5構(gòu)成觸發(fā)脈沖電路；所述焊炬上安裝一個搖控發(fā)射器(38)，在遙控發(fā)射器電路中，由可變電阻RWG、電容C8、單結(jié)管J2、電阻R14和R18組成振蕩電路，由三極管BG4、電容C10、C11、C12電阻R17和感應線圈L5組成諧振放大器，振蕩電路輸出端接諧振放大器輸入端，天線TY2和電容C13串聯(lián)接感應線圈L5一端；在接收機電路中，由感應線圈L1和電容C4組成并聯(lián)諧振電路，天線TY1和電容C3串聯(lián)接感應線圈L1一端，由三極管BG3、電阻R11、R12、R13電容C5、C6、感應線圈L3組成諧振放大器，由感應線圈L4和F／V轉(zhuǎn)換器組成頻率電壓變換電路，F(xiàn)／V輸出端C接所述可控硅觸發(fā)電路的三極管BG2基極輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可控氫氧焰焊割機，其特征在于，所述的散熱通道兩側(cè)的單面電極板上裝有多片支筋式散熱片18。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可控氫氧焰焊割機，其特征在于，在氧氣輸入管路中的調(diào)壓閥的兩端，并聯(lián)一個自動充氣泵(40)、儲氧氣瓶(41)及氧氣表(42)構(gòu)成自動儲氧裝置。
專利摘要一種可控氫氧焰焊割機，在機體內(nèi)裝有橋式整流電源，氫氧分離式發(fā)生器由多組復合電解單元串聯(lián)組成，復合電解單元中有兩塊組合板框，其上部設置氫、氧氣倉通道，其下部設置水倉通道，其中部設置電解通道，電解通道之間裝有雙面電極板，電解通道外側(cè)裝有單面電極板，每兩個電極板之間設有氫氧氣體分隔器，該分隔器一側(cè)為氫氣發(fā)生室，另一側(cè)為氧氣發(fā)生室，相鄰的復合電解單元之間留有散熱通道，氫氧分離式發(fā)生器兩端裝有端板。
文檔編號C25B1/04GK2203201SQ9421971
公開日1995年7月12日 申請日期1994年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月29日
發(fā)明者王樹聲 申請人:王樹聲