СВАРКА, РЕЗКА И ПАЙКА МЕТАЛЛОВ

РЕДУКТОРЫ

Для удобства транспортирования и хранения газы, применяемые в сварочной технике, обычно поступают к месту работ под давле­нием, значительно превышающим требуемое процессом сварки. Снижение (редуцирование) давления газа, питающего сварочную горелку, до нужной величины и автоматическое поддержание по­стоянства рабочего давления газа в процессе сварки осуществля­ются особыми приборами, так называемыми редукторами или ре­дукционными вентилями. Редукторы, применяемые в сварочной тех­нике, обычно имеют два манометра, один из которых измеряет давление газа до входа в редуктор, т. е. до редуцирования (высокое давление), второй манометр измеряет давле­ние редуцированного газа на выходе из ре­дуктора, т. е. низкое или рабочее давление газа.

Принцип действия редуктора заключается в том, что впускной клапан редуктора на­ходится под действием двух взаимно проти­воположных сил: давления запирающей пру­жины и давления гибкой мембраны, стремя­щейся открыть впускной клапан. При номи­нальном рабочем давлении редуцирован­ного газа в камере низкого давлення редук­тора устанавливается равновесие сил запор­ной пружины и мембраны, действующих на клапан в противопо­ложных направлениях. На фиг. 130 показана схема устройства про­стейшего редуктора. Запорный клапан 2 прижимается к седлу за­порной пружиной 1 и преграждает доступ из баллона в редуктор газа высокого давления. На тот же клапан 2 через толкач 3 дей­ствует гибкая мембрана 4, стремящаяся удалить клапан 2 от седла и открыть доступ газу высокого давления в камеру редуктора. Мем­брана 4, в свою очередь, находится под действием двух взаимно противоположных сил. С наружной стороны на мембрану 4 через нажимной диск или тарелку 5 действует нажимная или главная ре­гулировочная пружина 6, стремящаяся открыть клапан 2, ас внутрен­ней стороны камеры редуктора на мембрану давит редуцированный газ низкого давления, противодействующий нажимной пружине б.

При уменьшении рабочего давления главная пружина 6 рас­
прямляется и клапан удаляется от седла, увеличивая приток газа в редуктор; при возрастании рабочего давления, наоборот, поступ­ление газа в редуктор будет уменьшаться. Рабочее давление газа определяется натяжением пружины 6, которое может плавно изме­няться посредством регулировочного винта с мелкой резьбой, не показанного на схеме. При вывёртывании регулировочного винта и ослаблении главной пружины снижается рабочее давление газа, а при ввёртывании регулировочного винта и увеличении сжатия глав­

ной пружины повышается рабочее давление газа. В схеме редук­тора, показанного на фиг. 130, газ высокого давления, поступаю­щий в редуктор, стремится открыть клапан. Подобные редукторы называются редукторами прямого действия.

Возможна иная схема устройства редуктора (фиг. 131), в кото­ром газ высокого давления, поступающий в так называемый редук­тор обратного действия, стремится закрыть клапан и прижать его к седлу.

В редукторах прямого действия по мере снижения высокого давления газа до редуктора, например вследствие расходования его из баллона, будет уменьшаться открытие клапана, в результате рабочее давление газа в камере редуктора будет падать.

В редукторе обратного действия имеется противоположная зави­симость: по мере уменьшения давления газа в баллоне до редук­тора, открытие клапана будет увеличиваться, приток газа в редук­тор усиливается и рабочее давление газа в камере редуктора будет не уменьшаться, а наоборот, несколько возрастать при снижении давления газа в баллоне. Характеристика зависимости рабочего давления от давления в баллоне для редукторов обоих типов при­ведена на фиг. 132.

Редуктор обратного действия обеспечивает большее постоянство рабочего давления и требует меньшие затраты времени и внимания от сварщика. Поэтому современные редукторы большей частью изготовляются по схеме обратного действия.

По производительности редукторы, применяемые, в сварочной технике, делятся на постовые малой пропускной способности и рам - повые [2] большой пропускной способности. Постовые редукторы обычно могут пропускать до 5 м3/час при рабочем давлении 3 ати и до 25 м3/час при рабочем давлении 10 ати и нормально обслужи­вают один сварочный пост. Рамповые редукторы могут иметь про­пускную способность 100 м3/час и более и назначаются для питания группы сварочных постов или особо мощного поста для резки и других специальных целей.

При редуцировании газа с уменьшением давления наблюдается снижение температуры газа и охлаждение корпуса редуктора. При большом расходе температура корпуса редуктора может снизиться значительно ниже нуля, кроме того, наблюдается замерзание редук­тора, состоящее в том, что водяные пары, содержащиеся в газе, вы­мерзают и образующийся лёд забивает клапан и подводящий канал редуктора, в результате чего снижается и даже совсем прекра­щается поступление газа в редуктор. Замерзание часто наблю­дается у кислородных редукторов при низкой окружающей темпе­ратуре и большом расходе газа. Для предотвращения замерзания редуктора процесс редуцирования делят на 2 ступени, при этом ре­дуктор имеет две камеры, включённые последовательно. Первая камера обычно не имеет регулирования нажимной пружины и про­изводит редуцирование газа с высокого на промежуточное давле­ние, например на 30 ати, вторая камера редуцирует газ с промежу­точного давления в первой камере на рабочее давление и имеет точную регулировку нажимной пружины посредством регулировоч­ного винта. Помимо устранения опасности замерзания двухкамер­ные редукторы дают увеличение точности регулирования и постоян­ства рабочего давления и потому в настоящее время часто приме­няются, несмотря на некоторое усложнение конструкции по сравне­нию с обычными однокамерными редукторами, имеющими лишь одну ступень редуцирования.

На фиг. 133 показан разрез кислородного двухкамерного редук­тора типа 2-КВД, изготовляемого нашей промышленностью.

При неисправностях клапана, например его износе, или попада­нии твёрдых частиц под клапан, может случиться, что клапан и в закрытом положении, прижатый к седлу, будет пропускать газ высокого давления в камеру; это явление, называемое самотёком, может вызвать повышение давления в камере и вырывание резино­вой мембраны или разрыв корпуса камеры. Для устранения опас­ных последствий самотёка в редукторе имеется предохранительный клапан, который открывается и выпускает избыток газа в атмо­сферу при повышении давления в камере сверх установленного предела.

Редукторы для различных газов отличаются лишь устройством присоединительной части, соответствующим устройству вентиля бал­лонов данного газа. Корпус редуктора окрашивается в цвет, при­своенный данному газу — голубой для кислорода, белый для аце­тилена и т. д.

Кислородный редуктор присоединяется к штуцеру баллонного вентиля накидной гайкой с правой трубной резьбой диаметром Ацетиленовый редуктор присоединяется к вентилю ацетилено­вого баллона накидным хомутом. Таким образом, совершенно исключена возможность присоединения кислородного редуктора к ацетиленовому баллону и наоборот, ацетиленового редуктора к кис­лородному баллону.