專利名稱：自升式鉆井平臺(tái)升降系統(tǒng)用齒條總成加工切割設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種齒條總成加工切割設(shè)備，尤其是一種可實(shí)現(xiàn)快速切割、切割面光潔、可節(jié)約金屬原材料的自升式鉆井平臺(tái)升降系統(tǒng)用齒條總成加工切割設(shè)備。
背景技術(shù)：
氣割的原理是用燃?xì)馀c氧混合燃燒產(chǎn)生的熱量(即預(yù)熱火焰的熱量)預(yù)熱金屬表面，使預(yù)熱處金屬達(dá)到燃燒溫度，并使其呈活化狀態(tài)，然后送進(jìn)高純度、高速度的切割氧流， 使金屬在氧中劇烈燃燒，生成氧化熔渣同時(shí)放出大量熱量，借助這些燃燒熱和熔渣不斷加熱切口處金屬，并使熱量迅速傳遞，直到工件底部，同時(shí)借助高速氧流的動(dòng)量把燃燒生成的氧化熔渣吹除，被切工件與割炬相對(duì)移動(dòng)形成割縫，達(dá)到切割金屬的目的。氣割過(guò)程大致可分為互有關(guān)聯(lián)的四個(gè)階段1.起割點(diǎn)處的金屬表面用預(yù)熱火焰加熱到其燃點(diǎn)，使預(yù)熱處金屬在切割氧中開始燃燒。這個(gè)階段預(yù)熱火焰起重要作用，氧一燃?xì)獾幕鹧鏈囟葲Q定加熱的時(shí)間；2.燃燒反應(yīng)向金屬下層傳播。預(yù)熱處金屬達(dá)到燃燒溫度后給出切割氧，氧化燃燒開始并迅速向金屬下層傳播，傳播速度非常快。這個(gè)過(guò)程中預(yù)熱火焰的溫度已降到次要，而金屬在氧中燃燒產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)熱已起重要作用；3.高速切割氧流排除燃燒反應(yīng)生成的熔渣。這個(gè)過(guò)程是個(gè)物理過(guò)程，是和第二個(gè)過(guò)程同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程；4.利用熔渣和預(yù)熱火焰的熱量將切口前緣的金屬上層加熱到燃點(diǎn)，使之繼續(xù)與氧產(chǎn)生燃燒反應(yīng)，以維持整個(gè)切割過(guò)程。上述過(guò)程不斷重復(fù)，金屬切割就連續(xù)地進(jìn)行。自升式鉆井平臺(tái)升降系統(tǒng)用齒條總成是由齒條和弦管焊接而成，其中的齒條是采用厚度為177. 8mm的鋼板，通過(guò)氣割而成。由于現(xiàn)有切割設(shè)備所用割嘴切割氧孔道是圓柱形，混合氣的噴孔呈圓形或梅花形分布在其周圍，形成的氣割火焰呈環(huán)形分布，氧氣流出口速度較慢，致使在排除氧化熔渣時(shí)切割氧的速度較慢，沖量不夠大且渦流大，對(duì)于厚度 177. 8mm的鋼板不能形成高質(zhì)量的切口。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種可實(shí)現(xiàn)快速切割、切割面光潔、可節(jié)約金屬原材料的自升式鉆井平臺(tái)升降系統(tǒng)用齒條總成加工切割設(shè)備。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種自升式鉆井平臺(tái)升降系統(tǒng)用齒條總成加工切割設(shè)備，有割嘴，在割嘴內(nèi)有切割氧孔道，所述切割氧孔道依次由穩(wěn)定段、收縮段、初始膨脹段、過(guò)渡段及護(hù)流段構(gòu)成，所述穩(wěn)定段及護(hù)流段均為圓柱孔，其孔徑分別為Dl、D2，所述收縮段、初始膨脹段及過(guò)渡段的總長(zhǎng)為L(zhǎng)，所述收縮段與初始膨脹段的連接處是直徑為d的喉部，其中d為1.5 2. Omm，d/L的比值為0. 2 0. 25，d/Dl的比值彡0.25，d/D2的比值為 0. ro. 6，穩(wěn)定段出口、喉部及護(hù)流段入口圓弧過(guò)渡連接。本實(shí)用新型所用割嘴的切割氧孔道具有超音速均直流的氣動(dòng)特型曲面，將氧氣壓力轉(zhuǎn)化成超音速氧流，而且能使氧流束的紊流度減到最小，把氧氣的能量損失降到最低限度，在單位時(shí)間內(nèi)能提供較多的氧氣，可促進(jìn)被切割金屬的氧化反應(yīng)，便于氣割過(guò)程的順利進(jìn)行；切割氧孔道的特型使切割氧流的沖量較大，能強(qiáng)行排除氧化熔渣，從而提高了切割速度，減少了切割面在單位時(shí)間內(nèi)的熱入量，減小了切割熱變形，使熱影響區(qū)的厚度減薄，確保切割件保持良好的幾何尺寸，切割面光潔(粗糙度可接近機(jī)械加工水平)，提高了齒條的精度；快速切割的割縫較窄，可節(jié)約金屬原材料。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。如圖1所示與現(xiàn)有切割設(shè)備相同，有割嘴1，在割嘴1內(nèi)有切割氧孔道2，與現(xiàn)有技術(shù)所不同的是切割氧孔道2依次由穩(wěn)定段3、收縮段4、初始膨脹段5、過(guò)渡段6及護(hù)流段7構(gòu)成，所述穩(wěn)定段3及護(hù)流段7均為圓柱孔，其孔徑分別為Dl、D2，所述收縮段4、初始膨脹段5及過(guò)渡段6的總長(zhǎng)為L(zhǎng)，所述收縮段4與初始膨脹段5的連接處是直徑為d的喉部(8)，其中d為1. 5 2. Omm，d/L的比值為0. 2 0. 25，d/Dl的比值彡0. 25，d/D2的比值為0. 4 0· 6，穩(wěn)定段3出口、喉部8及護(hù)流段 7入口圓弧過(guò)渡連接。作用原理由流體力學(xué)可知，氣體具有可壓縮性，但是當(dāng)流場(chǎng)中的壓力差較小時(shí)，氣體的密度變化很小，所以作為一種初級(jí)的近似，可把氣體當(dāng)做不可壓縮流體來(lái)處理。當(dāng)流場(chǎng)中的壓差較大時(shí)，氣體的密度將發(fā)生顯著的改變，例如飛機(jī)、導(dǎo)彈等飛行器在空氣中高速運(yùn)行時(shí)引起的空氣流動(dòng)；大壓差下的管道流動(dòng)；汽輪機(jī)內(nèi)流過(guò)葉輪的氣流和強(qiáng)爆炸造成的氣流等等， 都伴有密度的顯著變化，即壓縮效應(yīng)將會(huì)使流動(dòng)性質(zhì)發(fā)生根本的變化。氣體的壓縮程度可用馬赫數(shù)M來(lái)標(biāo)志，其定義式為 M=v/a 。它表示流體中任一點(diǎn)處的流速ν與該點(diǎn)處氣體的音速(常稱當(dāng)?shù)匾羲?a的比值.根據(jù)M數(shù)的大小可把流體分為不可壓縮流(M<0.3)； 亞音速流(M < 1)；音速流(M=I)；跨音速流(M=O. 8 1. 2)；超音速流(M > 1)；高超音速流根據(jù)可壓縮性大小的不同，上述流動(dòng)的性質(zhì)和處理方法有差別。流體力學(xué)講，對(duì)一維可壓縮流體ds/s=(M2-l)dV/V 其中S —管器截面積； M= ν/ν聲(馬赫數(shù))；V—流體速度當(dāng)V>v聲，即M>1時(shí)，則dv與ds符號(hào)相同，即隨管道截面積變大(ds為正)時(shí)，流體速度也增大。當(dāng)V<v聲，即M <1時(shí)，則dv與ds符號(hào)相反，即隨管器截面積變小(ds為負(fù))時(shí)，流體速度亦增大。所以，只要設(shè)計(jì)合理，則流體在速度低時(shí)，只要經(jīng)過(guò)足夠壓縮，即可在管器某一截面達(dá)到聲速，過(guò)了這一截面后，將獲得超音速。簡(jiǎn)單講，就是通過(guò)變徑，改變氣體流速，獲得超聲速?，F(xiàn)有技術(shù)的切割參數(shù)如表1。表權(quán)利要求1. 一種自升式鉆井平臺(tái)升降系統(tǒng)用齒條總成加工切割設(shè)備，有割嘴(1)，在割嘴(1)內(nèi)有切割氧孔道(2)，其特征在于所述切割氧孔道(2)依次由穩(wěn)定段(3)、收縮段(4)、初始膨脹段(5)、過(guò)渡段(6)及護(hù)流段(7)構(gòu)成，所述穩(wěn)定段(3)及護(hù)流段(7)均為圓柱孔，其孔徑分別為D1、D2，所述收縮段(4)、初始膨脹段(5)及過(guò)渡段(6)的總長(zhǎng)為L(zhǎng)，所述收縮段(4) 與初始膨脹段(5)的連接處是直徑為d的喉部(8)，其中d為1. 5 2. Omm，d/L的比值為 0. 2 0. 25，d/Dl的比值彡0. 25，d/D2的比值為0. 4 0. 6，穩(wěn)定段(3)出口、喉部(8)及護(hù)流段(7)入口圓弧過(guò)渡連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種可實(shí)現(xiàn)快速切割、切割面光潔、可節(jié)約金屬原材料的自升式鉆井平臺(tái)升降系統(tǒng)用齒條總成加工切割設(shè)備，有割嘴，在割嘴內(nèi)有切割氧孔道，所述切割氧孔道依次由穩(wěn)定段、收縮段、初始膨脹段、過(guò)渡段及護(hù)流段構(gòu)成，所述穩(wěn)定段及護(hù)流段均為圓柱孔，其孔徑分別為D1、D2，所述收縮段、初始膨脹段及過(guò)渡段的總長(zhǎng)為L(zhǎng)，所述收縮段與初始膨脹段的連接處是直徑為d的喉部，其中d為1.5～2.0mm，d/L的比值為0.2~0.25，d/D1的比值≤0.25，d/D2的比值為0.4~0.6，穩(wěn)定段出口、喉部及護(hù)流段入口圓弧過(guò)渡連接。
文檔編號(hào)B23K7/00GK202199892SQ20112019218
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者張華 , 高奇 申請(qǐng)人:大連迪施船機(jī)有限公司