專利名稱：水解氫-氧火焰焊割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于氣焊／割設(shè)備，特別是關(guān)于由水電解產(chǎn)生的氫氧氣燃燒進行焊接／切割的裝置。
氣焊／割裝置通常是使用氧一乙炔火焰。近年來有使用水電解產(chǎn)生的氫氧和氧氣燃燒來替代傳統(tǒng)的氧一乙炔火焰進行焊接／切割金屬。它比氧一乙炔火焰安全，且無電石產(chǎn)生的污染。中國專利87212134、89209060.X、91205737.8、91214913.2等號對電水解氫一氧氣焊割裝置均作了詳盡的描述。這些電水解氫一氧氣焊割裝置的不足之處在于需用變壓器將220伏或380伏工業(yè)交流電壓降低；再者電解槽為整體式、各電解室中的電極距大，故設(shè)備笨重，二是現(xiàn)有電解槽采用穩(wěn)定電流，電解效率較低、約60％左右。
本實用新型的目的在于提供一種體積小、重量輕、成本低、電解效率高的水解氫一氧火焰焊割裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種包含電解電源、電解槽、保安器和焊／割炬的水解氫一氧火焰焊割裝置，其特征在于a、電解槽包含眾多的具有電極、墊片和散熱片的電解室單元，和將上述的電解室單元緊固成一體的夾板、螺栓和螺母。
b、電解電源由220／380伏電壓轉(zhuǎn)換而成的，其占空比或頻率可調(diào)的脈沖直流電源。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1為本實用新型示意。
圖2為脈沖電源電路圖。
圖3為電解槽結(jié)構(gòu)示意。
圖4為電解室單元結(jié)構(gòu)圖。
圖5為保安器結(jié)構(gòu)示意。
本實用新型包含脈沖電源1(
圖1)、電解槽2、保安器3和焊／割炬4。作為電解電源的脈沖直流電源1將220／380伏的工業(yè)交流電變換為脈沖直流電施加在電解槽2的電極上。電解槽2在脈沖直流電的作用下將其中的含有氫氧化鉀或氫氧化鈉作為催化劑的水溶液電解成氫氣和氧氣。上述電解所生的氫氣和氧氣進入保安器3內(nèi)后，其中冷凝的液體則流回至電解槽2，而氫氧混合氣體則進入焊／割炬4作為燃料產(chǎn)生熱量以進行焊接或切割。脈沖電源1通過控制電脈沖的占空比或頻率來調(diào)節(jié)電解槽2的工作狀態(tài)，使之符合焊、割需要。脈沖的頻率范圍為從5至20千赫芝。脈沖電源1的電路如圖2所示，它包含由二極管D1、D2、D3和D4組成的橋式全波整流電路、和包含可控硅SCR1和SCR2自激多諧振蕩電路。電解槽2的正電極接線柱與橋式全波整流電路的輸出端A相連，其負電極接線柱與可控硅SCR2的正極相連，可控硅SCR2的控制極與電解槽2的負電極接線柱之間串接有二極管D8、D7和傳感器5?？煽毓鑃CR1的正極分別通過電容C2和電阻R1與可控硅SCR2正極和橋式全波整流電路的輸出端A相連?？煽毓鑃CR1的正極和控制極之間串接有可變電阻W、二極管D5和D6。可控硅SCR1和SCR2的負極共同與橋式全波整流電路的輸入端B相連，電容C3和C4的一端分別與二極管D5和D6、D7和D8之間的節(jié)點C、D相連，它們的另一端與橋式全波整流電路的輸入端B相連。起濾波作用的電容C1二端分別與橋式全波整流電路的輸入端B和輸出端A相連。傳感器5中間設(shè)置有隔板7。隔板7將傳感器5分隔成底部互通的兩個內(nèi)腔，其中一個內(nèi)腔中設(shè)置有電阻6，且其頂部與電解槽2的出氣口相通；另一內(nèi)腔則與外界隔絕，傳感器5中盛有導電的液體8。電阻6兩端串接在二極管D7與電解槽2的負極接線柱之間。當阻容式振蕩電路中的SCR1導通過，電解槽2不通電；而SCR2導通時，電解槽2通電進行電解。通過調(diào)節(jié)可變電阻W的阻值變換振蕩頻率。當電解槽2產(chǎn)生的氫氧氣體大于或小于焊／割矩4需要時，其氣壓將發(fā)生變化，使傳感器5兩個內(nèi)腔中的液體8液面發(fā)生變化?？煽毓鑃CR2控制極上的控制電壓也隨之發(fā)生變化，可控硅SCR1和SCR2的導通時間比發(fā)生變化，使電解槽2增生的氫氧氣體符合焊／割矩4的需要。脈沖直流電源1始終能使電解槽2處于較高的峰值電壓下工作。
電解槽2如圖3所示包含眾多的電解室單元9、夾板11和16、螺栓12和螺母13。夾板11和16通過螺栓12和螺母將眾多的電解室單元9緊固成一個整體。正電極接線柱10和負電極接線柱14分別與相應(yīng)的電解室單元9的電極板18相連。夾板16上設(shè)置有電解液17的進口19和氫氧氣的出氣口15。電解室單元9包含電極板18、墊片20和散熱片21(圖4)。電解室單元9的上部設(shè)置有迷宮式的氣液分離部分24，兩側(cè)設(shè)置有回流槽22?；亓鞑?2將氣液分離部分24中的電解液17導回電解室25，電解室25底部設(shè)置有進液槽23。氣液分離部分24頂部設(shè)置有集氣室26。電解室單元9疊合后集氣室26與出氣口15相通，而進液槽23與進口19相通。相鄰兩電極板18之間的距離為2～6毫米。各電解室按串／串并連組合。
保安器3包含隔板37、導管29、單向閥35、和泄壓裝置36。隔板37將保安器3分隔成上下兩個室，上室外壁上設(shè)置泄壓裝置36進氣口27和回液口28。導管29將上下兩室溝通。下室內(nèi)放置有液體30。液體30可以是甲醇、乙醇、丙酮、汽油或水。在焊接時，甲醇、乙醇、丙酮和汽油可調(diào)節(jié)火焰的特性，切割時只需加水即可，下室上部空間設(shè)置有與出氣口32相連的單向閥35。由電解槽2來的氣體從進氣口27進入保安器的上室經(jīng)冷凝后，其中的電解液經(jīng)回液口28流向電解槽2的進口19、而氣體從導管29進入下室的液體30中鼓泡上升。當下室空間所聚集的氫氧氣體達到工作所需壓力時克服單向閥35的彈簧33的彈力將閥門34推開，再經(jīng)設(shè)置在單向閥35尾部的金屬網(wǎng)31從出氣口32進入焊／割炬4。單向閥35和液體30組成的復合式阻回火裝置可有效地防止回火。一旦系統(tǒng)內(nèi)氣體壓力超過安全壓力時，泄壓裝置36上的膜片立即破裂而泄壓。上述膜片通常采用鋁、橡膠或塑料制造。
本實用新型還可在電解電源1和電解槽2之間設(shè)置極性轉(zhuǎn)換開關(guān)。極性轉(zhuǎn)換開關(guān)是雙刀雙投開關(guān)或四聯(lián)開關(guān)。定期地用手動或機械控制改變極性轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置。改變電解槽2的兩個電極接線柱與橋式全波整流電路輸入、輸出端的聯(lián)結(jié)關(guān)系，使電解槽2電極片的極性改變，以延長其使用壽命。
本實用新型省去了巨大笨重的變壓器、故具有體積小、重量輕、電解效率高的優(yōu)點。電解電流為25安培時，其產(chǎn)氣量達2000升／時，電解效率近90％，重量約120千克左右，當周期地改變電解槽電極板的極性時，能有效地延長壽命。
權(quán)利要求1.一種包含電解電源、電解槽、保安器、和焊炬(或割炬)的水解氫-氧火焰焊割裝置，其特征在于a、電解槽包含眾多的由電極、墊片和散熱片組成的電解室單元，和將上述的電解室單元緊固成一體的夾板、螺栓和螺母，b、電解電源由220/380伏電壓轉(zhuǎn)換而成的、其占空比或頻率可調(diào)的脈沖直流電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水解氫一氧火焰焊割裝置，其特征在于所述的電解室單元設(shè)置有氣液分離裝置和回流槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水解氫一氧火焰焊割裝置，其特征在于所述的電解室單元設(shè)置有進液槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水解氫一氧火焰焊割裝置，其特征在于所述的保安器設(shè)置有包含單向閥和液體組成的復合式阻回裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水解氫一氧火焰焊割裝置，其特征在于所述的液體是甲醇、乙醇、丙酮、汽油或水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水解氫一氧火焰焊割裝置，其特征在于在所述的電解電源和電解槽的聯(lián)結(jié)電路之間設(shè)置有極性轉(zhuǎn)換開關(guān)。
專利摘要一種包含電解電源，電解槽。保安器和焊/割炬的水解氫-氧火焰焊割裝置，其特征在于電解槽包含眾多的由電極、墊片和散熱片組成的電解室單元。和將上述電解室單元緊固成一體的夾板、螺栓和螺母；電解電源由220/380伏電壓轉(zhuǎn)換而成的，其占空比或頻率可調(diào)的脈沖直流電源。由于其省去了傳統(tǒng)的變壓器，整個設(shè)備體積小、重量輕，約120千克左右。電解槽能始終在較高的峰值電壓下工作，電解效率高約90％左右。
文檔編號B23K7/00GK2140277SQ9221581
公開日1993年8月18日 申請日期1992年7月4日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月4日
發(fā)明者龔政 申請人:龔政