Кисневий редуктор бко 50-4, бко 50-5. Пристрій і принцип роботи

Кисень в балоні, застосовуваний при газоацетиленовой зварюванні, знаходиться під тиском 135…150 атмосфер, тому перед роботою тиск газу слід істотно знизити. Цю роль виконує кисневий редуктор. Цей пристрій не тільки редукує кисневий потік, але і забезпечує сталість показників робочого тиску в ході всього зварювального процесу.

Пристрій і принцип роботи кисневого редуктора

Пряме призначення редуктора – забезпечувати постійне співвідношення між вхідним тиском газу з балона і вихідним, робочим, яке надходить на зварювальний пальник.

Найпростіший кисневий редуктор складається з наступних елементів:

  1. Запірної пружини.
  2. Впускного клапана.
  3. Штовхача.
  4. Мембрани.
  5. Натискного диска.
  6. Натискної пружини.

Впускний клапан є найбільш відповідальним вузлом кисневого редуктора. Він постійно знаходиться під впливом двох зусиль, що діють в протилежних напрямках. Одне з них створюється вихідним тиском кисню, який знаходиться в балоні. Це тиск прагне відтиснути запірну пружину вгору, і пропустити газовий потік до штовхальника. Разом з тим друге тиск, від мембрани перешкоджає цьому. В результаті камера зниженого тиску завжди підтримується рівновага зусиль, які створюються запірної пружиною і мембраною, що забезпечується настроюванням редуктора.

Кисневий редуктор працює у наступній послідовності. При спробі підняти тарілку запірного клапана вгору сила, що передається на мембрану від натискної пружини, прагне перешкодити цьому. Якщо робочий тиск кисню зменшити, то натискна пружина починає переміщатися вгору і переміщати в тому ж напрямку мембрану. Штовхач долає опір запірної пружини і відкриває вхідний отвір для проходу газу, що знаходиться в кисневому балоні. Витрата кисню відповідно збільшується. І навпаки, при зростанні робочого тиску воно впливає на штовхач, той рухається вниз, і виробляє перекриття частини вхідного отвору. При правильно відрегульованому кисневому редукторі між цими двома процесів постійно підтримується динамічний рівність.

Регулювання кисневого редуктора полягає в тому, що силу натягу нижньої, натискної пружини можна змінювати. У більшості випадків для цього використовується гвинт з дрібним кроком різьби. Якщо цей гвинт вивертається, то натяг пружини слабшає, а робочий тиск кисню знижується. При вворачивании гвинта тиск збільшується.

В комплект звичайних редукторів, які потрібні для виконання газозварювальних робіт входять два манометра. Один із них контролює тиск на вході в редуктор, а другий – тиск після редукування.

Конструктивно кисневі редуктори виробляються двох виконань – прямого і зворотного. У редукторах прямого тиску вихідний кисень, який надходить з балона, прагне відкрити клапан, а в редукторах зворотної дії – закрити його, притиснувши штовхач до сідла.

Залежність тиску кисню в балоні, який забезпечений редуктором, змінюється по параболічної залежності: воно максимально в початковий період, а з часом знижується до рівня робочого тиску зварювального процесу (в такому випадку редуктор фактично вже й не потрібно). На практиці редуктор зворотної дії виявляється більш працездатною, оскільки може забезпечувати сталість значень робочого тиску (незалежно від вихідного тиску кисню в балоні) до повного опоражнивания балона. У той же час кисневий редуктор прямої дії при напівпорожньому балоні робочий тиск знижує, оскільки порушується співвідношення сил, діючих на штовхач. Тому такі пристрої потребують постійної регулюванню зварювальником.

Види та характеристики. Редуктор БКО 50-4 і БКО 50-5

За своїм технічним параметрам редуктори для кисневого балона поділяються на дві групи – рамповые і постові. Рамповые редуктори відрізняються підвищеною пропускною здатністю – від 100…120 м3/год, а тому використовуються для живлення групи зварювальних постів, для зварювальних робіт з великими обсягами. Постові редуктори – індивідуального призначення, вони забезпечують витрату кисню в кількостях 5…25 м3/год (менші значення відповідають меншим кінцевим тиском газу).

Корпусу газових редукторів зовнішньо однотипні, тому при виготовленні їх фарбують у певні кольори (для кисневих редукторів це блакитний колір).

ГОСТ 13861 передбачає наступні виконання кисневих редукторів:

  1. Балонні, типу БКО, БКД і БВЗ.
  2. Мережеві, типу СКО, САО, СПО, СМО.
  3. Універсальні (У).
  4. Рамповые (РКЗ, РАДИЙ, РПД).
  5. Центральні (ЦКЗ).

Основною технічною характеристикою кисневого редуктора є його пропускна здатність і значення робочого тиску газу в балоні. Наприклад, кисневий редуктор типу БКО 50-4 означає, що агрегат призначений для підключення до балона з киснем, є одноступінчастим, і розрахований для пропускної здатності до 50 м?/год при робочому тиску газу 4 атмосфери. Відповідно, для кисневого редуктора БКО 50-5 допустиме значення робочого тиску становить 5 атмосфер. Саме редуктори типу БКО найчастіше застосовуються для індивідуальних постів газозварювання.

Додатковими експлуатаційними особливостями кисневих редукторів є:

  • Число ступенів редукування. Випускаються одноступінчаті пристрою, регулятором тиску в яких виступає або пружина, чи інший вузол, і двоступінчасті, де регулювання тиску відбувається поступово, за допомогою проміжних пневматичних камер. Двоступінчасті редуктори забезпечують більш надійну роботу зварювального поста в умовах низьких температур, більш стабільні за своїми характеристиками, але відрізняються конструктивною складністю і, отже, збільшеною ціною;
  • Спосіб приєднання. Використовується натискна гайка, а не хомут, оскільки вибухонебезпечність кисню вимагає особливих вимог до герметичності;
  • Кліматичне виконання. Вимога до надійності роботи регулятора струму особливо зростають, коли газозварювання ведеться не тільки при низьких температурах, але і з великими обсягами. При великих витратах тиск кисню швидко знижується, що супроводжується збільшенням об’єму газу, що залишається в балоні. Цей фізичний процес прискорює охолодження газу і редуктора, в результаті пристрій може втратити працездатність.

Принциповими відмінностями двоступінчастого кисневого редуктора є редукуючий клапан підвищеної точності і двошарова мембрана збільшеної площі, яка виготовляється з високоміцних синтетичних каучуків. Такий матеріал нечутливий до зміни зовнішньої температури, завдяки чому мембрана зберігає свою працездатність при негативних температурах і тисках газу до 150…200 атмосфер.

Правила безпечної експлуатації

Враховуючи вибухо – і пожежонебезпека кисню, такі вироби згідно нормам ГОСТ 12.2.008-75 повинні періодично піддаватися ретельному регламентного обслуговування. Стосовно до кисневим редукторів типу БКО 50-4 і БКО 50-5 правила обслуговування включають в себе:

  1. Перевірку ходу регулюючого гвинта/маховика від одного крайнього положення в інше: воно повинно виконуватися плавно, без заїдань.
  2. Приєднувальні елементи не повинні мати зовнішніх механічних ушкоджень, тріщин, подряпин, а також бути очищеними від масел, жирів і забруднень.
  3. Переодическая перевірка манометрів не повинна бути рідше одного разу на рік. Критерієм необхідності у перевірці вважається підвищена інерційність стрілки приладу.
  4. В якості ущільнювальних елементів – прокладок, ніпелів тощо – не можуть використовуватися деталі, які не відповідають умовам експлуатації кисневих редукторів.

  1. Перед кожним застосуванням перевіряється (по манометру) герметичність з’єднань, витік кисню з балона неприпустима.
  2. При приєднаному до редуктора балона з киснем забороняється виконувати яку-небудь регулювання.
  3. Згідно з правилами охорони праці між редуктором для кисневого балона і решті газозварювальний апаратурою варто передбачати монтаж запобіжних пристроїв, в тому числі і для гасіння полум’я. Це можуть бути зворотні клапани, розраховані на тиск в балоні, а також запобіжні затвори.

Ціна на кисневий редуктор визначається його конструкцією і експлуатаційними можливостями. Для одноступеневих редукторів ціна коливається в межах 1800…2000 руб. (БКО 50-4) і 1100…1200 руб. (БКО 50-5). Двоступеневі пристрою (наприклад, БКД-25 або Multi-Stage RG S2 O2 чеського виробництва) коштують значно дорожче — 11000…12000 руб.