基本信息
- 项目名称：
- 多功能电打火割枪
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 多功能电打火割枪：可以实现单手控制整个操作过程，电打火点燃燃气，切割规格图形。
- 详细介绍：
- 多功能电打火割枪 多功能电打火割枪 一、综述 普遍使用的割枪有手动、自动、电打火点燃、引火点燃等很多种,但若切割规则物件时，仍需要同时使用其它辅助仪器；同时，目前割枪皆为双手操作，在另外一只手不方便的情况下，不能工作从而影响工作效率；还有，当新手在操作不当引起回火，不能及时关闭燃气阀门会造成危险，且先打开燃气阀门，再点燃燃气，浪费时间，不利于保护环境，节约燃气。 鉴于目前普遍使用的割枪存在上述缺陷，我们团队基于传统电打火割枪而设计了一种能够解决上述问题的新型多功能电打火割枪。无论是操作熟练者还是新手都能快速上手，灵活使用。 二、摘要 1、本实用新型割枪采用一种方便的电打火方式点燃割枪。 本实用新型割枪包括枪体，枪体的一端设置有枪头，在枪头的附近设置有通过导线连接的点火针，枪体另一端设置有枪把和启动打火针的扳机和电源，枪体上设置有通气管道，采用本实用新型割枪的技术方案，既克服了割枪需要外带火源的不方便，且自身打火方便安全实用。 2、本实用新型割枪设置有标尺可以提供一种方便画图的仪器。 本实用新型割枪包括可以固定的轴，左右移动调节距离的滑动轴，实现画圆形，矩形，三角形的切割（标尺在画直线时，可以卸下）。 在滑块8设置有定位红线（直接准确的确定切割尺寸）。 3、本实用新型割枪可以实现单手控制整个切割过程，一只手就可以控制氧气阀，燃气阀，混合氧气阀。其中，燃气阀是由我们自行设计的扳机控制系统，由中指控制；混合氧气阀原来的位置，由拇指和食指控制；纯氧控制阀采用了双螺杆机构（类似与蜗轮蜗杆），实现仅在单手的一个拇指的作用下就能轻松的纯氧的气流量。 注:双螺杆机构，根据螺纹的斜向旋转的力的作用，可以控制另外一个螺杆的上下移动，从而控制气流量的大小。 4、本实用新型割枪能够同时控制燃气阀和电打火的的导电弹片，即在燃气阀开启的那一刻，电打火的导电弹片也接通开始打火，有利于节约时间，保护环境，减少燃气的浪费。 5、本实用新型割枪采用安全的方式点火——顺时针扳动点火扳机。 图1—结构示意图 三、技术领域 本实用新型割枪属于焊割设备，尤其涉及一种割枪。 四、背景技术 现有的割枪、焊枪存在三种点燃方式：1、用打火机点燃；2、带火星的设备喷出火星点燃，比如利用电焊点燃割枪；使用打火机点燃的方法，对于不经常携带打火机的工作人员来说，很容易忘记，存在不便；对于第二种方案，如果使用的时候周围如果没有类似电焊机的设备也是无法工作的，此外对于新手来说不容易想到用电焊设备，即使想到在技术上存在问题也是很难解决的，更何况用电焊机要把电焊机开启既麻烦又不利于节约时间。 本实用新型割枪的技术方案，克服了割枪、焊枪需要外部点燃的不便，利用自身的电打火装置，使用更安全更方便。 目前普遍使用的割规价格很高，一般工厂里仅有几把，每次用完后，都需要妥善保管，以免损坏，有时各种原因导致的保管不善，就会造成下次的使用的不便，耽误工作，影响整个工程的完成。 采用本实用新型的技术方案可以提供了一种简洁的切割圆形、矩形、三角形的割枪，不但克服了切割规格图形必须使用辅助仪器的不便，而且利用自身的画图工具，使用方便、易操作。 普遍使用的割枪的控制氧气气量的阀门是螺母，切割时必须一只手控制枪把手，另外只手控制气流量。在切割过程中有时操作不当会出现回火爆炸的情况，这时火星四射，容易使人受伤。本实用新型割枪提供了一种简单的单手操作，克服了必须双手操作所带来的不便，充分利用单手操作的优势，有效地提高工作效率，减少危险（单手操作时，另外只手对自身做些保护工作）。 五、附图说明 1 枪体 2 枪嘴 3 枪把手 4 打火针 5 氧气管 6 旋转底座 7 标尺 8 滑块 9 燃气管 10 燃气开关 11 旋转轴 12供氧量开调节阀 13 电打火的导电弹片 14 扳机 15 氧气开关 16 电源 17 滚珠 18 旋转支架 19 弹簧 20 弹簧 图2—多功能电打火割枪的结构示意图 六、具体实施方式 如图一种多功能电打火割枪可以实现以下功能： 本实用新型割枪包括枪体1，枪体一端设置有枪头2，枪体另一端设置有枪把3，枪体上设置有通氧气管和通燃气管，通燃气管上设置有标尺，所示的枪把内设有压电陶瓷电子打火装置16，枪体上位于枪头一侧设置有电打火针4，电打火针通过导线和打火装置连接打火针靠近枪头。为了保护打火针，在打火针与旋转底座之间加一个弹簧20，只有在旋转底座旋转至图2位置进行打火时，把打火针旋转至图2位置，旋转扳机打火。 旋转底座和旋转支架以及枪体构成曲柄滑块摆杆机构，在使用时按顺时针旋转旋转底座，就会带动旋转底座上的旋转支架转动；旋转支架轨道的里头设置缺口，当转至垂直位置时，旋转支架就会把旋转底座锁死在缺口位置上，旋转支架和旋转底座就组成一个稳定的三角形。在枪体与旋转支架之间出加弹簧21，不使用时，人工加外力使支架越过缺口，由于弹簧有对支架有力的作用，所以支架会在弹力的作用下收回至枪体位置。 2、本实用新型割枪可以完成画规矩的图形的功能，在枪体上设有可以卸下的标尺，能够测量出移动的滑块8、旋转轴11 和旋转底座6、滚珠17 之间的距离，组成一个可以调节距离的一种圆规。根据圆规的功能，它可以画出很多的规矩图形。滚珠17为画图提供滚动摩擦，起到了省力的作用。为了防止操作员在操作时会因为控制抢嘴与切割物体的距离不同而使枪口产生堵塞而引起的回火，在枪口产生爆炸，特设置滚珠17和旋转支架的长度之和稍大于枪嘴到切割面的距离。在画圆时，以11为固定点，17所在的轴为旋转轴切割画圆器件时，就能有效的减少危险，实现经济节能的作用。此割枪还能实现画矩形、三角形的切割（如需切割矩形时，利用旋转支架和旋转底座之间的直角关系，画出一个直角，在把标尺从枪体上卸下，就能够很容易的切割出所要求的矩形。） 3、本多功能割枪实现单手控制整个操作过程的新设计，把传统的螺母直接控制纯氧阀门改成蜗轮蜗杆的控制原理，机起到省力的作用同时把竖直方向的力转化成可以单手操作的水平方向的力，实现操作割枪的那只手可以直调节氧气流量。燃气阀门也是操作手可以控制的，它设置在把手处。把另外在手解放出来可以对回火做些预防措施，或者另外只手受伤时也可以工作。图中15为涡轮涡杆控制纯氧的阀门，用此装置，就可以实现一个手控制了。此外，操作员会因控制枪与切割面的距离不合理造成枪口堵塞或者气体不纯而造成的回火，会在枪口产生爆炸，造成危险发生。本实用新型多功能电打火割枪可以实现单手控制整个操作过程，单手控制割枪，另外一只手能够做预防工作，尽可能的减少危险的发生；此割枪在另外一只手不方便的时候，也可以操作。 4、图中14为扳机（手指套在圆圈里），当扳机顺时针转动时，乙炔阀门16打开，同时接通13（压电陶瓷的开关）。在切割不同厚度的器件时，扳机可以很方便的控制乙炔气量的大小。 5、图中14为扳机，此扳机与普通枪不同，它可以有效的减少事故的发生。普通的枪的扳机是逆时针旋转的，此割枪为顺时针旋转，这种设计更安全，结构简单，操作方便。回火是使用割枪时不可避免的事故，当出现回火危险时，人都会潜意思的使身体收缩，他们会用比平时更大的力收缩手指，这样乙炔就会关闭。当因为枪口堵塞出现回火，方便的关闭乙炔，纯氧气体就会把残渣吹走，然后旋转扳机打开乙炔气，立即可以进入工作状态，节约时间，提高了工作效率。 七、所使用材料及原理 所使用的压电陶瓷组成呈MPB结构，能保持优良的压电性能，且有很强的稳定化性能。压电陶瓷的基本工作原理：把一块压电材料快晶体结构一端接上一段细导线，此导线与在打火机出气口处的金属材料形成一个缺口，通过机械机构使撞击块的撞击与气源开启同步。当撞击快以一定的冲量撞击压电材料块的另一端时，压电材料的内部分子就会强烈的振动，并将震动能量传递到导线中。由于导线的截面积与压电材料块的截面积之比相差很大，在导线中分子的振动就有了很大的加强趋势。当导线的端点分子强烈的振动撞击缺口处的空气分子时，空气分子也就产生强烈振动。空气分子振动的轨迹就是我们看到的电火星电弧光，这些电火星电弧光实际上就是导线分子强烈振动并向打火机出气口处的金属材料传递能量时空气分子运动的轨迹。按照振动理论振动强烈就使温度很高，当温度超过燃气的燃点时，气体就被点燃形成火焰。 电打火装置是电弧高压点火装置，电弧高压电火，点一般为12KV。而12KV的高压是无法用电源提供的，所以在点火装置的内部设置一个变压器，把低电压变成高电压，电源为电池。其中还有电阻电容保证变压效率。 曲柄滑块机构是由曲柄、连杆、滑块及机架组成的另一种平面连杆机构，在曲柄滑块机构中，如滑块为主动件，当曲柄作整周连续转动，可通过连杆带动滑块做往复直线运动。曲柄滑块机构的固定件演化成导杆机构，在滑块中作相对移动的构件。如果杆的长度L1>L2,那么机构演化成图2-1所示的曲柄摆杆机构。 蜗轮及蜗杆机构的特点 1.可以得到很大的传动比，比交错轴斜齿轮机构紧凑 2.两轮啮合齿面间为线接触，其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构 3.蜗杆传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很小 4.具有自锁性。当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时，机构具有自锁性，可实现反向自锁，即只能由蜗杆带动蜗轮，而不能由蜗轮带动蜗杆。如在其重机械中使用的自锁蜗杆机构，其反向自锁性可起安全保护作用。 5.传动效率较低，磨损较严重。蜗轮蜗杆啮合传动时，啮合轮齿间的相对滑动速度大，故摩擦损耗大、效率低。另一方面，相对滑动速度大使齿面磨损严重、发热严重，为了散热和减小磨损，常采用价格较为昂贵的减摩性与抗磨性较好的材料及良好的润滑装置，因而成本较高 6.蜗杆轴向力较大 八、权利要求书 一种多功能电打火割枪： 扳机点火系统 （1）本实用新型割枪包括枪体1，枪体一端设置有枪头2，支撑点火针的支架18，枪体的另一端设置有枪把3，枪体上设置有通氧气管和燃气管，其特征是：所述的枪把内设置打火装置16，枪体的另一端设置有点火针4、可以控制点火装置的开关13，开通气阀的扳机14，电打火针通过导线和电打火装置连接。 （2）根据权利要求（1）所述的电打火割枪，其特征是：所述枪体上设置旋转底座6，电打火针尾部设置在旋转底座上，枪把上设置打火装置的导电弹片16，导电弹片的另外一面是塑料焊接导线的绝缘面。 （３）根据权利要求（1）所述的电打火割枪，其特征是：扳机中有部分是导电的金属片。 （４）根据权利要求（1）所述的电打火割枪，其特征是：枪把设置控制燃气管的扳机14。 （５）根据权利要求（1）所述的电打火割枪，其特征是：扳机在控制燃气管气流量的同时还对打火装置的金属弹片有接触。 （６）根据权利要求（1）所述的电打火割枪，其特征是：在使用时，扳机旋转的同时对燃气和电打火同时起作用。 （7）根据权利要求（6）所述的多功能电打火割枪，其特征是：燃气管道有燃气通过。 （8）根据权利要求（3）所述的电打火割枪，其特征是：燃气到达枪口出，扳机的金属部分与点打火的开关有接触。 （9）根据权利要求（4）所述的电打火割枪，其特征是：有燃气通过就接通电源，就会有产生火源。 （10）根据权利要求（1）所述的电打火割枪，其特征是：所述的点火装置为顺时针点火装置。 图2-扳机点火系统 二 、（1）本实用新型割枪包括枪体1、枪头处旋转底座6，旋转支架21、滚珠17，移动滑块8、旋转轴11。 （2）根据权利要求（1）所述的电打火割枪，其特征是：所述的旋转支架和枪体上装有弹簧。 （3）根据权利要求（2）所述的电打火割枪，其特征是：为了防止旋转底座在正常切割时正常使用，不工作的时候是收回至枪体表面即贴在枪体上，点火针在不工作时收回至旋转底座表面即贴在旋转底座上。 （4）根据权利要求（3）所述的电打火割枪，其特征是：点火针与旋转底座间有弹簧。 （5）根据摘要的设计理念，所述的点火割枪可以实现多功能的切割功能，其特征：旋转轴11与移动滑块8为画圆的一个支点。 （6）根据权利要求（4）所述的电打火割枪，其特征是：另外一个固定轴6和滚珠17。 （7）根据权利要求（5）所述的电打火割枪，其特征是：以11为固定轴，以根据权利要求（6）所在的轴为轨迹轴 图3 三、 （1）本实用新型割枪包括枪把3，螺母15。 （2）根据摘要（3）所述的电打火割枪，其特征是：把水平方向的力转化为方便单手控制的竖直旋转力。 图4 四、 （1）本实用新型割枪包括扳机13、燃气控制阀10、电打火的导电弹片。 （2）根据摘要 （4） 所述的电打火割枪，其特征是：扳机旋转时，燃气阀的开关打开。 （3）根据摘要（2）所述的电打火割枪，其特征是：燃气管道有燃气通过。 （4）根据 摘要（3）所述的电打火割枪，其特征是：燃气到达枪口出，扳机的金属部分与点打火的开关有接触。 （5）根据摘要（4）所述的电打火割枪，其特征是：有燃气通过就接通电源，就会有产生火源。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目前普遍使用的割枪有手动、自动，电打火燃、引火点燃很多种。但在遇到要割规则的物件时仍需要另外寻找其他物件费时费力；在另外只手不方便时不能工作，生手在操作不当出现回火时不能及时的关闭燃气阀门。 为了能更方便的点火和切割规则物件特设计此割枪。
科学性、先进性
- 1、本实用新型的割枪采用安全的方式点火——顺时针扳动点火扳机。 2、本实用新型割枪上设置有标尺能够提供一种方便画图的仪器。 3、本实用新型割枪能够实现单手控制控制整个切割过程。 4、本实用新型割枪可以同时控制燃气阀的开关和电打火的的导电弹片，即在燃气阀开启时，电打火的开关也接通。
获奖情况及鉴定结果
- 本作品在5月9日，上海出版印刷高等专科学校“挑战杯”校内选拔赛中获得优秀奖。
作品所处阶段
- 研究设计
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 模型 图纸 图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 利用自身的画图仪器，简单方便实现对圆形，矩形，三角形的切割。 双螺杆机构即保证了熟练的老师傅在操作手法上的不适应，同时又有效的保证新手操作过程中的安全问题，实现了单手控制整个操作过程。 在燃气阀门打开电打火开关就接通，有利于节约能源，保证燃气的充分利用。 本实用新型的割枪属于焊炬，适用于切割。 本实用新型割枪实现切割规则图形，单手控制，同时打开燃气阀门和接通电源的功能，设计的原理简单易懂，所用材料价格便宜，有效的实现
同类课题研究水平概述
- 经市场调查和互联网检索，目前国内外没有和该割枪项目类似的信息。 2009年河南省的赵振磊对普通割枪进行了改进，改变了以往的打火机点燃，电焊点燃。
