CN103320784B - 宽度可调节的侧向送粉喷嘴 - Google Patents

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Abstract

宽度可调节的侧向送粉喷嘴，由上而下，依次包括端盖、上流道模块、下流道模块，喷嘴头；所述端盖上开有气载粉末孔和整流气孔，分别通入气载粉末和整流气体，所述的整流气孔连通上流道模块中的一个直壁通槽和下流道模块中的直壁的整流气体流道，所述的气载粉末孔依次连通上流道模块中的一个宽度呈梯度减小的收口斜槽和下流道模块中的倾斜的气载粉末流道，下流道模块中的气载粉末流道通入整流气体流道中；喷嘴头中开有一个上大下尖的楔形槽，楔形槽的上端连通下流道模块中的整流气体流道，楔形槽的下端连接一个垂直槽；喷嘴头表面的圆盘通过螺纹连接轴杆，轴杆的另一端连接滑块，滑块连接粉末挡板，粉末挡板设置在楔形槽上部的流道中。通过送粉挡板的移动调节出粉口出粉宽度。

Description

宽度可调节的侧向送粉喷嘴
技术领域
本发明涉及一种激光宽带熔覆的送粉喷嘴。
背景技术
在激光宽带熔覆等用喷嘴送粉的应用中，为了适应光束宽度的变化，采用一般的送粉喷嘴，需要将原来的送粉喷嘴拆下，重新再装上适应光束宽度的喷嘴。因此需要制造出一系列的不同宽度的送粉喷嘴，在拆卸和安装喷嘴时也要花费一定的时间，而且这些喷嘴都需要专门的保护措施。这无疑限制了激光宽带熔覆技术的推广应用。
发明内容
本发明要克服现有喷嘴在出粉宽度需求变化时需要更换宽度不同的喷嘴的缺点，提供一种能够方便调整送粉嘴宽度的结构来适应激光宽带熔覆等应用对出粉宽度变化的要求的喷嘴，从而无需储备多种宽度规格的喷嘴。
本发明所述的送粉喷嘴，其特征在于：由上而下，依次包括端盖、上流道模块、下流道模块，喷嘴头；所述端盖上开有气载粉末孔和整流气孔，分别通入气载粉末和整流气体，所述的整流气孔连通上流道模块中的一个直壁通槽和下流道模块中的直壁的整流气体流道，所述的气载粉末孔依次连通上流道模块中的一个宽度呈梯度减小的收口斜槽和下流道模块中的倾斜的气载粉末流道，下流道模块中的气载粉末流道通入整流气体流道中；喷嘴头中开有一个上大下尖的楔形槽，楔形槽的上端连通下流道模块中的整流气体流道，楔形槽的下端连接一个垂直槽；喷嘴头表面的圆盘通过螺纹连接轴杆，轴杆的另一端连接滑块，滑块连接粉末挡板，粉末挡板设置在楔形槽的流道中。
进一步，所述的粉末挡板由水平段连接垂直段构成，垂直段的形状与喷嘴头内的流道的纵剖面相同，水平段的形状与喷嘴头内的流道的横剖面相同；喷嘴头上部开有一个水平槽，该槽用来放置粉末挡板的水平段，水平段与滑块相连。
进一步，所述的下流道模块中开有冷却水孔。
发明是这样实现的:在所形成的气载粉末流道和整流气体流道中,输入气载粉末和整流气体。通过滑块在导轨上移动，带动喷嘴送粉口在宽度方向上长度的变化，调节粉末出口的宽度。
本发明的优点是：能够方便调整送粉嘴宽度的结构来适应激光宽带熔覆等应用对出粉宽度变化的要求的喷嘴，从而无需储备多种宽度规格的喷嘴。
附图说明
图1a是喷嘴的装配图,图1a是图1b的A-A向剖视图。
图1b是图1a的B-B向剖视图。
图2是喷嘴端盖2的示意图
图3a是喷嘴上流道模块3的示意图
图3b是图3a的C-C向剖视图
图4a是喷嘴下流道模块4的示意图
图4b是图4a的D-D向剖视图
图5是喷嘴头的示意图
图6是粉末宽度调节轴杆的示意图
图7是滑块的示意图
图8是粉末挡板的示意图
具体实施方式
参照附图：
本发明所述的送粉喷嘴，由上而下，依次包括端盖2、上流道模块3、下流道模块4，喷嘴头5；所述端盖2上开有气载粉末孔和整流气孔，分别通入气载粉末和整流气体，所述的整流气孔连通上流道模块3中的一个直壁通槽和下流道模块中的直壁的整流气体流道，所述的气载粉末孔依次连通上流道模块3中的一个宽度呈梯度减小的收口斜槽和下流道模块中的倾斜的气载粉末流道，下流道模块4中的气载粉末流道通入整流气体流道中；喷嘴头5中开有一个上大下尖的楔形槽，楔形槽的上端连通下流道模块4中的整流气体流道，楔形槽的下端连接一个垂直槽；喷嘴头5和下流道模块4表面的圆盘8通过螺纹连接轴杆10，轴杆10的另一端连接滑块11，滑块11连接粉末挡板6，粉末挡板6设置在楔形槽的流道中。
所述的粉末挡板6由水平段连接垂直段构成，垂直段的形状与喷嘴5头内的流道的纵剖面相同，水平段的形状与喷嘴头5内的流道的横剖面相同；喷嘴头5上部开有一个水平槽，该槽用来放置粉末挡板6的水平段，水平段与滑块11相连。
所述的下流道模块4中开有冷却水孔16。
图1中该送粉喷嘴由螺栓1连接喷嘴端盖2、喷嘴上流道模块3、喷嘴下流道模块4和喷嘴头5，使各部件连接成一个整体。在两个方向上对此喷嘴的装配图进行剖分，形成A-A和B-B剖视图。在端盖2上开有两个螺栓孔、两个气载粉末孔和一个整流气孔，分别通入气载粉末和整流气体。气载粉末进入喷嘴上流道模块3中，之后进入喷嘴下流道模块4，最后粉末进入喷嘴头5中的楔形槽流道，粉末将从喷嘴头5的下端的垂直槽喷出。而整流气体从端盖2中的整流气孔中，垂直进入喷嘴上流道模块3和喷嘴下流道模块4中，然后对喷嘴头5中的粉末进行输送和调节，使粉末从喷嘴喷出时在宽度方向上均匀一致。圆盘8通过两个圆柱头螺钉9固定在喷嘴下流道模块4和喷嘴头5上，圆盘8通过螺纹连接粉末宽度调节轴杆10，轴杆10的另一端连接滑块11，滑块11通过沉头螺钉7连接粉末挡板6，粉末挡板6设置在楔形槽上的流道中。当旋转轴杆10时，轴杆10推动滑块11，滑块11在导轨中向前滑动，在沉头螺钉7的带动下，粉末挡板6也向前滑动，粉末出粉宽度减小，当达到所需要的宽度后，停止旋转螺杆10。当反方向旋转轴杆10时，粉末挡板6向后滑动，粉末出粉宽度变大。这样就达到了不用更换喷嘴也能够调节喷嘴出粉口宽度的目的了。
图2是喷嘴的端盖2,在端盖上开有两个连接螺栓用的通孔、两个气载粉末孔和一个整流气孔。气载粉末孔和整流气孔分别通入气载粉末和整流气体。
图3a、图3b是喷嘴上流道模块3,在此模块中,有一个宽度呈梯度减小的收口斜槽,和一个直壁通槽，如图3b中C-C视图所示。收口斜槽为气载粉末通道，其倾角α的优选设计角度为18°±3°，其作用是使气载粉末通过时与斜槽发生碰撞,在一定程度上扩散、均匀。直壁通槽为整流气体通道。
图4a、图4b是喷嘴下流道模块4，该模块具有倾斜的气载粉末流道，直壁的整流气体流道和一个冷却水流道，如图D-D视图所示。其中，气载粉末流道与垂直方向夹角为β，β的优选设计角度为50±3°，当粉末从上流道模块3进入下流道模块4时，由于粉末的路径突然改变，使得粉末在此处扩散开来。喷嘴下流道模块4中开有冷却水孔14，当喷嘴应用于需降温的场合时，可通入冷却水对喷嘴降温。在喷嘴下流道模块4中的滑块轨道旁边还开有一个紧定螺钉孔15，当滑块停止滑动，用紧定螺钉固定滑块，防止滑块在轨道方向上滑动。
图5是喷嘴头5，喷嘴头上部开有一个水平槽，该槽用来放置粉末挡板6的水平段，中间是一个楔形槽，该楔形槽与垂直方向的夹角为γ,γ的优选设计角度为15°±3°,底部是一个垂直槽，垂直槽的作用是使粉末在这一路径中得到规整，能够稳定地从送粉喷嘴中送出，因此，垂直槽需具有一定深度，优选的槽深尺寸为25±5mm的长度，槽宽度约为0.5～1mm，如图5所示。喷嘴头5的正面有4个螺纹孔，用于与挡板12进行连接。
图6是粉末宽度调节轴杆10，它与圆盘8和图7中的滑块11相连，当旋转轴杆10时，滑块11向前滑动，带动粉末挡板6，粉末挡板6在送粉头5中的楔形槽和垂直槽的流道中滑动，改变出粉嘴的宽度。
图7是滑块11的示意图，滑块11的一侧开有一个斜槽，它是为了使被滑块挡住的粉末能够顺利地由斜槽进入到送粉头5中。滑块11的另一侧是一个T字形的槽，与图7的轴杆相连。在轴杆7的推动下滑块11在轨道中自由滑动。
图8是粉末挡板6，该挡板通过沉头螺钉7与滑块相连，其挡板形状与送粉头5的粉末流道型腔相配合，能够在喷嘴头5中自由滑动，以改变出粉嘴的宽度。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (2)

1.宽度可调节的侧向送粉喷嘴，其特征在于：由上而下，依次包括端盖、上流道模块、下流道模块，喷嘴头；所述端盖上开有气载粉末孔和整流气孔，分别通入气载粉末和整流气体，所述的整流气孔连通上流道模块中的一个直壁通槽和下流道模块中的直壁的整流气体流道，所述的气载粉末孔依次连通上流道模块中的一个宽度呈梯度减小的收口斜槽和下流道模块中的倾斜的气载粉末流道，下流道模块中的气载粉末流道通入整流气体流道中；喷嘴头中开有一个上大下尖的楔形槽，楔形槽的上端连通下流道模块中的整流气体流道，楔形槽的下端连接一个垂直槽；喷嘴头表面的圆盘通过螺纹连接轴杆，轴杆的另一端连接滑块，滑块连接粉末挡板，粉末挡板设置在楔形槽上部的流道中；所述的粉末挡板由水平段连接垂直段构成，垂直段的形状与喷嘴头内的流道的纵剖面相同，水平段的形状与喷嘴头内的流道的横剖面相同；喷嘴头上部开有一个水平槽，该槽用来放置粉末挡板的水平段，水平段与滑块相连。
2.如权利要求1所述的送粉喷嘴，其特征在于：所述的下流道模块中开有冷却水孔。
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