CN107447181B

CN107447181B - 等离子喷涂装置

Info

Publication number: CN107447181B
Application number: CN201710783077.4A
Authority: CN
Inventors: 宋国利; 梁红
Original assignee: Harbin University
Current assignee: Harbin University
Priority date: 2017-09-03
Filing date: 2017-09-03
Publication date: 2019-03-01
Anticipated expiration: 2037-09-03
Also published as: CN107447181A

Abstract

本公开是关于一种等离子喷涂装置，包括第一等离子发生器、第二等离子发生器和等离子混合器，第一等离子发生器包括第一真空管、第一组电极、第一气体通孔和第一加速线圈，第一真空管的内部设置有空腔，第一组电极包括阴极和阳极，第一进气通孔设置在第一真空管的端面上，第一加速线圈缠绕在第一真空管的外壁上；第二等离子发生器与第一等离子发生器结构相同；等离体混合器包括喷嘴、Y型通道和两个喷涂材料注入口，Y型通道的两个分支通道分别与第一真空管、第二真空管相连通，两个喷涂材料注入口分别设置在Y型通道的两个分支通道的侧壁上，喷嘴设置在Y型通道的合并通道的出口上。该等离子喷涂装置，可以同时对两种喷涂材料进行混合喷涂。

Description

等离子喷涂装置

技术领域

本公开涉及喷涂技术领域，尤其涉及一种等离子喷涂装置。

背景技术

等离子体喷涂设备或等离子管用于粉末材料的低功率热喷涂，例如：与不同的表面土城有关。这种设备通常包括：阴极、阳极和期间形成的等离子体通道。

在使用过程中，在等离子体通道中的阴极和阳极产生电弧，然后气体被导入等离子体通道中用于形成等离子体，这样等离子体流通过等离子体通道从阴极相邻的入口段流经到与阳极相邻的出口段，同时，粉末材料被提供给等离子体流用于其喷涂。

但申请人发现，前述等离体流喷涂通常用于单一类型的粉末材料喷涂。

发明内容

本发明实施例中提供了一种等离体喷涂装置，以解决现有技术中的单一类型粉末材料喷涂的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一种等离子喷涂装置，包括：第一等离子发生器、第二等离子发生器和等离子混合器，其中，

所述第一等离子发生器包括：第一真空管、第一组电极、第一气体通孔和第一加速线圈，其中，第一真空管的内部设置有空腔，所述第一组电极包括阴极和阳极，并且阴极、阳极的一端均位于所述第一真空管外，另一端均位于所述第一真空管内，所述第一进气通孔设置在所述第一真空管的端面上，所述第一加速线圈缠绕在所述第一真空管的外壁上；

所述第二等离子发生器包括：第二真空管、第二组电极、第二气体通孔和第二加速线圈，其中，第二真空管的内部设置有空腔，所述第二组电极包括阴极和阳极，并且阴极、阳极的一端均位于所述第二真空管外，另一端均位于所述第二真空管内，所述第二进气通孔设置在所述第二真空管的端面上，所述第二加速线圈缠绕在所述第二真空管的外壁上；

所述等离体混合器包括：第一喷涂材料注入口、第二喷涂材料注入口、喷嘴和Y型通道，其中，所述Y型通道的两个分支通道的开口分别与所述第一真空管、第二真空管的出口相连通，所述第一喷涂材料注入口和第二喷涂材料注入口分别设置在所述Y型通道的两个分支通道的侧壁上，所述喷嘴设置在所述Y型通道的合并通道的出口上。

可选地，所述装置还包括：第三加速线圈，其中，所述第三加速线圈缠绕在所述Y型通道的合并通道的外壁上。

可选地，所述Y型通道的两个分支通道上均设置有观察窗，所述观察窗的位置与所述第一喷涂材料注入口、第二喷涂材料注入口的位置相对应。

可选地，所述第一气体通孔和第二气体通孔上均设置有单向阀，所述单向阀的导通方向指向所述第一真空管或第二真空管内部。

可选地，所述第一真空管内的阴极设置在远离所述等离子混合器的一端，所述第一真空管的阳极设置在接近所述等离子混合器的一端。

可选地，所述第一真空管上的阴极、阳极均与所述第一真空管的外壁之间相密封。

可选地，所述第二真空管内的阴极设置在远离所述等离子混合器的一端，所述第二真空管的阳极设置在接近所述等离子混合器的一端。

可选地，所述第二真空管上的阴极、阳极均与所述第二真空管的外壁之间相密封。

可选地，所述Y型通道的两个分支通道之间的夹角在10至60度之间。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请实施例提供的该装置，由于采用两个相独立的真空管，所以可以在两个真空管内分别产生相同或不同的等离子体，另外，每个在与每个真空管相连接的分支通道上分别设置有不同的喷涂材料注入口，这样通过通过喷涂材料注入口，可以使得两个真空管产生的等离子体携带不同的喷涂材料，最后通过Y型通道的合并通道，两种携带有不同喷涂材料的等离子体混合后经喷嘴306喷出。

因此，本申请实施例提供的该等离子喷涂装置，可以同时对两种喷涂材料进行混合喷涂，实现了多种喷涂材料同时喷涂，提高了喷涂效率，并且两种喷涂材料混合后形成的喷涂面质量提高。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种等离子喷涂装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例一：

参见图1，该等离子喷涂装置，包括：第一等离子发生器100、第二等离子发生200和等离子混合器300。

如图1所示，第一等离子发生器100包括：第一真空管101、第一组电极102、第一气体通孔104和第一加速线圈103，其中：第一真空管101的内部设置有空腔，可选地，第一真空管101为中空管状结构，并且第一真空管101的一端封闭，另一端开放，如图1所示，第一气体通孔104设置在第一真空管101封闭的一端。

第一组电极102包括阴极和阳极，第一组电极102用于在第一真空管101 内产生等离子体。如图1所示，阴极、阳极的一端均位于第一真空管101外，另一端均位于第一真空管101内，并且在本申请实施例中，第一组电极102 的阴极、阳极均与第一真空管101的外壁之间相密封，采用这种设计，可以在第一真空管101外的电极端通电，然后位于第一真空管101内部的电极端就可以对产生等离子体。

在具体应用中，第一组电极102中的阴极设置在远离等离子混合器300 的一端，并且阳极设置在靠近等离子混合器300的一端，这样产生的等离子体可以阴极向阳极运动。

第一气体通孔104与第一真空管101的端面上，可选地，在第一气体通孔104上可以设置有单向阀，单向阀的导通方向为指向第一真空管101的内部，以方便气体进入到第一真空管101内；

第一加速线圈103缠绕在第一真空管101的外壁上，第一加速线圈103 的作用是，在第一真空管101内产生电场，使得第一真空管101内产生的等离子体在电场的作用下进行移动。如图1所示，图中箭头所指的方向就是等离子体的运动方向。在本申请实施例中，第一加速线圈103固定在第一真空管101的外壁上，可以采用粘胶或其它固定方式固定在第一真空管101的外壁上。另外，在本申请实施例中，第一加速线圈103的数量可以根据需要自由设置，例如：可以设置为两个或两个以上，本申请对此不进行限制。

第二等离子发生器200包括：第二真空管201、第二组电极202、第二气体通孔204和第二加速线圈203，其中，第二真空管201的内部设置有空腔，第二组电极202包括阴极和阳极，并且阴极、阳极的一端均位于第二真空管201外，另一端均位于第二真空管201内，第二进气通孔设置在第二真空管201的端面上，第二加速线圈203缠绕在第二真空管201的外壁上。在本申请实施例中，第二等离子发生器200的结构和第一等离子发生器100的结构相同，其作用均为产生等离子体，但由于第一真空管101和第二真空管 201是相互独立的，所以，可以两者可以分别产生不同的等离子体。

如图1所示，等离体混合器300包括：第一喷涂材料注入口303、第二喷涂材料注入口304、喷嘴306和Y型通道，其中，Y型通道的两个分支通道(301,302)的开口分别与第一真空管101、第二真空管201的出口相连通，并且Y型通道与第一真空管101、第二真空管201之间接口连接处均密封。

考虑到等离子体携带喷涂材料在Y型通道内运行，所以需要保证Y型通道的平滑过渡，为此，在本申请实施例中，Y型通道的两个分支通道之间的夹角在10至60度之间，这个角度范围可以使得等离子体在Y型通道内顺畅移动，而不会出现较大拐角。可选地，Y型通道的两个分支通道之间的夹角在10至60度之间。

在Y型通道的两个分支通道的侧壁上分别设置有第一喷涂材料注入口 303和第二喷涂材料注入口304。两个喷涂材料注入口与分支通道的侧壁之间密封连接。在实际使用时，可以分别向第一喷涂材料注入口303和第二喷涂材料注入口304分别注入不同的喷涂材料，喷涂材料进入到分支通道后，可以与等离子体混合，并被等离子体携带着进行运动。

在本申请实施例中，Y型通道的合并通道的出口上设置有喷嘴306，喷嘴306的作用是将携带有喷涂材料的等离子体喷出，进而实现将喷涂材料涂覆在带喷涂部件表面。Y型通道的作用是将第一真空管101、第二真空管201 分别产生的等离子体进行混合，并且混合后的喷涂材料可以直接通过喷嘴 306喷出，这样就可以实现喷涂材料的混合。

实施例二：

在进行喷涂时，喷嘴306喷出的喷涂材料的速度会影响喷涂的效果，例如：当喷涂材料的喷出的速度较低时，喷涂不均匀。为此，在本申请一个实施例中，如图1所示，该等离子喷涂装置还可以包括：第三加速线圈307。

第三加速线圈缠绕在Y型通道的合并通道的外壁上。第三加速线圈可以通过粘胶等方式固定在合并通道的外壁上。第三加速线圈的作用是在合并通道内产生电场，对等离子体进行加速，提高喷嘴306中喷涂材料的喷出速度。另外，根据需要，第三加速线圈的数量可以设置为多个。

实施例三：

在将喷涂材料注入到分支通道时，喷涂材料的注入速度以及注入量会对影响等离子体和喷涂材料的混合情况，为了便于操作人员方便、直观地查看等离子体和喷涂材料的混合情况。在本申请实施例中，可以在Y型通道的两个分支通道上均设置有观察窗(图中未示出)，观察窗为透明材质，可以为普通玻璃板或有机板材，并且观察窗的位置与第一喷涂材料注入口303、第二喷涂材料注入口304的位置相对应，这样，操作人员可以轻松、便捷、直观地对喷涂材料注入口注入的喷涂材料的混合情况进行查看。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种等离子喷涂装置，其特征在于，包括：第一等离子发生器、第二等离子发生器和等离子混合器，其中，

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第三加速线圈，其中，所述第三加速线圈缠绕在所述Y型通道的合并通道的外壁上。

3.根据权利要求1所述的喷涂装置，其特征在于，所述Y型通道的两个分支通道上均设置有观察窗，所述观察窗的位置与所述第一喷涂材料注入口、第二喷涂材料注入口的位置相对应。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一气体通孔和第二气体通孔上均设置有单向阀，所述单向阀的导通方向指向所述第一真空管或第二真空管内部。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在在于，所述第一真空管内的阴极设置在远离所述等离子混合器的一端，所述第一真空管的阳极设置在接近所述等离子混合器的一端。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一真空管上的阴极、阳极均与所述第一真空管的外壁之间相密封。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在在于，所述第二真空管内的阴极设置在远离所述等离子混合器的一端，所述第二真空管的阳极设置在接近所述等离子混合器的一端。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二真空管上的阴极、阳极均与所述第二真空管的外壁之间相密封。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述Y型通道的两个分支通道之间的夹角在10至60度之间。