CN108677125A - 一种内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪，包括：导丝管(1)、后绝缘定位件（2）、连接过渡件（3）、套管（4）、导丝管连接件（5）、前绝缘定位件（6）、压帽（7）、前绝缘件（8）和雾化帽（9）和绝缘件固定块（12），所述前绝缘件（8）中设置有位于出气孔（22）两侧的左导电嘴（13）和右导电嘴（14），所述导丝管(1)从后绝缘定位件（2）外侧延伸至储气腔体内，所述导丝管连接件（5）设置在丝孔（25）后端并与导丝管(1)相连接。通过上述方式，本发明所述的内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪，喷涂丝材融化后由压缩空气垂直喷到需喷涂的发动机缸孔内壁上，喷涂过程中旋转系统（24）进行旋转，利用离心力保证喷涂距离和效果。

Description

一种内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪

技术领域

本发明涉及表面热喷涂工程技术领域，特别是涉及一种内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪。

背景技术

在发动机零部件中,气缸是最重的零件,约占发动机总质量的25%-33%,现在很多发动机采用铝硅合金缸体降低发动机重量以达到降低整车的油耗效果，然而,铝硅合金材料的耐磨性较差,导致气缸体内壁易磨损失效。目前采取了在铝硅合金缸体内镶嵌铸铁缸套的方法以提高其耐磨性，但灰铸铁缸套导热性差，发动机工作过程中易受热变形。

近年来在气缸内喷涂耐磨涂层替代缸套，成为整车轻量化的一个重要条件。使用电弧喷涂技术喷涂气缸内壁一方面降低了发动机的重量，提高了耐磨性，另一方面电弧喷涂自然形成的3%-5%的孔隙率可以储油，显著提高了缸孔使用过程的润滑性能。目前，国内能满足发动机缸孔喷涂的内孔电弧枪基本没有。

在再制造行业，再制造发动机缸孔修复一般采取镗大缸孔和以镶缸套的方式。而采用内孔电弧喷涂技术在发动机缸孔修复中应用，不改变结构的情况下恢复缸孔原有尺寸，减少报废，节省成本以及原材料。

目前很多不规则零件上的内孔进行孔壁修复时，由于零件本身无法旋转或者旋转需要依靠功率较大的旋转机构,使用市面上的传统内孔枪无法进行喷涂。另外，由于内孔喷枪本身的结构原因，伸入孔内的枪头不能垂直于孔内壁表面工作并且不能用作旋转喷涂，因此电弧和气体雾化的方向也不能垂直内孔的表面，使制备的涂层结合强度低，不能达到电弧喷涂的最佳效果。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪，使得金属雾化并垂直喷涂在内孔表面，提升电弧喷涂的效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪，包括：导丝管(1)、后绝缘定位件（2）、连接过渡件（3）、套管（4）、导丝管连接件（5）、前绝缘定位件（6）、压帽（7）、前绝缘件（8）和雾化帽（9）和绝缘件固定块（12），所述连接过渡件（3）设置在套管（4）后端，所述后绝缘定位件（2）延伸至连接过渡件（3）中孔内进行封堵，所述前绝缘定位件（6）设置在套管（4）前端进行封堵而在套管（4）内形成储气腔体，所述后绝缘定位件（2）上设置有与储气腔体连通的压缩空气进气口（20），所述压帽（7）螺纹连接在套管（4）的前端而对前绝缘定位件（6）进行限位，所述绝缘件固定块（12）从压帽（7）中延伸至其前端，所述前绝缘件（8）设置在前绝缘定位件（6）前方并利用绝缘件固定块（12）进行限位，所述前绝缘件（8）一侧设置有雾化帽压帽（11），所述雾化帽（9）设置在雾化帽压帽（11）中，所述前绝缘件（8）一侧设置有指向雾化帽（9）的出气孔（22），所述前绝缘件（8）后端设置有与出气孔（22）连通的供气孔（21），所述前绝缘件（8）中设置有位于出气孔（22）两侧的左导电嘴（13）和右导电嘴（14），所述导丝管(1)从后绝缘定位件（2）外侧延伸至储气腔体内，所述前绝缘定位件（6）中设置有丝孔（25），所述导丝管连接件（5）设置在丝孔（25）后端并与导丝管(1)相连接，所述丝孔（25）前端设置有分别与左导电嘴（13）和右导电嘴（14）相连接的送丝连接管（15），所述前绝缘定位件（6）中设置有导气孔（26），所述导气孔（26）前端设置有与供气孔（21）相连接的压缩空气连接管（16）。

在本发明一个较佳实施例中，所述导丝管(1)为外表面包覆铜网线的柔性管，所述柔性管的内径为2.6mm。

在本发明一个较佳实施例中，所述前绝缘件（8）两侧分别设置有指向左导电嘴（13）和右导电嘴（14）的内六角螺栓（10），所述前绝缘件（8）中分别设置有与左导电嘴（13）和右导电嘴（14）对应的弹簧钢片（17），所述内六角螺栓（10）和弹簧钢片（17）配合进行左导电嘴（13）和右导电嘴（14）的角度调节，使得左导电嘴（13）和右导电嘴（14）延长线的交点在出气孔（22）前端的中轴线上。

在本发明一个较佳实施例中，所述雾化帽压帽（11）上设置有位于雾化帽（9）上方的空气帽压块（18），所述空气帽压块（18）上设置有与雾化帽压帽（11）连接的固定螺栓（19）。

在本发明一个较佳实施例中，所述后绝缘定位件（2）为尼龙台阶轴。

在本发明一个较佳实施例中，所述套管（4）为外径50mm的不锈钢管。

在本发明一个较佳实施例中，所述前绝缘定位件（6）为塑料台阶轴，所述前绝缘件（8）为电工胶木，所述雾化帽（9）为陶瓷雾化帽。

在本发明一个较佳实施例中，所述连接过渡件（3）包括第一法兰盘以及与套管（4）内孔螺纹连接的嵌入套，所述第一法兰盘以及嵌入套为一体化结构，所述后绝缘定位件（2）上设置有与第一法兰盘对接的第二法兰盘。

在本发明一个较佳实施例中，还包括旋转系统（24）和送丝系统（23），所述旋转系统（24）设置在送丝系统上方，所述连接过渡件（3）位于送丝系统下方。

在本发明一个较佳实施例中，所述旋转系统（24）包括一台伺服电机。

本发明的有益效果是：本发明指出的一种内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪，雾化帽（9）进入工件的内孔中，出气孔（22）垂直指向内孔壁面，压缩空气进气口（20）外接供气管道而为储气腔体内供气，提升气压的稳定性，两根喷涂丝材从导丝管（1）的后端穿入，可以直达左导电嘴（13）和右导电嘴（14）的前端，通电后在出气孔（22）前方形成电弧，喷涂丝材融化后由压缩空气垂直喷到需喷涂的发动机缸孔内壁上，喷涂过程中旋转系统（24）对喷枪进行旋转，利用离心力保证了足够的喷涂距离，从而实现内孔喷涂涂层制备的最佳效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明一种内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1中套管（4）和前绝缘定位件（6）的剖视图；

图3是图2中前绝缘件（8）的截面视图；

图4是图2中前绝缘定位件（6）中导气孔（26）部分的剖视图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1~图4，本发明实施例包括：

一种内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪，包括：旋转系统24、送丝系统23、导丝管1、后绝缘定位件2、连接过渡件3、套管4、导丝管连接件5、前绝缘定位件6、压帽7、前绝缘件8和雾化帽9和绝缘件固定块12，所述连接过渡件3设置在套管4后端，所述后绝缘定位件2延伸至连接过渡件3中孔内进行封堵，所述后绝缘定位件2为尼龙台阶轴，绝缘和气密性好。

所述连接过渡件3包括第一法兰盘以及与套管4内孔螺纹连接的嵌入套，所述第一法兰盘以及嵌入套为一体化结构，所述后绝缘定位件2上设置有与第一法兰盘对接的第二法兰盘，采用螺栓进行固定，方便与送丝系统23底部相连接。所述套管4为外径50mm的不锈钢管，直径小，方便深入小孔中进行喷涂。

所述前绝缘定位件6设置在套管4前端进行封堵而在套管4内形成储气腔体，所述后绝缘定位件2上设置有与储气腔体连通的压缩空气进气口20，外接压缩空气供应管道，内置的储气腔体提升了供气稳定性。

所述压帽7螺纹连接在套管4的前端而对前绝缘定位件6进行限位，所述前绝缘定位件6为塑料台阶轴，绝缘效果好，而且重量轻。

所述绝缘件固定块12从压帽7中延伸至其前端，所述前绝缘件8设置在前绝缘定位件6前方并利用绝缘件固定块12进行限位，所述前绝缘件（8）为电工胶木，确保绝缘性能。所述前绝缘件8一侧设置有雾化帽压帽11，所述雾化帽9设置在雾化帽压帽11中，雾化帽9中孔与套管4垂直，方便旋转时进行内孔壁面的垂直喷涂。

所述雾化帽压帽11上设置有位于雾化帽9上方的空气帽压块18，所述空气帽压块18上设置有与雾化帽压帽11连接的固定螺栓19，安装和维护比较便利。

所述前绝缘件8一侧设置有指向雾化帽9的出气孔22，所述前绝缘件8后端设置有与出气孔22连通的供气孔21，所述前绝缘定位件6中设置有导气孔26，所述导气孔26前端设置有与供气孔21相连接的压缩空气连接管16，形成气路。所述雾化帽9为陶瓷雾化帽，耐高温效果好。

所述前绝缘件8中设置有位于出气孔22两侧的左导电嘴13和右导电嘴14，所述导丝管1从后绝缘定位件2外侧延伸至储气腔体内，所述前绝缘定位件6中设置有丝孔25，所述导丝管连接件5设置在丝孔25后端并与导丝管1相连接，所述丝孔25前端设置有分别与左导电嘴13和右导电嘴14相连接的送丝连接管15，所述导丝管1为外表面包覆铜网线的柔性管，所述柔性管的内径为2.6mm。送丝系统23上的两根喷涂丝材分别从两根导丝管1的后端穿入，直达左导电嘴13和右导电嘴14前端。

所述前绝缘件8两侧分别设置有指向左导电嘴13和右导电嘴14的内六角螺栓10，所述前绝缘件8中分别设置有与左导电嘴13和右导电嘴14对应的弹簧钢片17，所述内六角螺栓10和弹簧钢片17配合进行左导电嘴13和右导电嘴14的角度调节，使得左导电嘴13和右导电嘴14延长线的交点在出气孔22前端的中轴线上，通电后在出气孔22前方形成电弧，喷涂丝材融化后由压缩空气垂直喷到需喷涂的发动机缸孔内壁上。

旋转系统24和送丝系统23，所述旋转系统24设置在送丝系统上方，所述连接过渡件3位于送丝系统下方，所述旋转系统24包括一台伺服电机，带动送丝系统23的旋转，从而带动连接过渡件3和套管4的旋转，实现旋转喷涂，利用离心力保证了足够的喷涂距离，确保小孔喷涂的效果。

综上所述，本发明指出的一种内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪，可以旋转中进行内孔的喷涂，有效避免了工件过热的问题，主要应用于不规则工件内孔旋转电弧喷涂，特别应用于汽车发动机缸孔、缸套内表面，可以减轻整车质量，提高缸孔的润滑效果，从而降低整车的油耗和二氧化碳排放。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪，其特征在于，包括：导丝管(1)、后绝缘定位件（2）、连接过渡件（3）、套管（4）、导丝管连接件（5）、前绝缘定位件（6）、压帽（7）、前绝缘件（8）和雾化帽（9）和绝缘件固定块（12），所述连接过渡件（3）设置在套管（4）后端，所述后绝缘定位件（2）延伸至连接过渡件（3）中孔内进行封堵，所述前绝缘定位件（6）设置在套管（4）前端进行封堵而在套管（4）内形成储气腔体，所述后绝缘定位件（2）上设置有与储气腔体连通的压缩空气进气口（20），所述压帽（7）螺纹连接在套管（4）的前端而对前绝缘定位件（6）进行限位，所述绝缘件固定块（12）从压帽（7）中延伸至其前端，所述前绝缘件（8）设置在前绝缘定位件（6）前方并利用绝缘件固定块（12）进行限位，所述前绝缘件（8）一侧设置有雾化帽压帽（11），所述雾化帽（9）设置在雾化帽压帽（11）中，所述前绝缘件（8）一侧设置有指向雾化帽（9）的出气孔（22），所述前绝缘件（8）后端设置有与出气孔（22）连通的供气孔（21），所述前绝缘件（8）中设置有位于出气孔（22）两侧的左导电嘴（13）和右导电嘴（14），所述导丝管(1)从后绝缘定位件（2）外侧延伸至储气腔体内，所述前绝缘定位件（6）中设置有丝孔（25），所述导丝管连接件（5）设置在丝孔（25）后端并与导丝管(1)相连接，所述丝孔（25）前端设置有分别与左导电嘴（13）和右导电嘴（14）相连接的送丝连接管（15），所述前绝缘定位件（6）中设置有导气孔（26），所述导气孔（26）前端设置有与供气孔（21）相连接的压缩空气连接管（16）。

2.根据权利要求1所述的内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪，其特征在于，所述导丝管(1)为外表面包覆铜网线的柔性管，所述柔性管的内径为2.6mm。

3.根据权利要求2所述的内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪，其特征在于，所述前绝缘件（8）两侧分别设置有指向左导电嘴（13）和右导电嘴（14）的内六角螺栓（10），所述前绝缘件（8）中分别设置有与左导电嘴（13）和右导电嘴（14）对应的弹簧钢片（17），所述内六角螺栓（10）和弹簧钢片（17）配合进行左导电嘴（13）和右导电嘴（14）的角度调节，使得左导电嘴（13）和右导电嘴（14）延长线的交点在出气孔（22）前端的中轴线上。

4.根据权利要求1所述的内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪，其特征在于，所述雾化帽压帽（11）上设置有位于雾化帽（9）上方的空气帽压块（18），所述空气帽压块（18）上设置有与雾化帽压帽（11）连接的固定螺栓（19）。

5.根据权利要求1所述的内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪，其特征在于，所述后绝缘定位件（2）为尼龙台阶轴。

6.根据权利要求1所述的内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪，其特征在于，所述套管（4）为外径50mm的不锈钢管。

7.根据权利要求1所述的内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪，其特征在于，所述前绝缘定位件（6）为塑料台阶轴，所述前绝缘件（8）为电工胶木，所述雾化帽（9）为陶瓷雾化帽。

8.根据权利要求1所述的内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪，其特征在于，所述连接过渡件（3）包括第一法兰盘以及与套管（4）内孔螺纹连接的嵌入套，所述第一法兰盘以及嵌入套为一体化结构，所述后绝缘定位件（2）上设置有与第一法兰盘对接的第二法兰盘。

9.根据权利要求1所述的内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪，其特征在于，还包括旋转系统（24）和送丝系统（23），所述旋转系统（24）设置在送丝系统上方，所述连接过渡件（3）位于送丝系统下方。

10.根据权利要求9所述的内孔垂直喷涂的电弧内孔喷枪，其特征在于，所述旋转系统（24）包括一台伺服电机。