CN109351513A - 一种用于内孔热喷涂的厚涂层冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于内孔热喷涂的厚涂层冷却装置，包括：氮气输送管、控制阀、输入信号线、氮气储罐、控制器、红外传感器线、氮气喷射装置、红外线传感器和内孔旋转喷枪，所述内孔旋转喷枪延伸至工件的内孔中，所述氮气喷射装置设置在内孔旋转喷枪上并指向工件的内孔表面，所述氮气输送管设置在氮气储罐与氮气喷射装置之间，所述控制阀设置在氮气输送管上，所述输入信号线连接在控制阀与控制器之间，所述红外线传感器设置在内孔旋转喷枪上并指向工件的内孔表面，所述红外传感器线连接在红外线传感器与控制器之间。通过上述方式，本发明所述的用于内孔热喷涂的厚涂层冷却装置，有效减少涂层的氧化和脱落问题，提升喷涂质量和效率。
Description
技术领域
本发明涉及热喷涂技术领域，特别是涉及一种用于内孔热喷涂的厚涂层冷却装置。
背景技术
在利用等离子或电弧等热喷涂技术开展内孔修复或增材制造过程中，材料对温度的变化比较敏感，特别是在热沉积过程中，温度控制不当常常导致涂层材料和工件过热、基体材料热变形和老化，以及涂层和基材热膨胀系数不匹配而产生损伤应力，当涂层和工件过热以及由于热应力发生损伤后，涂层就容易在加工和使用过程中脱落。
目前，为了进行温度的控制，热喷涂技术中，部分采用了通入压缩空气和液体二氧化碳的方式对涂层进行冷却，但这种方法均不能快速移除内孔热喷涂产生的热量，特别是喷涂厚度大于0.5mm的厚涂层时，喷涂冷却不良造成涂层间隙中存在冷却间隙，从而导致生产效率的降低。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种用于内孔热喷涂的厚涂层冷却装置，对涂层温度进行精确控制，减少涂层的氧化和脱落问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于内孔热喷涂的厚涂层冷却装置，包括：氮气输送管、控制阀、输入信号线、氮气储罐、控制器、红外传感器线、氮气喷射装置、红外线传感器和内孔旋转喷枪，所述内孔旋转喷枪延伸至工件的内孔中，所述氮气喷射装置设置在内孔旋转喷枪上并指向工件的内孔表面，所述氮气输送管设置在氮气储罐与氮气喷射装置之间，所述控制阀设置在氮气输送管上，所述输入信号线连接在控制阀与控制器之间，所述红外线传感器设置在内孔旋转喷枪上并指向工件的内孔表面，所述红外传感器线连接在红外线传感器与控制器之间。
在本发明一个较佳实施例中，所述控制器为PLC控制器，所述控制阀为电磁阀。
在本发明一个较佳实施例中，所述内孔旋转喷枪为等离子涂层喷枪或电弧涂层喷枪。
在本发明一个较佳实施例中，所述氮气储罐内存储有氮气和液氮的混合液。
在本发明一个较佳实施例中，所述红外线传感器与内孔旋转喷枪的喷涂焰流出口成90°夹角。
在本发明一个较佳实施例中，所述红外线传感器位于内孔旋转喷枪的喷涂焰流出口的上方。
本发明的有益效果是：本发明指出的一种用于内孔热喷涂的厚涂层冷却装置，实现对涂层温度的精确控制，采用红外线传感器监控喷涂后的涂层温度，采用0℃左右的氮气快速的降低涂层的温度，减少涂层的氧化和脱落问题，并改善涂层的沉积效率，实现快速喷涂和冷却，提升生产效率。
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是本发明一种用于内孔热喷涂的厚涂层冷却装置一较佳实施例的结构示意图。
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，本发明实施例包括：
一种用于内孔热喷涂的厚涂层冷却装置，包括：氮气输送管1、控制阀2、输入信号线3、氮气储罐4、控制器5、红外传感器线6、氮气喷射装置7、红外线传感器8和内孔旋转喷枪9，所述内孔旋转喷枪9延伸至工件10的内孔中，所述内孔旋转喷枪9为等离子涂层喷枪或电弧涂层喷枪，可以旋转进行喷涂，喷涂焰流出口对准工件10的内孔表面，随着内孔旋转喷枪9的旋转下降而进行内孔表面的喷涂，工件10和涂层升温。
所述氮气喷射装置7设置在内孔旋转喷枪上并指向工件10的内孔表面，所述氮气输送管1设置在氮气储罐4与氮气喷射装置7之间，所述氮气储罐4内存储有氮气和液氮的混合液，温度在零度左右，可以快速将工件10的温度控制在指定范围内，氮气的氛围更有利于减少氧化，并且使内孔涂层的孔隙率降低，得到更高的涂层硬度。
所述控制阀2设置在氮气输送管1上，所述输入信号线3连接在控制阀2与控制器5之间，所述控制器5为PLC控制器，所述控制阀2为电磁阀，实现控制阀2的自动化控制，有利于节省氮气。
所述红外线传感器8设置在内孔旋转喷枪9上并指向工件10的内孔表面，所述红外传感器线6连接在红外线传感器8与控制器5之间，控制器5设置温度为310℃，当红外线传感器8发现涂层温度高于设置的温度，控制器5通过输入信号线3打开控制阀2，氮气储罐4通过氮气输送管1将低温氮气通过氮气喷射装置7吹到喷涂的涂层上，降低涂层的温度。通过流量的精确控制，使涂层的温度不高于310℃。
所述红外线传感器8与内孔旋转喷枪9的喷涂焰流出口成90°夹角，形成错位，所述红外线传感器8位于内孔旋转喷枪9的喷涂焰流出口的上方，氮气喷射装置7与内孔旋转喷枪9的喷涂焰流出口成180°夹角并位于红外线传感器8上方，与先进行喷涂，随之进行涂层的温度检测，再通过喷射装置7进行氮气喷射和冷却，反应速度快，有效控制涂层的温度，避免过热问题。
综上所述，本发明指出的一种用于内孔热喷涂的厚涂层冷却装置，在喷涂过程中，实时进行涂层温度检测，并利用氮气控制涂层的问题，避免了过热问题，减少了涂层脱落情况，改善涂层的沉积效率。
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 (6)
1.一种用于内孔热喷涂的厚涂层冷却装置，用于工件内孔的喷涂和冷却，其特征在于，包括：氮气输送管、控制阀、输入信号线、氮气储罐、控制器、红外传感器线、氮气喷射装置、红外线传感器和内孔旋转喷枪，所述内孔旋转喷枪延伸至工件的内孔中，所述氮气喷射装置设置在内孔旋转喷枪上并指向工件的内孔表面，所述氮气输送管设置在氮气储罐与氮气喷射装置之间，所述控制阀设置在氮气输送管上，所述输入信号线连接在控制阀与控制器之间，所述红外线传感器设置在内孔旋转喷枪上并指向工件的内孔表面，所述红外传感器线连接在红外线传感器与控制器之间。
2.根据权利要求1所述的用于内孔热喷涂的厚涂层冷却装置，其特征在于，所述控制器为PLC控制器，所述控制阀为电磁阀。
3.根据权利要求1所述的用于内孔热喷涂的厚涂层冷却装置，其特征在于，所述内孔旋转喷枪为等离子涂层喷枪或电弧涂层喷枪。
4.根据权利要求1所述的用于内孔热喷涂的厚涂层冷却装置，其特征在于，所述氮气储罐内存储有氮气和液氮的混合液。
5.根据权利要求1所述的用于内孔热喷涂的厚涂层冷却装置，其特征在于，所述红外线传感器与内孔旋转喷枪的喷涂焰流出口成90°夹角。
6.根据权利要求1所述的用于内孔热喷涂的厚涂层冷却装置，其特征在于，所述红外线传感器位于内孔旋转喷枪的喷涂焰流出口的上方。
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