CN109926215A - 经由涡轮发动机的壳中的孔输送修复涂层的喷射喷嘴装置 - Google Patents

经由涡轮发动机的壳中的孔输送修复涂层的喷射喷嘴装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及经由涡轮发动机的壳中的孔输送修复涂层的喷射喷嘴装置。具体而言,一种雾化喷射喷嘴装置包括接收用于形成涂层的不同相的材料的雾化区壳体。雾化区壳体将不同相的材料混合成载气中的陶瓷‑液体液滴的两相混合物。该装置还包括与雾化壳体流体地联接且从雾化壳体延伸至输送端的仓室壳体。仓室壳体包括从雾化区壳体接收载气中的陶瓷‑液体液滴的两相混合物的内部仓室。装置还包括与仓室腔流体地联接的一个或多个输送喷嘴。输送喷嘴提供出口,载气中的陶瓷‑液体液滴的两相混合物从出口输送到目标物体的一个或多个表面上而作为目标物体上的涂层。

Description

经由涡轮发动机的壳中的孔输送修复涂层的喷射喷嘴装置
相关申请的交叉引用
本申请请求享有2017年11月14日提交的美国专利申请第15/812617号的优先权,并且是其部分连续案,并且该申请的全部公开内容通过引用并入本文中。
技术领域
本文所述的主题涉及用于施加或修复诸如涡轮叶片或涡轮发动机的其它构件的机器内的涂层的装置及系统。
背景技术
许多类型的机器具有施加到机器的内部构件上的保护性涂层。例如,涡轮发动机可具有施加至发动机内侧上的叶片、喷嘴等的热障涂层(TBC)。这些涂层可能由于发动机操作的环境条件、涂层上的磨损和撕裂等而随时间推移而劣化。未经检查的涂层劣化可导致发动机的内部构件的显著损坏。
涡轮发动机的外壳或壳体通常未提供进入壳或壳体的内部的较大接近开口。由于这些涂层可在发动机内侧上的构件的表面上,故修复这些涂层可能需要拆卸发动机来到达涂层。发动机的拆卸可能涉及较大的花费和时间,且可导致依靠发动机的系统(例如,固定的发电站、飞行器等)长时间停止使用。
修复涂层的一些喷射装置可插入壳或壳体中的小开口中,而不用拆卸发动机,但这些喷射装置通常通过移动喷射装置或喷射装置中的构件来操作,以便施加涂层的不同组分。这种移动可能难以控制,且可能使得很难将均匀一致的修复涂层施加到发动机的内表面上。
发明内容
在一个实施例中,一种雾化喷射喷嘴装置包括构造成接收用于形成涂层的不同相的材料的雾化区壳体部分。雾化区壳体定形成将不同相的材料混合成载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。该装置还包括与雾化壳体部分流体地联接且从雾化壳体部分延伸至输送端的仓室壳体部分。仓室壳体部分包括沿中心轴线伸长的内部仓室腔。仓室构造成从雾化区接收载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。装置还包括与仓室腔流体地联接的一个或多个输送喷嘴。一个或多个输送喷嘴提供一个或多个出口,载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物从该一个或多个出口输送到目标物体的一个或多个表面上而作为目标物体上的涂层。
在一个实施例中,一种系统包括雾化喷射喷嘴装置和设备控制器,设备控制器构造成在由雾化喷射喷嘴装置将载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物喷射到涡轮发动机中期间,控制雾化喷射喷嘴装置插入其中的涡轮发动机的旋转。
在一个实施例中,一种系统包括雾化喷射喷嘴装置和喷射控制器,喷射控制器构造成控制以下的一个或多个:提供至雾化喷射喷嘴装置的载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的压力、提供至雾化喷射喷嘴装置的气体的压力、提供至雾化喷射喷嘴装置的浆料的流速、提供至雾化喷射喷嘴装置的气体的流速、浆料提供至雾化喷射喷嘴装置的暂时持续时间、气体提供至雾化喷射喷嘴装置的暂时持续时间、浆料提供至雾化喷射喷嘴装置的时间,或气体提供至雾化喷射喷嘴装置的时间。
技术方案1. 一种雾化喷射喷嘴装置,包括:
构造成接收用于形成涂层的不同相的材料的雾化区壳体部分,所述雾化区壳体部分定形成将所述不同相的材料混合成载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物;
与所述雾化区壳体部分流体地联接且从所述雾化区壳体部分延伸至输送端的仓室壳体部分,所述仓室壳体部分包括内部仓室腔,所述内部仓室腔沿中心轴线伸长,所述仓室构造成从所述雾化区接收所述载气中的陶瓷-液体液滴的所述两相混合物;以及
与所述仓室腔流体地联接的一个或多个输送喷嘴,所述一个或多个输送喷嘴提供一个或多个出口,所述载气中的陶瓷-液体液滴的所述两相混合物从所述一个或多个出口输送到目标物体的一个或多个表面上而作为所述目标物体上的涂层。
技术方案2. 根据技术方案1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述仓室壳体部分具有渐缩形状,其沿所述中心轴线从所述雾化区壳体部分到所述输送端按截面尺寸增大。
技术方案3. 根据技术方案1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述仓室腔具有渐缩形状,其沿所述中心轴线从所述雾化区壳体部分朝所述输送端按截面尺寸增大。
技术方案4. 根据技术方案1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述一个或多个输送喷嘴包括多个喷嘴,其沿相对于所述中心轴线成不同角定向的方向伸长。
技术方案5. 根据技术方案1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述仓室壳体部分具有从所述雾化壳体部分到所述输送端的凸出弯曲形状。
技术方案6. 根据技术方案1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述仓室腔具有从所述雾化壳体部分到所述输送端的凸出弯曲形状。
技术方案7. 根据技术方案1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述仓室腔具有在所述雾化区壳体与所述仓室壳体部分之间的交叉处的第一位置处的第一截面面积、在更接近所述输送端的第二位置处的第二截面面积、以及在所述第一位置与所述第二位置之间的第三位置处的第三截面面积,其中所述第一截面面积和所述第二截面面积大于所述第三截面面积。
技术方案8. 根据技术方案1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述仓室腔具有在所述雾化区壳体与所述仓室壳体部分之间的交叉处的第一位置处的第一截面面积、在更接近所述输送端的第二位置处的第二截面面积、以及在所述第一位置与所述第二位置之间的第三位置处的第三截面面积,其中所述第一截面面积小于所述第二截面面积和所述第三截面面积,且所述第三截面面积小于所述第二截面面积。
技术方案9. 根据技术方案1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述仓室壳体部分具有限定所述仓室腔的内表面,所述内表面具有向外渐缩的第一锥状部分,以及在所述一个或多个输送喷嘴上游向内渐缩的第二锥状部分。
技术方案10. 根据技术方案9所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述内表面具有柱状部分,其从所述第一锥状部分延伸至所述第二锥状部分。
技术方案11. 根据技术方案1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述仓室壳体部分具有限定所述仓室腔的内表面,所述内表面具有在所述一个或多个输送喷嘴上游远离所述中心轴线向外成弓形的弯曲部分。
技术方案12. 根据技术方案1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述仓室壳体部分具有内表面,其限定所述仓室腔,且所述仓室腔具有围绕所述中心轴线的非对称形状。
技术方案13. 根据技术方案12所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述仓室壳体的内表面包括定向成与所述中心轴线成锐角的冲击表面。
技术方案14. 根据技术方案1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述壳体部分中的仓室腔是包绕所述仓室腔内的内部本体的环形腔。
技术方案15. 根据技术方案1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述仓室壳体部分包括从所述中心轴线向外弯曲的外表面。
技术方案16. 根据技术方案1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述雾化区壳体部分、所述仓室壳体部分和所述一个或多个输送喷嘴尺寸适于插入涡轮发动机的一级喷嘴管道镜开口或二级喷嘴管道镜开口中的一个或多个。
技术方案17. 根据技术方案1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述仓室壳体部分中的仓室提供来自所述一个或多个输送喷嘴的所述载气中的陶瓷-液体液滴的所述两相混合物的液滴的输送,这产生所述液滴的喷射和所述涂层在所述目标物体上的均匀覆盖。
技术方案18. 根据技术方案1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述一个或多个输送喷嘴构造成将所述载气中的陶瓷-液体液滴的所述两相混合物喷射到所述目标物体的一个或多个表面上,以将所述涂层施加为均匀涂层。
技术方案19. 一种系统,包括:
根据技术方案1所述的雾化喷射喷嘴装置;以及
设备控制器,所述设备控制器构造成在由所述雾化喷射喷嘴装置将所述载气中的陶瓷-液体液滴的所述两相混合物喷射到涡轮发动机中期间,控制所述雾化喷射喷嘴装置插入其中的所述涡轮发动机的旋转。
技术方案20. 一种系统,包括:
根据技术方案1所述的雾化喷射喷嘴装置;以及
喷射控制器,其构造成控制以下的一个或多个:提供至所述雾化喷射喷嘴装置的载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的压力、提供至所述雾化喷射喷嘴装置的气体的压力、提供至所述雾化喷射喷嘴装置的浆料的流速、提供至所述雾化喷射喷嘴装置的气体的流速、所述浆料提供至所述雾化喷射喷嘴装置的暂时持续时间、所述气体提供至所述雾化喷射喷嘴装置的暂时持续时间、所述浆料提供至所述雾化喷射喷嘴装置的时间,或所述气体提供至所述雾化喷射喷嘴装置的时间。
附图说明
本发明的主题将通过参照附图阅读非限制性实施例的以下描述来更好理解,在以下附图中:
图1示出了喷射接近工具的一个实施例;
图2示出了机器的一个实施例的断面视图,图1中所示的接近工具插入机器以将涂层喷射到机器的内部构件上;
图3示出了图2中所示的机器的截面视图;
图4示出了图2中所示的机器的另一个截面视图;
图5示出了雾化喷射喷嘴装置的一个实施例的透视图;
图6示出了图5中所示的雾化喷射喷嘴装置的侧视图;
图7示出了雾化喷射喷嘴装置的一个实施例的透视图;
图8示出了图7中所示的雾化喷射喷嘴装置的侧视图;
图9示出了雾化喷射喷嘴装置的一个实施例的透视图;
图10示出了图9中所示的雾化喷射喷嘴装置的侧视图;
图11示出了图9中所示的雾化喷射喷嘴装置的另一个侧视图;
图12示出了雾化喷射喷嘴装置的一个实施例的侧视图;
图13示出了图12中所示的喷嘴喷射装置的另一个实施例;
图14示出了雾化喷射喷嘴装置的另一个实施例的透视图;
图15示出了图14中所示的雾化喷射喷嘴装置的侧视图;
图16示出了雾化喷射喷嘴装置的另一个实施例的透视图;
图17示出了图16中所示的雾化喷射喷嘴装置的侧视图;
图18示出了雾化喷射喷嘴装置的另一个实施例的透视图;
图19示出了图18中所示的雾化喷射喷嘴装置的侧视图;
图20示出了护套组件的局部视图的一个实施例;
图21示出了图20中所示的护套组件的截面视图;
图22示出了控制系统的一个实施例;
图23示意性地示出了由根据一个实例的喷射装置的若干喷嘴的涂层喷射;
图24示意性地示出了由根据一个实例的喷射装置的若干喷嘴的涂层喷射;
图25示出了雾化喷射喷嘴装置的另一个实施例的侧视图;
图26示出了雾化喷射喷嘴装置的另一个实施例的侧视图;
图27示出了雾化喷射喷嘴装置的另一个实施例的侧视图;
图28示出了雾化喷射喷嘴装置的另一个实施例的侧视图;
图29示出了雾化喷射喷嘴装置的另一个实施例的侧视图;
图30示出了雾化喷射喷嘴装置的另一个实施例的侧视图;
图31示出了雾化喷射喷嘴装置的另一个实施例的侧视图;
图32示出了雾化喷射喷嘴装置的另一个实施例的侧视图;
图33示出了雾化喷射喷嘴装置的另一个实施例的侧视图;
图34示出了雾化喷射喷嘴装置的另一个实施例的侧视图;以及
图35示出了雾化喷射喷嘴装置的另一个实施例的侧视图。
附图标记
100 喷射接近工具
102 插入端
104 相对的远端
106 中心轴线
108 喷射接近工具的插入端的外壳体
110;510;710;910;1210;1410;1610;1810;2410;2510;2610;2710;2810;2910;3010;3110;3210;3310;3410;3510 喷射喷嘴装置
200 机器
202 机器的外壳或壳体
204 机器的可旋转轴
300 涡轮叶片或风扇
206 一级喷嘴端口
208 二级喷嘴端口
512;712;912;1212;1412;1812;2412;2512;2712;2812;2912;3012;3112 中心轴线
514;714;914;1214;2414;2514;2614;2714;2814;2914;3014 进给端
516;716;916;1216;2416;2516;2616;2716;2816;2916;3016 输送端
518;718;918;1218;2418;2518;2618;2718;2818;2918;3018 外入口
520;720;920;1220;2420;2520;2620;2720;2820;2920;3020 内入口
522;722;922;1222;2422;2522;2622;2722;2822;2922;3022 雾化区壳体
524;724;924;1224;2302;2424;2524;2624;2724;2824;2924;3024 仓室壳体部分
526;528;530;1226、1228、1230;1326;1426;1626;1826;2300;2426;2526;2626;2726;2826;2926;3026 喷嘴
532;932;1632;1832;2432;2532;2632;2732;2832;2932;3032 喷嘴开口
534;934 径向方向
926、928、930 外扩喷嘴
936 内喷嘴开口
938 仓室壳体部分的内表面
940 仓室壳体部分的上游节段
942 仓室壳体部分的中间节段
944 仓室壳体部分的下游节段
546;746;946;1246;1646;2302;2446;2546;2646;2746;2846;2946;3046;3146;3246;3346;3546 内部仓室腔
1448 输送喷嘴的定向角
1450 输送喷嘴的定向方向或中心轴线
2000 护套组件
2002 导管
2200 控制系统
2202 设备控制器
2204 喷射系统
2206 气源
2208 浆料源
2212 喷射控制器
2304 区域
2306 子区域
2308 线性路径
2310、2312 成角区域
2801;3001 增大的渐缩部分
2803;3003 减小的渐缩部分
2805;2905 外表面
3005 截面面积部分
3101 冲击板
3201;3501 内部本体或心轴
3301;3401 外表面
3303 中间位置
3503 外表面。
具体实施方式
本文所述的发明主题的一个或多个实施例提供了新型的接近工具和雾化喷射装置来产生用于涡轮发动机的修复涂层。喷射接近工具和喷射喷嘴装置拥有独特且新型的特征,其提供涡轮发动机内的修复涂层,而不用拆卸涡轮发动机。喷射接近工具、流体输送系统和喷射喷嘴装置可通过涡轮发动机中的接近端口使用,如,管道镜端口。用于管道镜部分的塞可容易地移除和替换,而对涡轮发动机操作干扰相对较小。喷射系统包括喷射喷嘴装置,以用于施加例如热障涂层的修复涂层。尽管本文的描述聚焦于使用喷射系统、接近工具和喷嘴装置来将修复涂层施加在涡轮发动机的内表面上,但系统、工具和/或装置可用于将其它不同的涂层施加在涡轮发动机的内部或其它表面上,和/或可用于将涂层施加在其它机器的其它表面上。除非特别限于涡轮发动机、热障涂层或涡轮发动机的内表面,否则并非本文描述和提出的所有实施例限于此。
本文所述的喷射装置的一个或多个实施例可用于施加喷射涂层,其提供化学阻隔涂层以改善涂层对诸如钙-镁铝硅酸盐之类的化合物的侵蚀的抵抗力。化学阻隔涂层还可能由于喷射涂层的耐热性而提供一些热改善。化学阻隔涂层可在现场、大修车间或甚至作为对新构件的处理来施加。可选地,可用本文所述的喷射系统和喷嘴装置来施加其它涂层。
喷射接近工具和喷射喷嘴装置的一个或多个实施例设计成在固定位置用于涡轮发动机内,固定位置由喷射接近工具、涡轮发动机的穿通装置和用于定位和固定穿通装置在涡轮壳上的安装系统的设计来设置。当喷射由喷射喷嘴装置输送至利用修复涂层喷射的旋转构件上时,涡轮可旋转(发动机的一个或多个轴可旋转)。喷射通常拥有小于五微米尺寸的颗粒(例如,任何、所有或每个颗粒沿线性方向的最大外部尺寸不大于五微米)。由于涂层修复,故可延长涡轮发动机的大修之间的时间。
喷射喷嘴系统的一个或多个新型特征包括喷射喷嘴装置内的内部雾化区的使用和喷射喷嘴装置中仓室后雾化的使用。仓室是喷射装置中的内部伸长室。仓室在沿或平行于喷射装置的轴向方向或轴线的方向(例如,喷射装置最长的方向)上伸长(例如,较长)。仓室可提供载气中的两相陶瓷-液体液滴从仓室供应至出口喷嘴。伸长仓室允许从出口孔口阵列输送液滴,出口孔口提供具有较宽覆盖面积的喷射。较宽的喷射允许涂层在构件上的均匀覆盖。
用于提供涂层修复系统和过程的喷射接近工具和喷射喷嘴装置可包括多个元件,如,允许接近涡轮发动机的装置,以及用于涡轮发动机在小于较慢的指定速度下受控旋转的系统,如,每分钟不超过一百转。这可提供用于正在修复的构件的全周涂层的系统。喷射喷嘴装置可雾化载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物,并使用在喷射喷嘴装置内雾化的该混合物将热障涂层涂覆在构件上。控制系统和过程可将载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物输送至喷射喷嘴装置内的雾化喷嘴。系统可控制整个喷射涂覆程序内的液滴和气体输送压力、流速、输送持续时间,以及输送时间。该系统可在涂层生成方面允许全方位的选择。
喷射和涂覆过程可包括基于修复的涂层的状态选择喷嘴喷射角、喷射宽度、喷射速率、喷射持续时间、在目标构件表面上的通过次数,和/或的用于涂覆的构件的适用性。发动机启动程序可用于固化修复涂层。例如,具有修复涂层的发动机可开启,这生成热,热固化或加速修复涂层的固化。备选地,加热源可引入发动机中,以影响修复涂层的局部固化。固化装置还可结合发动机旋转元件一起使用。例如,发动机可旋转来加速修复涂层的固化。
在一个实施例中,喷射接近工具和喷射喷嘴装置在修复涂层的喷射期间没有涡轮发动机外侧或内侧的移动构件。之前的途径使用喷射喷嘴,其在执行涂层沉积的表面上移动。在一个实施例中,喷嘴装置未使用发动机内的移动构件。这避免了在涂覆程序中零件在发动机内掉落或丢失,并且可提供更均匀的涂层。
喷射喷嘴装置可构造成在叶片围绕涡轮发动机的轴旋转的整个360度上喷射完整旋转叶片组,而几乎没有盲点或未涂覆区域。
控制系统可用于将载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物供应至穿通装置和喷嘴系统,以围绕涡轮发动机的整个环形区域提供修复涂层。载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物可使用独立管、同轴管等来输送至喷嘴系统。
不同涡轮架构可能需要不同的喷嘴装置和喷射系统设计。对于喷嘴装置和喷射系统,进入涡轮发动机的穿通装置可以以多种方式产生,包括三维或增材打印,其快速、相对低成本且很适于此技术。
图1示出了喷射接近工具100的一个实施例。喷射接近工具100可包括在本文所述的喷射系统中。喷射接近工具100沿中心轴线106从插入端102到相对的远端104伸长。插入端102插入涂层施加到其中的机器中的一个或多个开口(例如,进入涡轮发动机的外壳或壳体)。插入端102包括外壳体或壳108,其围绕雾化喷射喷嘴装置110延伸且至少部分地包围雾化喷射喷嘴装置110。喷嘴装置110将载气中的陶瓷-液体液滴的雾化两相混合物喷射到机器的内表面上。接近工具100的远端104与喷射系统的一个或多个导管流体地联接,以用于接收在喷射喷嘴装置110内雾化和混合的多个不同相的材料。
在一个实施例中,雾化喷射喷嘴装置110使用两股流体流(第一流体(如酒精或水)和第二流体(例如,气体如空气、氮、氩等)中的陶瓷颗粒的载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物)施加修复涂层,以产生流体内的陶瓷颗粒的两相液滴。陶瓷颗粒在陶瓷颗粒冲击构件时产生修复涂层。两相液滴朝在现场暴露之后需要修复的构件的区域引导。选择流体温度和构件基底来在从雾化喷射喷嘴装置110到基底或构件表面的飞行期间影响流体的蒸发,使得沉积物主要仅由陶瓷颗粒和最少或很少的流体和气体构成。尽管现有的喷射解决方案使用在执行沉积的表面上移动的喷射喷嘴,但接近工具100和喷射喷嘴装置110在喷射期间不移动(例如,相对于涡轮发动机的外壳或壳体)。在一个实施例中,喷射喷嘴装置110可施加修复涂层,而不在修复涂层施加之前清洁热障涂层。
图2示出了接近工具100插入其中来将涂层喷射在机器200的内部构件上的机器200的一个实施例的断面视图。图3示出了图2中所示的机器200的截面视图。图4示出了图2中所示的机器200的另一个截面视图。机器200在所示实例中代表涡轮发动机,但可选地可为另一类型的机器或设备。机器200包括外壳体或壳202,其沿周向围绕可旋转的轴204延伸且包围可旋转的轴204,可旋转的轴204具有联接至其的若干涡轮叶片或风扇300(图3和4中所示)。外壳202包括若干开口或端口206、208,其延伸穿过外壳202,且提供进入外壳202内部的通路。在所示实例中,这些端口206、208可包括一级喷嘴端口206和二级喷嘴端口208,但可选可包括其它开口或端口。
如图2至4中所示,接近工具100定形为配合在一个或多个端口206、208内,使得接近工具100(和喷射喷嘴装置110)的插入端102设置在机器200内。接近工具100的相对远端104位于机器200的外壳或壳体108外侧。在修复涂层的喷射期间,用于形成涂层的载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物经由远端104进给至接近工具100,且流入喷射喷嘴装置110中。喷射喷嘴装置110将这些材料雾化和混合成载气中的陶瓷-液体液滴的空气传播的两相混合物,其喷射到机器200的构件上,如,涡轮叶片300。在一个实施例中,叶片300可在修复涂层喷射在叶片300上期间由静止的喷射喷嘴装置110缓慢旋转。备选地,修复涂层喷射到叶片300或机器200的外壳202内的其它表面上,同时叶片300或其它表面保持相对于喷射喷嘴装置110静止。
热障涂层上的修复涂层可施加至涡轮叶片300的两个表面上。叶片300的压力侧可使用插入一级喷嘴管道镜端口206中的喷射接近工具100和喷射喷嘴装置110来涂覆。叶片300的相对的吸力侧可使用经由二级喷嘴管道镜端口208插入的同一或另一喷射接近工具100和同一或另一喷射喷嘴装置110来涂覆。
图5示出了雾化喷射喷嘴装置510的一个实施例的透视图。图6示出了图5中所示的雾化喷射喷嘴装置510的侧视图。喷射喷嘴装置510可代表或用于替代图1至4中所示的喷射喷嘴装置110。喷射喷嘴装置510沿中心轴线512从进给端514到相对的输送端516伸长。喷射喷嘴装置510由一个或多个壳体形成,壳体形成在进给端514与输送端516之间延伸的内部仓室腔546。内部仓室腔546将形成载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的材料流引导穿过且引导出喷射喷嘴装置510。如图5中所示,仓室546沿或沿着中心轴线512(也称为装置510的轴向方向)伸长。在所示实施例中,入口518、520并未与喷嘴526、528、530直接地联接,而是与仓室546联接,仓室546与喷嘴526、528、530连接。
本文所示和所述的喷射喷嘴装置510和其它喷射喷嘴装置的壳体可具有柱状外形,其在一端(例如,输送端)处封闭,且具有在相对端(例如,进给端514)处的入口(如下文所述),其中不同形状的一个或多个内部腔形成在壳体内。
喷射喷嘴装置510包括从进给端514朝(但不一直延伸至)输送端516延伸的若干入口518、520。这些入口518、520接收不同相的材料,其在喷射喷嘴装置510内雾化,以形成载气中的陶瓷-液体液滴的空气传播的两相混合物,其喷射到机器200的表面上。在所示实施例中,一个入口518围绕、环绕或沿周向包绕其它入口520延伸。入口518可称为外入口,且入口520可称为内入口。备选地,入口518、520可并排或以另一空间关系设置。尽管仅示出了两个入口518、520,但可提供两个以上的入口。
入口518、520可分别与喷射系统的不同导管单独地流体联接,导管将不同相的材料供应至喷射喷嘴装置510。这些导管可延伸穿过接近工具100中的单独导管或与单独导管联接,导管与不同的入口518、520单独联接。这保持不同相的材料与彼此分开,直到材料在喷射喷嘴装置510内组合和雾化。
喷射喷嘴装置510包括雾化区壳体522,其与入口518、520流体地联接。雾化区壳体522包括外壳体,其从入口518、520朝向(但不一直至)喷射喷嘴装置510的输送端516延伸。雾化区壳体522限定喷射喷嘴装置510中的内部腔,入口518、520中的不同相的材料从入口518、520输送至该内部腔中。例如,由液体和陶瓷颗粒形成的载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物可从内入口520进给至雾化区壳体522中,且气体(例如,空气)可从外入口518进给至雾化区壳体522中。
陶瓷颗粒在雾化区壳体522中与气体混合期间雾化,以形成载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。载气中的陶瓷-液体液滴的该两相混合物流出雾化区壳体522进入喷射喷嘴装置510的仓室壳体部分524中。
本文所述的各种实施例的壳体部分可为单本体壳体的不同节段,或可为连结在一起的单独的壳体件。
仓室壳体部分524是与雾化区壳体522流体地联接的喷射喷嘴装置510的壳体的另一部分。仓室壳体部分524从雾化区壳体522延伸至喷射喷嘴装置510的输送端516,且包括仓室腔546。仓室壳体部分524从雾化区壳体522接收载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。
环形入口518将气体输送至雾化区壳体522。陶瓷颗粒和液体的两相流体经由中心入口或管520输送至雾化区壳体522。陶瓷颗粒和液体的两相液滴在雾化区壳体522中生成,且雾化气体加速从雾化区壳体522到歧管或仓室壳体部分524的两相液滴。在一个实施例中,雾化在液滴进入仓室壳体部分524之前完成。
一个或多个输送喷嘴与仓室壳体部分524流体地联接。在所示实施例中,喷射喷嘴装置510包括三个喷嘴526、528、530,但可改为提供单个喷嘴或不同数量的两个或更多个喷嘴。输送喷嘴526可称为上游输送喷嘴,因为输送喷嘴526沿喷射喷嘴装置510中的材料流动方向(例如,这些材料沿喷射喷嘴装置510的中心轴线512流动的方向)在喷嘴528、530的上游。输送喷嘴530可称为下游输送喷嘴,因为输送喷嘴530沿流动方向在输送喷嘴526、528下游。输送喷嘴528可称为中间输送喷嘴,因为输送喷嘴528沿流动方向在输送喷嘴526、530之间。
在所示实施例中,输送喷嘴526、528、530形成为渐缩矩形通道,其在远离中心轴线512的径向方向上延伸离喷射输送喷嘴510的外表面。输送喷嘴526、528、530包括矩形开口532,其所有都沿相同方向伸长,该方向也平行于中心轴线512且沿中心轴线512延伸。可选地,输送喷嘴526、528、530可具有其它形状,可具有不同尺寸的开口,和/或可不与彼此对准,如图5和6中所示。
喷嘴526、528、530的开口532提供出口,载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物从仓室壳体部分524经由出口输送到机器200的目标物体的一个或多个表面上,作为机器200上的涂层或修复涂层。喷嘴526、528、530可在十到三百磅每平方英寸的压力下输送载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物,且在一个实施例中,对于两相混合物输送和气体输送,压力低于一百磅每平方英寸。
如图5和6中所示,喷嘴526、528、530中的开口532定向或定位成沿从径向地延伸离喷射喷嘴装置510的中心轴线512的径向方向534和/或沿对径向方向534比垂直于径向方向534的方向更加对准的方向引导载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的喷射(如,这些其它方向更接近平行于而非垂直于径向方向534)。
在一个实施例中,喷嘴526、528、530很小,使得喷嘴526、528、530进一步雾化载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。移动穿过输送喷射装置510的气体可将载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物朝表面传送出喷嘴526、528、530,修复涂层由载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物形成在该表面上。
喷射喷嘴装置510设计成提供用于至少两种流体介质的导管。第一流体是液体中的陶瓷颗粒的两相混合物,如,酒精中的氧化钇稳定的氧化锆颗粒。颗粒通常尺寸小于十微米,且尺寸可低至小于0.5微米。第二流体是雾化气体,其通过将液体中的陶瓷颗粒的两相混合物分解成相同液体(如酒精)和陶瓷颗粒的两相液滴来生成喷射。喷射喷嘴装置510的导管设计成使得传递期间发生的流体蒸发很小或没有,使得两相陶瓷颗粒-液体介质的成分保存至喷嘴526、528、530中雾化的区域,且生成陶瓷混合物的两相液滴,如,酒精和氧化钇稳定的氧化锆颗粒。液滴在材料输送至待涂覆的零件上之前在喷射喷嘴装置510内产生。输送喷嘴526、528、530的开口532操作成引导喷射且控制喷射角和宽度,且从而提供一致的涂层。
图5中标出了穿过喷射喷嘴装置510的若干截面平面。输送喷射喷嘴装置510具有渐缩形状,其在雾化区壳体522中使截面面积从雾化区壳体522之间的对接部处的较大截面面积(例如,图5中标为A1的截面平面)减小到雾化区壳体522与仓室壳体部分524之间的对接部处的较小截面面积(例如,图5中标为A2的截面平面)。喷射喷嘴装置510的截面面积从截面平面A2到位于任何输送喷嘴526、528、530之间或下游的任何截面平面(例如,这些截面平面中的一个在图5中标为A3)保持相同。
输送喷嘴526、528、530可在平行于喷射喷嘴装置510的中心轴线512的任何平面中具有相同的截面面积DA1、DA2、DA3。喷嘴526、528、530的截面面积DA1、DA2、DA3作为喷射喷嘴装置510的流体导管中的计量孔口面积操作。在一个实施例中,输送喷嘴526、528、530的截面面积DA1、DA2、DA3的总和小于、等于或大致等于(例如,在1%内、3%内或5%内)外入口518与雾化区壳体522(也称为输送喷射喷嘴装置510的喉部区域)之间的对接部的截面面积A1。本文所述的主题的发明人发现,截面面积之间的这些关系导致穿过和离开施加本文所述的均匀涂层的喷射喷嘴装置510的载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的计量。
喷嘴526、528、530的尺寸和布置在相比于其它已知的喷射装置时,提供了较广或较宽区域内的机器200的内部构件上的均匀厚度的涂层,而没有任何移动部分或构件。例如,从喷嘴526、528、530喷射的载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物可在机器200内的较宽范围的角度内延伸,同时提供修复涂层,其厚度变化不大于1%、不大于3%或不大于5%。如上文所述,喷射喷嘴装置510可没有移动构件,且可在涂层的喷射期间不相对于机器200的外壳202移动,但机器200的叶片300可在喷射期间缓慢旋转,以便多个叶片300可由喷射喷嘴装置510喷射的修复涂层覆盖。
图23示意性地示出了由根据一个实例的喷射装置的若干喷嘴2300的涂层喷射。喷嘴2300可代表本文所述的一个或多个喷嘴。喷嘴2300与仓室腔2302流体地联接,仓室腔2302可代表本文所述的一个或多个仓室腔。喷嘴2300和仓室腔2302可代表本文所述的一个或多个喷射装置中的喷嘴和/或仓室腔。
喷嘴2300引导在很大面积上喷射的涂层。在一个实施例中,喷嘴2300将涂层喷射在区域2304上,区域2304包括矩形子区域2306,其由沿从中心轴线的径向方向延伸离最外喷嘴2300的最外缘的线性路径2308界定。区域2304还延伸超过子区域2306进入两个成角区域2310、2312。成角区域2310、2312从子区域2306向外延伸角α。角α可改变尺寸,但在至少一个实施例中,角α分别是至少十五度,且不大于35度。整个区域2304限定喷射装置可将均匀涂层施加到其上而不必移动喷射装置的很大区域。
图7示出了雾化喷射喷嘴装置710的一个实施例的透视图。图8示出了图7中所示的雾化喷射喷嘴装置710的侧视图。喷射喷嘴装置710可代表或用于替代图1至4中所示的喷射喷嘴装置110。喷射喷嘴装置710沿中心轴线712从进给端714到相对的输送端716伸长,且包括材料在装置710中流过其间的内部仓室或腔746。喷射喷嘴装置710包括从进给端714朝(但不一直延伸至)输送端716延伸的若干入口718、720。这些入口718、720接收不同相的材料,其在喷射喷嘴装置710内雾化,以形成空气传播的混合物,混合物喷射到机器200的表面上。在所示实施例中,入口718是环形的,且围绕、环绕或沿周向包绕类似于上文所述的入口518、520的其它入口720延伸。备选地,入口718、720可并排或以另一空间关系设置。尽管仅示出了两个入口718、720,但可提供两个以上的入口。
入口718、720可分别与喷射系统的不同导管单独地流体联接,喷射系统将不同相的材料供应至喷射喷嘴装置710,类似于入口518、520。喷射喷嘴装置710包括雾化区壳体722,其与入口718、720流体地联接。雾化区壳体722包括外壳体,其从入口718、720朝向(但不一直至)喷射喷嘴装置710的输送端716延伸。雾化区壳体722限定喷射喷嘴装置710中的内部腔,入口718、720中的不同相的材料从入口718、720输送入内部腔并雾化,类似于上文结合喷射喷嘴装置510的雾化区壳体522所述。
仓室壳体部分724是与雾化区壳体722流体地联接的喷射喷嘴装置710的壳体的另一部分。仓室壳体部分724从雾化区壳体722延伸至喷射喷嘴装置710的输送端716,且包括仓室746。仓室壳体部分724从雾化区壳体722接收载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物,类似上文结合喷射喷嘴装置510所述。如上文所述,仓室壳体部分724与输送喷嘴526、528、530联接,其朝涂覆的表面引导载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物和载气。如图7中所示,仓室746沿或沿着中心轴线712伸长。在所示实施例中,入口718、720并未与喷嘴726、728、730直接地联接,而是与仓室746联接,仓室746与喷嘴726、728、730连接。
如图5至8中所示,喷射喷嘴装置510、710差别的一种方式是雾化区壳体522、722中的装置510、710的壳体的形状。由装置510中的雾化区壳体522形成的内部腔沿装置510中的流动方向渐缩,使得雾化区壳体522的截面面积在进给方向上沿中心轴线512的不同位置处减小(例如,壳体522在材料朝喷嘴526、528、530流过壳体522时变窄)。相反,由装置710中的雾化区壳体722形成的内部腔沿与装置710中的流动方向相反的方向渐缩,使得雾化区壳体722的截面面积在与进给方向相反的方向上沿中心轴线512的不同位置处增大(例如,壳体722在材料朝喷嘴526、528、530流过壳体722时变宽或变大)。
图7中标出了穿过喷射喷嘴装置710的若干截面平面。输送喷嘴装置710具有渐缩形状,其在雾化区壳体722中使截面面积从雾化区壳体722之间的对接部处的较小截面面积(例如,图7中标为A1的截面平面)增大到雾化区壳体722与仓室壳体部分724之间的对接部处的较大截面面积(例如,图7中标为A2的截面平面)。喷射喷嘴装置710的截面面积从截面平面A2到位于任何输送喷嘴526、528、530之间或下游的任何截面平面(例如,这些截面平面中的一个在图7中标为A3)保持相同。
输送喷嘴526、528、530可在平行于喷射喷嘴装置710的中心轴线712的任何平面中具有相同的截面面积DA1、DA2、DA3。喷嘴526、528、530的截面面积DA1、DA2、DA3作为喷射喷嘴装置710的流体线路中的计量孔口面积操作。在一个实施例中,输送喷嘴526、528、530的截面面积DA1、DA2、DA3的总和小于外入口718与雾化区壳体722(也称为输送喷嘴装置710的喉部区域)之间的对接部的截面面积A1。本文所述的主题的发明人发现,截面面积之间的这些关系导致穿过和离开施加本文所述的均匀涂层的喷射喷嘴装置710的载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的计量。
图9示出了雾化喷射喷嘴装置910的一个实施例的透视图。图10示出了图9中所示的雾化喷射喷嘴装置910的侧视图。图11示出了图9中所示的雾化喷射喷嘴装置910的另一个侧视图,其中标出了若干截面平面。
喷射喷嘴装置910可代表或用于替代图1至4中所示的喷射喷嘴装置110。喷射喷嘴装置910沿中心轴线912从进给端914到相对的输送端916伸长,且包括材料在装置910中流过其间的内部腔或仓室946。喷射喷嘴装置910包括从进给端914朝(但不一直延伸至)输送端916延伸的若干入口918、920。这些入口918、920接收不同相的材料,其在喷射喷嘴装置910内雾化,以形成空气传播的混合物,混合物喷射到机器200的表面上。在所示实施例中,入口918是环形的,且围绕、环绕或沿周向包绕类似于上文所述的入口518、520的其它入口920延伸。备选地,入口918、920可并排或以另一空间关系设置。尽管仅示出了两个入口918、920,但可提供两个以上的入口。
入口918、920可分别与喷射系统的不同导管单独地流体联接,导管将不同相的材料供应至喷射喷嘴装置910,类似于入口518、520。喷射喷嘴装置910包括雾化区壳体922,其与入口918、920流体地联接。雾化区壳体922包括外壳体,其从入口918、920朝向(但不一直至)喷射喷嘴装置910的输送端916延伸。雾化区壳体922限定喷射喷嘴装置910中的内部腔,入口918、920中的不同相的材料从入口918、920输送入内部腔并雾化,类似于上文结合喷射喷嘴装置510的雾化区壳体522所述。
仓室壳体部分924是与雾化区壳体922流体地联接的喷射喷嘴装置910的壳体的另一部分。仓室壳体部分924从雾化区壳体922延伸至喷射喷嘴装置910的输送端916,且包括仓室946。仓室壳体部分924从雾化区壳体922接收载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物,类似上文结合喷射喷嘴装置510所述。如上文所述,仓室壳体部分924与若干输送喷嘴926、928、930联接,其朝涂覆的表面引导载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物和载气。如图9中所示,仓室946沿或沿着中心轴线912伸长。在所示实施例中,入口918、920并未与喷嘴926、928、930直接地联接,而是与仓室946联接,仓室946与喷嘴926、928、930连接。
喷射喷嘴装置910与喷射喷嘴装置510、710的差别的一个方面是仓室壳体部分924中的喷嘴926、928、930的形状。喷射喷嘴装置510、710中的喷嘴526、528、530具有非渐缩形状,其中喷嘴526、528、530与喷射喷嘴装置510、710中的仓室壳体部分524、724之间的交叉的截面面积与喷嘴526、528、530的对应开口532相同。例如,喷嘴526、528、530可具有每个喷嘴526、528、530的相对端上的相同尺寸和/或形状。相反,在所示实施例中,喷射喷嘴装置910中的一个或多个喷嘴926、930具有渐缩形状。例如,外输送喷嘴926、930(例如,上游输送喷嘴926和下游输送喷嘴930)外扩或沿或沿着径向方向934另外渐缩,径向方向934径向地延伸离中心轴线912。这些喷嘴926、930可外扩或渐缩,其中喷嘴926、930的外端处的外开口932的截面面积大于喷嘴926、930与由仓室壳体部分924限定的内部腔之间的交叉处的内部开口936。载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物从由仓室壳体部分924限定的内部腔经由内部开口936流入输送喷嘴926、928、930。载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物经由外开口932流出喷射输送装置910,类似于载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物如何经由开口532流出喷射输送装置510、710。
喷射喷嘴装置910与本文公开的一个或多个其它喷射喷嘴装置之间的另一个差别在于仓室壳体部分924的形状。仓室壳体部分924的内表面938限定仓室壳体部分924中的内部腔,经由其,载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物流至输送喷嘴926、928、930。相比于喷射装置510、710的仓室壳体部分524、724中的该内表面,喷射装置910的仓室壳体部分924中的内表面938按截面面积分级,使得仓室壳体部分924的不同节段具有不同的截面面积。这些节段可包括上游节段940、中间节段942和下游节段944。可选地,可存在更少或更多数量的节段。
不同输送喷嘴926、928、930可与仓室壳体部分924的不同节段940、942、944流体地联接。例如,上游输送喷嘴926可与上游节段940流体地联接,中间输送喷嘴928可与中间节段942流体地联接,且下游输送喷嘴930可与下游节段944流体地联接。
在所示实施例中,仓室壳体部分924的节段940、942、944按截面面积分级,使得节段940、942、944的截面面积在喷射喷嘴装置910的流动方向上沿中心轴线912的长度在不同位置处减小。例如,上游节段940的截面面积可大于中间节段942的截面面积,且可大于下游节段944的截面面积。中间节段942的截面面积可大于下游节段944的截面面积。
喷射输送装置910的若干截面面积在图11中标出,以避免与图10中所示的其它标记项目和参考标号混淆。在一个实施例中,雾化区壳体922与入口918、920之间的对接部处的截面面积(图11中标为A1)大于雾化区壳体922与仓室壳体部分924之间的对接部处的截面面积(图11中标为A2)。例如,类似于图5和6中所示的喷射装置510的雾化区壳体522,雾化区壳体922的尺寸可沿流动方向渐缩。仓室壳体部分924的内表面938包括限定不同节段940、942、944的若干梯级。喷射装置910中的这些梯级内沿流动方向的不同位置处的附加截面面积继续减小。例如,标为A2的位置(上游节段940的前端处)的截面面积可大于标为A3的位置(在中间节段942的前端处)的截面面积,且可大于标为A4的位置(下游节段944的前端处)的截面面积。标为A3的位置的截面面积可大于标为A4的位置的截面面积。
由输送喷嘴926、928、930的任一侧上的仓室壳体部分924限定的内部腔的截面面积和喷嘴926、928、930的外开口932的截面面积可为相关的。例如,标为A3的位置处的内部腔的截面面积可等于或大致等于标为A2的位置处的内部腔的截面面积与上游喷嘴926的外开口932的截面面积之间的差异。标为A4的位置处的内部腔的截面面积可等于或大致等于标为A3的位置处的内部腔的截面面积与中间喷嘴926的外开口932的截面面积之间的差异。在一个实施例中,输送喷嘴926、928、930的外开口932的截面面积的和不大于标为A2的位置处的内部腔的截面面积。
当输送喷嘴出口区域随着沿喷射输送装置910的长度增大而增大时,由仓室壳体部分924限定的内部腔的阶梯截面面积提供载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的液滴沿喷射输送装置910的更均匀压力和输送。该设计的一个优点在于,相比于本文公开的一个或多个其它实施例,该设计提供了从输送喷嘴926、928、930沿喷射喷嘴装置910的长度的陶瓷颗粒-液体液滴的改善分布,以及机器200内的构件上的涂层的改善的均匀性。
图12示出了雾化喷射喷嘴装置1210的一个实施例的侧视图。喷射喷嘴装置1210可代表或用于替代图1至4中所示的喷射喷嘴装置110。喷射喷嘴装置1210沿中心轴线1212从进给端1214到相对的输送端1216伸长,且包括材料在装置1210中流过其间的内部腔或仓室1246。喷射喷嘴装置1210包括从进给端1214朝(但不一直延伸至)输送端1216延伸的若干入口1218、1220。如上文所述,这些入口1218、1220接收不同相的材料,其在喷射喷嘴装置1210内雾化,以形成空气传播的混合物,混合物喷射到机器200的表面上。在所示实施例中,与上文所述的相似,入口1218是环形的,且围绕、环绕或沿周向包绕其它入口1220延伸。备选地,入口1218、1220可并排或以另一空间关系设置。尽管仅示出了两个入口1218、1220,但可提供两个以上的入口。
喷射喷嘴装置1210包括雾化区壳体1222,其与入口1218、1220流体地联接。雾化区壳体1222包括外壳体,其从入口1218、1220朝向(但不一直至)喷射喷嘴装置1210的输送端1216延伸。与上文所述的相似,雾化区壳体1222限定喷射喷嘴装置1210中的内部腔,入口1218、1220中的不同相的材料从入口1218、1220输送至该内部腔中并雾化。
仓室壳体部分1224是与雾化区壳体1222流体地联接的喷射喷嘴装置1210的壳体的另一部分。仓室壳体部分1224从雾化区壳体1222延伸至喷射喷嘴装置1210的输送端1216,且包括仓室1246。类似于上文所述,仓室壳体部分1224从雾化区壳体1222接收载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。如上文所述,仓室壳体部分1224与若干单独的输送喷嘴1226、1228、1230联接,其朝涂覆的表面引导载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物和载气。尽管图12中未示出,喷嘴1226、1228、1230可包括进入仓室壳体部分1224的开口(经由其,从仓室壳体部分1224的内部腔接收多相混合物),以及多相混合物从其离开喷射喷嘴装置1210的开口。仓室1246沿或沿着中心轴线1212伸长。在所示实施例中,入口1218、1220并未与喷嘴1226、1228、1230直接地联接,而是与仓室1246联接,仓室1246与喷嘴1226、1228、1230连接。
喷射喷嘴装置1210与喷射喷嘴装置的一个或多个其它实施例的差别的一个方面在于内部腔1246的渐缩形状。如图12中所示,内部腔1246具有在装置1210内沿流动方向的不同位置处减小的截面面积。例如,截面平面A1(入口1218、1220与雾化区壳体1222之间的对接部)处的内部腔1246的截面面积大于上游输送喷嘴1226与中间输送喷嘴1228之间的位置处的截面平面A2处的内部腔1246的截面面积,且大于中间输送喷嘴1228与下游输送喷嘴1230之间的位置处的截面平面A3处的内部腔1246的截面面积。平面A2处的内部腔1246的截面面积大于平面A3处的内部腔1246的截面面积。
此外,喷射喷嘴装置1210可与本文公开的一个或多个其它喷射喷嘴装置的差别在于,输送喷嘴1226、1228、1230设置成更接近彼此。本文公开的一个或多个其它喷射喷嘴装置的输送喷嘴可在平行于中心轴线和/或喷射喷嘴装置的流动方向的方向上与彼此间隔开。如图12中所示,喷射喷嘴装置1210的输送喷嘴1226、1228、1230可更接近彼此。喷嘴1226、1228、1230可保持与彼此分离,其中形成喷嘴1226、1228、1230的壳体的小部分可在相邻喷嘴1226、1228、1230之间延伸,以保持一个喷嘴1226、1228或1230中流动的多相混合物与另一个喷嘴1226、1228和/或1230中流动的多相混合物分离。
喷嘴开口的截面面积和内部腔1246的截面面积可相关。例如,平面A3处的内部腔1246的截面面积可等于或大致等于平面A2处的内部腔1246的截面面积与上游喷嘴1226的外开口(例如,多相混合物经由喷嘴1226离开装置1210所穿过的开口)的截面面积之间的差异。截面面积随内部腔1246长度增大而逐渐减小可提供多相混合物的液滴沿装置1210的长度的更均匀压力和输送。该渐缩歧管设计可防止多相混合物的压力跨过输送喷嘴1226、1228、1230的长度下降,且可导致相比于本文所述的一个或多个其它实施例时输送喷嘴1226、1228、1230的所有外开口上的多相混合物的液滴的更均匀输送。
图13示出了图12中所示的喷射喷嘴装置1210的另一个实施例。图13中所示的喷射喷嘴装置1210比图12中所示的喷射喷嘴装置1210更长,且包括若干更多输送喷嘴(所有在图13中标为1326)。装置1210中的喷嘴1326沿流动方向或平行于装置1210的中心轴线的方向与彼此间隔开。装置1210的内部腔1246仍具有上文所述的渐缩形状。
图14示出了喷射喷嘴装置1410的另一个实施例的透视图。图15示出了图14中所示的喷射喷嘴装置1410的侧视图。喷射喷嘴装置1410与本文所述的喷射喷嘴装置的相似之处在于,喷射喷嘴装置1410包括限定内部腔的壳体、接收形成多相混合物的材料的入口、雾化壳体区,以及仓室壳体部分。喷射喷嘴装置1410与本文所述的其它喷射喷嘴装置之间的一个差别在于装置1410的喷射喷嘴1426的不同定向。如图14和15中所示,输送喷嘴1426相对于喷射喷嘴装置1410的中心轴线1412定向成不同的角1448。每个输送喷嘴1426的定向可由输送喷嘴1426定向的方向1450或输送喷嘴1426的中心轴线1450代表。
例如,沿喷射喷嘴装置1410的流动方向相对于其它输送喷嘴1426在最远上游的输送喷嘴1426相对于中心轴线1412定向成最小的锐角1448。在其它输送喷嘴1426的最远下游的输送喷嘴1426相对于中心轴线1412定向成最大的钝角1448。位于最远上游喷嘴与最远下游喷嘴1426之间的输送喷嘴1426定位成不同的角1448,其中沿流动方向的下一个的每个输送喷嘴1426相对于之前的喷嘴1426以较大的角1448定向。
输送喷嘴1426的这些定向提供了喷嘴1426的风扇状布置。该布置可提供由离开喷嘴1426的多相混合物喷射的较大覆盖面积。
图16示出了喷射喷嘴装置1610的另一个实施例的透视图。图17示出了图16中所示的喷射喷嘴装置1610的侧视图。除仓室壳体部分和输送喷嘴的形状之外,喷射喷嘴装置1610与图5和6中所示的喷射喷嘴装置510相似。如图16和17中所示,由喷射喷嘴装置1610的壳体限定的内部腔或仓室1646具有朝喷射喷嘴装置1610的外表面弯曲的形状。外开口1632形成装置1610的输送喷嘴1626,多相混合物经由喷嘴1626喷射到机器200的构件上。形成该混合物的材料经由上文结合装置510所述的入口进给到仓室1646中,雾化且混合,且流过内部腔1646且经由开口1632离开装置1610。
图18示出了喷射喷嘴装置1810的另一个实施例的透视图。图19示出了图18中所示的喷射喷嘴装置1810的侧视图。类似本文所述的其它喷射喷嘴装置,喷射喷嘴装置1810可替代上文所述的喷射喷嘴装置110使用。除输送喷嘴1826的形状外,装置1810类似于图5和6中所示的喷射喷嘴装置510。如图18和19中所示,喷嘴1826是径向槽口出口,其提供喷射来改善机器200内的构件的径向涂覆。喷嘴1826具有外开口1832,多相混合物经由外开口1832离开装置1810。该开口1832是伸长槽口的形状,其中槽口沿平行于装置1810的中心轴线1812的方向伸长。在喷射喷嘴装置1810插入机器200中之后,输送喷嘴1826上的径向槽口开口1832可定向成垂直于机器200(例如,涡轮发动机)的中心线和/或平行于机器200(例如,涡轮发动机)的半径。
用于产生本文公开的一个或多个喷射装置的方法可包括使用增材成型(例如,三维打印),以形成作为喷射装置的单个壳体本体,或形成连结在一起来形成喷射装置的多个壳体。
图20示出了护套组件2000的局部视图的一个实施例。图21示出了护套组件2000的截面视图。组件2000可包括柔性或半柔性本体,其围绕本文所述的一个或多个喷射输送装置(例如,110)的外部延伸,而不会阻挡装置的入口或输送喷嘴。组件2000包括温度调节物质可流过其间的若干导管2002。例如,冷却剂(例如,液氮)可置于和/或流过导管2002,以降低或保持组件2000内的喷射输送装置中流动的材料的温度。可选地,加热流体可置于和/或流过导管2002,以提高或保持组件2000内的喷射输送装置中流动的材料的温度。
组件2000的使用可允许喷射输送装置用于全世界范围内具有广泛变化的环境温度的环境中。此外,组件2000可有助于防止机器200中的余热阻止施加修复涂层(例如,通过冷却涂层)。例如,一些大型商业涡轮发动机可花费较长时间来冷却。如果喷射冷却,则在施加涂层之前可能不需要等待涡轮发动机冷却到环境温度。组件2000可用于在将混合物引入喷射装置的输送喷嘴之前冷却混合物,可用于在雾化喷射装置中的混合物之前冷却雾化气体,以冷却混合物和雾化气体两者,等。
组件2000可用于将雾化气体和两相混合物的温度保持在某一期望极限内。如果气体温度过高,或两相混合物过高,则可降低涂层的质量。如果温度偏离喷射过程的期望操作温度范围,则可存在液滴尺寸、混合物成分、雾化后和两相液滴冲击涂覆的表面上之前的液体蒸发速率的变化。组件2000的使用可将混合物和气体的温度保持在期望极限内。
图22示出了控制系统2200的一个实施例。控制系统2200可在使用本文所述的一个或多个喷射装置喷射修复涂层期间控制机器200的操作。控制系统2200包括设备控制器2202,其代表包括和/或连接一个或多个处理器(例如,一个或多个微处理器、场可编程门阵列和/或集成电路)的硬件电路。这些处理器控制机器200的操作,如,通过改变机器200操作的速度。设备控制器2202可经由一个或多个有线和/或无线连接来与机器200连接,以改变机器200操作的速度,且可选启用或停用机器200。
喷射系统2204控制材料(例如,陶瓷颗粒、液体和/或气体)经由插入机器200的喷射接近工具100输送至喷射喷嘴装置110。喷射系统2204可控制液体(例如,水或酒精)、固体(例如,陶瓷颗粒)和/或气体(例如,空气)从一个或多个源2206、2208(如,罐或其它容器)供应至装置110的流速、压力和/或持续时间。可选地,可从单个源(例如,混合物源)提供固体和液体。
喷射系统2204可包括喷射控制器2212,其控制提供至装置110的载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的压力、提供至装置110的气体的压力、提供至装置110的混合物的流速、提供至装置110的气体的流速、混合物提供至装置110的暂时持续时间、气体提供至装置110的暂时持续时间、混合物提供至装置110的时间,和/或气体提供至装置110的时间。
喷射控制器2212代表硬件电路,其包括和/或连接一个或多个处理器,以及喷射系统2204的一个或多个泵、阀等,以用于控制材料至装置110的流动,以用于将修复涂层喷射在机器200的内部上。控制器2212可生成信号,信号经由一个或多个有线和/或无线连接传输至阀、泵等,以控制材料输送至装置110。
在一个实施例中,控制器2202、2212连同彼此操作,以将修复涂层加入机器200的内部。例如,控制器2202可在控制器2212开始将混合物和气体的流引导至装置110之前或同时,开始使机器200在较慢速度下旋转(例如,不大于一百转每分钟)。装置110然后可在机器200内保持静止,同时混合物和气体在机器200的缓慢旋转期间喷射到机器200的内部上。在一个实施例中,装置110在机器200的内部构件旋转和修复涂层喷射期间不会相对于机器200的外部移动。
图24示出了雾化喷射喷嘴装置2410的另一个实施例的侧视图。喷射喷嘴装置2410可代表或用于替代图1至4中所示的喷射喷嘴装置110。喷射喷嘴装置2410沿中心轴线2412从进给端2414到相对的输送端2416伸长。喷射喷嘴装置2410由一个或多个壳体形成,壳体形成在进给端2414与输送端2416之间延伸的内部仓室腔2446。内部仓室腔2446将形成载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的材料流引导穿过且引导出喷射喷嘴装置2410。仓室2446沿或沿着中心轴线2412(也称为装置2410的轴向方向)伸长。
喷射喷嘴装置2410包括从进给端2414朝(但不一直延伸至)输送端2416延伸的若干入口2418、2420。这些入口2418、2420接收不同相的材料,其在喷射喷嘴装置2410内雾化,以形成空气传播的混合物,混合物喷射到机器200的表面上。在所示实施例中,一个入口2418围绕、环绕或沿周向包绕其它入口2420延伸。入口2418可称为外入口,且入口2420可称为内入口。备选地,入口2418、2420可并排或以另一空间关系设置。尽管仅示出了两个入口2418、2420,但可提供两个以上的入口。
入口2418、2420可分别与喷射系统的不同导管单独地流体联接,喷射系统将不同相的材料供应至喷射喷嘴装置2410。这些导管可延伸穿过接近工具100中的单独导管或与单独导管联接,导管与不同的入口2418、2420单独联接。这保持不同相的材料与彼此分开,直到材料在喷射喷嘴装置2410内组合和雾化。
喷射喷嘴装置2410包括雾化区壳体2422,其与入口2418、2420流体地联接。例如,入口2418、2420可在壳体2422的内部腔处或内终止且开放,如图24中所示。雾化区壳体2422包括外壳体,其从入口2418、2420朝向(但不一直至)喷射喷嘴装置2410的输送端2416延伸。雾化区壳体2422限定喷射喷嘴装置2410中的内部腔,入口2418、2420中的不同相的材料从入口2418、2420输送至该内部腔中。
环形入口2418将气体输送至雾化区壳体2422。陶瓷颗粒和液体的两相流体或混合物经由中心入口或管2420输送至雾化区壳体2422。陶瓷颗粒和液体的两相液滴在雾化区壳体2422中生成,且雾化气体加速从雾化区壳体2422到歧管或仓室壳体部分2424的两相液滴。在一个实施例中,雾化在液滴进入仓室壳体部分2424之前完成。
载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物在雾化区壳体2422中与气体混合期间雾化,以形成载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。载气中的陶瓷-液体液滴的该两相混合物流出雾化区壳体2422进入喷射喷嘴装置2410的仓室壳体部分2424。
仓室壳体部分2424是与雾化区壳体2422流体地联接的喷射喷嘴装置2410的壳体的另一部分。仓室壳体部分2424从雾化区壳体2422延伸至喷射喷嘴装置2410的输送端2416,且包括仓室腔2446。仓室壳体部分2424从雾化区壳体2422接收载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。
一个或多个输送喷嘴与仓室壳体部分2424流体地联接。在所示实施例中,喷射喷嘴装置2410包括十九个喷嘴2426,但可改为提供单个喷嘴或不同数量的两个或更多个喷嘴。
在所示实施例中,喷嘴2424定位或定向成风扇状布置,类似于图14和15中所示的装置1410的喷嘴1426。该布置可引起离开装置2410的载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物在设备200的喷射期间,相对于没有如图24中所示布置的喷嘴的装置,在较宽区域上延伸。
喷嘴2426终止于开口2432,其提供出口,经由出口,载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物从仓室壳体部分2424输送出装置2410,且到机器200的目标物体的一个或多个表面上作为机器200上的涂层或修复涂层。开口2432可为圆形开口,或具有另一形状。喷嘴2426可在0.5到三百磅每平方英寸的压力下输送载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。
在一个实施例中,喷嘴2426很小,使得喷嘴2426进一步雾化载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。移动穿过输送喷射装置2410的气体可将载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物朝表面传送出喷嘴2426,修复涂层由载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物形成在该表面上。
喷射喷嘴装置2410设计成提供用于至少两种流体介质的导管。第一流体是液体中的陶瓷颗粒的两相混合物,如,酒精中的氧化钇稳定的氧化锆颗粒。颗粒通常尺寸小于十微米,且尺寸可低至小于0.05微米。第二流体是雾化气体,其通过将液体中的陶瓷颗粒的两相混合物分解成相同液体(如酒精)和陶瓷颗粒的两相液滴来生成喷射。喷射喷嘴装置2410的导管设计成使得传递期间发生的流体蒸发很小或没有,使得两相陶瓷颗粒-液体介质的成分保存至喷嘴2426中雾化的区域,且生成陶瓷混合物的两相液滴,如,酒精和氧化钇稳定的氧化锆颗粒。液滴在材料输送至涂覆的零件上之前在喷射喷嘴装置2410内产生。陶瓷混合物经由其离开装置2410的输送喷嘴2426的开口操作成引导喷射,且控制喷射角和宽度,且从而提供一致的涂层。
在一个实施例中,装置2410的仓室壳体部分2424具有渐缩形状,使得陶瓷混合物经由其在雾化壳体部分2422与仓室壳体部分2424之间的交叉(图24中由平面A-A标记)处或附近(例如,仓室腔2446)流动的装置2410的内部腔的截面面积小于沿仓室腔2446的长度位于中间的平面B-B,其小于位于仓室腔2446的远端处的平面C-C。仓室腔2446的该渐缩形状可称为增大的渐缩形状,因为仓室腔2446的截面尺寸在沿中心轴线2412相比于进给端2414更接近输送端2416的距离处较大。仓室腔2446的增大的渐缩形状可提供从喷嘴2426喷射的陶瓷混合物材料(或其它材料)的更均匀的分布。例如,在使用喷射装置2410时,相比于使用一个或多个其它喷射装置时,离开每个喷嘴2426的材料的材料量和/或速率可彼此相等。
图25示出了雾化喷射喷嘴装置2510的另一个实施例的侧视图。喷射喷嘴装置2510可代表或用于替代图1至4中所示的喷射喷嘴装置110。喷射喷嘴装置2510具有从进给端2514到相对的输送端2516的伸长形状。喷射喷嘴装置2510由一个或多个壳体形成,壳体形成在进给端2514与输送端2516之间延伸的内部仓室腔2546。内部仓室腔2546将形成载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的材料流引导穿过且引导出喷射喷嘴装置2510。
喷射喷嘴装置2510包括从进给端2514朝(但不一直延伸至)输送端2516延伸的若干入口2518、2520。如本文所述,这些入口2518、2520接收不同相的材料,其在喷射喷嘴装置2510内雾化,以形成空气传播的混合物,混合物喷射到机器200的表面上。还如本文所述,在所示实施例中,一个入口2518围绕、环绕或沿周向包绕其它入口2520延伸。备选地,入口2518、2520可设置成另一空间关系,和/或可提供另一数量的入口。
喷射喷嘴装置2510包括雾化区壳体2522,其与入口2518、2520流体地联接。例如,入口2518、2520可在壳体2522的内部腔处或内终止且开放。雾化区壳体2522包括外壳体,其从入口2518、2520朝向(但不一直至)喷射喷嘴装置2510的输送端2516延伸。雾化区壳体2522限定喷射喷嘴装置2510中的内部腔,入口2518、2520中的不同相的材料从入口2518、2520输送至该内部腔中。
如本文所述,入口2518、2520可将气体和两相流体或浆料输送至雾化区壳体2522。来自入口2518的气体由来自雾化区壳体2522的两相混合物产生液滴,且加速从雾化区壳体2522到歧管或仓室壳体部分2524的两相液滴。在一个实施例中,雾化在液滴进入仓室壳体部分2524之前完成。
仓室壳体部分2524与雾化区壳体2522联接。仓室壳体部分2524从雾化区壳体2522延伸至喷射喷嘴装置2510的输送端2516,且包括仓室腔2546。仓室壳体部分2524从雾化区壳体2522接收载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。
一个或多个输送喷嘴与仓室壳体部分2524流体地联接。在所示实施例中,喷射喷嘴装置2510包括二十一个喷嘴2526,但可改为提供单个喷嘴或不同数量的两个或更多个喷嘴。
喷嘴2526终止于开口2532,其提供出口,经由出口,载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物从仓室壳体部分2524输送出装置2510,且到机器200的目标物体的一个或多个表面上而作为机器200上的涂层或修复涂层。开口2532可为圆形开口,或具有另一形状。喷嘴2526可在十到三百磅每平方英寸的压力下输送载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物,且在一个实施例中,对于混合物输送和气体输送两者,压力低于一百磅每平方英寸。如本文所述,在一个实施例中,喷嘴2526很小,使得喷嘴2526进一步雾化载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。移动穿过输送喷射装置2410的气体可将载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物朝表面传送出喷嘴2426,修复涂层由载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物形成在该表面上。每个喷嘴2526可具有喷嘴2526的长度(从仓室腔2546到开口2532之间的交叉)与开口2532的直径的相同(制造公差内)比率,以提供跨过所有喷嘴2526(相对于本文所述的一个或多个其它喷射装置)的载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的更均匀分布。
在所示实施例中,仓室壳体部分2524和仓室腔2546具有弯曲形状。例如,装置2510在端部2514、2516之间沿轴线2512伸长。仓室壳体部分2524和/或仓室腔2546具有相对于轴线2512的凸出弯部或形状。例如,壳体部分2524和仓室腔2546两者远离轴线2512弯曲。仓室壳体部分2524的该凸出形状也引起喷嘴2524定位或定向成风扇状布置,类似于图14和15中所示的装置1410的喷嘴1426。该布置可引起离开装置2510的陶瓷混合物相对于没有如图25中所示布置的喷嘴的装置,在设备200的喷射期间在较宽区域上延伸。
如上文结合其它喷射喷嘴装置所述,喷射喷嘴装置2510设计成提供用于至少两种流体介质的导管。陶瓷混合物经由其离开装置2510的输送喷嘴2526的开口2532操作成引导喷射,且控制喷射角和宽度,且从而提供一致的涂层。
在一个实施例中,装置2510的仓室壳体部分2524也具有增大的渐缩形状。例如,陶瓷混合物经由其在雾化壳体部分2522与仓室壳体部分2524(图25中由平面A-A标记)之间的交叉处或附近(例如,仓室腔2546)流动的装置2510的内部腔的截面面积小于沿仓室腔2546的长度位于中间的平面B-B处的截面面积,其小于位于仓室腔2546的远端处的平面C-C处的截面面积。仓室腔2546的增大的渐缩形状可提供从喷嘴2526喷射的陶瓷混合物材料(或其它材料)的更均匀的分布。例如,在使用喷射装置2510时,相比于使用一个或多个其它喷射装置时,离开每个喷嘴2526的材料的材料量和/或速率可彼此相等。
图26示出了雾化喷射喷嘴装置2610的另一个实施例的侧视图。如上文结合其它喷射喷嘴装置所述,喷射喷嘴装置2610设计成提供用于至少两种流体介质的导管。喷射喷嘴装置2610可代表或用于替代图1至4中所示的喷射喷嘴装置110。喷射喷嘴装置2610具有从进给端2614到相对的输送端2616的伸长形状。喷射喷嘴装置2610由一个或多个壳体形成,壳体形成在进给端2614与输送端2616之间延伸的内部仓室腔2646。内部仓室腔2646将形成载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的材料流引导穿过且引导出喷射喷嘴装置2610。
喷射喷嘴装置2610包括从进给端2614朝(但不一直延伸至)输送端2616延伸的若干入口2618、2620。如本文所述,这些入口2618、2620接收不同相的材料,其在喷射喷嘴装置2610内雾化,以形成空气传播的混合物,混合物喷射到机器200的表面上。还如本文所述,在所示实施例中,一个入口2618围绕、环绕或沿周向包绕其它入口2620延伸。备选地,入口2618、2620可设置成另一空间关系,和/或可提供另一数量的入口。
喷射喷嘴装置2610包括雾化区壳体2622,其与入口2618、2620流体地联接。例如,入口2618、2620可在壳体2622的内部腔处或内终止且开放。雾化区壳体2622包括外壳体,其从入口2618、2620朝向(但不一直至)喷射喷嘴装置2610的输送端2616延伸。
如本文所述,入口2618、2620可将气体和两相流体或浆料输送至雾化区壳体2622。气体加速从雾化区壳体2622到歧管或仓室壳体部分2624的两相液滴。在一个实施例中,雾化在液滴进入仓室壳体部分2624之前完成。
仓室壳体部分2624与雾化区壳体2622联接。仓室壳体部分2624从雾化区壳体2622延伸至喷射喷嘴装置2610的输送端2616,且包括仓室腔2646。仓室壳体部分2624从雾化区壳体2622接收载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。
一个或多个输送喷嘴2626与仓室壳体部分2624流体地联接。在所示实施例中,喷射喷嘴装置2610包括二十一个喷嘴2626,但可改为提供单个喷嘴或不同数量的两个或更多个喷嘴。
喷嘴2626终止于开口2632,其提供出口,经由出口,载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物从仓室壳体部分2624输送出装置2610,且到机器200的目标物体的一个或多个表面上而作为机器200上的涂层或修复涂层。开口2632可为圆形开口,或具有另一形状。喷嘴2626可在十到三百磅每平方英寸的压力下输送载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物,且在一个实施例中,对于混合物输送和气体输送,压力低于一百磅每平方英寸。如本文所述,在一个实施例中,喷嘴2626很小,使得喷嘴2626进一步雾化载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。移动穿过输送喷射装置2610的气体可将载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物朝表面传送出喷嘴2626,修复涂层由载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物形成在该表面上。每个喷嘴2626可具有喷嘴2626的长度(从仓室腔2646到开口2632之间的交叉)与开口2632的直径的相同(制造公差内)纵横比,以提供跨过所有喷嘴2626(相对于本文所述的一个或多个其它喷射装置)的载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的更均匀分布。可选地,另一纵横比可用于一个或所有喷嘴2626。
在所示实施例中,仓室腔2646具有弯曲形状。例如,仓室腔2646具有凸出形状,类似于上文结合喷射喷嘴装置2510的仓室腔2546所述。该凸出形状也引起喷嘴2624定位或定向成风扇状布置,类似于图14和15中所示的装置1410的喷嘴1426。该布置可引起离开装置2610的陶瓷混合物相对于没有如图26中所示布置的喷嘴的装置,在设备200的喷射期间在较宽区域上延伸。
在一个实施例中,装置2610的仓室腔2646具有沿仓室腔2646的长度变化的尺寸或形状。例如,陶瓷混合物经由其在雾化壳体部分2622与仓室壳体部分2624之间的交叉(图26中由平面A-A标记)处或附近(例如,仓室腔2646)流动的装置2610的内部腔的截面面积大于沿仓室腔2646的长度位于更接近输送端2616的平面B-B处的截面面积,其小于位于仓室腔2646的远端处的平面C-C处的截面面积。仓室腔2646的变化的尺寸可提供从喷嘴2626喷射的陶瓷混合物的甚至更均匀分布。例如,在使用喷射装置2610时,相比于使用一个或多个其它喷射装置时,离开每个喷嘴2626的材料的材料量和/或速率可彼此相等。
图27示出了雾化喷射喷嘴装置2710的另一个实施例的侧视图。如上文结合其它喷射喷嘴装置所述,喷射喷嘴装置2710设计成提供用于至少两种流体介质的导管。喷射喷嘴装置2710可代表或用于替代图1至4中所示的喷射喷嘴装置110。喷射喷嘴装置2710具有从进给端2714到相对的输送端2716沿轴线2712的伸长形状。喷射喷嘴装置2710由一个或多个壳体形成,壳体形成在进给端2714与输送端2716之间延伸的内部仓室腔2746。内部仓室腔2746将形成载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的材料流引导穿过且引导出喷射喷嘴装置2710。
喷射喷嘴装置2710包括从进给端2714朝(但不一直延伸至)输送端2716向内延伸的若干入口2718、2720。如本文所述,这些入口2718、2720接收不同相的材料,其在喷射喷嘴装置2710内雾化,以形成载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物,其喷射到机器200的表面上。还如本文所述,在所示实施例中,一个入口2718围绕、环绕或沿周向包绕其它入口2720延伸。备选地,入口2718、2720可设置成另一空间关系,和/或可提供另一数量的入口。
喷射喷嘴装置2710包括保持仓室腔2746的一部分的雾化区壳体2722,其与入口2718、2720流体地联接。例如,入口2718、2720可在壳体2722的内部腔处或内终止且开放。
如本文所述,入口2718、2720可将气体和两相流体或浆料输送至雾化区壳体2722中的仓室腔2746。气体加速从雾化区壳体2722到歧管或仓室壳体部分2724中的仓室腔2746的一部分的两相液滴。在一个实施例中,雾化在液滴进入仓室壳体部分2724之前完成。
仓室壳体部分2724与雾化区壳体2722联接。仓室壳体部分2724从雾化区壳体2722延伸至喷射喷嘴装置2710的输送端2716。仓室壳体部分2724从雾化区壳体2722接收载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。
一个或多个输送喷嘴2726与仓室壳体部分2724中的仓室腔2746流体地联接。在所示实施例中,喷射喷嘴装置2710包括二十一个喷嘴2726,但可改为提供单个喷嘴或不同数量的两个或更多个喷嘴。
喷嘴2726终止于开口2732,其提供出口,经由出口,载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物从仓室壳体部分2724输送出装置2710,且到机器200的目标物体的一个或多个表面上而作为机器200上的涂层或修复涂层。开口2732可为圆形开口,或具有另一形状。喷嘴2726可在十到三百磅每平方英寸的压力下输送载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物,且在一个实施例中,对于混合物输送和气体输送两者,压力低于一百磅每平方英寸。如本文所述,在一个实施例中,喷嘴2726很小,使得喷嘴2726进一步雾化载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。移动穿过输送喷射装置2710的气体可将载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物朝表面传送出喷嘴2726,修复涂层由载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物形成在该表面上。每个喷嘴2726可具有喷嘴2726的长度(从仓室腔2746到开口2732之间的交叉)与开口2732的直径的相同(制造公差内)比率,以提供跨过所有喷嘴2726(相对于本文所述的一个或多个其它喷射装置)的载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的更均匀分布。
在所示实施例中,仓室腔2746具有弯曲形状,类似于上文所述的仓室腔2546和2646。仓室腔2746也具有减小的渐缩,类似于上文所述的仓室腔1246。例如,内部腔2746的截面面积从壳体部分2722、2724的交叉处或附近的位置到输送端2716处或附近的位置减小。壳体部分2722、2724之间的交叉附近或交叉处的平面A-A处的仓室腔2746的截面面积大于沿仓室腔2746的长度在中间的平面B-B处的室2746的截面面积,其大于位于仓室腔2746的远端处的平面C-C处的室2746的截面面积。仓室腔2746的减小尺寸可提供从喷嘴2726喷射的陶瓷混合物材料(或其它材料)的更均匀的分布。例如,在使用喷射装置2710时,相比于使用一个或多个其它喷射装置时,离开每个喷嘴2726的材料的材料量和/或速率可彼此相等。
图28示出了雾化喷射喷嘴装置2810的另一个实施例的侧视图。如上文结合其它喷射喷嘴装置所述,喷射喷嘴装置2810设计成提供用于至少两种流体介质的导管。喷射喷嘴装置2810可代表或用于替代图1至4中所示的喷射喷嘴装置110。喷射喷嘴装置2810具有从进给端2814到相对的输送端2816沿轴线2812的伸长形状。喷射喷嘴装置2810由一个或多个壳体形成,壳体形成在进给端2814与输送端2816之间延伸的内部仓室腔2846。内部仓室腔2846将形成载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的材料流引导穿过且引导出喷射喷嘴装置2810。
喷射喷嘴装置2810包括从进给端2814朝(但不一直延伸至)输送端2816向内延伸的若干入口2818、2820。如本文所述,这些入口2818、2820接收不同相的材料,其在喷射喷嘴装置2810内雾化,以形成载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物,其喷射到机器200的表面上。还如本文所述,在所示实施例中,一个入口2818围绕、环绕或沿周向包绕其它入口2820延伸。备选地,入口2818、2820可设置成另一空间关系,和/或可提供另一数量的入口。
喷射喷嘴装置2810包括保持仓室腔2846的一部分的雾化区壳体2822,其与入口2818、2820流体地联接。例如,入口2818、2820可在壳体2822的内部腔处或内终止且开放。
如本文所述,入口2818、2820可将气体和两相流体或浆料输送至雾化区壳体2822中的仓室腔2846。气体加速从雾化区壳体2822到歧管或仓室壳体部分2824中的仓室腔2846的一部分的两相液滴。在一个实施例中,雾化在液滴进入仓室壳体部分2824之前完成。
仓室壳体部分2824与雾化区壳体2822联接。仓室壳体部分2824从雾化区壳体2822延伸至喷射喷嘴装置2810的输送端2816。仓室壳体部分2824从雾化区壳体2822接收载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。
一个或多个输送喷嘴2826与仓室壳体部分2824中的仓室腔2846流体地联接。在所示实施例中,喷射喷嘴装置2810包括二十一个喷嘴2826,但可改为提供单个喷嘴或不同数量的两个或更多个喷嘴。
喷嘴2826终止于开口2832,其提供出口,经由出口,载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物从仓室壳体部分2824输送出装置2810,且到机器200的目标物体的一个或多个表面上而作为机器200上的涂层或修复涂层。开口2832可为圆形开口,或具有另一形状。喷嘴2826可在十到三百磅每平方英寸的压力下输送载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物,且在一个实施例中,对于混合物输送和气体输送两者,压力低于一百磅每平方英寸。如本文所述,在一个实施例中,喷嘴2826很小,使得喷嘴2826进一步雾化载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。移动穿过输送喷射装置2810的气体可将载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物朝表面传送出喷嘴2826,修复涂层由载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物形成在该表面上。每个喷嘴2826可具有喷嘴2826的长度(从仓室腔2846到开口2832之间的交叉)与开口2832的直径的相同(制造公差内)比率,以提供跨过所有喷嘴2826(相对于本文所述的一个或多个其它喷射装置)的载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的更均匀分布。
类似于图14中所示的喷嘴1426,喷嘴2826相对于中心轴线2812定向成不同的角。输送喷嘴2826的这些定向提供了喷嘴2826的风扇状布置。该布置可相对于喷嘴2826的一个或多个其它定向提供由离开喷嘴2826的多相混合物喷射的较大覆盖面积。
在所示实施例中,仓室腔2846具有壳体部分2824中的增大的渐缩部分2801和减小的渐缩部分2803。仓室腔2846的截面面积在增大部分2801中随着沿中心轴线2812从进给端2814的位置增大而增大。类似于上文所述的仓室腔1246,仓室腔2846的截面面积在增大部分2803中随着沿中心轴线2812从进给端2814的位置增大而减小。发明人发现,组合直接在彼此附近的增大和减小的渐缩部分2801、2803可经由喷嘴2826,相对于不包括直接抵靠彼此的增大和减小的渐缩部分2801、2803的仓室腔,提供载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的更均匀分布。
图29示出了雾化喷射喷嘴装置2910的另一个实施例的侧视图。如上文结合其它喷射喷嘴装置所述,喷射喷嘴装置2910设计成提供用于至少两种流体介质的导管。喷射喷嘴装置2910可代表或用于替代图1至4中所示的喷射喷嘴装置110。喷射喷嘴装置2910具有从进给端2914到相对的输送端2916沿轴线2912的伸长形状。喷射喷嘴装置2910由一个或多个壳体形成,壳体形成在进给端2914与输送端2916之间延伸的内部仓室腔2946。内部仓室腔2946将形成载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的材料流引导穿过且引导出喷射喷嘴装置2910。
喷射喷嘴装置2910包括从进给端2914朝(但不一直延伸至)输送端2916向内延伸的若干入口2918、2920。如本文所述,这些入口2918、2920接收不同相的材料,其在喷射喷嘴装置2910内雾化,以形成空气传播的混合物,混合物喷射到机器200的表面上。还如本文所述,在所示实施例中,一个入口2918围绕、环绕或沿周向包绕其它入口2920延伸。备选地,入口2918、2920可设置成另一空间关系,和/或可提供另一数量的入口。
喷射喷嘴装置2910包括保持仓室腔2946的一部分的雾化区壳体2922,其与入口2918、2920流体地联接。例如,入口2918、2920可在壳体2922的内部腔处或内终止且开放。
如本文所述,入口2918、2920可将气体和两相流体或浆料输送至雾化区壳体2922中的仓室腔2946。气体加速从雾化区壳体2922到歧管或仓室壳体部分2924中的仓室腔2946的一部分的两相液滴。在一个实施例中,雾化在液滴进入仓室壳体部分2924之前完成。
仓室壳体部分2924与雾化区壳体2922联接。仓室壳体部分2924从雾化区壳体2922延伸至喷射喷嘴装置2910的输送端2916。仓室壳体部分2924从雾化区壳体2922接收载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。
一个或多个输送喷嘴2926与仓室壳体部分2924中的仓室腔2946流体地联接。在所示实施例中,喷射喷嘴装置2910包括二十一个喷嘴2926,但可改为提供单个喷嘴或不同数量的两个或更多个喷嘴。
喷嘴2926终止于开口2932,其提供出口,经由出口,载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物从仓室壳体部分2924输送出装置2910,且到机器200的目标物体的一个或多个表面上而作为机器200上的涂层或修复涂层。开口2932可为圆形开口,或具有另一形状。喷嘴2926可在十到三百磅每平方英寸的压力下输送载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物,且在一个实施例中,对于混合物输送和气体输送两者,压力低于一百磅每平方英寸。如本文所述,在一个实施例中,喷嘴2926很小,使得喷嘴2926进一步雾化载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。移动穿过输送喷射装置2910的气体可将载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物朝表面传送出喷嘴2926,修复涂层由载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物形成在该表面上。每个喷嘴2926可具有喷嘴2926的长度(从仓室腔2946到开口2932之间的交叉)与开口2932的直径的相同(制造公差内)比率,以提供跨过所有喷嘴2926(相对于本文所述的一个或多个其它喷射装置)的载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的更均匀分布。
类似于图14中所示的喷嘴1426,喷嘴2926相对于中心轴线2912定向成不同的角。输送喷嘴2926的这些定向提供了喷嘴2926的风扇状布置。该布置可提供由离开喷嘴2926的多相混合物喷射相对于喷嘴2926的一个或多个其它定向的较大覆盖面积。
在所示实施例中,类似于上文所述的仓室腔2846,仓室腔2946沿仓室腔2946的长度朝输送端2916,具有增大的渐缩部分,后接减小的渐缩部分。然而,相比于仓室腔2846,仓室腔2946包括弯曲的外表面。图28中所示的仓室腔2846具有喷射装置2810内的平的锥状外表面2805。然而,图29中所示的仓室腔2946具有弯曲的外表面2905。仓室腔2946的该弯曲形状有助于经由仓室腔2946,相对于具有较平的表面的仓室腔,提供载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物或载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的组分的甚至更均匀的流。
图30示出了雾化喷射喷嘴装置3010的另一个实施例的侧视图。如上文结合其它喷射喷嘴装置所述,喷射喷嘴装置3010设计成提供用于至少两种流体介质的导管。喷射喷嘴装置3010可代表或用于替代图1至4中所示的喷射喷嘴装置110。喷射喷嘴装置3010具有从进给端3014到相对的输送端3016沿轴线3012的伸长形状。喷射喷嘴装置3010由一个或多个壳体形成,壳体形成在进给端3014与输送端3016之间延伸的内部仓室腔3046。内部仓室腔3046将形成载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的材料流引导穿过且引导出喷射喷嘴装置3010。
喷射喷嘴装置3010包括从进给端3014朝(但不一直延伸至)输送端3016向内延伸的若干入口3018、3020。如本文所述,这些入口3018、3020接收不同相的材料,其在喷射喷嘴装置3010内雾化,以形成空气传播的混合物,混合物喷射到机器200的表面上。还如本文所述,在所示实施例中,一个入口3018围绕、环绕或沿周向包绕其它入口3020延伸。备选地,入口3018、3020可设置成另一空间关系,和/或可提供另一数量的入口。
喷射喷嘴装置3010包括保持仓室腔3046的一部分的雾化区壳体3022,其与入口3018、3020流体地联接。例如,入口3018、3020可在壳体3022的内部腔处或内终止且开放。
如本文所述,入口3018、3020可将气体和两相流体或浆料输送至雾化区壳体3022中的仓室腔3046。气体加速从雾化区壳体3022到歧管或仓室壳体部分3024中的仓室腔3046的一部分的两相液滴。在一个实施例中,雾化在液滴进入仓室壳体部分3024之前完成。
仓室壳体部分3024与雾化区壳体3022联接。仓室壳体部分3024从雾化区壳体3022延伸至喷射喷嘴装置3010的输送端3016。仓室壳体部分3024从雾化区壳体3022接收载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。
一个或多个输送喷嘴3026与仓室壳体部分3024中的仓室腔3046流体地联接。在所示实施例中,喷射喷嘴装置3010包括二十一个喷嘴3026,但可改为提供单个喷嘴或不同数量的两个或更多个喷嘴。
喷嘴3026终止于开口3032,其提供出口,经由出口,载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物从仓室壳体部分3024输送出装置3010,且到机器200的目标物体的一个或多个表面上而作为机器200上的涂层或修复涂层。开口3032可为圆形开口,或具有另一形状。喷嘴3026可在十到三百磅每平方英寸的压力下输送载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物,且在一个实施例中,对于混合物输送和气体输送两者,压力低于一百磅每平方英寸。如本文所述,在一个实施例中,喷嘴3026很小,使得喷嘴3026进一步雾化载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。移动穿过输送喷射装置3010的气体可朝表面将混合相混合物传送出喷嘴3026,修复涂层由混合相混合物形成到该表面上。每个喷嘴3026可具有喷嘴3026的长度(从仓室腔3046到开口3032之间的交叉)与开口3032的直径的相同(制造公差内)比率,以提供跨过所有喷嘴3026(相对于本文所述的一个或多个其它喷射装置)的混合相混合物的更均匀分布。
类似于图14中所示的喷嘴1426,喷嘴3026相对于中心轴线3012定向成不同的角。输送喷嘴3026的这些定向提供了喷嘴3026的风扇状布置。该布置可相对于喷嘴3026的一个或多个其它定向提供由离开喷嘴3026的多相混合物喷射的较大覆盖面积。
在所示实施例中,仓室腔3046具有增大的渐缩部分3001和减小的渐缩部分3003,其沿仓室腔3046的长度朝输送端3016由恒定面积的部分3005分开。增大的渐缩部分3001可类似于仓室腔2846的增大的渐缩部分2801,且减小的渐缩部分3003可类似于图28中所示的仓室腔2846的减小的渐缩部分2803。
然而,相比于仓室腔2846,仓室腔3046还包括增大的渐缩部分3001与减小的渐缩部分3003之间的恒定的截面面积部分3005。恒定截面面积部分3005与增大的渐缩部分3001和减小的渐缩部分3003中的每个交叉。恒定的截面面积部分3005包括部分3005中的所有位置的恒定截面面积(在垂直于中心轴线3012的平面中)。恒定截面面积部分3005形成仓室腔3046中的扩散区,其允许载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的组分与彼此进一步混合。这可导致仓室腔3046中的组分相对于不包括恒定面积部分3005的仓室腔更均一或均匀的混合。
图31示出了雾化喷射喷嘴装置3110的另一个实施例的侧视图。如上文结合其它喷射喷嘴装置所述,喷射喷嘴装置3110设计成提供用于至少两种流体介质的导管。喷射喷嘴装置3110可代表或用于替代图1至4中所示的喷射喷嘴装置110。如图31中所示,喷射喷嘴装置3110包括其它喷射喷嘴装置的许多相同构件。
喷射喷嘴装置3110与本文所示和所述的其它喷射喷嘴装置之间的一个差别在于喷射喷嘴装置3110的仓室腔3146的尺寸和形状。相比于其它喷射喷嘴装置,仓室腔3146没有围绕装置3110的中心轴线3112的对称形状。仓室腔3146具有如图31中所示的非对称形状。该非对称形状形成仓室腔3146中的冲击板3101。冲击板3101是与喷嘴3026相对的中心轴线3112的一侧上的表面。冲击板3101相对于中心轴线3112定向成锐角。该板3101可有助于在仓室腔3146中进一步混合载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的组分。这可导致仓室腔3146中的组分相对于不包括冲击板3101的仓室腔更均一或均匀的混合。
图32示出了雾化喷射喷嘴装置3210的另一个实施例的侧视图。如上文结合其它喷射喷嘴装置所述,喷射喷嘴装置3210设计成提供用于至少两种流体介质的导管。喷射喷嘴装置3210可代表或用于替代图1至4中所示的喷射喷嘴装置110。如图32中所示,喷射喷嘴装置3210包括其它喷射喷嘴装置的许多相同构件。
喷射喷嘴装置3210与本文所示和所述的其它喷射喷嘴装置之间的一个差别在于喷射喷嘴装置3210的仓室腔3246的形状。相比于其它喷射喷嘴装置,仓室腔3246具有环形几何形状。内部本体3201位于仓室腔3246中,其中仓室腔3246环绕或包绕内部本体3201。在所示实例中,内部本体3201具有锥状形状,但可选可具有柱状或其它形状。内部本体3201可沿仓室腔3246的整个长度延伸(如图32中所示),或可沿仓室腔3246的长度仅部分地延伸。内部本体3201可与装置3210的壳体的输送端3016联接,或可在另一个位置与壳体连接。仓室腔3246与入口3018、3020流体地联接,以便形成混合物的多相组分接收到围绕内部本体3201的仓室腔3246中。
环形仓室腔3246可有助于输送或引导装置3210中的混合物至喷嘴3026的通道。由于内部本体3201的存在,故混合物具有在仓室腔3246内流动或移动的较小空间。这可增大仓室腔3246内的空气传播的混合物的压力,且/或减小构件引入装置3210的压力与混合物流入喷嘴3026中的压力之间的空气传播的混合物中的压降。
图33示出了雾化喷射喷嘴装置3310的另一个实施例的侧视图。如上文结合其它喷射喷嘴装置所述,喷射喷嘴装置3310设计成提供用于至少两种流体介质的导管。喷射喷嘴装置3310可代表或用于替代图1至4中所示的喷射喷嘴装置110。如图33中所示,喷射喷嘴装置3310包括其它喷射喷嘴装置的许多相同构件。
喷射喷嘴装置3310与本文所示和所述的其它喷射喷嘴装置之间的一个差别包括仓室腔3346的减小的渐缩尺寸和装置3310的壳体的外表面3301的增大的渐缩尺寸。仓室腔3346具有沿装置3310的长度减小的渐缩尺寸,而装置3310的外表面3301具有沿装置3310的相同长度的增大的渐缩尺寸。这导致仓室腔3346在更接近进给端3014(或更远离输送端3016)的位置处更接近外表面3301,且仓室腔3346在更远离进给端3014(或更接近输送端3016)的位置处更远离外表面3301。
仓室腔3346和外表面3301的不同渐缩形状导致更接近进给端3014的喷嘴2826的长度短于更接近输送端3016的喷嘴2826。在所示实施例中,两个喷嘴2826并不具有相同长度。这可导致从更接近进给端3014的喷嘴2826离开装置3310的混合物具有比从更接近输送端3016的喷嘴2826离开装置3310的混合物更大的压力。装置3310可能在从较短喷嘴2826接收涂层的机器200中的表面比其它表面更远离装置3310的情形下有用。
图34示出了雾化喷射喷嘴装置3410的另一个实施例的侧视图。如上文结合其它喷射喷嘴装置所述,喷射喷嘴装置3410设计成提供用于至少两种流体介质的导管。喷射喷嘴装置3410可代表或用于替代图1至4中所示的喷射喷嘴装置110。如图34中所示,喷射喷嘴装置3410包括其它喷射喷嘴装置的许多相同构件。
喷射喷嘴装置3410与本文所示和所述的其它喷射喷嘴装置之间的一个差别包括如图34中所述的具有鞍形、弓形或凹入的形状的装置3410的壳体的外表面3401。这导致更接近喷嘴2826的阵列的中间位置3303的喷嘴2826的长度短于更远离中间位置3303的喷嘴2826的长度。这可导致从更接近中间位置3303的喷嘴2826离开装置3410的混合物具有比从更远离中间位置3303的喷嘴2826离开装置3410的混合物更大的压力。
图35示出了雾化喷射喷嘴装置3510的另一个实施例的侧视图。如上文结合其它喷射喷嘴装置所述,喷射喷嘴装置3510设计成提供用于至少两种流体介质的导管。喷射喷嘴装置3510可代表或用于替代图1至4中所示的喷射喷嘴装置110。如图35中所示,喷射喷嘴装置3510包括其它喷射喷嘴装置的许多相同构件。
相比于本文所述的其它喷射喷嘴装置中的一些,喷射喷嘴装置3510包括环形仓室腔3546,其具有减小的渐缩形状,且包括内部本体或心轴3501。此外,喷射喷嘴装置3510的壳体的外部或外表面3503在更接近装置3510的输送端3016的位置处向外弯曲。内部本体或心轴3501可类似于图32中所示的内部本体或心轴3201。内部本体或心轴3501、3201之间的一个差别在于内部本体或心轴3501具有弯曲或凹入的外表面。这引起仓室腔3546在内部本体或心轴3501的长度的中部处或附近具有比沿内部本体或心轴3501的长度的其它位置更大的尺寸。装置3510的弯曲表面3503引起更接近输送端3016的喷嘴2826比更远离输送端3016的喷嘴2826更长。结果,较短的喷嘴2826可在高于较长喷嘴2826的压力下输送混合物。
在一个实施例中,雾化喷射喷嘴装置包括构造成接收用于形成涂层的不同相的材料的雾化区壳体部分。雾化区壳体定形成将不同相的材料混合成载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。该装置还包括与雾化壳体部分流体地联接且从雾化壳体部分延伸至输送端的仓室壳体部分。仓室壳体部分包括沿中心轴线伸长的内部仓室腔。仓室构造成从雾化区接收载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物。装置还包括与仓室腔流体地联接的一个或多个输送喷嘴。一个或多个输送喷嘴提供一个或多个出口,载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物从该一个或多个出口输送到目标物体的一个或多个表面上而作为目标物体上的涂层。
可选地,仓室壳体部分具有渐缩形状,其沿中心轴线从雾化区壳体部分到输送端按截面尺寸增大。
可选地,仓室腔具有渐缩形状,其沿中心轴线从雾化区壳体部分朝输送端按截面尺寸增大。
可选地,一个或多个输送喷嘴包括多个喷嘴,其沿相对于中心轴线成不同角定向的方向伸长。
可选地,仓室壳体部分具有从雾化壳体部分到输送端的凸出弯曲形状。
可选地,仓室腔具有从雾化壳体部分到输送端的凸出弯曲形状。
可选地,仓室腔具有雾化区壳体与仓室壳体部分之间的交叉处的第一位置处的第一截面面积、在更接近输送端的第二位置处的第二截面面积,以及在第一位置与第二位置之间的第三位置处的第三截面面积,其中第一截面面积和第二截面面积大于第三截面面积。
可选地,仓室腔具有雾化区壳体与仓室壳体部分之间的交叉处的第一位置处的第一截面面积、在更接近输送端的第二位置处的第二截面面积,以及在第一位置与第二位置之间的第三位置处的第三截面面积,其中第一截面面积小于第二截面面积和第三截面面积,且第三截面面积小于第二截面面积。
可选地,仓室壳体部分具有限定仓室腔的内表面,且其中内表面具有向外渐缩的第一锥状部分,以及在一个或多个输送喷嘴上游向内渐缩的第二锥状部分。
可选地,内表面具有柱状部分,其从第一锥状部分延伸至第二锥状部分。
可选地,仓室壳体部分具有限定仓室腔的内表面。内表面可具有弯曲部分,其在一个或多个输送喷嘴上游从中心轴线向外成弓形。
可选地,仓室壳体部分具有内表面,其限定仓室腔,且仓室腔具有围绕中心轴线的非对称形状。
可选地,仓室壳体的内表面包括定向成与中心轴线成锐角的冲击表面。
可选地,壳体部分中的仓室腔是包绕仓室腔内的内部本体的环形腔。
可选地,仓室壳体部分包括从中心轴线向外弯曲的外表面。
可选地,雾化区壳体部分、仓室壳体部分和一个或多个输送喷嘴尺寸适于插入涡轮发动机的一级喷嘴管道镜开口或二级喷嘴管道镜开口中的一个或多个中。
可选地,仓室壳体部分中的仓室提供来自一个或多个输送喷嘴的载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的液滴的输送,这产生液滴的喷射和目标物体上的涂层的均匀覆盖。
可选地,一个或多个输送喷嘴构造成将载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物喷射到目标物体的一个或多个表面上,以将涂层施加为均匀涂层。
在一个实施例中,一种系统包括雾化喷射喷嘴装置和设备控制器,设备控制器构造成在由雾化喷射喷嘴装置将载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物喷射到涡轮发动机中期间,控制雾化喷射喷嘴装置插入其中的涡轮发动机的旋转。
在一个实施例中,一种系统包括雾化喷射喷嘴装置和喷射控制器,喷射控制器构造成控制以下的一个或多个:提供至雾化喷射喷嘴装置的载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物的压力、提供至雾化喷射喷嘴装置的气体的压力、提供至雾化喷射喷嘴装置的浆料的流速、提供至雾化喷射喷嘴装置的气体的流速、浆料提供至雾化喷射喷嘴装置的暂时持续时间、气体提供至雾化喷射喷嘴装置的暂时持续时间、浆料提供至雾化喷射喷嘴装置的时间,或气体提供至雾化喷射喷嘴装置的时间。
如本文使用的以单数叙述且冠以词语“一个”或“一种”的元件或步骤应当理解为未排除多个所述元件或步骤,除非明确指出此类排除。此外,对本文所述主题的“一个实施例”的参照不旨在解释为排除也包含所述特征的附加实施例的存在。此外,除非明确相反指出,则实施例“包括”或“具有”带特定性质的元件或多个元件可包括不具有此性质的附加此类元件。
将理解的是,以上描述旨在为示范性而非限制性的。例如,上述实施例(和/或其方面)可与彼此组合使用。此外,可制作出许多改型来使特定情形或材料适于上文提出的主题的教导内容,而不脱离其范围。尽管本文所述的材料的大小和类型旨在限定公开的主题的参数,但它们绝不是限制性的,且为示例性实施例。本领域的技术人员在查阅以上描述时将清楚许多其它实施例。因此,本文所述的主题的范围应当参照所附权利要求连同此权利要求所属的等同方案的完整范围确定。在所附权利要求中,用语“包括”和“其中”用作相应用语“包括了”和“在其中”的通俗英文同义词。此外,在以下权利要求中,用语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记,且不旨在对其对象施加数字要求。此外,以下权利要求的限制并未以装置加功能的格式撰写,且不旨在基于35 U.S.C. § 112(f)理解,除非且直到此权利要求限制明确地使用短语“装置,其用于”后接没有其它结构的功能的声明。
本书面描述使用了实例来公开本文提到的主题的若干实施例,包括最佳模式,且还使本领域的普通技术人员能够实践公开主题的实施例,包括制作和使用装置或系统以及执行方法。本文所述的主题的专利范围由权利要求限定,且可包括本领域的普通技术人员想到的其它实例。如果此类其它实施例具有并非不同于权利要求的书面语言的结构元件,或如果它们包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构元件,则期望此类其它实例在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种雾化喷射喷嘴装置,包括:
构造成接收用于形成涂层的不同相的材料的雾化区壳体部分,所述雾化区壳体部分定形成将所述不同相的材料混合成载气中的陶瓷-液体液滴的两相混合物;
与所述雾化区壳体部分流体地联接且从所述雾化区壳体部分延伸至输送端的仓室壳体部分,所述仓室壳体部分包括内部仓室腔,所述内部仓室腔沿中心轴线伸长,所述仓室构造成从所述雾化区接收所述载气中的陶瓷-液体液滴的所述两相混合物;以及
与所述仓室腔流体地联接的一个或多个输送喷嘴,所述一个或多个输送喷嘴提供一个或多个出口,所述载气中的陶瓷-液体液滴的所述两相混合物从所述一个或多个出口输送到目标物体的一个或多个表面上而作为所述目标物体上的涂层。
2.根据权利要求1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述仓室壳体部分具有渐缩形状,其沿所述中心轴线从所述雾化区壳体部分到所述输送端按截面尺寸增大。
3.根据权利要求1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述仓室腔具有渐缩形状,其沿所述中心轴线从所述雾化区壳体部分朝所述输送端按截面尺寸增大。
4.根据权利要求1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述一个或多个输送喷嘴包括多个喷嘴,其沿相对于所述中心轴线成不同角定向的方向伸长。
5.根据权利要求1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述仓室壳体部分具有从所述雾化壳体部分到所述输送端的凸出弯曲形状。
6.根据权利要求1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述仓室腔具有从所述雾化壳体部分到所述输送端的凸出弯曲形状。
7.根据权利要求1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述仓室腔具有在所述雾化区壳体与所述仓室壳体部分之间的交叉处的第一位置处的第一截面面积、在更接近所述输送端的第二位置处的第二截面面积、以及在所述第一位置与所述第二位置之间的第三位置处的第三截面面积,其中所述第一截面面积和所述第二截面面积大于所述第三截面面积。
8.根据权利要求1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述仓室腔具有在所述雾化区壳体与所述仓室壳体部分之间的交叉处的第一位置处的第一截面面积、在更接近所述输送端的第二位置处的第二截面面积、以及在所述第一位置与所述第二位置之间的第三位置处的第三截面面积,其中所述第一截面面积小于所述第二截面面积和所述第三截面面积,且所述第三截面面积小于所述第二截面面积。
9.根据权利要求1所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述仓室壳体部分具有限定所述仓室腔的内表面,所述内表面具有向外渐缩的第一锥状部分,以及在所述一个或多个输送喷嘴上游向内渐缩的第二锥状部分。
10.根据权利要求9所述的雾化喷射喷嘴装置,其中,所述内表面具有柱状部分,其从所述第一锥状部分延伸至所述第二锥状部分。
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