CN109943798B - 一种超音速火焰喷涂设备及其喷涂方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油漆喷涂技术领域，且公开了一种超音速火焰喷涂设备，包括底座，所述底座上固定安装有送粉器、供氧器、燃料输送器、冷却机构以及喷枪，所述送粉器、供氧器以及燃料输送器的输出端均于喷枪连通。所述喷枪包括主体，所述主体的内部开设有燃烧室，且主体上贯穿设置有与燃烧室连通的氧气管以及燃料管，所述主体上还贯穿设置有与燃烧室连通的喷管。本发明通过设置冷却机构，相比较传统的水冷机构，本发明中，采用氢气传热，相比较水来说，氢气吸收的热量更多，传热效果也更加好，从而大大的提高了喷枪冷却的速度，相比较传统的喷枪，可以增加工作时间30％以上，从而解决了，传统的喷枪在使用一段时间后，就需要关闭，非常影响喷涂效率。

Description

一种超音速火焰喷涂设备及其喷涂方法

技术领域

本发明涉及油漆喷涂技术领域，具体为一种超音速火焰喷涂设备及其喷涂方法。

背景技术

超音速火焰是利用丙烷、丙烯等碳氢系燃气或氢气与高压氧气在燃烧室内，或在特殊的喷嘴中燃烧产生的高温、高速燃烧焰流，燃烧焰流速度可达五马赫(1500m/s)以上。通常被称作HVOF(High-velocityoxygen-fuel)。将粉末轴向送进该火焰，可以将喷涂粒子加热至熔化或半熔化状态，并加速到高达300-500m/s，甚至更高的速度，从而获得结合强度高、致密的高质量的涂层。超音速火焰速度很高，但温度相对较低，对于WC-Co系硬质合金，可以有效地抑制WC在喷涂过程中的分解，涂层不仅结合强度高，且致密，耐磨损性能优越，其耐磨损性能大幅度超过等离子喷涂层，与爆炸喷涂层相当，也超过了电镀硬铬层、喷熔层。

在传统的超音速火焰喷涂设备中配置一个水冷装置，采用水冷的方式，对喷枪进行水冷散热，从而避免喷枪因为内饰剧烈燃烧的燃料，从而导致温度升高从而出现的损坏的情况，虽然，采用水冷装置可以有效的喷枪的温度进行冷却，但是水冷的效果始终有限，不是最佳的冷却方式，因此，传统的喷枪在使用一段时间后，就需要关闭，非常影响喷涂效率。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种超音速火焰喷涂设备及其喷涂方法，解决了现有技术中传统的喷枪在使用一段时间后，就需要关闭，非常影响喷涂效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超音速火焰喷涂设备，包括底座，所述底座上固定安装有送粉器、供氧器、燃料输送器、冷却机构以及喷枪，所述送粉器、供氧器以及燃料输送器的输出端均于喷枪连通。

所述喷枪包括主体，所述主体的内部开设有燃烧室，且主体上贯穿设置有与燃烧室连通的氧气管以及燃料管，所述主体上还贯穿设置有与燃烧室连通的喷管，所述燃烧室与喷管之间贯穿设置有入料管，所述入料管与送粉器的输出端连通，所述氧气管以及燃料管分别与燃料输送器以及供养器连通，所述主体的内部并位于燃烧室的外侧设置有冷却管。

所述冷却机构包括箱体，所述箱体的内部开设有空腔，所述箱体的空腔内，通过隔板分割成两个互不相通的腔室，其中一个腔室内设置有压缩机，另一个所述腔室内固定安装有套管，所述套管的内部滑动安装有可升降的活塞，所述活塞与且套管的内壁底部固定安装有液压推杆，所述液压推杆的输出端与活塞的底部固定连接，所述套管的一端设置有冷却管，所述冷却管贯穿箱体并延伸至喷枪的内部，所述套管上还贯穿设置有导管，所述导管与冷却管上均设置有止回阀，设置有压缩机的腔室内还设置有冷凝管，所述冷凝管的一端与冷却管连通，所述压缩机的输出端穿出箱体并在箱体的外部与换热器连通，所述换热器的输出端重新延伸至压缩机所在的腔室内。所述压缩机所在的腔室内填充有冷却介质。

优选的，所述主体的内部并位于燃烧室的外侧设置有环形的冷却腔，所述冷却管位于冷却腔的内部。

优选的，所述冷却管包括内管和外管，所述冷却管远离套管的一端呈密封状，且内管在密封处与外管连通。

优选的，所述冷却介质为氢气。

优选的，所述换热器呈连续的弯曲管状结构，所述换热器采用铜制，且换热器与压缩机之间设置有膨胀阀，所述换热器与导管之间设置有节流阀。

本发明还提供了一种超音速火焰喷涂设备的使用方法，其特征在于，包括以下使用步骤：

步骤1,对设备进行检测，并且对设备进行连接，使喷枪与底座上的各种设备进行连接。

步骤2，开启喷枪同时开启送粉器，以及冷却机构。

步骤3，冷却机构在工作时，需要对冷却机构上的换热器进行冷却。

进一步的，在步骤1中，将氧气管与供氧器的输出端连通，将入料管与送粉器的输出端连通，燃料管与燃料输送器的输出端连通。

进一步的，在步骤S3中，在对换热器进行冷却时，采用喷淋的方法向换热器喷洒酒精或者是水。

进一步的，在步骤1中，将氧气管与供氧器的输出端连通，将入料管与送粉器的输出端连通，燃料管与燃料输送器的输出端连通。

本发明提供了一种超音速火焰喷涂设备。具备以下有益效果：

(1)、本发明通过设置冷却机构，相比较传统的水冷机构，本发明中，采用氢气传热，相比较水来说，氢气吸收的热量更多，传热效果也更加好，从而大大的提高了喷枪冷却的速度，相比较传统的喷枪，可以增加工作时间30％以上，从而解决了，传统的喷枪在使用一段时间后，就需要关闭，非常影响喷涂效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明箱体的剖面图；

图3为本发明喷枪的结构剖面图；

图4为本发明套管的剖面图；

图5为本发明冷却管封闭段的剖面图。

图中：1底座、2送粉器、3供氧器、4燃料输送器、5冷却机构、501箱体、502隔板、503压缩机、504套管、505活塞、506液压推杆、507导管、508止回阀、509冷凝管、510换热器、6喷枪、601主体、602燃烧室、603氧气管、604燃料管、605喷管、606入料管、7冷却管、701内管、702外管、8膨胀阀、9节流阀。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，本发明提供一种技术方案：一种超音速火焰喷涂设备，包括底座1，所述底座1上固定安装有送粉器2、供氧器3、燃料输送器4、冷却机构5以及喷枪6，所述送粉器2、供氧器3以及燃料输送器4的输出端均于喷枪6连通。

所述喷枪6包括主体601，所述主体601的内部开设有燃烧室602，且主体601上贯穿设置有与燃烧室602连通的氧气管603以及燃料管604，所述主体601上还贯穿设置有与燃烧室602连通的喷管605，所述燃烧室602与喷管605之间贯穿设置有入料管606，所述入料管606与送粉器2的输出端连通，所述氧气管603以及燃料管604分别与燃料输送器4以及供养器3连通，所述主体601的内部并位于燃烧室602的外侧设置有冷却管7。主体601的内部并位于燃烧室602的外侧设置有环形的冷却腔，所述冷却管7位于冷却腔的内部。冷却管7包括内管701和外管702，所述冷却管7远离套管504的一端呈密封状，且内管701在密封处与外管702连通。

所述冷却机构5包括箱体501，所述箱体501的内部开设有空腔，所述箱体501的空腔内，通过隔板502分割成两个互不相通的腔室，其中一个腔室内设置有压缩机503，另一个所述腔室内固定安装有套管504，所述套管504的内部滑动安装有可升降的活塞505，所述活塞505与且套管504的内壁底部固定安装有液压推杆506，所述液压推杆506的输出端与活塞505的底部固定连接，所述套管504的一端设置有冷却管7，所述冷却管7贯穿箱体501并延伸至喷枪6的内部，所述套管504上还贯穿设置有导管507，所述导管507与冷却管7上均设置有止回阀508，设置有压缩机503的腔室内还设置有冷凝管509，所述冷凝管509的一端与冷却管7连通，所述压缩机503的输出端穿出箱体501并在箱体501的外部与换热器510连通，所述换热器510的输出端重新延伸至压缩机503所在的腔室内。所述压缩机503所在的腔室内填充有冷却介质。冷却介质为氢气。换热器510呈连续的弯曲管状结构，所述换热器510采用铜制，且换热器510与压缩机503之间设置有膨胀阀8，所述换热器510与导管507之间设置有节流阀9。

在使用时，包括以下使用步骤：

步骤1,对设备进行检测，并且对设备进行连接，使喷枪6与底座1上的各种设备进行连接。

步骤2，开启喷枪6同时开启送粉器2，以及冷却机构5。

步骤3，冷却机构5在工作时，需要对冷却机构5上的换热器510进行冷却。在步骤1中，将氧气管603与供氧器3的输出端连通，将入料管606与送粉器2的输出端连通，燃料管604与燃料输送器4的输出端连通。

在步骤S3中，在对换热器510进行冷却时，采用喷淋的方法向换热器510喷洒酒精或者是水。

在本实施例中，在工作时，供氧器3以及燃料输送器4通过氧气管603和燃料管604输送氧气与燃料进入到燃烧室602的内部燃烧，从而产生高温，同时，送粉器2将粉料输送到燃烧室602与喷管605之间，从而被喷管605喷出，当喷管605喷出后，进行喷涂，并且在该过程中。冷却机构5内的液压推杆506会带动活塞505反复进行移动，冷却管7上的止回阀508使得氢气只能通过套管504进入到冷却管7的内部，另外，导管507上的止回阀508使得，氢气只能通过导管507进入到套管504的内部。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物。

Claims (5)

1.一种超音速火焰喷涂设备，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)上固定安装有送粉器(2)、供氧器(3)、燃料输送器(4)、冷却机构(5)以及喷枪(6)，所述送粉器(2)、供氧器(3)以及燃料输送器(4)的输出端均于喷枪(6)连通；

所述喷枪(6)包括主体(601)，所述主体(601)的内部开设有燃烧室(602)，且主体(601)上贯穿设置有与燃烧室(602)连通的氧气管(603)以及燃料管(604)，所述主体(601)上还贯穿设置有与燃烧室(602)连通的喷管(605)，所述燃烧室(602)与喷管(605)之间贯穿设置有入料管(606)，所述入料管(606)与送粉器(2)的输出端连通，所述氧气管(603)以及燃料管(604)分别与燃料输送器(4)以及供氧器 (3)连通，所述主体(601)的内部并位于燃烧室(602)的外侧设置有冷却管(7)；

所述冷却机构(5)包括箱体(501)，所述箱体(501)的内部开设有空腔，所述箱体(501)的空腔内，通过隔板(502)分割成两个互不相通的腔室，其中一个腔室内设置有压缩机(503)，另一个所述腔室内固定安装有套管(504)，所述套管(504)的内部滑动安装有可升降的活塞(505)，所述活塞(505)与且套管(504)的内壁底部固定安装有液压推杆(506)，所述液压推杆(506)的输出端与活塞(505)的底部固定连接，所述套管(504)的一端设置有冷却管(7)，所述冷却管(7)贯穿箱体(501)并延伸至喷枪(6)的内部，所述套管(504)上还贯穿设置有导管(507)，所述导管(507)与冷却管(7)上均设置有止回阀(508)，设置有压缩机(503)的腔室内还设置有冷凝管(509)，所述冷凝管(509)的一端与冷却管(7)连通，所述压缩机(503)的输出端穿出箱体(501)并在箱体(501)的外部与换热器(510)连通，所述换热器(510)的输出端重新延伸至压缩机(503)所在的腔室内，所述压缩机(503)所在的腔室内填充有冷却介质。

2.根据权利要求1所述的一种超音速火焰喷涂设备，其特征在于：所述主体(601)的内部并位于燃烧室(602)的外侧设置有环形的冷却腔，所述冷却管(7)位于冷却腔的内部。

3.根据权利要求2所述的一种超音速火焰喷涂设备，其特征在于：所述冷却管(7)包括内管(701)和外管(702)，所述冷却管(7)远离套管(504)的一端呈密封状，且内管(701)在密封处与外管(702)连通。

4.根据权利要求1所述的一种超音速火焰喷涂设备，其特征在于：所述冷却介质为氢气。

5.根据权利要求1所述的一种超音速火焰喷涂设备，其特征在于：所述换热器(510)呈连续的弯曲管状结构，所述换热器(510)采用铜制，且换热器(510)与压缩机(503)之间设置有膨胀阀(8)，所述换热器(510)与导管(507)之间设置有节流阀(9)。

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