CN111970808A - 一种圆周送粉式等离子发生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆周送粉式等离子发生器。一种圆周送粉式等离子发生器，包括喷嘴、下枪体、上枪体，下枪体、上枪体与绝缘块相连；钨极贯穿钨极座，并伸出至下枪体下方；钨极座通过固定座固定在上枪体上，钨极能相对下枪体上下移动；喷嘴在钨极底端的下方，下枪体与之间喷嘴之间有等离子炬室；布粉器与上方下枪体相连，布粉器下方与喷嘴相连接；布粉器与送粉管相通，送粉管固定安装在挡粉器上；送粉器设于布粉器下方，送粉器与布粉器相通，挡粉器设于送粉器与下枪体底部之间；送粉器、挡粉器外侧设有外罩。本发明通过布粉器和送粉器的优化设计，保证了合金粉末按照预定配比连续送人到等离子炬内，提高涂层成型质量，避免了喷嘴的堵塞现象。

Description

一种圆周送粉式等离子发生器

技术领域

本发明属于工程机械零件表面防护领域，具体地，涉及一种圆周送粉式等离子发生器。

背景技术

腐蚀磨损是造成工程机械关键摩擦副零件失效的主要原因。在提高材料耐磨性和耐蚀性的诸多技术中，等离子熔覆及喷涂技术以其高效、低耗、绿色等优点而被广泛采用。等离子涂层技术是利用等离子束辐照，通过迅速熔化合金粉末或线材，在基材表面熔覆一层具有特殊物理、化学或力学性能的材料，构成一种新的复合材料，以弥补基体所缺少的高性能，如良好的耐磨性和耐蚀性等。

等离子发生器是等离子技术的核心部件，集合水、电、气、粉系统，以产生稳定等离子射流，决定等离子处理过程中的参数和涂层质量。提高等离子发生器射流速度，以及改进等离子射流中的送粉方式，是当前优化等离子技术的重点研究方向。

根据送粉方式，等离子发生器分为外送粉、内送粉和中心送粉三种。外送粉发生器结构简单、功率大、方法灵活，是比较传统、成熟的喷涂方法。如申请号为00238202.4、申请日为2000年7月6日的中国发明专利。由于外送粉的热效率低，粉末沉积率低，适合于喷涂便宜的常规合金或熔点不很高的材料，导致很难喷涂陶瓷等高熔点材料。中心送粉发生器是把粉末从枪体的中心轴线上送入枪内。如申请号为201510669847.3、申请日为2015年10月16日的中国发明专利。在这种送粉方式中，粉末在枪中加热时间长，粒子速度快，涂层质量好，热效率非常高，大大节省能源，具有极低的飞粉率，更适合喷涂贵重材料。但是，对于低熔点或很细的粉末材料，发生器由于粉末气化容易堵塞喷嘴，而且该种方式实现还有一定的困难。内送粉发生器是在喷嘴内部将喷涂粉末垂直的或以某一角度吹入等离子炬中，粉末直接进入焰流高温区，喷枪热效率高，粉末沉积率高，涂层质量好于外送粉。该发生器既可以喷涂普通工业涂层，更适合于喷涂高熔点或贵重材料，具有较高要求的工业涂层。

目前，等离子发生器多以内送粉为主，但送粉位置和角度仍存在不足。若送粉口距离喷嘴端面过小，容易造成加热不充分，粉末熔化不良，涂层与基体结合力降低。若送粉口距离过大，粉末提前熔化容易导致较大的熔滴，从而导致喷嘴堵塞和涂层质量恶化。因此，为提高等离子的热效率和使用寿命，改善粉末输送的均匀性和涂层质量，迫切需要改进等离子发生器的送粉方式。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，通过改进发生器的结构，优化粉末的分配和预热方式，改善粉末供给的均匀性和涂层质量，提供一种圆周送粉式等离子发生器。本发明的目的在于，

技术方案：一种圆周送粉式等离子发生器，包括喷嘴、下枪体、上枪体、绝缘块，下枪体的顶部、上枪体的底部与绝缘块相连；一钨极贯穿钨极座，并伸出至下枪体下方；钨极座通过固定座固定在上枪体上，钨极能相对下枪体上下移动；喷嘴在钨极底端的下方，下枪体与之间喷嘴之间有等离子炬室，等离子炬室与送气管相通；布粉器与上方下枪体相连，布粉器下方与喷嘴相连接；布粉器与送粉管相通，送粉管固定安装在挡粉器上；送粉器设于布粉器下方，送粉器与布粉器相通，送粉器与布粉器的间隙可调；挡粉器设于送粉器与下枪体底部之间；送粉器、挡粉器外侧设有外罩。

本发明的进一步的改进在于，布粉器上设有轴向沟槽。

本发明的进一步的改进在于，布粉器通过螺纹连接固定在下枪体上。

本发明的进一步的改进在于，钨极座与固定座螺接，固定座与下枪体固定连接。

本发明的进一步的改进在于，外罩设有分气板，分气板通过螺钉与外罩相连接。

本发明的进一步的改进在于，外罩通过螺纹连接在挡粉器上。

本发明的进一步的改进在于，下枪体和上枪体分别与各自独立的冷却水管相连，与下枪体和上枪体相连的冷却水管分别与电源的两极相连。

与现有技术相比，本发明提供的一种圆周送粉式等离子发生器，至少实现了如下的有益效果：

（1）本发明圆周送粉式等离子发生器，通过调整钨极14的伸缩、调节喷嘴1的位置，可优化送粉位置和角度，提高涂层成型质量。

（2）通过布粉器与送粉器的优化设计，包括调整外罩上下位置可调整送气量的大小，从而调整了粉末中不同比重颗粒送给速度，保证了合金粉末按照预定配比连续送人到等离子炬内，提高了涂层成型质量，避免了喷嘴的堵塞现象。

（3）本发明采用圆周送粉式等离子发生器，合金粉末沿圆周方式通过布粉器的轴向沟槽均匀进入送粉器内，得到了均匀预热，减少了涂层缺陷。

（4）本发明适应于外表面加工，整体尺寸可根据工件大小进行灵活设计。

当然，实施本发明的任一产品并不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视示意图；

图3为布粉器的沟槽结构示意图。

其中，1-喷嘴；2-送粉器；3-分气板；4-螺钉；5-布粉器；6-外罩；7-挡粉器；8-连接螺钉；9-下枪体；10-上枪体；11-螺栓；12-固定座；13-钨极座；14-钨极；15-冷却水管；16-送气管；17-绝缘块；18-丝堵；19-送粉管。

具体实施方式

现详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

如图1所示，一种圆周送粉式等离子发生器，包括喷嘴1、下枪体9、上枪体10、绝缘块17，下枪体9的顶部、上枪体10的底部与绝缘块17相连；一钨极14贯穿钨极座13，并伸出至下枪体9下方；钨极座13通过固定座12固定在上枪体10上，钨极14能相对下枪体9上下移动；喷嘴1在钨极14底端的下方，下枪体9与之间喷嘴1之间有等离子炬室，等离子炬室与送气管16相通；布粉器5与上方下枪体9相连，布粉器5下方与喷嘴1相连接；布粉器5与送粉管19相通，送粉管19固定安装在挡粉器7上；送粉器2设于布粉器5下方，送粉器2与布粉器5相通，挡粉器7设于送粉器2与下枪体9底部之间；送粉器2、挡粉器7外侧设有外罩6。其中，上述实施例中，下枪体9和上枪体10通过绝缘块17安装在设备运动机构上。下枪体9和上枪体10通过连接螺钉8和螺栓11分别与绝缘块17相连，并保持绝缘。

基于上述实施例，钨极14向下伸出至下枪体9的下方，与喷嘴1在高压下产生等离子炬，通过布粉器5和挡粉器7，使粉末获得充分预热，从而实现对合金粉末的加热，提高成型性能。同时，通过调整钨极14的伸缩、调节喷嘴1的位置，可优化送粉位置和角度，提高涂层成型质量。

为了进一步解释本实施例，需要说明的是，如图2，布粉器5上设有轴向沟槽。本实施例中，轴向沟槽的设置，使粉末能够沿圆周方式均匀进入送粉器2内，被等离子炬均匀预热，减少了涂层缺陷。

为了进一步解释本实施例，需要说明的是，布粉器5通过螺纹连接固定在下枪体9上。本实施例中，通过旋转布粉器5，调整布粉器5与送粉器2之间的间隙，从而获得适合生产的粉末送给速度。

为了进一步解释本实施例，需要说明的是，钨极座13与固定座12螺接，固定座12与下枪体9固定连接。本实施例，钨极14通过固定座12、钨极座13固定在上枪体10上，可快速紧固并能调整伸出长度。

为了进一步解释本实施例，需要说明的是，外罩6设有分气板3，分气板3通过螺钉与外罩6相连接。本实施例中，保护气通过分气板3送至外罩6内，对高温加工位置进行保护，对高温加工位置进行保护。同时，分气板3通过螺钉4连接在3分气板上，便于拆卸保养。

为了进一步解释本实施例，需要说明的是，外罩6通过螺纹连接在挡粉器7上。外罩6通过螺纹连接在挡粉器7上，通过调整外罩6上下位置可调整送气量的大小，能够调整粉末中不同比重颗粒送给速度。

为了进一步解释本实施例，需要说明的是，下枪体9和上枪体10分别与各自独立的冷却水管15相连，与下枪体9和上枪体10相连的冷却水管15分别与电源的两极相连。水道端部采用丝堵18以形成回路进行循环冷却。

通过上述实施例可知，本发明提供的一种，至少实现了如下的有益效果：

（1）本发明圆周送粉式等离子发生器，通过调整钨极14的伸缩、调节喷嘴1的位置，可优化送粉位置和角度，提高涂层成型质量。

（2）通过布粉器5与送粉器2的优化设计，包括调整外罩6上下位置可调整送气量的大小，从而调整了粉末中不同比重颗粒送给速度，保证了合金粉末按照预定配比连续送人到等离子炬内，提高了涂层成型质量，避免了喷嘴的堵塞现象。

（3）本发明采用圆周送粉式等离子发生器，合金粉末沿圆周方式通过布粉器的轴向沟槽均匀进入送粉器内，得到了均匀预热，减少了涂层缺陷。

（4）本发明适应于外表面加工，整体尺寸可根据工件大小进行灵活设计。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种圆周送粉式等离子发生器，其特征在于，包括喷嘴（1）、下枪体（9）、上枪体（10）、绝缘块（17），所述下枪体（9）的顶部、上枪体（10）的底部与所述绝缘块（17）相连；

一钨极（14）贯穿钨极座（13），并伸出至下枪体（9）下方；所述钨极座（13）通过固定座（12）固定在上枪体（10）上，所述钨极（14）能相对下枪体（9）上下移动；

所述喷嘴（1）在所述钨极（14）底端的下方，所述下枪体（9）与之间喷嘴（1）之间有等离子炬室，所述等离子炬室与送气管（16）相通；

布粉器（5）与上方所述下枪体（9）相连，所述布粉器（5）下方与喷嘴（1）相连接；所述布粉器（5）与送粉管（19）相通，所述送粉管（19）固定安装在所述挡粉器（7）上；

送粉器（2）设于所述布粉器（5）下方，所述送粉器（2）与布粉器（5）相通，所述送粉器（2）与布粉器（5）的间隙可调；

所述挡粉器（7）设于所述送粉器（2）与下枪体（9）底部之间；

所述送粉器（2）、所述挡粉器（7）外侧设有外罩（6）。

2.根据权利要求1所述的一种圆周送粉式等离子发生器，其特征在于，所述布粉器（5）上设有轴向沟槽。

3.根据权利要求1所述的一种圆周送粉式等离子发生器，其特征在于，所述布粉器（5）通过螺纹连接固定在下枪体（9）上。

4.根据权利要求1所述的一种圆周送粉式等离子发生器，其特征在于，所述钨极座（13）与固定座（12）螺接，所述固定座（12）与下枪体（9）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种圆周送粉式等离子发生器，其特征在于，所述外罩（6）设有分气板（3），所述分气板（3）通过螺钉与所述外罩（6）相连接。

6.根据权利要求1所述的一种圆周送粉式等离子发生器，其特征在于，所述外罩（6）通过螺纹连接在挡粉器（7）上。

7.根据权利要求1所述的一种圆周送粉式等离子发生器，其特征在于，所述下枪体（9）和上枪体（10）分别与各自独立的冷却水管（15）相连，与所述下枪体（9）和上枪体（10）相连的冷却水管（15）分别与电源的两极相连。

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