CN112705372A - 同轴燃烧射流型内孔超音速喷枪 - Google Patents

同轴燃烧射流型内孔超音速喷枪 Download PDF

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申忠
侯楠楠
倪利民
王凯
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Zhengzhou Lijia Thermal Spraying Machinery Co ltd
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Zhengzhou Lijia Thermal Spraying Machinery Co ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/16—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
    • B05B7/20—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion

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Abstract

本发明公开了一种同轴燃烧射流型内孔超音速喷枪，它包括枪体、燃烧室、内分流环和外分流环，所述燃烧室的出口端通过压帽与所述枪体连接，其入口端依次设置有所述外分流环和内分流环，所述内分流环通过底部连接模块与所述枪体连接，所述底部连接模块中设置有送粉通道，所述内分流环和外分流环均设置的中心轴孔中设置有送粉针，所述送粉针与所述送粉通道连通，所述枪体内分别设置有氧气通道和煤气通道，所述内分流环上设置有螺旋结构，氧气和煤气经过所述螺旋结构进行混合并射入所述燃烧室内。本发明枪管燃烧室为一体化，简化枪管与燃烧室的连接，同时枪管与燃烧室保证了同轴，减少了弯道对焰流的影响。

Description

同轴燃烧射流型内孔超音速喷枪
技术领域：
本发明涉及一种热喷涂用喷枪，特别是涉及一种同轴燃烧射流型内孔超音速喷枪。
背景技术：
超音速火焰喷涂一般用于喷涂工件外表面，对于直径在500mm以内的狭小空间，只能使用专用的弯头内孔喷枪，这种喷枪的枪管与燃烧室有个60度或者45度夹角，喷涂内壁常见的内孔超音速火焰喷枪都是采用燃气燃料，气体燃料的压力不高，这种喷枪在燃烧时燃烧室压力低，形成的火焰速度较低，在喷涂比较狭小的管道内壁或者一些工件的内孔时，喷涂的粒子速度一般在500m/s，粒子撞击工件表面形成涂层，对于涂层要求结合强度高（大于80Mpa），孔隙率低（小于1%）的状况，这种燃气内孔喷枪达不到要求。而且一般的内孔超音速火焰喷枪基本燃烧室与枪管会具有一定夹角，会使阻力增大使得热量流失，速度流失。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种设计合理、燃烧室和枪管为同轴式结构、减少了热量及焰流速度流失、同时也满足了小内孔喷涂的同轴燃烧射流型内孔超音速喷枪。
本发明的技术方案是：
一种同轴燃烧射流型内孔超音速喷枪，包括枪体、燃烧室、内分流环和外分流环，所述燃烧室位于所述枪体的内腔中，所述燃烧室的出口端通过压帽与所述枪体连接，所述燃烧室的入口端依次设置有所述外分流环和内分流环，所述内分流环通过底部连接模块与所述枪体连接，所述底部连接模块中设置有送粉通道，所述内分流环和外分流环均设置有中心轴孔，所述中心轴孔中设置有送粉针，所述送粉针与所述送粉通道连通，所述枪体内分别设置有氧气通道和煤气通道，所述内分流环上设置有螺旋结构，所述氧气通道和煤气通道分别与所述内分流环和外分流环之间连通，氧气和煤气经过所述螺旋结构进行混合并射入所述燃烧室内。
所述燃烧室与所述枪体之间设置有夹套，所述枪体上设置有冷却水通道，所述冷却水通道与所述夹套连通，形成循环水流道。
所述压帽与所述枪体之间通过螺栓连接，所述底部连接模块与所述枪体之间通过螺栓连接。
本发明的有益效果是：
1、本发明枪管燃烧室为一体化，简化枪管与燃烧室的连接，同时枪管与燃烧室保证了同轴，减少了弯道对焰流的影响。
2、本发明送粉为轴向送粉，并经燃烧室及枪管内火焰加热，保证送粉位于火焰中心，同时增加了粉末的加热时间，使得粉末加热更加充分。
3、本发明设计小巧可实现最小50MM内孔喷涂，另外循环冷却水进入枪管燃烧室与枪体的空腔内对喷枪进行冷却降温保护喷枪。
4、本发明设计合理、燃烧室和枪管为同轴式结构、减少了热量及焰流速度流失，其适用范围广，推广后具有良好的经济效益。
附图说明：
图1为同轴燃烧射流型内孔超音速喷枪的结构示意图；
图2为图1所示同轴燃烧射流型内孔超音速喷枪的左视图；
图3为图1中内分流器的结构示意图。
具体实施方式：
实施例：参见图1-图3，图中，1-压帽，2-燃烧室，3-枪体，4-外分流环，5-内分流环，6-送粉针，7-底部连接模块，8-送粉通道，9-煤气通道，10-冷却水管道,11-氧气通道。
同轴燃烧射流型内孔超音速喷枪，包括枪体3、燃烧室2、内分流环5和外分流环4，其中：燃烧室2位于枪体3的内腔中，燃烧室2的出口端通过压帽1与枪体3连接，燃烧室2的入口端依次设置有外分流环4和内分流环5，内分流环5通过底部连接模块7与枪体3连接，底部连接模块7中设置有送粉通道8，内分流环5和外分流环4均设置有中心轴孔，中心轴孔中设置有送粉针6，送粉针6与送粉通道8连通，枪体3内分别设置有氧气通道和煤气通道（图中未画出），内分流环5上设置有螺旋结构，氧气通道和煤气通道分别与内分流环5和外分流环4之间连通，氧气和煤气经过螺旋结构进行混合并射入燃烧室3内。
优选方案：燃烧室2与枪体3之间设置有夹套，枪体3上设置有冷却水通道10，冷却水通道10与夹套连通，形成循环水流道。压帽1与枪体3之间通过螺栓连接，底部连接模块7与枪体3之间也是通过螺栓连接。
工作原理：
水、煤油、氧气、粉末分别通过各个通道进入喷枪；煤油与氧气进入内外分流环之间，通过内分流环5的螺旋结构将煤油与氧气混合并射入燃烧室2内，经外部点火器在枪口处点火将喷枪点燃形成高速焰流；通过送粉通道8将粉末送入喷枪，粉末通过送粉针6轴向进入燃烧室2内，经燃烧室2及枪管内火焰的包裹加热后熔射到工件表面形成涂层；循环冷却水进入枪管燃烧室与枪体的空腔内对喷枪进行冷却降温保护喷枪。
本发明枪管燃烧室为一体化，简化枪管与燃烧室的连接，同时枪管与燃烧室保证了同轴，减少了弯道对焰流的影响。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种同轴燃烧射流型内孔超音速喷枪，包括枪体、燃烧室、内分流环和外分流环，其特征是：所述燃烧室位于所述枪体的内腔中，所述燃烧室的出口端通过压帽与所述枪体连接，所述燃烧室的入口端依次设置有所述外分流环和内分流环，所述内分流环通过底部连接模块与所述枪体连接，所述底部连接模块中设置有送粉通道，所述内分流环和外分流环均设置有中心轴孔，所述中心轴孔中设置有送粉针，所述送粉针与所述送粉通道连通，所述枪体内分别设置有氧气通道和煤气通道，所述内分流环上设置有螺旋结构，所述氧气通道和煤气通道分别与所述内分流环和外分流环之间连通，氧气和煤气经过所述螺旋结构进行混合并射入所述燃烧室内。
2.根据权利要求1所述的同轴燃烧射流型内孔超音速喷枪，其特征是：所述燃烧室与所述枪体之间设置有夹套，所述枪体上设置有冷却水通道，所述冷却水通道与所述夹套连通，形成循环水流道。
3.根据权利要求1所述的同轴燃烧射流型内孔超音速喷枪，其特征是：所述压帽与所述枪体之间通过螺栓连接，所述底部连接模块与所述枪体之间通过螺栓连接。
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