CN202207636U - 一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，在现有的储粉室的底部正中处设置有一正对的吹粉管组底端的送粉装置，该送粉装置与一外接电机连接，送粉装置的导流锥固定设置于漏粉盘的盘面上部的中心，其椎角往上，漏粉盘设置有呈圆周分度式分布的漏斗状的漏粉口，且每两个漏粉口之间设置有贯通式的出粉口，粉末输送转盘则设置于漏粉盘的盘面下部，其盘面上设置有呈圆周分度式分布的贯通式的出粉管孔，出粉管孔与出粉口同圆心，而粉末输送转盘的直径等同于漏粉盘的直径。本实用新型结构简单，易于生产制造和日常维护，可实现多路高压粉末输送，粉末颗粒送粉率可调且输出均匀，适用于大规模冷气动力喷涂领域。

Description

一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置

技术领域

本实用新型涉及一种喷涂送粉装置，尤其涉及一种应用于冷气动力喷涂领域中的将金属粉末颗粒进行加速并喷涂至基体表面的送粉装置。 

背景技术

冷气动力喷涂技术，简称冷喷涂，该技术是通过高压气体将金属粉末加速到某一临界速度以上并撞击待喷涂的基体表面，最后靠强烈塑性变形沉积在基体表面的一种喷涂技术。然而，目前世界上最先进的冷喷涂设备在制备大尺寸涂层时的明显不足之一是效率不高，尤其是制备钢铁板材类的涂层耗时长，难以大规模生产，因此，需要通过开发多路并行喷涂系统来大幅提高系统喷涂效率。而在多路并行喷涂系统中，送粉装置是其中的关键部件之一，其作用是将多路粉末颗粒同时、均匀、有效连续地输送给多路喷枪及喷嘴。 

以现有技术而言，目前的送粉装置中，包括自重式送粉装置、雾化式送粉装置、螺旋式送粉装置、刮板式送粉装置、鼓轮式送粉装置等。目前这些送粉装置均是单通道送粉装置，只能实现单路送粉。 

公开号CN101091939，公开日2007年12月26日的中国专利，公开了一种冷喷涂高压送粉器，属于材料表面改性装置技术领域。包括粉箱、锥型槽、气体及粉末进出螺栓、三通和高压管；三通的一端连接高压气源，另两端分别与高压管和送粉气进口螺栓连接，高压管利用螺纹紧固件连接在三通与平衡气进口螺栓之间，平衡气进口螺栓与粉箱顶端连接，锥型槽下端沿同一中轴线开了两个内螺纹，分别与出粉口螺栓和送粉气进口螺栓连接，粉箱靠细牙螺纹与锥型槽紧密连接，该种送粉器即为一种典型的单通道送粉装置。 

美国专利号US4726715，公开了Screw Powder Feeders(一种螺杆式送粉装置)，靠螺旋输送粉末至喷嘴，也只能实现单路送粉。 

从现有的各种专利可知，大多数送粉装置不能实现多路粉末输送要求。 

公开号CN2454045，公开日2001年10月17日的中国专利，公开了一种超音速冷喷涂装置，其属于材料表面改性技术及装置领域。主要由本体、缩放喷管、混合器、 抽吸泵管和进料箱组成的超音速冷喷涂装置，借助高压常温空气A、B为载体，引射、混合和加速粉料至音速以上来完成材料表面改性，其不足是使用压力(0.6-2MPa)较低，对粉末颗粒的加速不足，不适用于很多材料的冷喷涂制备。 

公开号CN2683607，公开日2005年3月9日，公开了一种多料仓式送粉器，旨在提供一种在一台送粉器上有多个料仓，通过手柄带动切换盘转动，可以选择各个料仓分别出粉或组合出粉的送粉器。转盘与料仓出料口之间有切换盘，切换盘上有配料孔及销，销与拨杆下端的拨叉相连，拨杆上端与手柄相连。其不足是通道数较多时结构复杂，实现困难，不易高压密封等，且只能用于激光熔覆及合金化作为同步送粉装置使用，不适用于大规模制备冷喷涂涂层应用。 

而申请号201020204349.4，申请日2010年5月25日的中国专利，公开了一种多粉道送粉器，包括贮粉室，此外还包括：一设于贮粉室上方的密封气室，其通过一气管与贮粉室连通；一设于密封气室内的电机；一中空的圆形落粉盘，设于贮粉室的底部，落粉盘的边缘处设有若干均布的吹气孔；一圆形分粉盘，贴合于所述落粉盘的下表面设置，该分粉盘通过一传动轴与电机连接，其上紧密排布有若干装粉孔，各装粉孔通过落粉盘的中空部分与贮粉室导通，此外还与各吹气孔通过分粉盘的旋转实现导通；一圆形底座，贴合于所述分粉盘的下表面设置，其上设有对应吹气孔设置的出粉孔，各出粉孔与送粉管对应连接导通，该专利虽然超音速微粒轰击金属材料表面纳米化技术中超细粉的多通道粉末输送要求，但其结构较为复杂，且送粉通路较少，与本实用相比，具有结构上的显著不同。 

实用新型内容

为了解决现有技术下的送粉器或为单路送粉器，难以满足钢铁板材类的涂层要求，应用面窄；或结构复杂，实现困难，不易高压密封，难以大规模生产；或使用压力较低，对粉末颗粒的加速不足，不适用于很多材料的高压冷喷涂制备。因此，本实用新型提供了一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，能在高压下将多路粉末颗粒同时、均匀、有效连续地输送给多路喷枪及喷嘴，本实用新型的具体结构如下所述： 

一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，包括顶部带有高压载气入口且内部设置有竖直分布吹粉管组的储粉室，其特征在于： 

所述的储粉室，其内部的底部正中处设置有一正对着吹粉管组底端的送粉装置，该送粉装置与一外接电机连接。 

外接电机用以驱动送粉装置，其速度可以调节，为无级调速，范围是0-10r/min， 电机功率介于15W-200W之间。 

根据本实用新型的一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，其特征在于，所述的送粉装置包括到导流锥、漏粉盘、粉末输送转盘和振荡器，其具体为，导流锥固定设置于漏粉盘的盘面上部的中心，其椎角往上，粉末输送转盘则设置于漏粉盘的盘面下部，且粉末输送转盘的直径等同于漏粉盘的直径，而振荡器则设置于粉末输送转盘内部的中心。 

此处设计的目的在于，采用了盘面上部的中心设置了导流锥结构，更利于粉末颗粒流动及均匀输送至转动的漏粉盘，提高了送粉均匀性，避免了中心部位的粉末聚集，同时减少了粉末堵塞输送管路的问题，此外，在粉末输送转盘内部的中心设置有振荡器，用以流化粉末，更加能避免粉末堵塞送粉管路。 

根据本实用新型的一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，其特征在于，所述的导流锥的锥角为25°～45°，该导流锥的底圆半径为漏粉盘的直径的1/3～2/3。 

此处设计的目的在于，经测试，导流锥的锥角角度为25°～45°，导流锥的底圆半径为漏粉盘的直径的1/3～2/3时，其导流效果、送粉均匀性最佳。 

根据本实用新型的一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，其特征在于，所述的漏粉盘设置有呈圆周分度式分布的漏斗状的漏粉口，该漏粉口的数量为5～30个，漏粉口直径为漏粉盘直径的1/8-1/16，且每两个漏粉口之间设置有贯通式的出粉口。 

根据本实用新型的一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，其特征在于，所述的粉末输送转盘，其盘面上设置有呈圆周分度式分布的贯通式的出粉管孔。 

根据本实用新型的一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，其特征在于，所述的粉末输送转盘的出粉管孔与漏粉盘的出粉口同圆心，且该出粉管孔的直径为3-6mm。 

此处设计的目的在于，储存在储粉室中的粉末颗粒通过导流锥流向漏粉盘的漏粉口并进入粉末输送转盘上，当粉末颗粒转动至出粉管孔时，由于漏粉盘的出粉口与出粉管孔同圆心，此时高压载气入口通过上部的吹粉管组将高压载气吹向出粉口，即等同于吹向出粉管孔，将出粉管孔的粉末颗粒输送至后续喷枪或喷嘴。本实用新型的冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，可使用的载气高压范围为0.5MPa-30MPa，输送的粉末颗粒粒径介于0.03um-500um，并可实现5-30通道的多通路粉末颗粒输送，能有效地应对板材类零件冷喷涂涂层大规模制备，具有相当的实际应用价值。 

使用本实用新型的冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置获得了如下有益效果： 

1.本实用新型的冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，针对了冷喷涂技术领域， 可实现多路(5～30路)高压粉末输送，且粉末输送均匀性好，送粉率可调，能满足板材冷喷涂产业化装备中对多路送粉装置的使用要求； 

2.本实用新型的冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，采用了分度式粉末输送结构，结构合理，易于实现； 

3.本实用新型的冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，为避免在高压载气环境中使用电机，故将电机置于储粉室下端常压环境中以增加送粉装置的可靠性，同时简化了送粉装置结构，易于制造、便于日常维护，适应于大规模生产使用； 

4.本实用新型的冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，在盘形的漏粉盘之上引入了导流锥结构，更利于粉末颗粒流动及均匀输送至转动分配盘，提高了送粉均匀性，避免了中心部位的粉末聚集，同时减少了粉末堵塞输送管路的问题； 

5.本实用新型的冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，采用圆孔型落粉结构，易于制造，有效降低了送粉装置制造成本。粉末输送转盘采用单排出粉孔，可以提高送粉装置输送粉末的最大颗粒粒径，同时降低粉末堵塞几率。 

附图说明

图1为本实用新型的一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置的具体结构示意图； 

图2为本实用新型的一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置的导流锥及漏粉盘的具体结构示意图； 

图3为本实用新型的一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置的导流锥、漏粉盘及粉末输送转盘的具体结构俯视图。 

图中：1-高压载气入口，2-吹粉管组，3-储粉室，4-外接电机，A-送粉装置，A1-导流锥，A2-漏粉盘，A21-漏粉口，A22-出粉口，A3-粉末输送转盘，A31-出粉管孔，A4-振荡器。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置做进一步的描述。 

如图1至图3所示，本实用新型提供了一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，在现有的储粉室3的底部正中处设置有一正对着吹粉管组2底端的送粉装置A，该送粉装置与一外接电机连接4，送粉装置的导流锥A1固定设置于漏粉盘A2的盘面 上部的中心，其椎角往上，漏粉盘设置有呈圆周分度式分布的漏斗状的漏粉口A21，且每两个漏粉口之间设置有贯通式的出粉口A22，粉末输送转盘A3则设置于漏粉盘的盘面下部，其盘面上设置有呈圆周分度式分布的贯通式的出粉管孔A31，且粉末输送转盘的出粉管孔与漏粉盘的出粉口同圆心，而粉末输送转盘的直径等同于漏粉盘的直径，而振荡器A4则设置于粉末输送转盘内部的中心。 

工作时，储存在储粉室3中的粉末颗粒通过导流锥A1流向漏粉盘A2的漏粉口A21并进入粉末输送转盘A3上，当粉末颗粒转动至出粉管孔A31时，由于漏粉盘的出粉口A22与出粉管孔同圆心，此时高压载气入口1通过上部的吹粉管组2将高压载气吹向出粉口，即等同于吹向出粉管孔，将出粉管孔的粉末颗粒输送至后续喷枪或喷嘴，进行喷涂。 

实施例1 

载气压力设定为2.5MPa，输送Cu粉(平均粒径22um)，实现5通道送粉，电机转速3r/min，计量确定时间下的送粉重量，试验结果显示5通道送粉均匀性差别在3％以内，调节电机转速，送粉量随电机转速增加而增加且呈线性关系。 

实施例2 

载气压力设定为3.5MPa，输送Ti粉(平均粒径25um)，实现15通道送粉，电机转速5r/min，计量确定时间下的送粉重量，试验结果显示15通道送粉均匀性差别在6％以内，调节电机转速，送粉量随电机转速增加而增加且呈线性关系。 

实施例3 

载气压力设定为25MPa，输送高温合金粉末(平均粒径35um)，实现10通道送粉，电机转速2r/min，计量确定时间下的送粉重量，试验结果显示10通道送粉均匀性差别在5％以内，调节电机转速，送粉量随电机转速增加而增加且呈线性关系。 

实施例4 

载气压力设定为5.5MPa，输送304SS粉(平均粒径28um)，实现12通道送粉，电机转速3r/min，计量确定时间下的送粉重量，试验结果显示12通道送粉均匀性差别在5％以内，调节电机转速，送粉量随电机转速增加而增加且呈线性关系。 

实施例5 

载气压力设定为30MPa，输送钽粉(平均粒径10um)，实现11通道送粉，电机转速1r/min，计量确定时间下的送粉重量，试验结果显示11通道送粉均匀性差别在6％以内，调节电机转速，送粉量随电机转速增加而增加且呈线性关系。 

本实用新型的一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，结构简单，简化了送 粉装置结构，易于生产制造和日常维护，适应于大规模生产使用，可实现多路(5～30路)高压(可达30MPa)粉末输送，粉末颗粒送粉率可调且输出均匀，能满足板材冷喷涂产业化装备中对多路送粉装置的使用要求，适用于大规模冷气动力喷涂领域。 

Claims (6)

1.一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，包括顶部带有高压载气入口(1)且内部设置有竖直分布吹粉管组(2)的储粉室(3)，其特征在于：

所述的储粉室(3)，其内部的底部正中处设置有一正对的吹粉管组(2)底端的送粉装置(A)，该送粉装置与一外接电机(4)连接。

2.如权利要求1所述的一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，其特征在于，所述的送粉装置(A)包括到导流锥(A1)、漏粉盘(A2)、粉末输送转盘(A3)和振荡器(A4)，其具体为，导流锥固定设置于漏粉盘的盘面上部的中心，其椎角往上，粉末输送转盘则设置于漏粉盘的盘面下部，且粉末输送转盘的直径等同于漏粉盘的直径，而振荡器则设置于粉末输送转盘内部的中心。

3.如权利要求2所述的一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，其特征在于，所述的导流锥(A1)的锥角为25°～45°，该导流锥的底圆半径为漏粉盘(A2)的直径的1/3～2/3。

4.如权利要求2所述的一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，其特征在于，所述的漏粉盘(A2)设置有呈圆周分度式分布的漏斗状的漏粉口(A21)，该漏粉口的数量为5～30个，漏粉口直径为漏粉盘直径的1/8-1/16，且每两个漏粉口之间设置有贯通式的出粉口(A22)。

5.如权利要求2所述的一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，其特征在于，所述的粉末输送转盘(A3)，其盘面上设置有呈圆周分度式分布的贯通式的出粉管孔(A31)。

6.如权利要求4或权利要求5所述的一种冷喷涂用高压多路分度式颗粒送粉装置，其特征在于，所述的粉末输送转盘(A3)的出粉管孔(A31)与漏粉盘(A2)的出粉口(A22)同圆心，且该出粉管孔的直径为3-6mm。

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