CN202538982U - 电弧喷枪及其高速微束流喷管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电弧喷枪及其高速微束流喷管，该电弧喷枪用高速微束流喷管为内孔的中部设有最小孔径的喉部、内孔的孔径从喉部向两端逐渐增大的拉瓦尔喷管结构，使得拉瓦尔喷管中的收缩管和扩张管被一体设置在该喷管的两端上，进而解决了现有技术中电弧喷枪的压缩气体进气通道采用拉瓦尔喷管设计时，拉瓦尔喷管中的收缩管和扩张管被分别设置在枪体的进气口和喷嘴上，从而由于枪体和喷嘴之间存在的装配误差，而造成的使得拉瓦尔喷管的整体性降低的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及热喷涂技术领域中的一种电弧喷枪，同时还涉及该电弧喷枪上装设的高速微束喷管。
背景技术
电弧喷涂是将两根金属丝端部送到某一点，在两丝端部间加以维持直流电弧（或交流电弧）。使丝材熔化，再用压缩空气穿过电弧和熔化的液滴使之雾化，以一定的速度喷向基体（零件）表面而形成连续的涂层。
传统的电弧喷涂技术获得的涂层在结合强度、孔隙率及表面粗糙度等方面与等离子喷涂和高速火焰喷涂技术相比还有较大差距。为了拓宽电弧喷涂技术的应用领域，提高喷涂层的质量，开发出高速电弧喷涂技术。但现有的普通电弧喷涂和高速电弧喷涂均存在以下不足：一是雾化压缩空气气压高，一般为0.6-0.7MPa；二是流量大，一般为3-6m3/min，造成耗能大，往往一台3m3/min容量的空气压缩机也难以正常连续工作；三是噪音高（噪音高达120分贝）使电弧喷涂的简单、便捷，适于现场施工的优点大打折扣。另外，高速电弧喷涂在修复或强化一些小尺寸零件室，由于零件上需要喷涂的面积小，而喷涂速度块，因而往往会造成材料的利用率低于30%，造成喷涂材料的极大浪费。
申请号为201120144794.0的中国实用新型专利公开了一种高速电弧喷枪，该喷枪通过采用拉瓦尔喷管的原理来增加压缩气体的流速，其中拉瓦尔喷管中的收缩管内设置在枪体的进气口上，而拉瓦尔喷管中的扩张管则被设置在喷嘴上，从而通过将喷嘴和进气口连通的方式形成完整的拉瓦尔喷管，从而使得喷嘴和枪体之间的装配精度将影响到拉瓦尔喷管的内孔的整体性，使得压缩气体体在流经拉瓦尔喷管时，压缩气体体的流速受到喷嘴和枪体之间的装配误差的阻碍而减缓，进而使得喷枪出现喷涂效果不理想的问题。
实用新型内容
本实用新型提出了一种电弧喷枪用高速微束流喷管，同时还提出了一种装设有该喷管的电弧喷枪，旨在解决现有技术中电弧喷枪的压缩气体进气通道采用拉瓦尔喷管设计时，拉瓦尔喷管中的收缩管和扩张管被分别设置在枪体的进气口和喷嘴上，从而由于枪体和喷嘴之间存在的装配误差，而造成的使得拉瓦尔喷管的整体性降低的问题。
该电弧喷枪用高速微束流喷管的技术方案如下：
一种电弧喷枪用高速微束流喷管，所述喷管具有内孔，所述喷管为内孔的中部设有最小孔径的喉部、内孔的孔径从喉部向两端逐渐增大的拉瓦尔喷管结构。
所述喷管的一端的外周上加工有用于与压缩气体进气管同轴螺纹连接的外螺纹，另一端的外周上设有用于与枪体配合以阻止喷管从喷枪内脱出的挡止结构。
所述挡止结构为所述喷管的外周上凸设的用于与枪体上的进气口的外沿挡止配合的环形挡沿。
所述内孔的喉部的孔径处于3毫米至6.5毫米之间，所述内孔的端部孔径与喉部孔径之比处于1.18至1.5之间。
该电弧喷枪的技术方案如下：
一种电弧喷枪，包括枪体，所述枪体的一端设有喷嘴，相对的另一端设有用于供压缩气体进入枪体内的进气口，所述进气口内设有用于使压缩气体进入喷枪内的高速微束流喷管，所述喷管为内孔的中部设有最小孔径的喉部、内孔的孔径从喉部向两端逐渐增大的拉瓦尔喷管结构，所述喷管的内端和喷嘴之间具有间隙。
所述喷管的一端的外周上加工有用于与压缩气体进气管同轴螺纹连接的外螺纹，另一端的外周上设有用于与枪体配合以阻止喷管从喷枪内脱出的挡止结构。
所述喷管于设有挡止结构的一端从枪体的进气口伸出，所述挡止结构为所述喷管的伸出端的外周上凸设的与枪体上的进气口的外沿挡止配合的环形挡沿。
所述内孔的喉部的孔径处于3毫米至6.5毫米之间，所述内孔的端部孔径与喉部孔径之比处于1.18至1.5之间。
本实用新型中电弧喷枪用高速微束流喷管为内孔的中部设有最小孔径的喉部、内孔的孔径从喉部向两端逐渐增大的拉瓦尔喷管结构，使得拉瓦尔喷管中的收缩管和扩张管被一体设置在该喷管的两端上，进而解决了现有技术中电弧喷枪的压缩气体进气通道采用拉瓦尔喷管设计时，拉瓦尔喷管中的收缩管和扩张管被分别设置在枪体的进气口和喷嘴上，从而由于枪体和喷嘴之间存在的装配误差，而造成的使得拉瓦尔喷管的整体性降低的问题。同时，该电弧喷枪用高速微束流喷管还存在以下优点：
1. 该电弧喷枪用高速微束流喷管可以直接装设在普通的电弧喷枪上，从而使得电弧喷枪的改造成本降低、使得电弧喷枪用高速微束流喷管的通用性提高；
2. 该电弧喷枪用高速微束流喷管能够显著提高了压缩气体的气压和流量，从而使得电弧喷枪正常工作时需要的压缩气体的气压和流量减小，进而使得电弧喷枪的耗能降低。
附图说明
图1是本实用新型中电弧喷枪用高速微束流喷管的实施例的结构示意图；
图2是图1中喷管的左视图；
图3是本实用新型中电弧喷枪的实施例的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的电弧喷枪用高速微束流喷管的实施例：如图1和图2所示， 该高速微束流喷管1的两端的喉部2的孔径a、b均从外向内逐渐缩小，并于中部相互连通，从而使得该高速微束流喷管1具有与拉瓦尔喷管类似的喉部2，且高速微束流喷管1的喉部2的孔壁的表粗糙度较小，从而使得高速微束流喷管1的内表面为光滑曲面，从而使得高速微束流喷管1的内壁对压缩气体的流速的影响降到最低。
所述的高速微束流喷管1喉部2的孔径c处于3.0mm-6.5mm之间，两端出口处的喉部2的截面积与高速微束流喷管1的内径最小处的截面积之比处于1.18-1.5之间。
高速微束流喷管1的一端的外周上加工有用于与压缩气体进气管3同轴螺纹连接的外螺纹，另一端的外周上凸设有用于与电弧喷枪的枪体4配合以阻止该高速微束流喷管1从枪体4内脱出的挡沿5。
在正常工作时，空气压缩机需要向电弧喷枪提供的压缩气体的气压小于0.35MPa，气体流量小于3.0m3/min。
另外，该高速微束流喷管可以采用金属制造，如铜及铜合金、铝及铝合金、碳树结构钢等金属材料；也可以采用高分子材料，如尼龙、聚氯乙烯PVC、高密度聚乙烯HDPE、ABS工程塑料等。
经多次试验得出，普通电弧喷涂、高速电弧喷涂和本实用新型的高速微束流电弧喷涂枪进行对比，具体参数对比如下：
普通电弧喷涂的粒子速度为100-120m/s，涂层结合强度为12-20MPa，涂层孔隙率为10-15%、压缩空气消耗量为3.5-6.0m3/min；现有的高速电弧喷涂的粒子速度为200-250m/s，涂层结合强度为20-30MPa，涂层孔隙率为1-5%、压缩空气消耗量为3.5-6.0m3/min；本实用新型的高速微束流电弧喷涂的粒子速度为200-300m/s，涂层结合强度为20-35MPa，涂层孔隙率为0.5-3%、压缩空气消耗量为1.5-3.0m3/min。
本实用新型提高了电弧喷涂的粒子速度、降低了压缩空气的消耗量，从而提高了涂层的结合强度、降低了涂层的孔隙率，从而使得在能量的消耗降低的情况下，有效的提高了电弧喷涂的涂层性能。
在上述实施例中，高速微束流喷管通过其一端加工的外螺纹同轴螺纹连接在压缩气体的进气管，并通过另一端加工的挡沿与枪体的孔沿之间的挡止配合装设在枪体上，在其他实施例中，该高速微束流喷管也可以一体连接在墙体上，同时，高速微束流喷管与压缩气体的进气管之间的同轴螺纹连接也可以用法兰连接、铰接、卡箍连接等方式替换，或者高速微束流喷管与压缩气体的进气管一体连接。
本实用新型的电弧喷枪的实施例：如图3所示，该电弧喷枪包括枪体4、枪体4的一端开设的进气口内装设的高速微束流喷管1和相对的另一端设置的喷嘴5，该高速微束流喷管1的内端和喷嘴5之间具有间隙，并且该高速微束流喷管1的外端与压缩气体的进气管3连通，至于高速微束流喷管1的具体结构及高速微束流喷管1与枪体4之间的连接方式已经在上述实施例中说明，因此在本实施例中不予赘述。
Claims (8)
1.一种电弧喷枪用高速微束流喷管，所述喷管具有内孔，其特征在于：所述喷管为内孔的中部设有最小孔径的喉部、内孔的孔径从喉部向两端逐渐增大的拉瓦尔喷管结构。
2.根据权利要求1所述的电弧喷枪用高速微束流喷管，其特征在于：所述喷管的一端的外周上加工有用于与压缩气体进气管同轴螺纹连接的外螺纹，另一端的外周上设有用于与枪体配合以阻止喷管从喷枪内脱出的挡止结构。
3.根据权利要求2所述的电弧喷枪用高速微束流喷管，其特征在于：所述挡止结构为所述喷管的外周上凸设的用于与枪体上的进气口的外沿挡止配合的环形挡沿。
4.根据权利要求1所述的电弧喷枪用高速微束流喷管，其特征在于：所述内孔的喉部的孔径处于3毫米至6.5毫米之间，所述内孔的端部孔径与喉部孔径之比处于1.18至1.5之间。
5.一种电弧喷枪，包括枪体，所述枪体的一端设有喷嘴，相对的另一端设有用于供压缩气体进入枪体内的进气口，其特征在于：所述进气口内设有用于使压缩气体进入喷枪内的高速微束流喷管，所述喷管为内孔的中部设有最小孔径的喉部、内孔的孔径从喉部向两端逐渐增大的拉瓦尔喷管结构，所述喷管的内端和喷嘴之间具有间隙。
6.根据权利要求5所述的电弧喷枪，其特征在于：所述喷管的一端的外周上加工有用于与压缩气体进气管同轴螺纹连接的外螺纹，另一端的外周上设有用于与枪体配合以阻止喷管从喷枪内脱出的挡止结构。
7.根据权利要求6所述的电弧喷枪，其特征在于：所述喷管于设有挡止结构的一端从枪体的进气口伸出，所述挡止结构为所述喷管的伸出端的外周上凸设的与枪体上的进气口的外沿挡止配合的环形挡沿。
8.根据权利要求7所述的电弧喷枪，其特征在于：所述内孔的喉部的孔径处于3毫米至6.5毫米之间，所述内孔的端部孔径与喉部孔径之比处于1.18至1.5之间。
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