CN205024306U - 一种设置有冷却系统的超音速火焰喷涂喷枪 - Google Patents

一种设置有冷却系统的超音速火焰喷涂喷枪 Download PDF

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杜微
王大宇
李研
杨琪玮
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Abstract

一种设置有冷却系统的超音速火焰喷涂喷枪,属于热喷涂技术领域,主要包括燃烧室、拉瓦尔喷管、等截面长喷管、壳体、冷却管道、燃料回流管道、燃料回流分流管、燃料回流分流阀、冷却装置,燃烧室的一端通过拉瓦尔喷管与等截面长喷管连接,冷却管道设置在燃烧室、拉瓦尔喷管及等截面长喷管的外部,冷却管道与壳体之间填充导热油,燃料回流管道一端与冷却管道出口相连接,另一端与燃烧室燃料入口相连接,通过燃料回流分流管以及燃料回流分流阀调节燃料在冷却管道中的流速以满足冷却喷管的要求,本实用新型使用燃料本身作为冷却液;同现有的超音速火焰喷涂喷枪冷却结构相比,简化了庞大复杂的冷却系统,达到了降低喷枪壁温、延长喷枪寿命的目的。

Description

一种设置有冷却系统的超音速火焰喷涂喷枪
技术领域
本实用新型属于热喷涂技术领域,特别是涉及一种设置有冷却系统的超音速火焰喷涂喷枪。
背景技术
超音速火焰喷涂是热喷涂技术中的一种新兴技术。它的正式命名是高速氧—燃料喷涂或高速火焰喷涂HiVelocityOxygen-Fuel,即HVOF。由于超音速火焰喷涂HVOF制备的涂层具有优异的性能,近年来应用日益广泛。
继80年代初期,由美国SKS公司browning研制成功世界上首台HVOF并首先以JET-KOTE为商品推出之后,世界上许多国家,投入了大量的财力对超音速火焰喷涂技术进行研究和开发。
由于喷枪工作在高温状态,必须有冷却水的循环冷却,但现有的冷却设备十分庞大,整个系统占用场地大,且因系统庞大复杂而限制其应用范围。
因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是:为克服现有喷枪冷却系统的不足,简化庞大的水冷循环设备,使设备更加轻便,本实用新型提供一种采用独特冷却结构的超音速火焰喷涂喷枪。
为实现上述技术目的,本实用新型提供一种设置有冷却系统的超音速火焰喷涂喷枪,其特征是:包括燃烧室、拉瓦尔喷管、等截面长喷管、壳体、冷却管道、燃料回流管道、燃料回流分流管、燃料回流分流阀、冷却管道入口、冷却管道出口、氧化剂入口、燃烧室燃料入口、冷却装置、燃料泵,
所述燃烧室一端通过拉瓦尔喷管与等截面长喷管连接,另一端端部上分别设置有氧化剂入口、燃烧室燃料入口;
所述壳体包裹在燃烧室、拉瓦尔喷管和长喷管外部,壳体设置为内壁、外壁双层结构,且内壁、外壁双层结构之间为中空,该中空的内部设置有冷却管道,壳体与冷却管道之间填充有导热油;
所述冷却管道上分别设置有冷却管道入口、冷却管道出口;
所述燃料回流管道的一端与冷却管道出口连接,另一端与燃烧室燃料入口连接;
所述燃料回流分流管一端与燃料回流管道连接,另一端与冷却装置连接,且其上设置有燃料回流分流阀;
所述冷却装置一端与燃料回流分流管连接,另一端通过管道与与燃料泵连接;
所述燃料泵与冷却管道入口连接。
所述冷却装置采用散热片空气冷却器。
通过上述设计方案,本实用新型可以带来如下有益效果:本实用新型中燃烧室的一端通过拉瓦尔喷管与等截面长喷管连接,冷却管道设置在燃烧室、拉瓦尔喷管及等截面长喷管的外部,冷却管道与壳体之间填充导热油,燃料回流管道一端与冷却管道出口相连接,另一端与燃烧室燃料入口相连接,通过燃料回流分流管以及燃料回流分流阀调节燃料在冷却管道中的流速以满足冷却喷管的要求,本实用新型的一种设置有冷却系统的超音速火焰喷涂喷枪在提高喷枪冷却效果的同时完成了燃料的预热,增强雾化效果,使燃烧更为稳定、充分。
本实用新型使用燃料本身作为冷却液;同现有的超音速火焰喷涂喷枪冷却结构相比,简化了庞大复杂的冷却系统,达到了降低喷枪壁温、延长喷枪寿命的目的。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明:
图1为本实用新型一种设置有冷却系统的超音速火焰喷涂喷枪的结构示意图。
图中:1-燃烧室、2-拉瓦尔喷管、3-等截面长喷管、4-壳体、5-冷却管道、6-燃料回流管道、7-燃料回流分流管、8-燃料回流分流阀、9-冷却管道入口、10-冷却管道出口、11-氧化剂入口、12-燃烧室燃料入口、13-冷却装置、14-燃料泵。
具体实施方式
如图所示,一种设置有冷却系统的超音速火焰喷涂喷枪,其特征是:包括燃烧室1、拉瓦尔喷管2、等截面长喷管3、壳体4、冷却管道5、燃料回流管道6、燃料回流分流管7、燃料回流分流阀8、冷却管道入口9、冷却管道出口10、氧化剂入口11、燃烧室燃料入口12、冷却装置13、燃料泵14,
所述燃烧室1一端通过拉瓦尔喷管2与等截面长喷管3连接,另一端端部上分别设置有氧化剂入口11、燃烧室燃料入口12;
所述壳体4包裹在燃烧室1、拉瓦尔喷管2和长喷管3外部,壳体4设置为内壁、外壁双层结构,且内壁、外壁双层结构之间为中空,该中空的内部设置有冷却管道5,壳体4与冷却管道5之间填充有导热油;
所述冷却管道5上分别设置有冷却管道入口9、冷却管道出口10;
所述燃料回流管道6的一端与冷却管道出口10连接,另一端与燃烧室燃料入口12连接;
所述燃料回流分流管7一端与燃料回流管道6连接,另一端与冷却装置13连接,且其上设置有燃料回流分流阀8;
所述冷却装置13一端与燃料回流分流管6连接,另一端通过管道与与燃料泵14连接;
所述燃料泵14与冷却管道入口9连接。
所述冷却装置13采用散热片空气冷却器。
本实用新型一种设置有冷却系统的超音速火焰喷涂喷枪,燃料经燃料泵14由冷却管道入口9泵入,对喷管进行冷却,同时完成对燃料的预热。燃料经冷却管道出口10进入燃料回流管道6,通过燃烧室燃料入口12进入燃烧室1。由于冷却管道5中燃料流动速度一定程度上取决于燃烧室1中燃料的消耗速度,因此,为了满足冷却的需要通过燃料回流分流管道7以及燃料回流分流阀8控制燃料在冷却管道5中的流速。经燃料分流回流管道7分流出的燃料通过冷却装置13的降温,回流到冷却管道入口9,经燃料泵14泵入再次完成循环。
本实用新型使用燃料本身作为冷却液;同现有的超音速火焰喷涂喷枪冷却结构相比,简化了庞大复杂的冷却系统,达到了降低喷枪壁温、延长喷枪寿命的目的。而且在提高喷枪冷却效果的同时完成了燃料的预热,增强雾化效果,使燃烧更为稳定、充分。

Claims (2)

1.一种设置有冷却系统的超音速火焰喷涂喷枪,其特征是:包括燃烧室(1)、拉瓦尔喷管(2)、等截面长喷管(3)、壳体(4)、冷却管道(5)、燃料回流管道(6)、燃料回流分流管(7)、燃料回流分流阀(8)、冷却管道入口(9)、冷却管道出口(10)、氧化剂入口(11)、燃烧室燃料入口(12)、冷却装置(13)、燃料泵(14),
所述燃烧室(1)一端通过拉瓦尔喷管(2)与等截面长喷管(3)连接,另一端端部上分别设置有氧化剂入口(11)、燃烧室燃料入口(12);
所述壳体(4)包裹在燃烧室(1)、拉瓦尔喷管(2)和长喷管(3)外部,壳体(4)设置为内壁、外壁双层结构,且内壁、外壁双层结构之间为中空,该中空的内部设置有冷却管道(5),壳体(4)与冷却管道(5)之间填充有导热油;
所述冷却管道(5)上分别设置有冷却管道入口(9)、冷却管道出口(10);
所述燃料回流管道(6)的一端与冷却管道出口(10)连接,另一端与燃烧室燃料入口(12)连接;
所述燃料回流分流管(7)一端与燃料回流管道(6)连接,另一端与冷却装置(13)连接,且其上设置有燃料回流分流阀(8);
所述冷却装置(13)一端与燃料回流分流管(6)连接,另一端通过管道与与燃料泵(14)连接;
所述燃料泵(14)与冷却管道入口(9)连接。
2.根据权利要求1所述的一种设置有冷却系统的超音速火焰喷涂喷枪,其特征是:所述冷却装置(13)采用散热片空气冷却器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107488826A (zh) * 2017-08-26 2017-12-19 安徽鼎恒再制造产业技术研究院有限公司 一种隔热罩式的超音速火焰喷涂装置
CN108085550A (zh) * 2017-12-21 2018-05-29 厦门佰事兴新材料科技有限公司 一种超音速火焰喷涂用喷管
CN113426593A (zh) * 2021-07-29 2021-09-24 湖南西爱斯流体控制设备有限公司 一种超音速火焰喷枪
CN117740391A (zh) * 2024-02-21 2024-03-22 中国航发四川燃气涡轮研究院 基于电动泵压式燃气发生器的尾喷管推力测试平台

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