CN221063251U - 一种悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置和等离子喷涂设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液料等离子喷涂设备领域，公开了一种悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置和等离子喷涂设备。该悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置包括液料混合机构、液料泵给机构、枪外进料机构和进料管，进料管的一端与液料混合机构连通，另一端与枪外进料机构连通，液料泵给机构设置于进料管的中部进行泵料；液料混合机构包括混合桶、超声换能器、磁力搅拌机构、预处理过滤器和出料管；超声换能器和磁力搅拌机构均与混合桶连接，预处理过滤器设置于混合桶内，出料管插设于预处理过滤器内，出料管与进料管连通。其能够保障生成液料的均匀性，悬浮液在送料及喷涂过程中不堵塞喷嘴，使得喷涂顺利。

Description

一种悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置和等离子喷涂设备

技术领域

本实用新型涉及液料等离子喷涂设备领域，具体而言，涉及一种悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置和等离子喷涂设备。

背景技术

在传统的等离子喷涂中，超细颗粒容易团聚导致堵塞喷嘴。针对此问题，在喷涂亚微米或纳米粉末时可通过注入液体原料，即使用悬浮液(SPS)技术来解决。其中，悬浮液是由颗粒(金属氧化物等)和溶剂(水、乙醇或两者混合)组成的简单浆料，颗粒大小从几十纳米到微米不等，通过液体进料系统把浆料注入等离子体。当悬浮液注入等离子体射流时，初始悬浮液液滴碎裂成较小的液滴，其次溶剂从液滴中蒸发，然后所得到的团聚颗粒熔化并加速沉积到基体上，形成涂层。然而在液料等离子喷涂过程中会存在液料沉降、团聚等容易引起导管及喷嘴的堵塞，不能保证涂层的稳定沉积，影响涂层最终性能。

鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置和等离子喷涂设备，其能够保障悬浮液在送料及喷涂过程中不堵塞喷嘴，使得喷涂顺利。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供一种悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置，其包括：液料混合机构、液料泵给机构、枪外进料机构和进料管，所述进料管的一端与所述液料混合机构连通，另一端与所述枪外进料机构连通，所述液料泵给机构设置于所述进料管的中部进行泵料；

所述液料混合机构包括混合桶、超声换能器、磁力搅拌机构、预处理过滤器和出料管；所述超声换能器和所述磁力搅拌机构均与所述混合桶连接，所述预处理过滤器设置于所述混合桶内，所述出料管插设于所述预处理过滤器内，所述出料管与所述进料管连通。

在可选的实施方式中，所述液料泵给机构包括第一电磁三通阀、蠕动泵、第二电磁三通阀、去离子水管、废料管、去离子水桶和废料桶，所述第一电磁三通阀、所述蠕动泵和所述第二电磁三通阀均安装于所述进料管上，所述第一电磁三通阀的第三个阀口与所述去离子水管连通，所述去离子水管与所述去离子水桶连通，所述第二电磁三通阀的第三个阀口与所述废料管连通，所述废料管与所述废料桶连通。

在可选的实施方式中，所述第一电磁三通阀靠近于所述液料混合机构设置，所述第二电磁三通阀靠近于所述枪外进料机构设置，所述蠕动泵设置于所述第一电磁三通阀和所述第二电磁三通阀之间。

在可选的实施方式中，所述枪外进料机构包括固定架、舵机、喷枪和锥形喷嘴，所述舵机安装于所述固定架上，所述喷枪与所述进料管的出口连通，所述喷枪与所述锥形喷嘴连通，所述舵机与所述喷枪连通以调节所述喷枪的启闭。

在可选的实施方式中，所述锥形喷嘴和所述喷枪可转动连接以调节所述锥形喷嘴和所述喷枪之间的夹角。

在可选的实施方式中，所述锥形喷嘴的液料出口处内径为0.2-0.3mm。

在可选的实施方式中，所述进料管为硅胶管，所述进料管的内径为1.5-2.5mm，外径为3.5-4.5mm。

在可选的实施方式中，所述磁力搅拌机构包括有搅拌子、磁力电机和冷却板，所述冷却板设置于所述混合桶的底部，所述磁力电机安装于所述冷却板的底部，所述搅拌子放置于所述混合桶内，所述预处理过滤器位于所述搅拌子的上方。

在可选的实施方式中，所述超声换能器为多个且均匀分布于所述磁力电机的四周。

第二方面，本实用新型提供一种等离子喷涂设备，其包括如前述实施方式任一项所述的悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型提供的悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置将液料制备、液料储存和液料输送等功能集合于一体，其中液料的制备和储存均于液料混合机构内实现，而液料输送则通过液料泵给机构实现，本实用新型通过在液料混合机构内设置了超声换能器和磁力搅拌机构，使得液料的混合效果更均匀，保障了生成液料的均匀性，并且，预处理过滤器的设置可以实现对进入出料管的液料进行过滤，过滤的操作可以有效避免大的团聚颗粒进入出料管和进料管，进而避免大的团聚颗粒堵塞喷嘴的情况发生。并且本实施例中，还可以通过控制预处理过滤器的孔径的大小控制输送的液料中粒子大小进而控制沉积涂层的微观结构以满足不同需求的应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置的结构示意图。

图标：100-悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置；110-液料混合机构；111-混合桶；112-超声换能器；113-磁力搅拌机构；1131-搅拌子；1132-磁力电机；1133-冷却板；114-预处理过滤器；115-出料管；116-温度控制器；120-液料泵给机构；121-第一电磁三通阀；122-蠕动泵；123-第二电磁三通阀；124-去离子水管；125-废料管；126-去离子水桶；127-废料桶；130-枪外进料机构；131-固定架；132-舵机；133-喷枪；134-锥形喷嘴；140-进料管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1，本实施例提供一种悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置100，其包括：液料混合机构110、液料泵给机构120、枪外进料机构130和进料管140，进料管140的一端与液料混合机构110连通，另一端与枪外进料机构130连通，液料泵给机构120设置于进料管140的中部进行泵料。

液料混合机构110是用于对液料进行充分混合的机构，具体来说，液料混合机构110包括混合桶111、超声换能器112、磁力搅拌机构113、预处理过滤器114和出料管115；超声换能器112和磁力搅拌机构113均与混合桶111连接，预处理过滤器114设置于混合桶111内，出料管115插设于预处理过滤器114内，出料管115与进料管140连通。

磁力搅拌机构113包括有搅拌子1131、磁力电机1132和冷却板1133，冷却板1133设置于混合桶111的底部，磁力电机1132安装于冷却板1133的底部，搅拌子1131放置于混合桶111内，预处理过滤器114位于搅拌子1131的上方。超声换能器112为多个且均匀分布于磁力电机1132的四周。本实施例中，利用磁力搅拌机构113和超声换能器112的叠加作用，使得液料混合机构110内的物料混合更佳均匀。进一步地，液料混合机构110上还设置有温度控制器116，温度控制器116可以实现对混合桶111内的物料温度进行调控，使得混合桶111的物料可以处于恒温状态进行超声振动和机械搅拌，防止了液料中颗粒的沉降与团聚，保障了生成液料的均匀性。

预处理过滤器114的孔径为0.2-0.4mm，本实施例中，出料管115插设于预处理过滤器114内，从出料管115排出的液料均为经预处理过滤器114过滤后的液料，过滤的操作可以有效避免大的团聚颗粒进入出料管115和进料管140，进而避免大的团聚颗粒堵塞喷嘴的情况发生。并且本实施例中，还可以通过控制预处理过滤器114的孔径的大小控制输送的液料中粒子大小进而控制沉积涂层的微观结构以满足不同需求的应用。

液料泵给机构120用于将液料混合机构110内的液料泵入枪外进料机构130，具体来说，液料泵给机构120包括第一电磁三通阀121、蠕动泵122、第二电磁三通阀123、去离子水管124、废料管125、去离子水桶126和废料桶127，第一电磁三通阀121、蠕动泵122和第二电磁三通阀123均安装于进料管140上，第一电磁三通阀121的第三个阀口与去离子水管124连通，去离子水管124与去离子水桶126连通，第二电磁三通阀123的第三个阀口与废料管125连通，废料管125与废料桶127连通。第一电磁三通阀121靠近于液料混合机构110设置，第二电磁三通阀123靠近于枪外进料机构130设置，蠕动泵122设置于第一电磁三通阀121和第二电磁三通阀123之间。

本实施例中，利用两个电磁三通阀(第一电磁三通阀121和第二电磁三通阀123)可以实现液料的泵给、去离子水的泵给以及管道内残留的液料的排出等操作，为了更好的说明本实施例的工作原理，本实施例中，对第一电磁三通阀121的三个阀口分别命名为阀口A、阀口B和阀口C，而第二电磁三通阀123的三个阀口分别命名为阀口X、阀口Y和阀口Z。其中，阀口A与进料管140的进口连通，阀口B与进料管140的出口连通，阀口C与去离子水管124连通，阀口X与进料管140的进口连通，阀口Y与进料管140的出口连通，阀口Z与废水管连通。

当阀口A和阀口B连通，且阀口X和阀口Y连通时，进料管140连通实现从液料混合机构110泵料至枪外进料机构130。

当阀口B和阀口C连通，且阀口X和阀口Y连通时，去离子水经进料管140泵至枪外进料机构130。

当阀口A和阀口B连通，且阀口X和阀口Z连通时，可以实现将上一批次沉积在液料混合机构110与第二电磁三通阀123之间的进料管140内的液料作为废料排出至废料桶127内，避免上时间的沉积而导致液料团聚，进而导致喷枪133和锥形喷嘴134堵塞的情况。

具体来说，本实施例通过控制第一电磁三通阀121和第二电磁三通阀123的通道间的连通，可以实现从喷枪133和锥形喷嘴134中喷出去离子水或液料，还可以实现对沉积在管道内的液料作为废料排出的操作，操作简单，方便快捷。本实施例中的输送功能通过电磁阀远程操控，缩短出料时间，提高效率，同时避免传统长距离长时间送料过程中液料在导管处残留导致导管堵塞等问题。

枪外进料机构130用于实现对液料进行喷出，具体来说，枪外进料机构130包括固定架131、舵机132、喷枪133和锥形喷嘴134，舵机132安装于固定架131上，喷枪133与进料管140的出口连通，喷枪133与锥形喷嘴134连通，舵机132与喷枪133连通以调节喷枪133的启闭，锥形喷嘴134和喷枪133可转动连接以调节锥形喷嘴134和喷枪133之间的夹角。锥形喷嘴134的液料出口处内径为0.2-0.3mm。锥形喷嘴134采用规格为0.2、0.3mm的市售打印机喷嘴。本实施例中，锥形喷嘴134和喷枪133之间的夹角可调，从而实现了调节液料进入等离子喷涂设备的距离。

本实施例中，进料管140为硅胶管，进料管140的内径为1.5-2.5mm，外径为3.5-4.5mm。进料管140的材质为硅胶，其柔韧性优异，便于液料的泵给。

悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置100的工作过程是：

(1)喷涂前20分钟，将配制的液料倒入混合桶111，开启超声换能器112、冷却板1133、磁力电机1132，得到分散均匀的悬浮液料；

(2)喷涂前5分钟，开启液料泵给机构120，此时第一电磁三通阀121的阀口B和阀口C连通，第二电磁三通阀123的阀口X和阀口Y连通，舵机132控制喷枪133开启，锥形喷嘴134向远离等离子枪的方向喷射去离子水；锥形喷嘴134液料出口处内径为0.2-0.3mm；

(3)喷涂时，舵机132运作使锥形喷嘴134与喷枪133之间的夹角70-90°，第一电磁三通阀121的阀口A和阀口B连通，第二电磁三通阀123的阀口X和阀口Y连通，液料首先从预处理过滤器114经过进料管140，最后由锥形喷嘴134喷射出；

(4)喷涂结束后，锥形喷嘴134向远离等离子枪的方向喷射去离子水，此时第一电磁三通阀121的阀口B和阀口C连通，第二电磁三通阀123的阀口X和阀口Y连通；喷射去离子水的时间为上次喷涂结束时开始到下次喷涂开始时结束，根据不同的悬浮液固含量，调节舵机132运转角度角度。

(5)当液料混合机构110与第二电磁三通阀123之间的进料管140内的液料沉积时间较长时，可以控制阀口A和阀口B连通，且阀口X和阀口Z连通，此时，将上一批次沉积在液料混合机构110与第二电磁三通阀123之间的进料管140内的液料作为废料排出至废料桶127内，避免上时间的沉积而导致液料团聚，进而导致喷枪133和锥形喷嘴134堵塞的情况。

此外，本实用新型还提供了一种等离子喷涂设备，其包括上述悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置100。

综上所述，本实用新型提供的悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置100将液料制备、液料储存和液料输送等功能集合于一体，其中液料的制备和储存均于液料混合机构110内实现，而液料输送则通过液料泵给机构120实现，本实用新型通过在液料混合机构110内设置了超声换能器112和磁力搅拌机构113，使得液料的混合效果更均匀，保障了生成液料的均匀性，并且，预处理过滤器114的设置可以实现对进入出料管115的液料进行过滤，过滤的操作可以有效避免大的团聚颗粒进入出料管115和进料管140，进而避免大的团聚颗粒堵塞喷嘴的情况发生。并且本实施例中，还可以通过控制预处理过滤器114的孔径的大小控制输送的液料中粒子大小进而控制沉积涂层的微观结构以满足不同需求的应用。同时，液料泵给机构120可以实现液料的泵给、去离子水的泵给以及管道内残留的液料的排出等操作，利用第一电磁三通阀121和第二电磁三通阀123进行远程操作，有利于提升效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置，其特征在于，其包括：液料混合机构、液料泵给机构、枪外进料机构和进料管，所述进料管的一端与所述液料混合机构连通，另一端与所述枪外进料机构连通，所述液料泵给机构设置于所述进料管的中部进行泵料；

所述液料混合机构包括混合桶、超声换能器、磁力搅拌机构、预处理过滤器和出料管；所述超声换能器和所述磁力搅拌机构均与所述混合桶连接，所述预处理过滤器设置于所述混合桶内，所述出料管插设于所述预处理过滤器内，所述出料管与所述进料管连通。

2.根据权利要求1所述的悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置，其特征在于，所述液料泵给机构包括第一电磁三通阀、蠕动泵、第二电磁三通阀、去离子水管、废料管、去离子水桶和废料桶，所述第一电磁三通阀、所述蠕动泵和所述第二电磁三通阀均安装于所述进料管上，所述第一电磁三通阀的第三个阀口与所述去离子水管连通，所述去离子水管与所述去离子水桶连通，所述第二电磁三通阀的第三个阀口与所述废料管连通，所述废料管与所述废料桶连通。

3.根据权利要求2所述的悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置，其特征在于，所述第一电磁三通阀靠近于所述液料混合机构设置，所述第二电磁三通阀靠近于所述枪外进料机构设置，所述蠕动泵设置于所述第一电磁三通阀和所述第二电磁三通阀之间。

4.根据权利要求1所述的悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置，其特征在于，所述枪外进料机构包括固定架、舵机、喷枪和锥形喷嘴，所述舵机安装于所述固定架上，所述喷枪与所述进料管的出口连通，所述喷枪与所述锥形喷嘴连通，所述舵机与所述喷枪连通以调节所述喷枪的启闭。

5.根据权利要求4所述的悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置，其特征在于，所述锥形喷嘴和所述喷枪可转动连接以调节所述锥形喷嘴和所述喷枪之间的夹角。

6.根据权利要求4所述的悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置，其特征在于，所述锥形喷嘴的液料出口处内径为0.2-0.3mm。

7.根据权利要求1所述的悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置，其特征在于，所述进料管为硅胶管，所述进料管的内径为1.5-2.5mm，外径为3.5-4.5mm。

8.根据权利要求1所述的悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置，其特征在于，所述磁力搅拌机构包括有搅拌子、磁力电机和冷却板，所述冷却板设置于所述混合桶的底部，所述磁力电机安装于所述冷却板的底部，所述搅拌子放置于所述混合桶内，所述预处理过滤器位于所述搅拌子的上方。

9.根据权利要求8所述的悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置，其特征在于，所述超声换能器为多个且均匀分布于所述磁力电机的四周。

10.一种等离子喷涂设备，其特征在于，其包括如权利要求1-9任一项所述的悬浮液等离子喷涂的液料喷涂装置。