SU605361A1

SU605361A1 - Apparatus for explosion application of coatings

Info

Publication number: SU605361A1
Application number: SU762429563A
Authority: SU
Inventors: А.И. Зверев; Е.А. Астахов; В.С. Клименко; В.Г. Скадин
Original assignee: Центральное Конструкторское Бюро "Ленинская Кузница"
Priority date: 1976-12-03
Filing date: 1976-12-03
Publication date: 1984-06-15

Abstract

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕТОНАЦИОННОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ,содержаща взрывную камеру в виде ствола, закрытого с одного конца, дозаторпорошка, и смеситель газов, св занный с источником их подачи при помощи клапанов, искровую свечу дл возбуждени детонации во взрывной камере и систему управлени , имеющую управл ющий блок с цеп ми управлени дозатором, клапанами смесител и искровой свечой, отличающа с тем, что, с целью повышени качества покрыти и сокращени непроизводительных материальных и энергетических затрат, система управлени снабжена соединенной с управл ющим блоком цепью обратной св зи, имеющей датчик наличи порошка в продуктах детонации, установленный у открытого конца ствола.§(ЛС2~лiw*сз:>&ел^Sfi)1. INSTALLATION FOR DETONATION SPRAYING COATINGS, containing an explosion chamber in the form of a barrel closed at one end, a dispenser powder, and a gas mixer connected to the source of their supply by means of valves, a spark plug to initiate detonation in the explosion chamber, and a control system having A control unit with metering control circuits, mixer valves and a spark plug, characterized in that, in order to improve the quality of the coating and reduce unproductive material and energy costs, the control system is equipped with connected to the control unit a feedback circuit having a presence sensor of the powder in the detonation products, mounted at the open end stvola.§ (LAN2 liw ~ sz *: > & el ^ Sfi)

Description

2. Установка по п. 1, о т л и чающа с тем, что цепь обратной св зи электрически св зана с блоком управлени через электромагнитное реле, контакты которого установлены в цеп х управлени 2. Installation under item 1, that is, that the feedback circuit is electrically connected to the control unit through an electromagnetic relay, the contacts of which are installed in the control circuit

дозатором, клапанами смесител и искровой свечой.dispenser, mixer valves and spark plug.

3. Установка по ri.l, о т л ичающаЯс тем, что датчик наличи порошка выполнен в виде фотоэлемента.3. Installation on ri.l, which means that the sensor for the presence of powder is made in the form of a photocell.

Изобретение относитс к технике нанесени покрытий путем распылени материала покрыти .This invention relates to a coating technique by spraying a coating material.

Известна установка дл детонационного напылени покрытий, содержаща взрывную камеру, выполненную в виде ствола, установленную на ней искровую свечу, систему подачи в ствол газовой смеси, котора предварит льно подготавливаетс в смеси ,теле, и порошковый дозатор ij . .A known detonation spraying apparatus comprising a blast chamber made in the form of a barrel, a spark plug mounted on it, a supply system for a gas mixture into the barrel, which is preliminarily prepared in the mixture, a body, and a powder dispenser ij. .

Однако така установка может работать в холостом режиме, т.е. при отсутствие в продуктах детонации порошка материала покрыти , который может не попасть во взрывную камеру либо из-за его отсутстви в дозаторе , либо в случае закупоривани дозатора комь ми слипшихс частиц порошка, либо в результате возможного при обратных ударах заваривани порошком соединительной трубки, рас ,полодсенной между дозатором и взрывной камерой.However, such an installation can operate in idle mode, i.e. in the absence of powder of the coating material in detonation products, which may not get into the explosion chamber either because of its absence in the metering device, or in the case of blocking the dispenser with lumps of stuck powder particles, or as a result of a connecting tube, which is possible during the return blows of the powder, between the dispenser and the explosion chamber.

Наиболее близкой к изобретению вл етс установка дл детонационного напылени покрыти , содержаща взрыьную камеру в виде ствола, закры того с одного конца, дозатор nopoiifка и смеситель газов, св занный с источником их подачи при помощи клапанов, искровую свечу дл возбуждени детонации в камере и систему управлени , имеющую управл ющий блок с цеп лш управлени дозатором, клапанами смесител и искровой свечой. Система управлени установки обеспечивает последовательность и цикличность работы ее исполнительных механизмов и не реагирует на случайные помехи, возникающие в процессе ее эксплуатации. Некоторые из таких помех могут привести к отсутствию порс ика напыл емого материала в потоке продуктов детонации. Следствием этого вл етс непроизводительный расход ингредиентов взрывчатой смеси И ухудшение качества формируемого покрыти из-за изменени физических свойств материала подложки или нанесенного сло покрыти в результатеClosest to the invention is a device for detonation spraying of a coating containing a blasting chamber in the form of a barrel, closed at one end, a nopoiif dispenser and a gas mixer connected to the source of their supply by means of valves, a spark plug for initiating detonation in the chamber and the system a control unit having a control unit with a metering control unit, mixer valves and a spark plug. The control system of the installation ensures the consistency and cyclical operation of its actuators and does not respond to random interference occurring during its operation. Some of these interferences can lead to a lack of porosity of the sprayed material in the detonation product stream. The consequence of this is an unproductive consumption of the ingredients of the explosive mixture and a deterioration in the quality of the formed coating due to a change in the physical properties of the substrate material or the applied coating layer as a result of

теплового воздействи продуктов. thermal effects of products.

Целью изобретени вл етс повышение качества покрыти и сокращение непроизводительных материальных и энергетических затрат.The aim of the invention is to improve the quality of coating and reduce unproductive material and energy costs.

Дл этого в предложенной установке система управлени снабжена соедненной с управл ющим блоком цепью обратной св зи, имеющей датчик наличи порошка в продуктах детонации, установленный у открытого конца ствла .For this, in the proposed installation, the control system is equipped with a feedback circuit connected to the control unit, having a sensor for the presence of powder in the detonation products, installed at the open end of the stem.

Кроме того, цепь обратной св зи электрически св зана с блоком управлени через электромагнитное реле, контакты которого установлены в цеп х управлени дозатором, клапанами смесител и искровой свечой, причем датчик наличи порошка выполнен в виде фотоэлемента.In addition, the feedback circuit is electrically connected to the control unit through an electromagnetic relay, the contacts of which are installed in the control circuit of the metering unit, the mixer valves and the spark plug, and the powder presence sensor is made in the form of a photocell.

На фиг. 1 дана принципиальна схема предложенной установки; на фиг. 2 - функциональна схема управлени .FIG. 1 is a schematic diagram of the proposed installation; in fig. 2 - functional control circuit.

Установка содержит взрывную камеру в виде ствола 1, сообщенную с дозатором 2 порошка и со с есителем 3 газов, предназначенным дл приготовлени взрывчатой смеси из горючего газа, окислител и нейтрального газа. Источники 4-6 подачи газов присоединены к смесителю 3 через электромагнитные клапаны 7-9. Смеситель 3 сообщен с взрывной камерой 1 змеевиком 10 с обратным клапаном 11. Дл инициировани взрыва в камере 1 служит искрова свеча 12.The installation contains an explosion chamber in the form of a barrel 1, communicated with a powder dispenser 2 and with a storage tank of 3 gases for preparing an explosive mixture of combustible gas, an oxidizer and a neutral gas. Sources 4-6 gas supply is connected to the mixer 3 through the solenoid valves 7-9. The mixer 3 is in communication with the blasting chamber 1 by the coil 10 with a check valve 11. A spark 12 serves to initiate an explosion in chamber 1.

Система управлени установки содержит управл ющий блок 13, св занную с ним через электромагнитное реле 14 цепь 15 обратной св зи с датчиком 16 наличи порошка в продуктах детонации и блок 17 усилителей .The installation control system contains a control unit 13 connected to it via an electromagnetic relay 14 a feedback circuit 15 with a sensor 16 for the presence of powder in detonation products and an amplifier block 17.

Датчик 16 выполнен в виде фотоэле мента и установлен у открытого конца ствола 1. Тумблер 1б/см. фиг.2/, установленный на входе реле 14, подключает последнее к сети питани (положение.I)в начальный момент работы установку и к датчику 16 через блок 17 усилителей после первого выстрела (положение II).Sensor 16 is made in the form of a photoelement and is installed at the open end of the trunk 1. The toggle switch is 1b / cm. Fig.2 /, installed at the input of the relay 14, connects the latter to the power supply network (position.I) at the initial operation time of the installation and to the sensor 16 through the amplifier block 17 after the first shot (position II).

Управл ющий блок 13 содержит командоаппарат 19, на валу 20 которого установлены кулачки 21-24, взаимодействующие с контактами 25-28 цепей управлени . В цепь 29 управлени источником 30 возбуидаени искры в свече 12, управл емую контактом 25, включен контакт 31 электромагнитного реле 14. В цепь 32 управлени клапаном 3 дозатор 2, управл емую контактом 26 установлен контакт 34 реле 14, а в управл емых контактами 27 и 28 цеп 35 и 36 управлени клапанами 7-9 смесител 3 газов - контакты 37 и 38 реле 14. Вместо командоаппарата 19 в управл ющем блоке 13 может быть испол зовано любое другое известное устройство аналогичного назначени , например электронна система числового программного управлени . Блок 17 усилителей выполнен в ви последовательно соединенных усилител 39 напр жени , усилител 40 мощности, интегрирующей RC -цепи 41 и усилител 42 мощности. Установка работает следующим образом. Нажатием кнопки Пуск на пульте управлени (на чертеже не показан) привод командоаппарата 19(см.фиг,2) включают в сеть питани , и вал 20 с кулачками 21-24 начинает вращатьс . Тумблер 18 в положении I -реле 14 срабатывает, подключа своими контактами 31, 34,37,38 цепи 29,32, 35 и 36 управлени к командоаппарату 19. Кулачки 23 и 24 замыкают контакты 27 и 28 цепей 35 и 36 управлени клапанами смесител 3. (см. фиг. 1).Клапаны 7-9 открываютс , ив полость смесител 3 от источников 4-6 поступают горючий га окислитель и нейтральный газ, образу взрывчатую смесь, котора затем через обратный клапан 11, змеевик 10 поступает во взрывную камеру 1. Одновременно кулачок 22(см.фиг.2 воздействует на контакт 26, замыкает цепь 32 управлени клапаном 33 дозатора 2(см. фиг, 1), ив полость камеры 1 из дозатора 2 поступает порци наносимого порошка. После поступлени в смеситель 3 и камеру 1 заданного количества окислител и.горючего газа кулачок 23 размыкает контакт 27 цепи 35, и клапаны 7 и В закрываютс , прекраща доступ .горючему газу и окислителю в смеситель 3, Клапан 9 остаетс открытым, и поступающий через него нейтральный газ вытесн ет взрывчатую смесь из смесител 3 и змеевика 10 в каме ру 1 до полного ее заполнени . Одновременно с этим кулачок 21 заи«ыкает контакт 25 цепи 29 источника 30 возбуждени искры в свече 12,. котора иницирует взрыв в камере 1, переход щий в детонацию. Вслед за детонационной волной, распростран ющейс в сторону открытого конца камеры 1, происходит истечение продуктов детонации, несущих в себе ускоренные и нагретые частицы порошка напыл емого материала, формирующего покрытие на поверхности детали. Затем нейтральный газ, поступа через открытый клапан 9 в полость смесител 3, обратный клапан 11, змеевик 10 и камеру 1, производит их полную продувку, после чего кулачок 24 размыкает контакт 28 цепи 36, и клапан 9 закрываетс , заверша цикл. Перед следующим циклом ту.-блер устанавливают в положении II. к реле 14 подключаетс цепь 15 обратной св зи. Если при первом выстреле в потоке продуктов детонации присутствует порошок напыл емого материгша то ркость исход щего от него светового потока возрастает. При этом импульс, посылаемый датчиком 16 в блок 17 усилителей, возрастает. В усилител х 39 и 40 сигнал усиливаетс по напр жению и мощности, а . емкость интегрирующей RC -цепи 41 зар жаетс до напр жени , соответ-ствующего сигналу на выходе усилител 40 мощности. Это напр жение, воздейству на усилитель 42 мощности , обеспечивает удержание реле 14 в возбужденном состо нии, благодар чему цепи 29,3, 35 и 36 управлени остаютс замкнутыми. В следуюцем цикле установка работает аналогично. При отсутствии порошка материала покрыти в потоке детонационной смеси сигнал, поступающий от датчика 16, не достигает величины, достаточной дл удержани реле 14 в возбужденном состо нии. Выключение реле 14 приводит к прекращению работы установки, что исключает непроизводительный расход энергии и газов, вход щих в состав взрывчатой смеси. Кроме того, исключение работы установки в холостом режиме предотвращает отрицательное вли ние высокотемпературного потока продуктов детонации на материал покрыти . Наличие цепи обратной св зи в системе управлени ведет к повыщению срока службы установки в целом.The control unit 13 comprises a command device 19, on the shaft 20 of which cams 21-24 are mounted, which interact with the contacts 25-28 of the control circuits. A contact 31 of a spark relay in a spark plug 12 controlled by pin 25 is connected to a control circuit 29 of a spark-plug relay 31. A contact 34 of a control valve 3 of a metering device 2 controlled by pin 26 has a contact 34 of relay 14, and 28 chains 35 and 36 of the control valves 7-9 of the 3 gas mixer - contacts 37 and 38 of the relay 14. Instead of the commander 19, any other known device of similar purpose, such as an electronic numerical control system, can be used in the control unit 13. The amplifier unit 17 is configured as a voltage-connected voltage amplifier 39, a power amplifier 40, an integrating RC circuit 41, and a power amplifier 42. The installation works as follows. By pressing the Start button on the control panel (not shown), the drive of the command device 19 (see Fig. 2) is turned on to the power network, and the shaft 20 with cams 21-24 starts to rotate. The toggle switch 18 in the I-relay 14 position is activated by connecting the control circuits 29,32, 35 and 36 to the controller 19 with their contacts 31, 34,37,38. The cams 23 and 24 close the contacts 27 and 28 of the control valve circuits 35 and 36 . (See Fig. 1). The valves 7-9 open, and in the cavity of the mixer 3 from sources 4-6 enter the combustible gas oxidizer and neutral gas, forming an explosive mixture, which then through the check valve 11, the coil 10 enters the explosion chamber 1 Simultaneously, the cam 22 (see Fig. 2 acts on the contact 26, closes the control valve 32 of the valve 33 of the dispenser 2 (with Fig., 1), and a portion of the applied powder enters the cavity of chamber 1. When a predetermined amount of oxidant and combustible gas enters the mixer 3 and chamber 1, cam 23 opens contact 27 of circuit 35, and valves 7 and B close, stopping the access of the combustible gas and the oxidizer to the mixer 3, the Valve 9 remains open, and the neutral gas flowing through it forces the explosive mixture out of the mixer 3 and the coil 10 into the chamber 1 until it is completely filled. At the same time, the cam 21 locks the contact 25 of the circuit 29 of the spark excitation source 30 in the candle 12 ,. which initiates an explosion in chamber 1, passing into detonation. Following the detonation wave propagating in the direction of the open end of chamber 1, detonation products outflow, carrying accelerated and heated particles of the powder of the sprayed material forming the coating on the surface of the part. Then, the neutral gas entering through the open valve 9 into the cavity of the mixer 3, the check valve 11, the coil 10 and the chamber 1, purges them completely, after which the cam 24 opens the contact 28 of the circuit 36 and the valve 9 closes, completing the cycle. Before the next cycle, the tu-bler is set in position II. A feedback circuit 15 is connected to the relay 14. If the powder of the sprayed material is present in the first detonation product stream, the brightness of the outgoing luminous flux increases. In this case, the pulse sent by the sensor 16 to the block 17 of amplifiers increases. In amplifiers 39 and 40, the signal is amplified by voltage and power, as well. the capacitance of the integrating RC circuit 41 is charged to a voltage corresponding to the signal at the output of the power amplifier 40. This voltage, acting on the power amplifier 42, maintains the relay 14 in an excited state, whereby the control circuits 29.3, 35 and 36 remain closed. In the next cycle, the installation works in the same way. In the absence of a powder of the coating material in the detonation mixture stream, the signal from sensor 16 does not reach a value sufficient to keep relay 14 in an excited state. Turning off relay 14 causes the plant to stop working, which eliminates unproductive energy and gas consumption in the explosive mixture. In addition, the exclusion of plant operation in idle mode prevents the negative effect of the high-temperature flow of detonation products on the coating material. The presence of a feedback loop in the control system leads to an increase in the lifetime of the installation as a whole.

.2..2.

Claims

1. Installation for detonation spraying of coatings, containing an explosive chamber in the form of a barrel closed at one end, a powder dispenser, and a gas mixer connected to the source of their supply by means of valves, a spark plug for initiating detonation in the explosive chamber and a control system having a control a unit with dispenser control circuits, mixer valves and a spark plug, characterized in that, in order to improve the quality of the coating and reduce unproductive material and energy costs, the control system is equipped with and a feedback circuit connected to the control unit, having a sensor for the presence of powder in the detonation products, mounted at the open end of the barrel. §

SU „„ 605361

Figure 1

2. Installation according to π. 1, characterized in that the feedback circuit is electrically connected to the control unit through an electromagnetic relay, the contacts of which are installed in the control circuits of the dispenser, mixer valves and spark plug.

3. Installation according to ri.1, which is characterized in that the powder presence sensor is made in the form of a photocell.