一种热喷涂装置
技术领域
本发明涉及热喷涂技术领域,具体为一种热喷涂装置。
背景技术
热喷涂是一种将细微而分散的金属或非金属的涂层材料,以熔化或半熔化的状态沉积到工件基体的表面的技术,包括电弧喷涂、等离子喷涂、火焰喷涂,其中火焰喷涂是将混合有涂层粉末的气体燃料引燃,利用火焰对粉末进行熔融处理,并借助火焰将熔融加工后的涂层材料沉积在工件基体的表面。
火焰喷涂用火焰枪内部的氧气、气体燃料和粉末均由单独的输送通道进料,传统的火焰枪中的氧气、气体燃料和粉末进料的输送通道之间互不关联,均有单独的控制阀门控制输送,在使用过程中,若氧气输送中断,会出现气体燃料单独输送的情况,会造成气体燃料燃烧不充分,既无法完成粉末的热熔处理,同时气体燃料会扩散到周围环境中,另外当气体燃料供应不足时,粉末的持续输送,不仅无法将粉末有效沉积在工件的表面,同时会造成粉末的持续浪费。
发明内容
为解决以上传统的火焰枪中的氧气、气体燃料和粉末的输送通道之间互不关联,若氧气输送中断,会造成气体燃料燃烧不充分,既无法完成粉末的热熔处理,同时气体燃料会扩散到周围环境中,当气体燃料供应不足时,不仅无法将粉末有效沉积在工件的表面,同时会造成粉末的持续浪费的问题,本发明通过以下技术方案予以实现:一种热喷涂装置,包括火焰枪,所述火焰枪包括枪座、枪杆和安装在所述枪杆内部的电子点火器,所述枪座的底部设置有氧气管和燃料管,输送氧气的管件与氧气管连接,输送气体燃料的管件与燃料管连接,所述枪座的内部设置有混合腔,所述氧气管和燃料管的上端均与所述混合腔连通,氧气和燃料均被输送至混合腔中,并在混合腔中混合;
所述氧气管的内部安装有触发板一,触发板一沿轴线方向转动安装在氧气管的内部,所述燃料管的内部安装有堵板一,堵板一沿径向方向滑动安装;
所述氧气管输送氧气气流时,气流能推动所述触发板一转动,所述触发板一联动带动所述堵板一移动,使所述堵板一与燃料管分离;
当氧气管中没有氧气输送时,触发板一不转动,堵板一与燃料管之间处于配合状态,燃料管内部的管道处于关闭状态,此时无法利用燃料管将气体燃料输送到混合腔中。
所述枪座的侧表面设置有送粉管和进气管,所述枪座的内部设置有送料腔,所述送粉管和进气管均与所述送料腔的内部相通,所述送粉管和进气管的径向方向同时滑动安装有挡板,利用所述混合腔中的气压大小控制所述挡板的位置,利用所述挡板的滑动,控制所述送粉管和进气管内部管道的开通和闭合;
当氧气管或燃料管输送的气体不足时,混合腔内部的气压较低,此时挡板所在的位置会将送粉管和进气管的管道关闭,送粉管无法输送粉末。
所述枪杆的内部设置有输料通道,所述混合腔和送料腔均与所述输料通道相通。
进气管中输送的气体将送粉管输送的粉末输送至输料通道中后,氧气与气体燃料混合之后的气体与粉末在输料通道中混合,气体燃料被点燃之后,会对粉末进行高温加热,然后将加热熔融后的粉末喷涂在待喷涂工件的表面。
进一步的,所述燃料管的内部安装有触发板二,触发板二沿轴线方向转动安装在燃料管的内部,所述氧气管的内部安装有堵板二,堵板二径向滑动安装,所述堵板二位于所述触发板一靠近所述混合腔的一侧,所述触发板二位于所述堵板一靠近所述混合腔的一侧;
所述燃料管输送燃料气流时,气流能推动所述触发板二转动,所述触发板二联动带动所述堵板二移动,使所述堵板二与氧气管分离,当燃料管中没有气体燃料输送时,触发板二不转动,堵板二与氧气管之间处于配合状态,氧气管内部的管道处于关闭状态,此时无法利用氧气管将氧气输送到混合腔中。
进一步的,所述触发板一与所述堵板一之间以及触发板二与所述堵板二之间均通过拉绳连接,氧气管和燃料管的内部均设有用于拉绳导向的定滑轮,气流推动所述触发板一或触发板二转动时,所述拉绳拉动对应的所述堵板一或堵板二沿所述氧气管或燃料管的径向方向滑动;
所述堵板一和堵板二与所述枪座的内壁之间均设有压缩弹簧,压缩弹簧用于堵板一或堵板二的复位,所述堵板一和堵板二靠近所述混合腔一侧的滑道内壁中均安装有滚珠,用于降低堵板一或堵板二滑动时的摩擦阻力。
进一步的,所述挡板的表面开设有两个通孔,两个所述通孔分别与所述送粉管和进气管相适配,所述挡板滑动时,两个所述通孔同时与所述送粉管和进气管分离或配合;
所述枪座的内部安装有气缸,所述气缸的内部密封滑动安装有活塞杆,所述活塞杆与所述挡板固定连接,所述活塞杆的活塞板与气缸之间设有复位弹簧,所述活塞板一侧的气缸内部的空间与所述混合腔相通。
利用混合腔中的气压与复位弹簧配合,控制活塞杆的位置,进而控制挡板的位置,通过控制挡板的位置,可以调节送粉管和进气管内部通道的开通和闭合。
进一步的,所述混合腔的上侧设置有稳压腔,所述稳压腔与混合腔之间安装有压力阀;
所述混合腔的内部密封滑动安装有混合板二,混合板二与混合腔的内壁之间设有弹簧,用于混合板二的复位,所述混合腔的内部固定安装有混合板一,所述混合板一和混合板二分别位于所述压力阀的两侧;
所述燃料管与所述混合板一远离所述混合板二一侧的空间连通,燃料管输送的气体燃料被输送至该空间中,所述氧气管与所述混合板二远离所述混合板一一侧的空间连通,氧气管输送的氧气被输送至该空间中,所述混合板一的表面安装有若干个导管,所述导管贯穿所述混合板二,导管延伸至混合板二远离混合板一一侧的空间中的管体表面开设有气孔,可以增加气体燃料在氧气所在空间扩散的范围,有利于提高气体燃料与氧气混合的效果,混合板一一侧的气体燃料通过导管被输送至混合板二远离混合板一一侧的空间中,并与氧气混合;
所述混合板二的内部安装有若干个通管,所述通管延伸至所述混合板一与所述混合板二之间的空间中,所述混合板二在气压作用下向所述混合板一的方向滑动时,所述通管内部的通道开启。
气体燃料通过导管被输送至氧气所在的空间中,并与氧气进行混合,此时混合板一和混合板二远离压力阀一侧的空间中的气压增加到设定阈值时,混合板二在气压作用下向压力阀的方向滑动,混合板二的滑动触发通管开通,通管开通后,氧气与气体燃料混合之后的气体进入到压力阀下端所在的空间中,并通过压力阀进入到稳压腔中。
进一步的,所述混合板一靠近所述混合板二一侧的表面固定安装有若干个顶杆,所述顶杆与所述通管相对应;
所述通管的内部设有堵口和堵块,堵块与通管的内壁之间设有弹簧,用于堵块的复位,所述混合板二向所述混合板一的方向滑动时,所述顶杆能推动所述堵块滑动,使所述堵块与所述堵口分离。
进一步的,所述枪座的内部开设有环形腔,所述环形腔通过连接通道与所述稳压腔连通,所述气缸与所述连接通道之间设有气道;
所述环形腔与所述输料通道之间设有多个输气管,氧气与气体燃料混合后的气体进入到稳压腔中后,会通过连接通道进入到环形腔中,然后通过输气管进入到输料通道中,同时一部分混合气体通过气道进入到气缸中,活塞杆在气缸内部气压作用下移动,并带动挡板滑动,使挡板表面的两个通孔分别与送粉管和进气管配合。
进一步的,所述送料腔的内部固定安装有输料筒,所述输料筒的表面开设有进料口,所述送粉管与所述进料口连接利用送粉管将粉末输送至输料筒中;
所述输料筒的内部转动安装有送料螺杆,送料螺杆的表面安装有传动齿轮组,传动齿轮组中的齿轮由安装在枪座内部的电机驱动转动,利用送料螺杆的转动,对进入输料筒内部的粉末进行输送,所述送料螺杆的轴杆内部为中空管,所述中空管与所述进气管连通;
所述输料筒的内部转动安装有导料筒,所述导料筒位于所述送料螺杆远离所述进气管的一侧,所述导料筒为漏斗形,所述导料筒内部的通道同时与所述中空管和输料通道相通;
导料筒的漏斗形端的内壁安装有若干个导送板,所述导料筒的通道内部固定安装有扇叶。
送料螺杆将粉末输送至导料筒内部,当进气管接通气流时,气流通过扇叶带动导料筒转动,导料筒转动时,在导送板的导送作用下,粉末向导料筒的轴线方向滑动,并随着气流的不断流动,不断进入混合到气流中。
送料腔中送料螺杆与导料筒的设计,可实现对粉末的均匀输送,便于将粉末均匀混合在气体中。
进一步的,所述枪杆内部开设有环形的散热腔,所述枪杆的外表面安装有进水管和出水管,所述进水管和出水管均与所述散热腔连通,利用进水管与出水管配合,向散热腔中不断循环加入冷却液,用于对枪杆进行降温。
进一步的,所述枪杆远离所述枪座一侧的表面固定安装有锥形的喷嘴,所述输料通道轴向贯穿所述喷嘴,输料通道中混合有氧气、气体燃料和粉末,气体燃料被点燃后从喷嘴处喷出,并对粉末进行加热熔融处理,并将熔融的粉末喷涂在待喷涂加工的工件表面。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、该热喷涂装置,通过在氧气管和燃料管中分别设置触发板一、堵板二和触发板二、堵板一,可实现氧气和气体燃料的联动输送,当其中一种气体中断时,及时中断另一种气体的输送,同时利用混合腔中的气压控制挡板与送粉管和进气管之间的相对位置,当氧气或气体燃料输送中断时,利用混合腔内部气压的下降,改变挡板与送粉管和进气管之间的相对位置,利用挡板关闭送粉管和进气管内部的通道,从而可避免粉末的浪费,进而实现氧气、气体燃料和粉末的联动进料输送。
2、该热喷涂装置,通过混合腔中混合板一表面导管和顶杆与混合板二和通管的组合设计,可将氧气和气体燃料在混合腔中加压充分混合,以提高氧气与气体燃料的混合效果,有利于提高气体燃料燃烧的稳定性,避免在火焰中出现局部爆燃的现象。
3、该热喷涂装置,通过在送料腔中设置输料筒、送料螺杆和导料筒,并通过送粉管与输料筒的配合、进气管与送料螺杆的配合设计,可对粉末进行均匀输送,并可将粉末均匀混合到进气管输送的压缩空气的气流中,有利于提高粉末送料的效果。
附图说明
图1为本发明火焰枪结构示意图;
图2为本发明火焰枪内部结构立体图;
图3为本发明火焰枪内部混合腔和送料腔内部安装结构立体图;
图4为本发明火焰枪内部混合腔和送料腔内部安装结构主视图;
图5为本发明图4中送料腔下方局部结构示意图;
图6为本发明混合板一和混合板二表面结构配合立体图;
图7为本发明混合板一和混合板二表面结构配合主视图;
图8为本发明送料腔中输料筒内部结构立体图;
图9为本发明导料筒结构立体图;
图10为本发明图4中枪座上部局部结构示意图;
图11为本发明挡板与送粉管和进气管配合结构示意图。
图中:1、枪座;2、氧气管;3、燃料管;4、触发板一;41、堵板一;5、触发板二;51、堵板二;6、拉绳;61、压缩弹簧;7、混合腔;71、混合板一;711、导管;712、顶杆;72、混合板二;721、通管;722、堵块;8、稳压腔;81、压力阀;9、环形腔;91、连接通道;92、输气管;10、枪杆;101、输料通道;102、散热腔;11、喷嘴;12、送料腔;121、输料筒;1211、进料口;122、送料螺杆;1221、传动齿轮组;123、导料筒;1231、导送板;1232、扇叶;13、送粉管;14、进气管;15、挡板;151、活塞杆;152、气缸;16、进水管;17、出水管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
该热喷涂装置的实施例如下:
请参阅图1-图11,一种热喷涂装置,包括火焰枪,火焰枪包括枪座1、枪杆10和安装在枪杆10内部的电子点火器,枪座1的底部设置有氧气管2和燃料管3,输送氧气的管件与氧气管2连接,输送气体燃料的管件与燃料管3连接,枪座1的内部设置有混合腔7,氧气管2和燃料管3的上端均与混合腔7连通,氧气和燃料均被输送至混合腔7中,并在混合腔7中混合。
氧气管2的内部安装有触发板一4,触发板一4沿轴线方向转动安装在氧气管2的内部,燃料管3的内部安装有堵板一41,堵板一41沿径向方向滑动安装;氧气管2输送氧气气流时,气流能推动触发板一4转动,触发板一4联动带动堵板一41移动,使堵板一41与燃料管3分离。
燃料管3的内部安装有触发板二5,触发板二5沿轴线方向转动安装在燃料管3的内部,氧气管2的内部安装有堵板二51,堵板二51径向滑动安装,堵板二51位于触发板一4靠近混合腔7的一侧,触发板二5位于堵板一41靠近混合腔7的一侧。
触发板一4与堵板一41之间以及触发板二5与堵板二51之间均通过拉绳6连接,氧气管2和燃料管3的内部均设有用于拉绳6导向的定滑轮,气流推动触发板一4或触发板二5转动时,拉绳6拉动对应的堵板一41或堵板二51沿氧气管2或燃料管3的径向方向滑动。
堵板一41和堵板二51与枪座1的内壁之间均设有压缩弹簧61,压缩弹簧61用于堵板一41或堵板二51的复位,堵板一41和堵板二51靠近混合腔7一侧的滑道内壁中均安装有滚珠,用于降低堵板一41或堵板二51滑动时的摩擦阻力。
燃料管3输送燃料气流时,气流能推动触发板二5转动,触发板二5联动带动堵板二51移动,使堵板二51与氧气管2分离,当氧气管2中没有氧气输送时,触发板一4不转动,堵板一41与燃料管3之间处于配合状态,燃料管3内部的管道处于关闭状态,此时无法利用燃料管3将气体燃料输送到混合腔7中,当燃料管3中没有气体燃料输送时,触发板二5不转动,堵板二51与氧气管2之间处于配合状态,氧气管2内部的管道处于关闭状态,此时无法利用氧气管2将氧气输送到混合腔7中。
混合腔7的上侧设置有稳压腔8,稳压腔8与混合腔7之间安装有压力阀81;混合腔7的内部密封滑动安装有混合板二72,混合板二72与混合腔7的内壁之间设有弹簧,用于混合板二72的复位,混合腔7的内部固定安装有混合板一71,混合板一71和混合板二72分别位于压力阀81的两侧。
燃料管3与混合板一71远离混合板二72一侧的空间连通,燃料管3输送的气体燃料被输送至该空间中,氧气管2与混合板二72远离混合板一71一侧的空间连通,氧气管2输送的氧气被输送至该空间中,混合板一71的表面安装有若干个导管711,导管711贯穿混合板二72,导管711延伸至混合板二72远离混合板一71一侧的空间中的管体表面开设有气孔,可以增加气体燃料在氧气所在空间扩散的范围,有利于提高气体燃料与氧气混合的效果,混合板一71一侧的气体燃料通过导管711被输送至混合板二72远离混合板一71一侧的空间中,并与氧气混合。
混合板二72的内部安装有若干个通管721,通管721延伸至混合板一71与混合板二72之间的空间中,混合板二72在气压作用下向混合板一71的方向滑动时,通管721内部的通道开启。
气体燃料通过导管711被输送至氧气所在的空间中,并与氧气进行混合,随着混合腔7中燃料气体和氧气的不断增加,混合腔7中的气压不断增加,当混合板一71和混合板二72远离压力阀81一侧的空间中的气压增加到设定阈值时,混合板二72在气压作用下向压力阀81的方向滑动,混合板二72的滑动触发通管721开通,通管721开通后,氧气与气体燃料混合之后的气体进入到压力阀81下端所在的空间中,并通过压力阀81进入到稳压腔8中。
混合板一71靠近混合板二72一侧的表面固定安装有若干个顶杆712,顶杆712与通管721相对应;通管721的内部设有堵口和堵块722,堵块722与通管721的内壁之间设有弹簧,用于堵块722的复位,混合板二72向混合板一71的方向滑动时,顶杆712能推动堵块722滑动,使堵块722与堵口分离。
枪座1的内部开设有环形腔9,环形腔9通过连接通道91与稳压腔8连通。
枪座1的侧表面设置有送粉管13和进气管14,枪座1的内部设置有送料腔12,送粉管13和进气管14均与送料腔12的内部相通,枪杆10的内部设置有输料通道101,电子点火器的点火端位于输料通道101的内部,混合腔7和送料腔12均与输料通道101相通。
环形腔9与输料通道101之间设有多个输气管92,氧气与气体燃料混合后的气体进入到稳压腔8中后,会通过连接通道91进入到环形腔9中,然后通过输气管92进入到输料通道101中。
送粉管13和进气管14的径向方向同时滑动安装有挡板15,利用混合腔7中的气压大小控制挡板15的位置,利用挡板15的滑动,控制送粉管13和进气管14内部管道的开通和闭合。
挡板15的表面开设有两个通孔,两个通孔分别与送粉管13和进气管14相适配,挡板15滑动时,两个通孔同时与送粉管13和进气管14分离或配合。
枪座1的内部安装有气缸152,气缸152与连接通道91之间设有气道,气缸152的内部密封滑动安装有活塞杆151,活塞杆151与挡板15固定连接,活塞杆151的活塞板与气缸152之间设有复位弹簧,活塞板一侧的气缸152内部的空间与混合腔7相通,利用混合腔7中的气压与复位弹簧配合,控制活塞杆151的位置,进而控制挡板15的位置,进入连接通道91中的一部分混合气体通过气道进入到气缸152中,活塞杆151在气缸152内部气压作用下移动,并带动挡板15滑动,使挡板15表面的两个通孔分别与送粉管13和进气管14配合。
当氧气管2或燃料管3输送的气体不足时,混合腔7内部的气压较低,此时挡板15所在的位置会将送粉管13和进气管14的管道关闭,送粉管13无法输送粉末。
送料腔12的内部固定安装有输料筒121,输料筒121的表面开设有进料口1211,送粉管13与进料口1211连接利用送粉管13将粉末输送至输料筒121中。
输料筒121的内部转动安装有送料螺杆122,送料螺杆122的表面安装有传动齿轮组1221,传动齿轮组1221中的齿轮由安装在枪座1内部的电机驱动转动,利用送料螺杆122的转动,对进入输料筒121内部的粉末进行输送,送料螺杆122的轴杆内部为中空管,中空管与进气管14连通。
输料筒121的内部转动安装有导料筒123,导料筒123位于送料螺杆122远离进气管14的一侧,导料筒123为漏斗形,导料筒123内部的通道同时与中空管和输料通道101相通;导料筒123的漏斗形端的内壁安装有若干个导送板1231,导料筒123的通道内部固定安装有扇叶1232。
送料螺杆122将粉末输送至导料筒123内部,当进气管14接通气流时,气流通过扇叶1232带动导料筒123转动,导料筒123转动时,在导送板1231的导送作用下,粉末向导料筒123的轴线方向滑动,并随着气流的不断流动,不断进入混合到气流中,送料腔12中送料螺杆122与导料筒123的设计,可实现对粉末的均匀输送,便于将粉末均匀混合在气体中。
枪杆10内部开设有环形的散热腔102,枪杆10的外表面安装有进水管16和出水管17,进水管16和出水管17均与散热腔102连通,利用进水管16与出水管17配合,向散热腔102中不断循环加入冷却液,用于对枪杆10进行降温。
进气管14中输送的气体将送粉管13输送的粉末输送至输料通道101中后,氧气与气体燃料混合之后的气体与粉末在输料通道101中混合,气体燃料被点燃之后,会对粉末进行高温加热,然后将加热熔融后的粉末喷涂在待喷涂工件的表面。
枪杆10远离枪座1一侧的表面固定安装有锥形的喷嘴11,输料通道101轴向贯穿喷嘴11,输料通道101中混合有氧气、气体燃料和粉末,气体燃料被点燃后从喷嘴11处喷出,并对粉末进行加热熔融处理,并将熔融的粉末喷涂在待喷涂加工的工件表面。
热喷涂装置工作原理:
将输送氧气的管件与氧气管2连接,输送气体燃料的管件与燃料管3连接,同时将输送粉末的管件与送粉管13连接,压缩空气管件与进气管14连接,氧气和气体燃料均被输送至混合腔7中,气体燃料通过导管711进入到混合板二72远离混合板一71一侧的空间中,并与氧气混合。
当混合板一71和混合板二72远离压力阀81一侧的空间中的气压增加到设定阈值时,混合板二72在气压作用下向压力阀81的方向滑动,混合板二72带动通管721一起移动,顶杆712进入通管721内部时,会与堵块722接触,并推动堵块722移动,使堵块722与堵口分离,此时混合板二72两侧的空间相通,氧气与气体燃料混合之后的气体进入到压力阀81下端所在的空间中,并通过压力阀81进入到稳压腔8中。
氧气与气体燃料混合后的气体进入到稳压腔8中后,会通过连接通道91进入到环形腔9中,然后通过输气管92进入到输料通道101中,同时一部分混合气体通过气道进入到气缸152中,活塞杆151在气缸152内部气压作用下移动,并带动挡板15滑动,使挡板15表面的两个通孔分别与送粉管13和进气管14配合。
送粉管13将粉末输送至输料筒121中,利用电机驱动送料螺杆122转动,送料螺杆122将粉末输送至导料筒123中,当进气管14接通气流时,气流通过扇叶1232带动导料筒123转动,导料筒123转动时,在导送板1231的导送作用下,粉末向导料筒123的轴线方向滑动,并随着气流的不断流动,不断进入混合到气流中。
输料通道101中混合有氧气、气体燃料和粉末,气体燃料被点燃后从喷嘴11处喷出,并对粉末进行加热熔融处理,并将熔融的粉末喷涂在待喷涂加工的工件表面。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。