專利名稱：一種內(nèi)孔等離子噴涂的排塵、防塵、冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種內(nèi)孔等離子噴涂的排塵、防塵、冷卻裝置。
背景技術(shù)：
等離子噴涂是利用等離子焰(非轉(zhuǎn)移型等離子弧)將引入的噴涂粉末加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，并在等離子焰的作用下，高速度地撞擊到經(jīng)處理過(guò)的基材表面上，然后攤平、鋪展，最終形成具有層片狀結(jié)構(gòu)的涂層。內(nèi)孔等離子噴涂是一種在圓孔(或筒)內(nèi)壁制備涂層的等離子噴涂方法。當(dāng)需要噴涂的圓孔較深時(shí)，就需要采用專用內(nèi)孔等離子噴槍，在內(nèi)孔環(huán)境中實(shí)施噴涂。內(nèi)孔等離子噴槍的等離子射束與噴槍的軸線呈90°角。上世紀(jì)七十年起Metco公司先后研制出3MBT、 7MT、7MST、11MB四種內(nèi)孔噴槍，隨后國(guó)內(nèi)外相繼出現(xiàn)了多種內(nèi)孔等離子噴槍，如作者與清華大學(xué)研制出的QZOT高能內(nèi)孔等離子弧噴槍，熵科爾應(yīng)用技術(shù)研究所研制出的BT-NI型大內(nèi)孔噴槍，Sulzer-Metco公司研制出旋轉(zhuǎn)式等離子內(nèi)孔噴槍Rota plasma 500系統(tǒng)，以及國(guó)際上新出現(xiàn)的PTWA內(nèi)孔噴涂系統(tǒng)。這些噴槍的研制，為內(nèi)孔噴涂的研究與發(fā)展提供了條件，并在一些領(lǐng)域進(jìn)行了應(yīng)用研究。但是采用內(nèi)孔噴槍進(jìn)行常規(guī)的工藝方法制備的涂層，涂層質(zhì)量難以達(dá)到理想的程度。其中一個(gè)非常重要的原因就是內(nèi)孔噴涂環(huán)境與外圓噴涂有很大差別，特別是內(nèi)孔較深時(shí)尤為明顯。內(nèi)孔噴涂空間狹小，高溫等離子焰流的熱量不容易散出，造成環(huán)境溫度高，基體和噴槍都容易過(guò)熱；煙塵、粉塵排出困難且在排出過(guò)程中也會(huì)嚴(yán)重污染涂層，造成內(nèi)孔涂層質(zhì)量得不到保證。為此，迫切地需要本領(lǐng)域技術(shù)人員開(kāi)發(fā)出一款內(nèi)孔等離子噴涂的排塵、防塵、冷卻
直ο

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種用于降低內(nèi)孔等離子噴涂過(guò)程中內(nèi)孔噴槍和內(nèi)孔工件的溫度，保證噴槍長(zhǎng)時(shí)間工作的可靠性以及降低內(nèi)孔工件中氣流干擾和粉塵污染的內(nèi)孔等離子噴涂的排塵、防塵、冷卻裝置。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種內(nèi)孔等離子噴涂的排塵、防塵、冷卻裝置，該裝置包括抽風(fēng)隔塵筒、抽風(fēng)機(jī)、冷卻氣噴嘴和冷卻氣環(huán)I和支架，所述抽風(fēng)隔塵筒呈上端封閉、下端開(kāi)口的筒形，位于其上部一側(cè)的圓筒通過(guò)鋁箔軟管與抽風(fēng)機(jī)相連通；伸入到抽風(fēng)隔塵筒內(nèi)部的內(nèi)孔噴槍與抽風(fēng)隔塵筒一起固定于升降機(jī)構(gòu)的橫臂上，通過(guò)升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)內(nèi)孔噴槍和抽風(fēng)隔塵筒做垂直上下運(yùn)動(dòng)、并對(duì)固定于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的內(nèi)孔工件的內(nèi)壁進(jìn)行噴涂；所述固定于圓筒上的冷卻氣噴嘴在內(nèi)孔工件外部對(duì)內(nèi)孔噴槍噴射在內(nèi)孔工件內(nèi)
4壁上的射流斑點(diǎn)進(jìn)行局部降溫；所述套在抽風(fēng)隔塵筒外部的冷卻氣環(huán)I通過(guò)支架固定于升降機(jī)構(gòu)的立柱上，所述內(nèi)孔工件與抽風(fēng)隔塵筒之間留有間隙，通過(guò)冷卻氣環(huán)I上開(kāi)設(shè)的開(kāi)孔向該間隙內(nèi)吹冷卻氣，以實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)孔工件的冷卻和防塵。其中，所述抽風(fēng)隔塵筒的下部、與內(nèi)孔噴槍的射流方向相對(duì)的部位開(kāi)有一圓孔，從內(nèi)孔噴槍噴射出的射流通過(guò)該圓孔對(duì)內(nèi)孔工件的內(nèi)壁進(jìn)行噴涂。其中，所述圓孔的直徑為50 70mm。其中，所述支架由銅管組成，所述支架的銅管與冷卻氣環(huán)I相連通，從支架鋼管的開(kāi)口端向冷卻氣環(huán)I中通入冷卻氣；所述冷卻氣環(huán)I上的開(kāi)孔方向向下、并向內(nèi)傾斜30 60°。其中，所述冷卻氣環(huán)I距離內(nèi)孔工件上邊緣為5 20mm，所述冷卻氣環(huán)I的內(nèi)徑比抽風(fēng)隔塵筒的外徑大10 20mm。其中，所述內(nèi)孔工件的外部套設(shè)有固定于支架上的冷卻氣環(huán)II、冷卻氣環(huán)III和冷卻氣環(huán)IV，上述三個(gè)冷卻氣環(huán)分別與組成支架的鋼管相連通，并且每個(gè)冷卻氣環(huán)上均開(kāi)設(shè)有用于向內(nèi)孔工件吹冷卻氣的若干開(kāi)孔，所有開(kāi)孔的方向均與內(nèi)孔工件的外壁相對(duì)。其中，所述冷卻氣環(huán)II、冷卻氣環(huán)III和冷卻氣環(huán)IV由上至下均勻固定在內(nèi)孔工件外部，上述三個(gè)冷卻氣環(huán)的內(nèi)徑相等，且內(nèi)徑均比內(nèi)孔工件的外徑大10 20mm，所述抽風(fēng)隔塵筒的外徑比內(nèi)孔工件的內(nèi)徑小5 10mm。其中，所述內(nèi)孔工件通過(guò)卡具固定于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，所述卡具為上、下開(kāi)口的筒形， 其側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有若干圓孔，以便于新鮮空氣進(jìn)入內(nèi)孔工件的內(nèi)部。其中，所述冷卻氣噴嘴在內(nèi)孔工件外部吹冷卻氣的部位與內(nèi)孔噴槍噴射在內(nèi)孔工件內(nèi)壁上的射流斑點(diǎn)處相對(duì)應(yīng)。其中，所述冷卻氣噴嘴固定于冷卻氣噴嘴延長(zhǎng)桿的下端，并通過(guò)懸掛組件III將冷卻氣噴嘴延長(zhǎng)桿固定于抽風(fēng)隔塵筒的圓筒或橫臂上，從冷卻氣噴嘴延長(zhǎng)桿的上端通入冷卻氣，以實(shí)現(xiàn)冷卻氣噴嘴在內(nèi)孔工件外部對(duì)內(nèi)孔工件內(nèi)壁上的射流斑點(diǎn)處的局部降溫。其中，所述內(nèi)孔噴槍固定于噴槍延長(zhǎng)桿的下端，并通過(guò)懸掛組件I將噴槍延長(zhǎng)桿懸掛于升降機(jī)構(gòu)的橫臂上。本發(fā)明的有益效果是1)本發(fā)明的裝置可以有效的降低內(nèi)孔噴涂過(guò)程中內(nèi)孔噴槍和內(nèi)孔工件的溫度，保證了內(nèi)孔噴槍長(zhǎng)時(shí)間工作的可靠性，減小了內(nèi)孔工件內(nèi)壁上的涂層熱應(yīng)力，以及降低了內(nèi)孔工件中的氣流干擾及粉塵污染。2)本發(fā)明通過(guò)冷卻氣環(huán)I上的開(kāi)孔向抽風(fēng)隔塵筒和內(nèi)孔工件內(nèi)壁之間的縫隙內(nèi)吹冷卻氣，起到對(duì)內(nèi)孔工件的冷卻、防塵、凈化作用；本發(fā)明通過(guò)抽風(fēng)機(jī)向抽風(fēng)隔塵筒內(nèi)抽風(fēng)，強(qiáng)行使內(nèi)孔工件內(nèi)部含有大量煙氣、粉塵的熱氣按照由下至上的方向流動(dòng)，并通過(guò)抽風(fēng)機(jī)排出；本發(fā)明通過(guò)冷卻氣噴嘴，實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)孔工件內(nèi)壁上的射流斑點(diǎn)進(jìn)行局部降溫。3)本發(fā)明通過(guò)在固定內(nèi)孔工件的卡具側(cè)壁上開(kāi)設(shè)若干圓孔，更有利于新鮮空氣進(jìn)入內(nèi)孔工件的內(nèi)部對(duì)其進(jìn)行冷卻。


圖1是本發(fā)明內(nèi)孔等離子噴涂的排塵、防塵、冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明內(nèi)孔等離子噴涂的排塵、防塵、冷卻裝置的工作原理圖；圖3、圖4是采用本發(fā)明排塵、防塵、冷卻裝置前后涂層的截面形貌；圖中，1-橫臂，2-渦輪組件，3-升降機(jī)構(gòu)的立柱，4-支架，5-鎖扣，6_接口 I，7_冷卻氣環(huán)I，8-冷卻氣環(huán)II，9-冷卻氣環(huán)III，10-冷卻氣環(huán)IV，11-內(nèi)孔噴槍，12-旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)， 13-卡具，14-圓孔，15-卡盤爪，16-鎖緊螺釘，17-冷卻氣噴嘴，18-抽風(fēng)機(jī)座，19-抽風(fēng)機(jī)， 20-連接套，21-內(nèi)孔工件，22-鋁箔軟管，23-卡箍，24-懸掛組件III，25-冷卻氣噴嘴延長(zhǎng)桿，26-接口 II，27-圓筒，28-抽風(fēng)隔塵筒，29-懸掛組件II，30-懸掛組件I，31-接口 III， 32-噴槍延長(zhǎng)桿。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)孔等離子噴涂的排塵、防塵、冷卻裝置做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明提出了一種用于內(nèi)孔等離子噴涂裝置中的排塵、防塵、冷卻裝置，內(nèi)孔等離子噴涂裝置主要包括升降機(jī)構(gòu)、內(nèi)孔噴槍11和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)12，內(nèi)孔噴槍11固定在升降機(jī)構(gòu)上作垂直上下運(yùn)動(dòng)，待噴涂的內(nèi)孔工件21固定在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)12上作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，內(nèi)孔噴槍11伸入到工件21的內(nèi)腔中，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)孔工件內(nèi)壁的均勻涂覆；本發(fā)明的排塵、防塵、 冷卻裝置主要由抽風(fēng)隔塵筒觀、冷卻氣噴嘴17、四個(gè)冷卻氣環(huán)7 10、支架4、鋁箔軟管22、 抽風(fēng)機(jī)19和卡具13組成。抽風(fēng)隔塵筒觀呈上端封閉、下端開(kāi)口的筒形，其上部側(cè)壁上固接有一圓筒27，抽風(fēng)隔塵筒與該圓筒構(gòu)成倒L形結(jié)構(gòu)，抽風(fēng)隔塵筒的圓筒27通過(guò)鋁箔軟管22與抽風(fēng)機(jī)19相連通，抽風(fēng)機(jī)通過(guò)抽風(fēng)機(jī)座18進(jìn)行支撐，鋁箔軟管22與圓筒27的連接處通過(guò)卡箍23固緊， 鋁箔軟管與抽風(fēng)機(jī)的連接處通過(guò)連接套20固緊。噴涂裝置的內(nèi)孔噴槍11伸入到抽風(fēng)隔塵筒觀中，內(nèi)孔噴槍11的噴槍延長(zhǎng)桿32、抽風(fēng)隔塵筒28分別通過(guò)相對(duì)應(yīng)的懸掛組件130、懸掛組件11 一起固定于升降機(jī)構(gòu)的橫臂1上，升降機(jī)構(gòu)的橫臂1通過(guò)渦輪組件2固定于升降機(jī)構(gòu)的立柱3上，以便通過(guò)升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)內(nèi)孔噴槍11和抽風(fēng)隔塵筒觀作垂直上下運(yùn)動(dòng)。 在開(kāi)始操作之前，通過(guò)噴槍延長(zhǎng)桿32頂端的接口 III31通入所需的水、工作氣體和噴涂材料，并接通電源，以便噴涂時(shí)，通過(guò)內(nèi)孔噴槍U進(jìn)行噴涂。抽風(fēng)隔塵筒的下部伸入到內(nèi)孔工件21的內(nèi)部，并且在抽風(fēng)隔塵筒觀的下部、與內(nèi)孔噴槍的射流方向相對(duì)的部位開(kāi)設(shè)有一個(gè)直徑為50 70mm的圓孔14 (本例為60mm)，噴涂時(shí)，束流恰好能從圓孔射出，而噴涂產(chǎn)生的粉塵和煙氣大部分被抽風(fēng)隔塵筒觀遮蔽，并由抽風(fēng)機(jī)19吸走。為防止銹蝕，抽風(fēng)隔塵筒觀選用不銹鋼材料制作，其外圓直徑比待噴涂的內(nèi)孔工件21的內(nèi)徑小5mm，抽風(fēng)隔塵筒探入內(nèi)孔工件并進(jìn)行噴涂后，與內(nèi)孔工件內(nèi)壁之間僅存在 2. 5mm左右的間隙。內(nèi)孔工件21通過(guò)鎖緊螺釘16固定于卡具13的上部凹槽處，卡具13的下端通過(guò)卡盤爪15固定于噴涂裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)12(本例中的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用立式卡盤)上； 卡具13為上、下開(kāi)口筒形，其側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有若干圓孔，以便于新鮮空氣流向上進(jìn)入內(nèi)孔工件21內(nèi)部。由銅管制成四個(gè)冷卻氣環(huán)7 10通過(guò)由銅管制成的支架4固定于升降機(jī)構(gòu)的立柱3上，四個(gè)冷卻氣環(huán)7 10與抽風(fēng)隔塵筒觀和內(nèi)孔工件21進(jìn)行同軸分布，支撐支架4的銅管與四個(gè)冷卻氣環(huán)7 10相連通。支架4通過(guò)鎖扣5固定于升降機(jī)構(gòu)的立柱3上，并且從支架4端部的接口 16處向四個(gè)冷卻氣環(huán)7 10充入冷卻氣，對(duì)內(nèi)孔工件21進(jìn)行降溫。 冷卻氣環(huán)17套在抽風(fēng)隔塵筒28外部，冷卻氣環(huán)17距內(nèi)孔工件上邊緣為5 20mm(本例為 5mm)，其內(nèi)徑比抽風(fēng)隔塵筒28的外徑大10 20mm(本例為IOmm)，使抽風(fēng)隔塵筒剛好能從冷卻氣環(huán)17的中間通過(guò)，冷卻氣環(huán)118、冷卻氣環(huán)III9和冷卻氣環(huán)IVlO由上至下均勻套在內(nèi)孔工件外部，并且三個(gè)冷卻氣環(huán)8 10的內(nèi)徑相等、均比內(nèi)孔工件21的外徑大10 20mm (本例為12mm)。在四個(gè)冷卻氣環(huán)7 10上均開(kāi)設(shè)有若干個(gè)開(kāi)孔，冷卻氣環(huán)17上的開(kāi)孔方向朝下，并向內(nèi)傾斜30 60° (本例為45° )；冷卻氣環(huán)118、冷卻氣環(huán)III9和冷卻氣環(huán)IVlO上的開(kāi)孔方向均與向內(nèi)，即與內(nèi)孔工件的外表面相對(duì)。噴涂時(shí)，通過(guò)冷卻氣環(huán)I 7的小孔向抽風(fēng)隔塵筒28與內(nèi)孔工件21內(nèi)壁之間的縫隙內(nèi)吹新鮮潔凈的冷卻氣，這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)既能對(duì)內(nèi)孔工件21降溫，又能頂住煙塵，以防止煙塵上竄進(jìn)入抽風(fēng)隔塵筒觀和內(nèi)孔工件21之間的縫隙內(nèi)，起到防塵作用；還能夠吹走剛噴涂過(guò)部位表面的浮塵，對(duì)內(nèi)孔工件起到防塵、凈化作用。其次，新鮮潔凈的冷卻氣沿內(nèi)孔工件21與抽風(fēng)隔塵筒觀之間的縫隙以及卡具13側(cè)壁上的圓孔進(jìn)入內(nèi)孔工件21內(nèi)部，由于抽風(fēng)機(jī)19對(duì)抽風(fēng)隔塵筒觀內(nèi)抽風(fēng)的作用，強(qiáng)行使進(jìn)入內(nèi)孔工件21內(nèi)部的氣體按照設(shè)定的方向流動(dòng)，即含有大量粉塵和煙氣的高溫氣體由下至上被內(nèi)孔工件21中部的抽風(fēng)隔塵筒觀吸走，從而最大程度改善了內(nèi)孔工件21內(nèi)部的氣體紊流狀態(tài)。抽風(fēng)隔塵筒28的圓筒27上通過(guò)懸掛組件III24固定一冷卻氣噴嘴延長(zhǎng)桿25，延長(zhǎng)桿25的下端與冷卻氣噴嘴17相連通，該冷卻氣噴嘴17的吹氣冷卻部位與內(nèi)孔噴槍11 噴射在內(nèi)孔工件21內(nèi)壁上的射流斑點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，延長(zhǎng)桿25的上端安裝一接口 1126，通過(guò)該接口 II充入冷卻氣，冷卻氣噴嘴17與內(nèi)孔噴槍11及抽風(fēng)隔塵筒觀同步連動(dòng)，從冷卻氣噴嘴噴出的冷卻氣體流量可根據(jù)降溫的需要單獨(dú)調(diào)整，強(qiáng)行降低內(nèi)孔工件21上射流斑點(diǎn)處的局部高溫。冷卻氣環(huán)118、冷卻氣環(huán)III9和冷卻氣環(huán)IVlO上的若干個(gè)開(kāi)孔在多處對(duì)內(nèi)孔工件21的外壁吹冷卻氣，使其均勻冷卻。下面以對(duì)某大功率柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸套(內(nèi)徑Φ 150mm、高200mm、壁厚5mm)內(nèi)壁實(shí)施噴涂為例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的工作原理，如圖2所示1)按圖1所示的結(jié)構(gòu)制作、安裝本發(fā)明裝置的各部件，其中制作外圓直徑為 Φ 145mm的抽風(fēng)隔塵筒28、內(nèi)徑為Φ 155mm的冷卻氣環(huán)17以及內(nèi)徑均為Φ 175mm的冷卻氣環(huán)118、冷卻氣環(huán)III9和冷卻氣環(huán)IVlO ；2)打開(kāi)抽風(fēng)機(jī)19 ；3)從冷卻氣噴嘴17的接口 1126、支架4的接口 16處通入冷卻空氣。冷卻氣噴嘴 17對(duì)著內(nèi)孔噴槍11噴射在內(nèi)孔工件21內(nèi)壁上的射流斑點(diǎn)處吹冷卻空氣，強(qiáng)行降低內(nèi)孔工件21上的射流斑點(diǎn)處的局部高溫；由于組成支架4的銅管與冷卻氣環(huán)17、冷卻氣環(huán)118、冷卻氣環(huán)III9和冷卻氣環(huán)IVlO相連通，所以從支架4的接口 I處通入的冷卻空氣傳至上述四個(gè)冷卻氣環(huán)，并由各冷卻氣環(huán)的開(kāi)孔處噴出冷卻氣對(duì)內(nèi)孔工件21進(jìn)行降溫；在抽風(fēng)機(jī)的作用下大量新鮮空氣從卡具13的圓孔進(jìn)入內(nèi)孔工件21內(nèi)部，并由下而上流動(dòng)進(jìn)入抽風(fēng)隔塵筒觀，對(duì)內(nèi)孔工件21進(jìn)行降溫；4)從噴槍延長(zhǎng)桿32頂端的接口 III31處通入所需的水、工作氣體和噴涂材料，并接通電源，然后由內(nèi)孔噴槍11對(duì)氣缸套內(nèi)壁開(kāi)始實(shí)施噴涂作業(yè)，內(nèi)孔噴槍11每上下運(yùn)動(dòng)3 個(gè)來(lái)回后，停弧休息10分鐘左右；?；⌒菹r(shí)讓內(nèi)孔噴槍11移動(dòng)至最高點(diǎn)，抽風(fēng)機(jī)19和立式卡盤12—直工作，且一直向冷卻氣噴嘴17、冷卻氣環(huán)17、冷卻氣環(huán)118、冷卻氣環(huán)III9和冷卻氣環(huán)IVlO內(nèi)通冷卻氣，含有大量煙氣、粉塵的熱氣由下至上被抽入抽風(fēng)隔塵筒28后， 流經(jīng)鋁箔軟管22后，由抽風(fēng)機(jī)19排出；5)達(dá)到要求的涂層厚度后，停止工作；關(guān)閉抽風(fēng)機(jī)19，并停止向冷卻氣噴嘴1、冷卻氣環(huán)I 7、冷卻氣環(huán)118、冷卻氣環(huán)II19和冷卻氣環(huán)IVlO內(nèi)通冷卻空氣。通過(guò)下述實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明本發(fā)明裝置的顯著效果對(duì)內(nèi)徑Φ 150mm、高200mm、壁厚5mm的試驗(yàn)件內(nèi)壁噴涂Ni45+15% Mo涂層，使內(nèi)孔噴槍11垂直上下連續(xù)往返噴涂2次。當(dāng)不使用本發(fā)明的裝置進(jìn)行噴涂時(shí)，試驗(yàn)件的溫度從室溫升高到了 240°C ；當(dāng)使用本發(fā)明的裝置改善噴涂環(huán)境后，試驗(yàn)件的溫度僅從室溫升高到 7 150°c，降低了 900C O目測(cè)涂層表面的污染情況，未使用本發(fā)明的裝置時(shí)，涂層呈黃褐色，表面粉塵和煙塵污染嚴(yán)重，并粘有浮塵；使用本發(fā)明的裝置后，涂層呈灰白色，與外圓噴涂的顏色差不多， 表面沒(méi)有明顯的煙塵。圖3和圖4為采用本發(fā)明排塵、防塵、冷卻裝置前后涂層的截面形貌。如圖3所示， 未使用本發(fā)明的裝置時(shí)可以觀察到，涂層內(nèi)部的層狀結(jié)構(gòu)界面明顯，說(shuō)明涂層氧化嚴(yán)重，每一遍噴涂的涂層表面都被氧化，致使層狀結(jié)構(gòu)邊界顏色發(fā)深。還可以觀察到在層狀結(jié)構(gòu)搭接邊緣存在較多的夾雜物和未熔顆粒，以及較大尺寸的微觀孔洞和大量的微觀裂紋，說(shuō)明涂層的污染較為嚴(yán)重，每一遍噴涂后，在涂層表面都會(huì)粘附上大量粉塵，再次噴涂后粉塵被夾在兩層涂層之間成為夾雜物和未熔顆粒，這些顆粒周圍的氣體在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法排除，形成氣孔，并在界面氧化物、殘余應(yīng)力等的作用下進(jìn)一步擴(kuò)展形成裂紋和較大的微觀孔洞。如圖4所示，使用本發(fā)明的裝置后可以觀察到，從涂層截面形貌中看不到明顯的未熔顆粒、夾雜物和微觀裂紋，涂層內(nèi)部的層狀結(jié)構(gòu)界面不明顯，說(shuō)明粉塵污染減小，涂層質(zhì)量得到改
口 ο最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)孔等離子噴涂的排塵、防塵、冷卻裝置，該裝置包括抽風(fēng)隔塵筒(觀)、抽風(fēng)機(jī) (19)、冷卻氣噴嘴(17)和冷卻氣環(huán)1(7)和支架(4)，其特征在于所述抽風(fēng)隔塵筒08)呈上端封閉、下端開(kāi)口的筒形，位于其上部一側(cè)的圓筒(3 通過(guò)鋁箔軟管0 與抽風(fēng)機(jī)(19)相連通；伸入到抽風(fēng)隔塵筒08)內(nèi)部的內(nèi)孔噴槍(11)與抽風(fēng)隔塵筒一起固定于升降機(jī)構(gòu)的橫臂(1)上，通過(guò)升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)內(nèi)孔噴槍和抽風(fēng)隔塵筒做垂直上下運(yùn)動(dòng)、并對(duì)固定于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的內(nèi)孔工件的內(nèi)壁進(jìn)行噴涂；所述固定于圓筒(27)上的冷卻氣噴嘴(17)在外部對(duì)內(nèi)孔噴槍噴射在內(nèi)孔工件內(nèi)壁上的射流斑點(diǎn)進(jìn)行局部降溫；所述套在抽風(fēng)隔塵筒外部的冷卻氣環(huán)I (7)通過(guò)支架固定于升降機(jī)構(gòu)的立柱(3) 上，所述內(nèi)孔工件與抽風(fēng)隔塵筒之間留有間隙，通過(guò)冷卻氣環(huán)I上開(kāi)設(shè)的開(kāi)孔向該間隙內(nèi)吹冷卻氣，以實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)孔工件的冷卻和防塵。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)孔等離子噴涂的排塵、防塵、冷卻裝置，其特征在于所述抽風(fēng)隔塵筒08)的下部、與內(nèi)孔噴槍(11)的射流方向相對(duì)的部位開(kāi)有一圓孔(14)，從內(nèi)孔噴槍(11)噴射出的射流通過(guò)該圓孔(14)對(duì)內(nèi)孔工件的內(nèi)壁進(jìn)行噴涂。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)孔等離子噴涂的排塵、防塵、冷卻裝置，其特征在于所述圓孔(14)的直徑為50 70mm。
4.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)孔等離子噴涂的排塵、防塵、冷卻裝置，其特征在于所述支架⑷由銅管組成，所述支架的銅管與冷卻氣環(huán)1(7)相連通，從支架銅管的開(kāi)口端向冷卻氣環(huán)I中通入冷卻氣；所述冷卻氣環(huán)I上的開(kāi)孔方向向下、并向內(nèi)傾斜30 60°。
5.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)孔等離子噴涂的排塵、防塵、冷卻裝置，其特征在于所述冷卻氣環(huán)I⑵距離內(nèi)孔工件上邊緣為5 20mm。
6.如權(quán)利要求1、4、5任一所述的內(nèi)孔等離子噴涂的排塵、防塵、冷卻裝置，其特征在于所述內(nèi)孔工件的外部套設(shè)有固定于支架(4)上的冷卻氣環(huán)II (8)、冷卻氣環(huán) 111(9)和冷卻氣環(huán)IV(IO)，上述三個(gè)冷卻氣環(huán)分別與組成支架的銅管相連通，并且每個(gè)冷卻氣環(huán)上均開(kāi)設(shè)有用于向內(nèi)孔工件吹冷卻氣的若干開(kāi)孔，所有開(kāi)孔的方向均與內(nèi)孔工件的外壁相對(duì)。
7.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)孔等離子噴涂的排塵、防塵、冷卻裝置，其特征在于所述冷卻氣環(huán)II (8)、冷卻氣環(huán)111(9)和冷卻氣環(huán)IV(IO)由上至下均勻固定在內(nèi)孔工件外部，上述三個(gè)冷卻氣環(huán)的內(nèi)徑相等，且內(nèi)徑均比內(nèi)孔工件的外徑大10 20mm，所述抽風(fēng)隔塵筒(28)的外徑比內(nèi)孔工件(9)的內(nèi)徑小5 IOmm0
8.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)孔等離子噴涂的排塵、防塵、冷卻裝置，其特征在于所述內(nèi)孔工件通過(guò)卡具(13)固定于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，所述卡具(13)為上、下開(kāi)口的筒形，其側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有若干圓孔，以便于新鮮空氣進(jìn)入內(nèi)孔工件的內(nèi)部。
9.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)孔等離子噴涂排塵、防塵、冷卻裝置，其特征在于所述冷卻氣噴嘴(17)在內(nèi)孔工件外部吹冷卻氣的部位與內(nèi)孔噴槍(11)噴射在內(nèi)孔工件內(nèi)壁上的射流斑點(diǎn)處相對(duì)應(yīng)。
10.如權(quán)利要求1或8所述的內(nèi)孔等離子噴涂排塵、防塵、冷卻裝置，其特征在于所述冷卻氣噴嘴(17)固定于冷卻氣噴嘴延長(zhǎng)桿05)的下端，并通過(guò)懸掛組件III (24)將冷卻氣噴嘴延長(zhǎng)桿05)固定于抽風(fēng)隔塵筒的圓筒(32)或橫臂(1)上，從冷卻氣噴嘴延長(zhǎng)桿的上端通入冷卻氣，以實(shí)現(xiàn)冷卻氣噴嘴在外部對(duì)內(nèi)孔工件內(nèi)壁上的射流斑點(diǎn)處的局部降溫。
全文摘要
本發(fā)明提出一種內(nèi)孔等離子噴涂的排塵、防塵、冷卻裝置，該裝置包括抽風(fēng)隔塵筒、抽風(fēng)機(jī)、冷卻氣噴嘴、冷卻氣環(huán)I和支架，設(shè)在抽風(fēng)隔塵筒上部一側(cè)的圓筒通過(guò)鋁箔軟管與抽風(fēng)機(jī)相連通；通過(guò)升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)內(nèi)孔噴槍和抽風(fēng)隔塵筒做垂直上下運(yùn)動(dòng)、并對(duì)固定于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的內(nèi)孔工件的內(nèi)壁進(jìn)行噴涂；通過(guò)固定于圓筒上的冷卻氣噴嘴在外部對(duì)內(nèi)孔噴槍噴射在內(nèi)孔工件內(nèi)壁上的射流斑點(diǎn)進(jìn)行局部降溫；通過(guò)冷卻氣環(huán)I上開(kāi)設(shè)的開(kāi)孔向該間隙內(nèi)吹冷卻氣，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)孔工件的冷卻和防塵。該裝置可以有效的降低內(nèi)孔噴涂過(guò)程中內(nèi)孔噴槍和內(nèi)孔工件的溫度，保證了內(nèi)孔噴槍長(zhǎng)時(shí)間工作的可靠性，減小了內(nèi)孔工件內(nèi)壁上的涂層熱應(yīng)力，并降低了內(nèi)孔工件中的氣流干擾及粉塵污染。
文檔編號(hào)C23C4/12GK102443754SQ201110268940
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者劉明, 王海軍 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍裝甲兵工程學(xué)院