Горелка для газопламенного напыления порошковых покрытий

 

Горелка для газопламенного напыления порошковых покрытий относится к технике высокотемпературного напыления и может быть использована при газопламенном напылении порошковых покрытий. Задачей изобретения является расширение технологических возможностей горелки и повышение производительности процесса многослойного напыления путем предварительного задания режимов в зависимости от типа порошкообразных материалов и требований к напыляемому слою. Указанная задача достигается тем, что известная горелка для газопламенного напыления порошковых покрытий дополнительно содержит два съемных устройства с емкостями и заслонками для подачи порошка, с инжекторами для несущего газа, при этом все три съемных устройства закреплены на промежуточном элементе, выполненном Ш-образным, в котором размещены каналы для подачи порошка, соединенные между собой. Использование предлагаемого решения позволяет значительно повысить качество напыленных покрытий за счет создания различных по свойствам композиционных слоев и повысить производительность процесса напыления за счет одновременной подачи в канал газопорошковой смеси различных порошков из трех емкостей устройства подачи порошка. 8 ил.

Изобретение относится к технике высокотемпературного напыления и может быть использовано при газопламенном напылении порошковых покрытий.

Известна горелка для газопламенного напыления порошковых материалов, включающая корпус с каналами для подачи рабочих газов и порошка, устройство подачи порошка с полками, охватывающими несущую плиту, и промежуточным элементом, имеющим запирающий орган в виде заслонки и установленным на плите с возможностью поступательного перемещения, несущая плита выполнена в виде клина с пазами, в которые уложены пружинные элементы, а в полках устройства подачи порошка выполнены фиксирующие пазы с возможностью взаимодействия с пружинными элементами несущей плиты, вершина клина которой обращена в сторону надвигания, при этом отверстие заслонки выполнено в виде сквозного паза переменного сечения от 0 до величины, равной сечению канала, с возможностью возвратно-поступательного перемещения в промежуточном элементе, причем горелка снабжена рычагом управления, подвижно соединенным с заслонкой, а рычаг управления снабжен фиксирующим винтом [1].

Известна горелка для газопламенного напыления, содержащая корпус, жестко укрепленные на нем несущую плиту и жарозащитный экран, съемное устройство для подачи порошка, состоящее из чашеобразного приемника и промежуточного элемента, канал, выходящий из приемника и проходящий через промежуточный элемент и несущую плиту в корпус горелки, и запирающий орган этого канала, промежуточный элемент соединен с несущей плитой с возможностью винтового относительно нее перемещения при закрытом запирающем органе, чашеобразный приемник сочленен с промежуточным элементом посредством вращательного кинематического соединения соосно с соединением промежуточного элемента и несущей плиты, запирающий орган укреплен в днище чашеобразного приемника, наружная стенка которого имеет по крайней мере один плоский участок, параллельный оси вращения приемника и составляющий плоскостную кинематическую пару с тыльной стороной экрана, причем запирающий орган представляет собой заслонку с органом ручного управления, выполненным в виде двуплечего рычага, укрепленного на противоположном плоскому участке стенки приемника, причем одно плечо рычага шарнирно связано с заслонкой, а другое выполнено в виде клавиши, причем кинематическое вращательное соединение выполнено в виде подшипника скольжения, опорная поверхность которого выполнена в днище чашеобразного приемника, а шейка - в промежуточном элементе, причем шейка подшипника имеет кольцевую канавку с возможностью взаимодействия ее с боковыми поверхностями двух штифтов, расположенных по разные стороны оси вращения приемника и выступающих из опорной поверхности [2].

Однако известные горелки не позволяют высокопроизводительно напылять различные композиционные порошковые покрытия.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности признаков является горелка для газопламенного напыления порошковых покрытий, содержащая корпус с каналами для подачи горючего газа, окислителя, несущего газа, горючей и газопорошковой смесей, съемное устройство для подачи порошка с емкостью и промежуточным элементом, имеющим канал для подачи порошка из емкости и запирающий орган подачи порошка, несущую плиту, соединяющую съемное устройство с корпусом инжектора несущего газа, соединенным с выходом канала подачи несущего газа и размещенным перед входом канала для порошковой смеси под выходом канала для подачи порошка, и инжектор для горючего газа и окислителя, инжектор для несущего газа размещен в промежуточном элементе съемного устройств подачи порошка, в котором соответственно выполнены входное отверстие канала для подачи газопорошковой смеси и выходное отверстие проходящего через несущую плиту канала подачи несущего газа [3].

Однако известная горелка не позволяет регулировать состав порошковой смеси под выходом канала для подачи порошка, а также имеет невысокую производительность процесса напыления композиционных покрытий.

Задачей изобретения является расширение технологических возможностей горелки и повышения производительности процесса многослойного напыления путем предварительного задания режимов в зависимости от типа порошкообразных материалов и требований к напыляемому слою.

Поставленная задача достигается тем, что горелка для газопламенного напыления порошковых покрытий, содержащая корпус с каналами для подачи горючего газа, окислителя, несущего газа, горючей и газопорошковой смесей, съемное устройство с емкостью для подачи порошка, промежуточный элемент, инжектор для горючего газа и окислителя, размещенный в корпусе, инжектор для несущего газа и порошковые каналы, размещенные в промежуточном элементе, в котором соответственно выполнены входное отверстие канала для подачи газопорошковой смеси и выходное отверстие канала подачи несущего газа, согласно изобретению она дополнительно содержит два съемных устройства с емкостями и заслонками для подачи порошка, два инжектора для несущего газа, при этом все три съемных устройства закреплены на промежуточном элементе, выполненном Ш-образным, в котором выполнены два канала для подачи порошка, соединенные с основным каналом подачи порошка и между собой.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен продольный разрез горелки; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Г-Г на фиг.2 (соединение трех порошковых каналов в газопорошковой камере); на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.1 (газораспределительное устройство); на фиг.5 - разрез В-В на фиг.1 (заслонка для регулирования размера отверстия подачи порошка); на фиг.6 изображена горелка, общий вид, фото; на фиг.7 - вид сзади горелки, фото; на фиг.8 - общий вид горелки со снятым съемным устройством, фото.

Горелка содержит корпус 1 с каналом 2 для подачи горючего газа, каналом 3 для окислителя и каналом 4 для несущего газа. В качестве окислителя и несущего газа используют кислород, который подают через нипель 5 в канал 3 и 4. В каналах 2 и 3 подачи горючего газа и кислорода установлены запорные клапаны 6 и 7, которые управляются рычагом 8, поворачивающимся вокруг оси 9 и имеющим рабочие поверхности 10 и 11, соответственно воздействующие на управляющий элемент 12 запорного клапана 6 и управляющий элемент 13 запорного клапана 7. Рабочие поверхности 10 и 11 выполнены таким образом, что при выключении сначала срабатывает клапан 6, а затем - клапан 7, в то время как при включении первым открывается клапан 7. Кроме того, в корпусе 1 выполнен канал 14 для подачи смеси кислорода и горючего газа, а также в стволовой насадке 15, канал 16 для подачи газопорошковой смеси. Канал 14 соединен с инжектором 17 для подачи горючего газа и окислителя. Для регулирования подачи подводимого к инжектору 17 горючего газа служит регулирующий винт 18.

Канал 4 для несущего газа соединен с отверстиями инжектора 19. Дополнительно через корпус инжектора 19, кольцевую щель между иглой 20 игольчатого клапана подачи несущего газа и каналом 21 инжектора 19 несущий газ вытекает через калибровочное отверстие (инжекционное отверстие) 22 с высокой скоростью и пониженным давлением в смесительную порошковую камеру 23, создавая разрежение на выходе порошкового канала 24, что обеспечивает подсос порошка. Канал 25 в колодке 26 служит для подачи порошка. Заслонка 27 шарнирно соединена с подпружиненным рычагом управления 28, который снабжен фиксирующим винтом 29.

Регулирование подачи несущего газа производится путем изменения проходного сечения кольцевой щели между иглой 20 и каналом 21 с помощью вентиля 30. Регулирование подачи порошка осуществляется заслонкой 27, перемещаемой рычагом 28 с помощью винта 29.

На промежуточном элементе 31, выполненном Ш-образным, расположено съемное устройство 32, кроме того, в нем выполнены инжектор 19 для несущего газа, распорная втулка 33 с отверстием для прохода порошка и втулка 34 с каналом 35 для газопорошковой смеси, переходящим в канал 16 горелки. Дополнительные съемные устройства 36 и 37 расположены на Ш-образном промежуточном элементе 31, в котором выполнены два дополнительных канала 38 и 39 для подачи порошка из дополнительных съемных устройств 36 и 37. Каналы 38 и 39 соединены с каналом 35 в корпусе втулки 34.

К корпусу 1 горелки жестко присоединена рукоятка 40, в передней части корпуса 1 установлена стволовая насадка 15 к которой крепится сопловая головка 41, а в задней части корпуса 1 установлены штуцеры 42 и 43, к которым с помощью накидных гаек крепятся нипели 5 и 44. Нипели 5 и 44 присоединены к гибким шлангам (не показаны).

Работа горелки осуществляется следующим образом.

Через нипель 5 в горелку подается кислород, а через нипель 44 - горючий газ. Поворотом рычага 8 открывают сначала запорный клапан 7, а затем клапан 6. Кислород поступает в инжектор 17 и засасывает горючий газ, смешиваясь с ним. Образовавшаяся горючая смесь поступает по каналу 14 через каналы 16а и 16б сопловой насадки 15 в сопловую головку 41 горелки. Регулировка пламени осуществляется регулировочным клапаном 18 (фиг.4). Кислород через канал 4 и кольцевую щель между иглой 20 и каналом 19 поступает в колибровочное отверстие 22 и, выходя из него, увлекает за собой порошкообразный материал, из съемной емкости 32 через запирающую и регулирующую заслонку 27, канал подачи порошка 25, канал 24 и распорную втулку 33. Газопорошковая смесь по каналу 35 втулки 34 поступает в канал 16 стволовой насадки 15 и далее к сопловой головке 41.

Поворотом винта 29 изменяется проходное сечение отверстия в заслонке 27, что позволяет регулировать подачу порошка и устанавливать оптимальный режим напыления для различных порошкообразных материалов.

При напылении трехслойного покрытия используют поочередно каждую емкость 32, 36 и 37 для подачи порошка. При напылении композиционного покрытия используют одновременно все три или две емкости с порошками, а состав композиции регулируют заслонками 27 и вентилями 30. При установке съемных устройств 32, 36 и 37 на горелку происходит сначала включение подачи газа, а затем открывается канал подачи порошка.

Использование предлагаемого решения по сравнению с прототипом позволяет значительно повысить качество напыленных покрытий за счет создания различных по свойствам композиционных слоев и повысить производительность процесса напыления за счет одновременной подачи в канал газопорошковой смеси различных порошков из трех емкостей устройства подачи порошка.

Источники информации 1. А.с. СССР 1669572, МКИ В 05 В 7/20, БИ 30, 1991.

2. А.с. СССР 1757754, МКИ В 05 В 7/20, БИ 32, 1992.

3. А.с. СССР 1787568, МКИ В 05 В 7/20, БИ 2, 1993 - прототип.

Формула изобретения

Горелка для газопламенного напыления порошковых покрытий, содержащая корпус с каналами для подачи горючего газа, окислителя, несущего газа, горючей и газопорошковой смеси, съемное устройство с емкостью для подачи порошка, промежуточный элемент, инжектор для горючего газа и окислителя, размещенный в корпусе, инжектор для несущего газа и порошковые каналы, размещенные в промежуточном элементе, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит два съемных устройства с емкостями и заслонками для подачи порошка, с инжекторами для несущего газа, при этом все три съемных устройства закреплены на промежуточном элементе, выполненном Ш-образным, в котором размещены каналы для подачи порошка, соединенные между собой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8