Устройство для детонационного нанесения покрытий

 

(19)RU(11)669541(13)C(51)  МПК ⁶    _B05B7/20Статус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕТОНАЦИОННОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технике детонационного напыления покрытий. Известно устройство для детонационного нанесения покрытий, содержащее ствол с введенной в него с закрытого торца трубкой для подачи порошка, блок управления подачей газов и блок инициирования взрыва. Недостатком указанного устройства является малая стабильность подачи порошка при изменении условий напыления: скорострельности, состава детонирующих газов, грануляции и материала порошка и т.д. Известно, что свойства покрытий и производительность процесса детонационного напыления существенно зависят от дозы подаваемого порошка. При работе детонационных установок даже в случае, когда стараются сохранить постоянный режим, непрерывно происходят колебания условий напыления, что приводит к значительным колебаниям в количестве, подаваемого в ствол порошка. Кроме того, при использовании обычных питателей при автоматическом режиме работы очень трудно подавать в ствол порошок в определенном наперед заданном количестве. Целью изобретения является стабилизация и повышение точности подачи порошка. Указанная цель достигается за счет того, что ствол снабжен закрепленным на выходном конце трубки для подачи порошка перпендикулярно ее оси цилиндрическим корпусом с размещенной на его продольной оси крыльчаткой, имеющей равномерно расположенные лопасти, образующие зазор со стенками корпуса, не превышающий размера частиц напыляемого порошка, и фиксатором угла поворота крыльчатки, причем в боковых стенках корпуса выполнено два, расположенных по обе стороны от оси крыльчатки, прямоугольных отверстия для прохода порошка, ширина и длина которых соответственно равны расстоянию между свободными концами соседних лопастей и расстоянию между торцовыми стенками корпуса, при этом геометрический центр отверстия, обращенного к закрытому торцу ствола, расположен на оси трубки, а другое отверстие смещено относительно указанной оси в сторону вращения крыльчатки на угол ее поворота. На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 участок ствола с цилиндрическим корпусом и размещенной в нем крыльчаткой в увеличенном масштабе. Устройство содержит ствол 1 с введенной в него с закрытого торца трубкой 2 для подачи порошка, соединенной с бункером 3, закрытого крышкой 4. Трубка 2 помещена в водоохлаждаемый кожух 5. На выходном конце трубки 2 закреплен металлический цилиндрический корпус 6 с крыльчаткой, имеющей равномерно расположенные лопасти 7а, 7б, 7в, образующие со стенками корпуса зазор, не превышающий размера частиц напыляемого порошка. Ось 8 крыльчатки расположена на продольной оси корпуса. Кроме того, в корпусе установлен фиксатор 9 угла поворота крыльчатки. В боковых стенках корпуса выполнены отверстия "а" и "б". Геометрическая ось отверстия "а" расположена на оси трубки 2. Отверстие "б" смещено относительно оси трубки в сторону вращения крыльчатки на заданный угол ее поворота. Устройство содержит так же блок 10 управления подачей газов, соединенный со стволом трубопроводами 11, 12, 13, блок инициирования взрыва 14 с воспламенителем 15, форвакуумный насос 16 с блоком управления 17, крышку 18 с блоком для ее открывания 19 и опоры 20 для крепления ствола в вертикальной плоскости. Устройство работает следующим образом. В ствол 1 через трубопроводы 11, 12 и 13 и блок управления подачей газов 10 подаются кислород, ацетилен и, если необходимо, азот. Смесь детонируют искрой, образующейся на воспламенителе 15, после подачи сигнала с блока 17. В результате воздействия ударной волны на лопатку 7а (фиг.2) крыльчатка поворачивается. Фиксатор угла поворота 9 позволяет повернуться крыльчатке на угол, равный углу между соседними лопастями. При этом через отверстие "б", расположенное внизу корпуса, начинает высыпаться порошок. Через (3-5)x x10^-3 с в стволе создается разряжение, что способствует высасыванию порошка из дозатора. За время между выстрелами в стволе формируется облако из напыляемого порошка на расстоянии на 2-30 см ниже отверстия корпуса "б", из которого порошок высыпался. За это же время через отверстие "а" порошком заполняется новая ячейка между лопастями. При следующем выстреле, который производят через 0,1-2 с после предыдущего облако частиц, подготовленное предыдущим выстрелом, разгоняется и напыляется на подложку. Кроме того, этот выстрел поворачивает крыльчатку на тот же, что и ранее фиксируемый, угол и все указанные выше процессы повторяются. Количество порошка, подаваемого в ствол равно количеству порошка, которое может поместиться в промежуток между лопатками. Объем промежутка легко менять изменяя размеры корпуса 6 и лопаток 7, а также число лопаток. П р и м е р. Ствол изготавливался из нержавеющей стали длиной 2 м. Изготавливался цилиндрический корпус 6 из нержавеющей стали с внутренним диаметром 1,5 см, с расстоянием между торцовыми поверхностями 1 см. В корпус помещалась крыльчатка с 10 плоскими лопастями из нержавеющей стали толщиной 1 мм. Крыльчатка притерта к корпусу. На боковой поверхности корпуса выполнялось углубление (фиг.2), ось которого перпендикулярна оси ствола. В углубление приваривалась упругая пластина из пружинной стали, которая служила фиксатором угла поворота. Корпус приваривался к трубке длиной 120 см, имеющей прямоугольное сечение с внутренними размерами, равными размерам отверстий. Трубка и верхняя часть корпуса помещены в корпус, охлаждаемый проточной жидкостью, например, водой. Данное устройство позволяет производить стабильную подачу различных порошкообразных материалов: окислов, металлов, металлокерамики и др. материалов произвольной грануляции. Устройство позволяет производить с указанной гарантированной точностью подачу в ствол любых заданных порций порошка в интервале от нескольких см³ до (приблизительно) 0,005 см³.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕТОНАЦИОННОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ, содержащее ствол с введенной в него с закрытого торца трубкой для подачи порошка, блок управления подачей газов и блок инициирования взрыва, отличающееся тем, что, с целью стабилизации и повышения точности подачи порошка, ствол снабжен закрепленным на выходном конце трубки для подачи порошка перпендикулярно ее оси цилиндрическим корпусом с размещенной на его продольной оси крыльчаткой, имеющей равномерно расположенные лопасти, образующие зазор со стенками корпуса, не прерывающий размера частиц напыляемого порошка, и фиксатором угла поворота крыльчатки, причем в боковых стенках корпуса выполнено два, расположенных по обе стороны от оси крыльчатки, прямоугольных отверстия, для прохода порошка, ширина и длина которых соответственно равны расстоянию между свободными концами соседних лопастей и расстоянию между торцовыми стенками корпуса, при этом геометрический центр отверстия, обращенного к зарытому торцу ствола, расположен на оси трубы, а другое отверстие смещено относительно указанной оси в сторону вращения крыльчатки на угол ее поворота.