Горелка для газопламенного напыления

 

..с

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реснубаик ф

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (6{) Дополнительный к патенту

{22) Заявлено 090 76 (23) 2314856/28-05 ф )-Я. gg. (23) Приоритет — (32) 09. 01. 75 (3 { ) А 130/75 (33) Австрия

В 05 В 7/20

Опубликовано 050779. Бюллетень И 25

Дата опубликования описания 050779 (53) УДЫ

621.793 (088.8) (72) Авторы Иностранцы изобретения Брвин хюне, ханс тео итейне и Вольфганг симм (ФРГ) Иностранная фирма Каштолин С.А. (Ивейцария) P1) Заявитель (54) ГОРЕЛКА ДЛЯ ГАЗОПЛАИЕННОГО НАННЛЕНИЯ

Изобретение относится к машиностро-, ению, в частности к устройствам для нанесения на подложку покрытий газопламенным напылением.

Известна горелка для гаэопламенно- б го напылейия, содержащая головку и корпус с каналом для подвода горючего газа, каналом для подачи окислительного газа, объединенными перед головкой горелки в один канал для подачи горючей смеси, н каналом для подачи газа-носителя, переходящим в канал для подачи в головку гаэопорошковой смеси (1).

Известная горелка работает по принв1 ципу равного давления, что не исклю- чает возможности проникновения взрывчатой газовой смеси внутрь горелки и ее воспламенения, Целью изобретения является умень- © шение опасности взрыва горючего газа и/или порошка.

Указанная цель достигается тем, что горелка, содержащая головку и корпус с каналом для подвода горюче- ® го газа, каналов{ для подачи окислительного газа, объединенными перед головкой горелки в один канал для по.дачи горючей смеси, и каналом для подачи газа- носителя, переходящим в ка Io нал для подачи в головку газо- порошковой смеси, снабжена инжекторами, один из которых установлен на входе в канал для подачи газо-порошковой смеси, а другой — иа входе в канал для подачи горючей смеси, причем каналы для подачи окислительного газа и газа-носителя соощаются посредством выполненного в корпусе горелки дополнительного канала, в котором установлен регулирующий клапан.

С целью обеспечения работы горелки вхолостую при закрытом регулирующем клапане канал для подачи окислительного газа сообщается с каналом для подачи газа-носителя"посредс гвом"вьйтЬлнен- " ного в корпуссе гореЛйи обводного канала. С целью сообщения канала для подачи окислительиого газа с каналом для подачи газа-носителя в запорном элементе регулирующего клапана выполнены отверстия или пазы.

Инжектор для подачи газо-порошко« вой смеси выполнен с регулируемой щелью, образованной соплом и конфузором инжектора, причей сипло инжектора установлено с возможностью осевого перемещения, выполнено со сквозным осевым каналом и по крайней мере одним поперечным каналом для подачи газа153 4

3 673 носителя, а на выходном его конце установлена уплотнительная манжета.

Канал для подачи горючей смеси соединен с каналом для подачи газо-порошковой смеси за инжекторами, причем участок соединения выполнен в виде инжектора.

Горелка снабжена промежуточной вставкой, установленной перед инжектором для подачи газо-порошковой смеси и фиксируемой в разных положениях в осевом направлении. Сопло инжектора для подачи газо-порошковой, смеси выполнено в виде подвижной в осевом направлении гильзы с выпускным -бтверстием для подачи газа-носителя и установленной в нем с воэможностью осе- 18 вого перемещения иглой, снабжейной упором.

8 корпусе горелки выполнен канал, соединяющий дополнительный канал с каналом для подачи газо-порошковой сме- 20 си.

На фиг. 1 показана горелка с двумя инжекторами в средней части (с наружным или внутренним смешиванием), разрез; на фиг. 2 — головка для горелки 25 с наружным смешиванием, разрез; на фйг. 3 - входной участок горелки (для горелок как с внутренним так и с наружйым смешиванием);. на Фиг. 4 схематически участок горелкй с внутренним смешиванием газо-порошковой и го» рючей смесей, разрез; на Фиг. 5 — вариаит горелки для наружного смешивания, с регулйрующим клапаном)1 на

Фиг. 6 — инжектор для подачи газо-по- 35 рошковой смеси горелки, сечение; на

Фиг. 7 - регулирующий клапан, частичный разрез на фиг. 8 — схема управле ния горелкойу на Фиг. 9 — бункер для порошка на корпусе горелки (в Разних 4 положениях)у на фиг. 10 — вариант при-4 соединения бункера для порошка к" корпусу горелки) на Фиг. 11 - вариант выполнения головки, разрез; на фиг.12то же, поперечное сечением на Фиг.13другой вариант выполнения инжектора для подачи газо-порошковой смеси,раз рез; на фиг,14 - еще один вариант выполнения инжектора для подачи газо-порошковой смеси; на Фиг. 15 — еще один вариант выполнения головки горелки. 50

Горелка содержит корпус 1 с каналом 2 для подвода горючего газа, каналом 3 для подачи окислительиого газа— кислорода, объединенными в бдин канал

4 для подачи горючей смеси, и каналом 55

5 для подачи газа-носителя, переходящим в канал 6 для подачи в головку 7 газо-порошковой смеси. Кислород подведен к каналу 3 от газомагистрали 8, горючий газ — к каналу 2 от гаэома-гистрали 9. Каналы 2 и 3 подведены к газосмесительному инжектору 10, установленному на входе в канал 4 для подачи горючей смеси. Каналы 3 и 5 сО»» общаются посредством дополнительного канала 11, в котором установлен регулирующий клапан 12, Канал 3 для подачи кислорода сообщается с каналом 5 для подачи газа-носителя при закрытом клапане 12 посредством обводного канала 13 (см. Фиг. 8) или выполненных в запорном элементе регулирующего клапана 12 отверстий или пазов 14, За

Местом ответвления дополнительного ° канала 11 от канала 3 перед входом в газосмесительный инжектор 10 расположен клапан 15.

На линии подачи газа-носителя Установлен клапан 16, а на линии подачи окислительного газа — клапан 17 (см. Фиг. 8).

Для упрощения работы с горелкой рекомендуется устанавливать быстрозакрывающийся главный стопорный кла-. пан 18 (см. Фнг. 8). Через этот клапан осуществляется подача горючего и окислительного газов, а также газаносителя. Это дает возможность прекратить работу горелки одним движением руки и также быстро пустить ее в работу.

На корпусе горелки установлен бун«

pep 19 для порошка с соединительным поворотным патрубком 20 (см. Фиг. 1 и 9), имеющим канал 21. Соединительный патрубок может перестанавливаться из одного положения в другое (см.

Фиг, 5, штриховые линии). Изменение положения патрубка 20 необходимо для того, чтрбй raрантировать правильную подачу riîðîøêà:ïîä действием сил тяжести, когда горелка в рабочем положении отклоняется от нормального. Правильное положений патрубка 20 может быть достигнуто, например, с помощью промежуточной вставки 22, установленной перед инжектором 23 для подачи. газо-порошковой смеси и фиксируемой вместе с соединительным патрубком в осевом направлении в разных положениях, Целесообразно испольэовать в горелке съемный патрубок 24 (см. Фиг.

10), который установлен с воэможнОстью поворота с помощью винта 25 на поворотной вставке 26 с глухим отверстием

27, установленной на цапфе 28 (см. фнг. 5). Между съемным патрубком 24 и вставкой 26 :расположена уплотняющая шайба 29.

В шайбе 29 и патрубке 24 выполнены, .соответствейно, отверстия 30 и

31, которые сообщают канал 21 с полостью бункера 19. При повороте вставки 26 на цапфе положение бункера относительно горелки меняется. Можно повернуть патрубок 24 вместе с бункером относительно уплотняющей шайбы 29 и вставки 26, при этой подача порошка ,.иэ бункера прекращается, так как отверстия 30 и 31 не будут совпадать.

На Фиг. 2 показана головка к горелке с наружным смешиванием.. Головка

,имеет выходное отверстие 32 для порошка с кислородом и коицеитрично расцо6731 ложенные вокруг него выходные отверстия 33, В горелках с внутренним смешиванием канал 4 для подачи горючей смеси соединен с каналом 6 для подачи гаэопорошковой смеси эа гаэосмесительным инжектором 10 и инжектором 23 для подачи газо-порошковой смеси. Участок ,соединения каналов выполнен в виде инжектора 34 (см. фиг. 4).

На фиг. 5 н б показана горелка,— конструкция которой обеспечивает ре- 10 гулирование количества подаваемого порошка в малой зависимости от потока газа носителя. В этой горелке инжектор выполнен с регулируемой щелью, образованной соплом 35 и конфуэором 36(5

Сопло 35 установлено с возможностью осевого пеРемещения и имеет сквозной осевой канал 37 н по меньшей мере один поперечный канал 38 для подачи газаносителя. На выходном участке сопла 3520 установлена уплотнительная манжета 39 для предотвращения застопоривания сойла порошком.

Ввиду того, что подача порошка вызывает сильный износ деталей, контактирующих с ним, порошок рекомендуется подавать по прямолинейным участкам.

Изнашивающиеся детали рекомендуется изготавливать иэ закаленной стали твердого сплава и т. п.

Вследствие неизбежного нагрева го-.30 ловки описанных горелок .порошок пригорает к ее внутренним стенкам, что препятствует его равномерному нанесению, поэтому целесообразно головку горелки выполнять с кольцевым каналом 35

40 (см. фиг. 11 и 12), через который подают часть газа-носителя для охлаждения головки. Канал 40 образован корпусом 41 головки и вставленной в него гильзой 42 с выступами 43. Канал 40 .ц) на выходе переходит в канал 44 выходного сопла 45, образованный гильзой

46 и охватывающим его корпусом сопла.

Только незначительная часть тепла от сойла 45 и корпуса 41 головки через выступы 43 переходит на гильзы 42 и

46. Горелкн описанного вида работают приблизительно со следующими соотношениями давлений и объемов газовых компонентов:

Давление окислительного газа 3-6 ати

Давление горючего газа 0,4-1 ати

Отношение объемов частичных потоков окислительного газа, т. е. отношение части потока, идущей в газосмесительный инжектор, к части потока, поступающей в канал для газа-носителя и, следовательно, в газосмесительный ин- g) жектор будет от Зг7 до 7:3 ° Наиболее благоприятно отношение 1 1.

На фиг. 13 и 14 показан еще один вариант горелки.

В этой горелке обводной канал 13 соединяется с каналом б за газосме53 6 сительным инжектором. Причем в канале

13 установлен регулировочный винт 47.

Сопло инжектора выполнено в виде подвижной в осевом направлении гильзы 48 с выпускным отверстием 49 для выхода газа-носителя. В гильзе установлена .игла 50 с упором 51. Игла перемещается в осевом направлении. Гильза 48 мо жет перемещаться до упора в конфузор

52. В этом случае подача порошка прекращается.

° В присоединительном патрубке 20 могут быть выполнены воэдухопроводы 53 и 54. Воздухопровод 53 препятствует возникновению слишком заниженного дав- ления в бункере 19, а воздухопровод

54 обеспечивает более равномерную подачу порошка. Сам патрубок 20 {фиг. 13) может быть заменен и укреплен на горелке посредством, например, запора с защелкой 55. Чтобы не происходило припекания порошка к поверхности сопла горелки на. головку горелки надевают приставку 56 с каналом 57 для подачи части потока газа"-Носителя, либо другого реакционного или инертного газа.

В этом случае поток горючего газа обволакивает поток газа-носителя с порошком, при этом поток горючего газа ,окружен как оболочкой потоком газа из канала 57, Горелка работает следующим образом.

Окислительный гаэ-кйслород подают .от магИстрали 8 к каналу 3, а горючий газ — от магистрали 9 к каналу 2. Оба эти газа при открытОм клапане 15 поступают в гаэосмесительнйй инжектор 10, в котором кислород, проходя по его центральному каналу, эасасцвает поступаю Злй горючий гаэ и смешивается с ним.

Далее эта горючая смесь идет по каналу

4 в головку 7 горелки и иэ нее выходит через отверстия 33, расположенные концеитрично вокруг выходногс отверстия 32. При открытом клапане 16 в канал 5 подают газ-носитель, например аргон или азот, который, проходя по сквозному осевому каналу инжектора

23, засасывает порошок, поступающий из бункера 19. Далее газо-порошковая смесь по каналу 6 поступает в головку 7 горелки и через выходное ее отверстие 32 выходит наружу, где смеши вается с горячей смесью, поступающей иэ отверстий 33 (зто внешнее смешение порошка и горячего газа). Когда участок соединения каналов 4 и 6, по которым поступают горячая и газо-порошковая смеси, выполнен в виде инжектора 34, происходит внутреннее их смешение. Последнее применяют для повышения срока службы изнашиваемых деталей, Для предотвращения обратного хода порошка независимо от подлечи гаэа-носителя по каналу 5 небольшой пбток кислорода непрерывно подают через дополнительный канал 11 в газопорошковый инжектор 23. Клапаном 12 регулируют заданное количество газового

673153

7 порошка. Э случае дефекта в работе клапанов 16 и 12 окислительный гаэ поступает в канал 5 по обводному каналу через отверстия или пазы 14 в запорном элементе регулирующего клапана 12.

B предлагаемой горелке устранена 8 опасность обратного удара пламени и, соответственно, воэможность ее взрыва. Горелка надежна в работе и проста в обслуживании. формула изобретения 10

1. Горелка рря газопламенного напыления, содержащая головку и корпус с каналом для подвода горючего газа, каналом для подачи окислительного газа, объединенными перед головкой го- 15 релки в один канал для подачи горючей смеси, и каналом для подачи газа-носителя, переходящим в канал для подачи в головку газа»порошковой смеси, отличающаяся тем,что, с целью уменьшения опасности взрыва горючего газа и/или порошка,она снабжена инжекторами, один из которых установлен на входе в канал для подачи газопорошковой смеси, а другой — на входе 2 в. канал для подачи горючей смеси, причем каналы подачи окислительного газа и газа-носителя сообщены посредством выполненного в корпусе горелки дополнительного канала, в котором установлен регулирующий клапан.

2. Горелка по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью обеспечения ее работы вхолостую при закрытом регулирующем клапане, канал для подачи окислительного газа выполнен сообщающимся е каналом для пЬдачи газ а- носителя.

3. Горелка по п. 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что канал для подачи окислительного газа сообщается с ка- 40 налом для подачи газа-носителя посредством выполненного в корпусе горелки обводного канала.

4. Горелка по п. 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что канал для подачи 45 окислительного газа сообщается с каналом для подачи газа-носителя посредством выполненных в запорном элементе регулирующего клапана отверстий или пазов.

5. Горелка по пп. 1-4, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что инжектор для подачи газо-порошковой смеси выполнен с регулируемой щелью, образованной соплом и конфузором инжектора.

6. Горелка по п. 5, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что сопло инжектора установлено с возможностью осевого перемещения.

7. Горелка по п. 6, о т л и ч а ющ а я с я тем, что сопло инжектора выполнено со сквозным осевым каналом и по меньшей мере одним поперечным каналом для подачи газа-носителя, 8. Горелка по п. 7, о т л и ч аю щ а я с я тем, что на выходном конце сопла инжектора установлена уплотнительная манжета, 9. Горелка по пп, 1-8, о т л ичающ а я с я тем, что канал для подачи горючей -смеси соединен с каналом для подачи газо-порошковой смеси за инжекторами, причем участок соединения выполнен в виде инжектора.

10. Горелка по пп. 1-9, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабжена промежуточной вставкой, установленной перед инжектором для подачи газо-порошковой смеси и фиксируемой в разных положениях в осевом направлении.

1l. Горелка по пп. 1-9, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что сопло инжектора для подачи газо-порошковой смеси выполнено в виде подвижной в осевом направлении гильзы с выпускным отверстием для подачи газа-носителя и установленной B нем с возможностью осевого перемещения иглой.

12. Горелка по п. l1 о т л ич а ю щ а я с я тем, что игла снабжена упором.

13. Горелка по пп. 1-12, о т л ич а ю щ а я с я тем, что в ее корпусе выполнен канал, соединяющий дополнительный канал с каналом для подачи газо-порошковой смеси, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СИЛ У 3514036, кл. 2195, 1972. б 73153

Составитель Г. Портнова 1ехред С. Мигай Корректор С. Шекмар

Редактор Л. Курасова

МММЙФфэМЖЖФЯ-У«::Ж» :Ъйг"Т««И« ««й«"«МЯ»«м"«« - -:» ««еыйаИюЗ ммси*вжым«:

Заказ 3725/55 Тираж 821 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

А + Я««««ЙВЫМ»»Ф

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4