Плазменная горелка для напыления порошкообразных материалов
Союз Сееетскнд
Соцнелнстнческнд
Респубянк (61) Дополнительный к патенту (22) ЗаявлЕно 160277 (21) 2453005/05 (23) Приоритет — (32) . 6. 02. 76 (31) 1884/76 (3 ) Швейцария
2 (51) М. Кл.
В 05 В 7/22
Государственнмй квинтет
С С С Р оо делан изобретений и открытий (53) Vfl,К621.793 (088. 8) Опубликовано 250779, Бюллетень № 27
Дата опубликования описания 2М779 (72) Автор.. изобретения
Иностранец
Никлаус Мюллер (Швейцария) (71) заявитель (54) ПЛАЭМЕИНЬЯ ГОРЕЛКР. ДЛЯ HAIlbUIEHNH
ПОРОШКООБРАЭНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к технике напыления порошковых покрытий.
Известна плазменная горелка для напыления порошкообразных материалов, содержащая соединенные. между собой катодный и анодный блоки, кожух из изоляционного материала, смонтированный в нем элемент для сменной установки катода з месте соединения катодного и анодного блоков, держатель 10 сопла-анода и трубки для пода и порошка (11.
В известной горелке держатель сопла-анода соединен с кожухом, охватывающим катодный блок посредством 18 винтов. Сопло-анод имеет самостоятельное крепление.
Все это значительно усложняет конструкцию и соответственно требуется значительное время для замены .изношенных деталей. Кроме того, горелка имеет единую систему охлаждения для анодного и катодного блоков. Если требуется разборка горелки для замены изношенных деталей, необходимо
25 полностью отсоединить систему охлаждения, что представляет значительную трудность (деталн горелки намокают, требуется установка прокладок и т.п.).
При этом охлаждение катодного блока производится неэффективно, так как . охлаждающая вода предварительно нагревается во время охлаждения анодного блока, что приводит к уменьшению рока службы деталей горелки.
Цель изобретения — повыаейие срока службы горелки и упрощение замены изнашиваемых деталей.
Это достигается тем, что в плаэ" меккой горелке для напыления порошкообраэных материалов, содержащей соединенные между собой катодный и анодный блоки, .кожух иэ изоляционного материала, смонтированный в кем элемент для сменной установки катода и месте соединения катодного и аноднога блоков, держатель соплаанода и трубки для подачи порошка, катодный и анодный блоки снабжены индивидуальными системами охлаждения с патрубками для ввода и вывода воды, а держатель сопла-анода выполнен из двух сопряженных установленных один в другом наружного и внутреннего элементов и соединен с патрубками ввода и вывода воды системы охлаждения анодного блока, Катод и элемент для его установки имеют по крайней мере одну общую контактную поверхность.
Внутренний элемент держателя сопла-анода =íàáæåí конической фиксирук>щЕй втулкой и выполнен с конической боковой внутренней поверхностью, при1О чем сопла-анод выполнена с конической наружной боковой поверхностью.
При этом держатель сопла-анода снабжен наружной Оболочкой из изоляционного материала, 15
Кроме тога,- держа †е сопла-анода выполнен с каналам для ввода воды, окр: :<ак>щим по спир«з>-.=. Сопла-àHàä.
Оапряженны== .>аружна". и внутренн яя поверх«нас:.*та эдеме -т а « держателя са !;«а-анода ВЬ«Г«С>ЛНЕНЬ! КОНИтЛЕСКИМИ . т - p y A „-, «j g т е гле н «, т p ><< а т е >т я Г«а и тт а анода выполнен с:.:«-..-Ступами на егo вых<}дно«м« ", .рцF,, л l,."««ея(тт л гмн прот«3чг
т-:«<И ру<та;< -«}я П<>даЧИ ПОГ
}.«Ощ>< а
Па черт;=.:- ГарЕЛКа H p«}З ОЕЗЕ, Обт<т<нтт Ннд. л Орелка cG,4ÿp>KHT к атадныи и ано„,— ный блоки,. соединен«т е между собой ЭтIIiOCp >iCT ЗОK ":: T;-,тр «, !ITOH 1 тЛЛИ других крепе . :ы><:е †:.:.=-: †;". GH Блоки могут тиг<е, =, фа«ат:;: — г:. т оатт.телепипеда . т C тт ° т- тт> ., « .}- i i «тт/-; «3 (т,}- i В элеме:-,;т "= 3 .- .. гее ",",я полость А, РаЗДЕЛЕНН= и .... « - Е Г «КЦИИ ПРО«?От}Ь НОЙ стенкОй 6 . :,":аз;т .«". «;ей«зазОp с тО1>ЦG Най СтЕНКС:т;, З-!:Å=";;::..,,O-.T-а 3. ОДИН ИЛИ 4 Оба патр;т,:<;«(-.* .*. .с теин P- >b! K ат1>тицате,лььнаму полюсу ген«.::;.-:.:. =.pa . 8. Торцовая =.. 2 и выполнена ;" :.-.-ружной резьбой, на которую навинчивается калпачкавая 50 и «9 д>-,B I"ö.i. — <> .,". Ло«- адктт HB тар— цовую стенку >,.,:-,. а. Поверхности контакта уп<>мянутых элементов ныпалняются пред.. .. и.. .О>ьHG плоскими. Катод <«Gcт:,:т -=з наружнага эле- 5 = МЕНта 10, ВЫт; —.:.:ЛГ,ЕГ>НОГО ИЗ фаЛЬфРаМа, и ннутреннега элемента 11 выпалненНОГО ИЗ МЕД.: « Ктта <ков.=.—: T:;-««AKà 9 имеет ннутренНЮЮ "ОНИЧЕСК< Ю ПОВЕРХНОСТЬ т СОПРЯ женную с конической поверхностью бв.— заной ч«асти элемента 11 катода для точного центрирования последнего ат— насительнс .—.л«емента 3. В ксжухе 2 имеется патрубок 12 для подвода плазмсобразующего газа в Причем катод укреплен на элементе для ега установки тпбсредством накицной гайки. Для центриронания катода относительна элемента для его установки накидная гайка и катод выполнены с коническими установочными поверхностями. ,кольцевую полость .В, выполненную в кожухе 2, и еталее через отверстия 13 н зону, окружающую катод. Анадный блок содержит кожух 14 из изоляционного материала, установленный 5 в нем держатель сопла-анода 15, состоящий из днух сопряженных устанонленных один в другом нарух<нога 16 и внутреннега 17 элементов. Элемент 16 выполнен из металла, на риглер гледи, и с- абжен патрубками 18, 19 для ввода и вывода охлаждающей воды. Патрубки 18, 19 проходят «Iepe=-„ кожух 14. В выходном торце элемента 16 выполнена кольцевая полость В, н которую подводится вода из патрубка 18. Выходной торец наружного элемента 16 выполнен с выступами 20, имеющими р=-.д«лальные проточки (на чертеже не HGK ýаны) для установки трубок 21 для подачи пороьтка.. Трубки 21 удерх:инаются в проточках с помощью фик ирующего кольца 22. Кольцевая полость расположена в непосредственной близости от радиальных прото-IeK и имеет единственное выходное отверстие "с<" для подачи вадгы в спиральный канал 23, распоЛажЕННЫ>Л ВДОЛЬ КОНИтЛ«ЕСКОЙ НаРУжНОй поверхности элемента 17. На ныхаде Kанал 23 сообщается с патрубком 19 вывод«а воды через отверстие, выполненно=-. в "àðóæíîì элементе 16. Сапря:- :;енные гтаверхности внутреннего и на: Ужнага элементов 16, 17 выполнены †:<оническими, причем наружный диаметр внутреннего злеглента 17 уменьщаетея т< срезу сопла-анода. Один или оба IaTрубка 18, 19 подсоединены к по,,-.«Ожительнаму полюсу генератора 8 тока, Сопла-анод 15 выполнена из вольфрама и снабжена охватывающей его конической оболочкой 24 из меди, наружная поверхность которой сапрях<ена с ннутренней конической поверхностью элемента 17. Наружный диаметр сопла-анода уменьщается к ега срезу, Внутренняя поверхность сопла м жет иметь любую форму и может содерх<ать цилиндрический участок и прилегающую к нему КОНИ«ЧЕСКУЮ Вплотную к оболочке 24 установлеHà коническая втулка 25 для фиксации оболочки в аксиальном направлении. Предпочтительно, чтобы один из концов нтулки 25 был снабжен фланцем 26,расположенным между кожухом 2 H элементом 17 держателя сопла анода. Фланец 26 имеет уплатнительное кольцо 27, соприкасающееся с торцом элемента 17, а между торцом кожуха 2 и фланцем размещено уплотнительнае кольцо 28. В месте соединения аноднога и катодного блокон кожух 2 и элемент 16 ,:.",ержателя сопла-анода выполнены с ко676147 ническими сопряженными поверхностяж б . Работает плазменная горелка следующим образом. Между элементом 10 катода и соплом-анодом 15 возбуждают электрическую дугу. Через патрубок 12 подают плазмообразующий газ, который дуга нагревает до высокой температуры, при этом образуется плазма. В поток плазмы подают порошок через трубки 21. Порошок в потоке плазмы расплавляется 1С и подается на обрабатываемое изделие. Вода для охлаждения катодного и анодного блоков подается через патрубки 4 и 18 соответственно. Вода для охлаждения ансдного блока подается 15 в кольцевую полость В, которая находится в передней части горелки, лодаер:õåHHîé наибольшему нагреву на минимальном расстоянии от трубок 21, чем достигается эффективное охлаждение20 этой части горелки. Это увеличивает срок службы элементов горелки, предотвращает соединение трубок и препятствует слеканию порошка. Сопло-анод 15 охлаждается 2 водой, текущей по спиральному каналу 23. Эффективное охлаждение осуществляется за счет наличия большой плоской поверхности контакта между внутренним элементом 11 и передней стенкой 7 элемента 3 для установки катода ° Конструкция плазменной горелки не требует рассоедьнения элементов систем охлаждения для замены изнашиваемых деталей. Зто позволяет сэкономить некоторое количество уплотнительных элементов. Данная горелка имеет высокую распыляющую способность и требует минимум времени для подготовки персона- 40 ла для ее об"луживания. Формула изобретении 1. Плазменная горелка для напыления порошкообразных материалов, содержащая соединенные между собой катодный и анодный блоки, кожух из изоляционного материала, смонтирован-,5р ный в нем элемент для сменной установки катода в месте соединения катодного и анодного блоков, держатель сапла-анода и трубки для подачи порошка, отличающаяся тем, что, с целью повышения срока службы "реля". и упрощения замены изнашиваемых деталей, катодный и анодный блоки òàáжены индивидуальньвчи системами охлаждения с патрубками для ввода и вывода воды, а держатель сопла-анода выло.".нен из двух сопряженных установленных Один В другом наружного и внутреннего элементов и соединен с патрубками взода и вывода воды системы охлаждения анодного блока. 2. Горелка по п.l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что катод и элемент для его установки имеют по крайней иере одну общую контактную поверхность, 3. Горелка по пп.l и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что катод укреплен на элементе для его установки посредством накидной гайки. 4. Горелка по пп. 1,. 2 и 3, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью центрирования катода относитель но элемента для его установки, накидная гайка и катод выполнены с коническими установочными. поверхностями 5. Горелка по пп. 2-4, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что внутренний элемент держателя сопла-анода снабжен конической фиксирующей втулкой и выполнен с конической боковой внутрен ней поверхностью, причем сопло-анод выполнено с конической наружной бокоВоА поверхностью. 6. Горелка по пп. 1-5, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что держатель со:. †.ла- иода снабж н наружной оболочкой из изоляционного материала. 7. Горелка по пп. 1-6, о т л и --1 а ю щ а я с я тем,.что держатель сопла-анода выполнен « каналом для ввода воды, окружающим по спирали сопло-анод. 8. Горелка по пп. 1-7, о т л ич а ю щ а я с я тем, что сопряженные -ар,жная и внутренняя поверхности элементов держателя сопла-анода выполены коническими. 9. Горелка го пп. 1-8, о т л ию щ а я с я тем, что наружный :-,лемент держателя сопла-анода выполнен с выступами на его выходном тор е, имеющими проточки для установки трубок подачи порошка. Источники информации, принятые зо внимание при экспертизе 1. Патент США 9 3839618, кл, 219-121, 1974. 67б147 составитель Л.Янковская :-еаза:. ..э Т.Загребельная Техредд. АлФерова Корректори.дем ик 3a;= -.".=- 5351/52 Тираж 821 Подписное пЦИКПЯ росударственноу о комитета CCCP ио делам изобретений и открытий..13035, Москва, ж-35. раушская наб., д. 4/5 Фил тал ППП Патент ". -„;. жгород ул.Проектная,4
