[实用新型]一种用于表面热喷涂涂层制备过程的冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于小型、薄壁环形工件表面热喷涂涂层制备过程的冷却装置，属于热喷涂设备技术领域。

背景技术

氧涡轮泵作为新型液氧/煤油发动机推进剂供应系统的关键动力装置，在保障发动机实现持续稳定运转、推力可控调节等方面发挥着重要作用。先进的液氧/煤油发动机都设计成具有多次起动和重复使用功能，这就要求同轴的氧泵和煤油泵之间必须进行有效的隔离，因此性能可靠的动密封成为高速旋转涡轮泵非常重要的组件，是决定发动机工作可靠性的关键因素。

目前在用的火箭发动机密封动环对磨件磨损性能不佳，对磨面均匀性差，而且涂层中石墨等渗透量大，易因污染导致涂层质量恶化，难以满足发动机多次起停、长时间稳定使用的要求，已成为大推力发动机亟需解决的核心关键技术之一。研究表明，在密封动环表面使用超音速火焰喷涂制备WC基金属陶瓷可以很好地实现以上功能，但该类型密封环在喷涂过程中工件基体极易受热变形，而一旦受热平面度变形量大于0.5毫米就意味着该工件因无法进入下一个工序而报废。利用普通工装装卡密封环时，为了防止基体受热变形，只能采取间歇式喷涂方式，喷涂过程中需要反复的停枪、开枪。这样不但延长了喷涂过程，同时，密封环在喷涂过程中反复的冷却和加热不但不能彻底避免工件基体过热变形问题，而且大大增加了涂层间因氧化物夹杂增多而产生缺陷的风险。

发明内容

本实用新型提出了一种用于小型、薄壁环形工件表面热喷涂涂层制备过程的冷却装置，以解决现有的热喷涂技术中存在的为了防止该类工件基体受热变形，只能采取间歇式喷涂方式的问题。为此，本实用新型提出了如下的技术方案：

一种用于表面热喷涂涂层制备过程的冷却装置，包括：铜质卡盘、冷却腔体、预紧环、固定底盘、对磨密封环、冷却气进口和法兰盘；铜质卡盘通过预紧环安装在固定底盘上，在铜质卡盘与固定底盘的连接处设置有对磨密封环，冷却腔体设置在铜质卡盘上，在冷却腔体上开有冷却气排气口，冷却气进口与冷却腔体的内部相连通，在铜质卡盘的力矩输入端设置有法兰盘。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，通过对磨密封环能够保证冷却气在冷却腔体中停留并对铜制卡盘进行充分冷却，既要满足小型、薄壁环形工件精确装卡的功能，又要满足其在喷涂过程中的高效冷却需求，保证喷涂过程连续进行，同时保证涂层质量与基体变形量要求。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在说明书附图中：

图1为本实用新型的具体实施方式提供的用于表面热喷涂涂层制备过程的冷却装置的结构意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供了一种用于表面热喷涂涂层制备过程的冷却装置，如图1所示，包括：铜质卡盘1、冷却腔体2、预紧环4、固定底盘6、对磨密封环8、冷却气进口9和法兰盘10；铜质卡盘1通过预紧环4安装在固定底盘6上，在铜质卡盘1与固定底盘6的连接处设置有对磨密封环8，冷却腔体2设置在铜质卡盘1上，在冷却腔体2上开有冷却气排气口3，冷却气进口9与冷却腔体2的内部相连通，在铜质卡盘1的力矩输入端设置有法兰盘10。

具体的，铜制卡盘1可采用T4纯铜制作，以保证其有良好的导热性。铜制卡盘1可与冷却气腔体2通过螺栓进行连接。预紧环4可通过弹簧压缩量来调节预紧环压力，保证预紧压力在0.5Mpa～2.0Mpa可调。滚动轴承5安装在固定底盘6的卡槽内，保证铜制卡盘1转动自如。对磨密封环8是保证冷却气在冷却腔体2中停留并对铜制卡盘1进行充分冷却的关键，可采用烧结碳化硅材质制成，在高速旋转对磨过程中，保证冷却腔体2的相对气密性。冷却气进气口9带有进气量调节功能，在喷涂过程中，通过调节进入冷却腔体2的冷却气流量，来控制工件的基体温度。