[发明专利]一种超音速火焰喷涂系统

说明书

技术领域

本发明涉及热喷涂技术领域，具体地说是一种超音速火焰喷涂系统。

背景技术

超音速火焰喷涂包括超音速氧气火焰喷涂和超音速空气火焰喷涂两种。现有设备中，热源有火焰、等离子、电弧等几种，工作气体或工作液体也有所不同，但均采用Laval喷嘴或等截面喷嘴两种方式获得超音速。如超音速火焰喷涂是利用可燃气如氢气、丙烷或丙烯或液体燃料如航空煤油等与氧气混合，在燃烧室点燃，剧烈膨胀的气体受喷嘴的约束形成超音速高温火焰流，粉末沿燃烧室轴心由惰性气体如氮气送入，受到加热与加速而喷出。

超音速火焰喷涂又称作高速氧燃料喷涂，超音速火焰喷涂的内容为：将氧与燃料以高速、高压喷入燃烧室,燃烧后产生2727℃的高温和7倍音速以上的高速膨胀气流，燃烧压力可达820千帕,将喷涂粉末送入这种气流中,粉末颗粒被加热并被加速喷射到基体上,得到高质量的涂层。由于其优良的性能、技术的改进及可喷涂材料的拓宽,超音速火焰喷涂得到了越来越广的应用。

虽然超音速火焰喷涂具有许多的优点,但也存在不足之处。超音速火焰喷涂系统中涉及的变量较多，控制系统复杂，且一旦控制系统出现控制故障不仅可能损坏喷涂设备本身，更有可能导致被喷涂工件出现质量问题。目前的超音速火焰喷涂基本上都是用纯氧作助燃剂,氧气消耗大。例如:以丙烷、丙烯等作燃料的超音速火焰喷枪耗氧量超过3瓶/h，喷涂用料难以被有效控制和压缩，喷涂成本较高。在超音速火焰喷涂过程中也常常由于喷涂参数设置不合理造成枪管堵塞现象，枪管堵塞将直接导致喷涂过程中出现大熔滴现象，严重影响涂层质量，因此，如果不能有效调配各喷涂用料的供给量，精确控制喷涂系统的喷涂过程，将不利于超音速火焰喷涂技术的推广。

同时，现有的超音速火焰喷涂由于管路设计、安装连接的不合理导致安全性能相对较低，且气体流量或者送粉流量的调控范围有限，不能够实现分级调控，给操作人员的调节带来了麻烦，调节所耗费的时间较差，操作效率较低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种超音速火焰喷涂系统。

本发明解决其技术问题采用以下技术方案来实现：

一种超音速火焰喷涂系统，包括控制柜、执行系统、控制电路、罐组、冷水机、送粉器和喷涂枪，所述的控制柜前端上侧位置处设置有显示界面，控制柜前端下侧位置处设置有控制界面；所述的执行系统位于控制柜内部的上方，控制电路位于控制柜内部的下方；所述的罐组与执行系统之间通过管路相连接，冷水机与喷涂枪之间通过管路相连接，送粉器一侧通过管路与执行系统相连，送粉器另一侧通过管路与喷涂枪相连接，喷涂枪与执行系统之间通过管路相连接。

所述的执行系统包括第一输送通道、第二输送通道、第三输送通道、第四输送通道和第五输送通道，所述第一输送通道、第二输送通道、第五输送通道分别接到喷涂枪上，所述第四输送通道接到第三输送通道上形成主气通道后接到喷涂枪上。第一输送通道用以输送氮气，第二输送通道用以输送氧气、第三输送通道用以输送丙烷，第四输送通道用以输送氢气，第五输送通道用以输送空气；在点火时，第四输送通道打开，第一输送通道、第二输送通道、第三输送通道、第五输送通道关闭，利用氢气输送至喷涂枪上进行点火；待点火完成后，第四输送通道关闭，第一输送通道、第二输送通道、第三输送通道、第五输送通道打开，即可进行超音速火焰喷涂加工。

所述第一输送通道包括一号进气端口、二号出气端口、送粉器、一号电磁阀、四号压力控制器，所述一号进气端口通过管路与一号电磁阀的输入端相连，所述一号电磁阀的输出端通过管路与二号出气端口相连，所述二号出气端口通过管路与送粉器的入口相连，所述送粉器的出口通管路接到喷涂枪上，所述四号压力控制器通过管路接在一号进气端口与一号电磁阀的输入端之间。氮气从一号进气端口进入到第一输送通道内，接着利用一号电磁阀控制氮气的通断，在一号电磁阀打开状态下输出的氮气经过二号出气端口进入到送粉器，进而带动着粉粒一起输送到喷涂枪上，以满足喷涂加工的需求。