[发明专利]空气助燃型超音速火焰喷涂系统及方法

权利要求书

1.一种空气助燃型超音速火焰喷涂系统，包括包空气压缩机、惰性气体、燃料、汽化器、气体控制柜、送粉器、控制台、喷枪以及连接管线，其特征是：所述空气压缩机产生的高压气体经过所述储气罐和干燥机后进入所述气体控制柜，所述燃料通过所述汽化器后变成可燃气体进入所述气体控制柜，所述惰性气体与所述气体控制柜连通，所述气体控制柜经过流量调整以后将洁净的压缩空气和可燃气体输入所述喷枪，所述气体控制柜经过流量调整以后的惰性气体输入给所述送粉器，所述送粉器通过送粉管将粉末输入给所述喷枪，所述气体控制柜与所述控制台连接。

2.根据权利要求1所述的空气助燃型超音速火焰喷涂系统，其特征是：所述储气罐与所述干燥机之间设置一道过滤器，所述干燥机和气体控制柜之间设置两道过滤器。

3.根据权利要求1所述的空气助燃型超音速火焰喷涂系统，其特征是：所述喷枪包括枪套、枪管、枪身、燃烧室、点火火花塞和枪尾连接器，其中，所述燃烧室位于所述枪身的内腔前部，所述枪身的内腔后部从首到尾依次设置有陶瓷燃烧板、外分流器、分流器连接体和内分流器，所述枪身上沿轴线设置有空气流道，所述内分流器上沿轴线设置有丙烷流道，所述分流器连接体和内分流器结合处设置有混合气体流道，所述空气流道和丙烷流道分别与所述混合气体流道连通，所述内分流器、分流器连接体和外分流器均沿轴心设置有送粉流道，所述枪尾连接器上分别设置有空气进口、可燃气体进口和送粉针口，所述空气进口、可燃气体进口和送粉针口分别与所述空气流道、丙烷流道和送粉流道连通。

4.根据权利要求3所述的空气助燃型超音速火焰喷涂系统，其特征是：所述枪套与枪管套接固定且二者之间设置有空心夹套，所述枪套的尾端通过锁紧螺母与所述枪身的首端连接，所述空心夹套的首端设置有出气口，所述空心夹套的尾端与所述空气流道连通。

5.根据权利要求3所述的空气助燃型超音速火焰喷涂系统，其特征是：所述枪身尾端通过螺栓与所述枪尾连接器连接，所述枪身和枪尾连接器均为三棱柱状结构，所述空气流道和空气进口均为两个，分别位于所述枪身的两个棱角处，所述丙烷流道和可燃气体进口均为一个，分别位于两个所述空气进口之间。

6.根据权利要求3所述的空气助燃型超音速火焰喷涂系统，其特征是：所述燃烧室与所述枪身之间有间隙，所述间隙分别与所述空气流道和混合气体流道连通。

7.一种利用权利要求1-6任一所述空气助燃型超音速火焰喷涂系统的空气助燃型超音速火焰喷涂方法，包括以下步骤：

a、所述空气压缩机产生1.1MPa以上的压缩空气，通过所述储气罐存储，然后进入所述冷冻干燥机，并经过三级过滤器，除水除油以后输出洁净的高压力压缩空气并接入所述气体控制柜；将氮气瓶或氩气瓶经过减压以后输出1.0MPa的惰性气体，并接入所述气体控制柜；将液态的燃料接入所述汽化器，从液态转换为可燃气体以后输出到所述气体控制柜；

b、所述控制柜经过流量调整以后将洁净的压缩空气、可燃气体输入给所述喷枪，将惰性气体输入给所述送粉器，所述送粉器通过送粉管将粉末输入给所述喷枪；

c、压缩空气进入所述喷枪沿着枪身外围流道进入枪管与枪套的夹层中，一部分直接从枪头的缝隙出吹出，另一部分回流到燃烧室与枪身的夹层中，形成空气的冷却回路，然后从外分流器进入到内分流器中；

d、空气经内分流器的作用进入到陶瓷板的多孔中，与从枪尾连接器进入流经内分流器再通过外分流器进入的可燃气体在陶瓷板的多孔中充分混合后进入燃烧室；

e、通过控制插入到燃烧室内的点火火花塞将其引燃，在燃烧室内形成高压焰流；粉末从枪尾连接器的送粉针口进入，从喷枪的轴心进入到燃烧室内；燃烧室内的高压焰流包裹着粉末，通过燃烧室的喉口部对焰流的加速进入到枪管内；

f、在枪管内经过枪管的收缩再扩张的作用再次加速，形成超音速焰流射到工件的表面，形成致密的涂层。

8.根据权利要求7所述的空气助燃型超音速火焰喷涂方法，其特征是：所述三级过滤的滤孔不同，从粗到细逐级过滤，所述可燃气体包括丙烷、丙烯或其他气体；所述惰性气体为氮气或氩气。