[发明专利]空气助燃型超音速火焰喷涂系统及方法

说明书

本发明公开了一种空气助燃型超音速火焰喷涂系统及方法，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，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。本发明通过系统结构的变化，使得消耗氧气的成本降低，适当降低了火焰温度解决了枪管粘粉的问题。

技术领域：

本发明涉及一种热喷涂设备，特别是涉及一种空气助燃型超音速火焰喷涂系统及方法。

背景技术：

目前超音速火焰喷涂系统不管是使用气体燃料还是液体燃料，其使用的基本为纯氧气助燃，并采用冷水机的水循环冷却冷形式冷却喷枪。由于此类喷涂设备本身条件的限制，导致燃料消耗成本高，能源利用率低，有部分热能被自身的水冷循环所消耗。虽然超音速火焰喷涂设备能喷出非常高密度的、高结合强度和硬度的涂层，但是仍存在其自身难克服的缺陷：枪管容易粘连粉末；喷涂材料仍发生一定程度的氧化分解；水冷却喷枪能源利用率低，成本高昂。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种设计合理、能够减低氧气消耗、解决枪管粘结且提高喷涂效果的空气助燃型超音速火焰喷涂系统及方法。

本发明的技术方案是：

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，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。

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。

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。

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。

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。

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。

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；