[发明专利]供给爆喷设备喷筒喷镀粉末的装置

说明书

本项发明属于用爆炸法喷涂粉末镀层的装置，也就是说，属于向爆喷设备的喷筒供给喷镀粉末的装置。

本项发明可以最有效地用于向工作在磨料磨损条件或者侵蚀性介质中的机器零件和部件，喷涂以高温强固、耐腐蚀和耐磨镀层的爆喷设备。

供给爆炸喷筒喷镀粉末的装置是爆喷设备的主要部件之一，这种部件应当保证在一定的时间内向具有一定横截面的喷筒供给一定剂量的喷镀粉末，而实现这种条件最终将决定着所得到的镀层的质量，如镀层性质的稳定性，镀层与被加工零件表面贴接的牢固性，孔隙度等等。

向爆喷设备中一端开启的充满爆炸混合气的喷筒送入喷镀粉末，然后便进行爆炸的引爆。爆炸物的高温气流将驱散和加热喷镀粉末的颗粒，这些颗粒与位于喷筒一端前面的被加工零件的表面进行作用，并形成镀层。用于爆喷设备的计量给料器应当保证具有快速性、长工作寿命、分剂量的精确度，以及防止爆炸物（反冲击）和爆炸混合气从喷筒钻入计量给料器的壳体。

根据供给喷镀粉末的方法的不同，用于爆炸喷镀设备的计量给料器分为气动式和机械式。在气动式计量给料器内，供给喷镀粉末的作用由脉冲式的压缩气体来完成。但是，这种计量给料器不能将粉末送到喷筒的给定截面，这是由于运送气体的容积显著超过喷镀粉末剂量的容积，并在进入喷筒时，粉末颗粒将分布成沿喷筒轴线拉长的云雾。此外，通常采用非燃烧气体，如氮气作为运送气体，这种气体在喷筒内粉末的进入区将冲淡爆炸混合气，并导致爆炸过程不稳定，进而恶化爆炸物的特性。除此以外，在爆炸过程中存在着这样的工况，在这种工况下，甚至用非燃烧气体略为冲淡工作用的爆炸混合气都是不允许的。在这种工况下，必须利用机械装置供给粉末，在这种机械装置内，借助于螺旋输送机，输送带、斗式输送机或蜗杆传动机构供给粉末。这种计量给料器可以将粉末送至喷筒的给定截面，但是，计量给料器要遭受强烈的磨损，会卡住，而且工作寿命不会长。

为了得到高质量的镀层，必须保证粉末颗粒沿喷筒轴线具有最小的长度，即必须限定粉末颗粒进入喷筒的位置距喷筒开口保持给定的距离，同时，全部颗粒沿喷筒轴线的起始位置在爆炸前应当尽可能是相同的。在具有拉长云雾的情况下，粉末颗粒沿喷筒轴线的起始位置是不相同的，这样，由于粉末颗粒与爆炸物相互作用的持续时间不同，将导致颗粒的加热速度和温度的不同，而最终将造成所得到的镀层的特性不稳定。

此外，计量给料器应当保证粉末颗粒在云雾中均匀分布。在分布不均匀的情况下，将破坏镀层厚度沿被加工表面的均匀性，而且在镀层上会出现斑点，这些斑点的特性（厚度、附着力、内聚性、孔隙度）与整个镀层的特性是很不相同的。

这样的计量给料器也保证不了向喷筒快速送入粉末，从而将降低爆炸喷镀设备的生产率。

就其实质来说，最接近本项发明的是专利（SU，A，582004）中所提出的供给爆炸设备喷筒粉末的装置。在实施这种装置的一种方案中，含有直接装在爆喷设备喷筒上的壳体和储存一计量给料器，计量给料器内装有活塞杆，活塞杆上装有位于储存器下部的分剂量用的空腔和阀门。活塞杆的移动由作用在与活塞杆相连接的活塞上的压缩气体的脉冲来实现，而在活塞的下部装有限制活塞行程的套筒。当活塞移动时，阀门进入喷筒的空腔，并且在活塞撞击套筒时，粉末被撒开在空腔内。

在这种装置内，当向喷筒供给粉末时，粉末的颗粒也形成沿喷筒轴线延长的云雾，如上所述，这样会造成镀层性质的不稳定。除此以外，计量给料器送入的粉末剂量呈结块形状，而这种状态的粉末，在与爆炸物流相接触的时间内，来不及转变成沿喷筒载面均匀分布的颗粒云雾，从而导致镀层在厚度方面不均匀。

这种装置的缺点是该装置具有惰性，这是因为向喷筒供给粉末的工序的持续时间决定于活塞杆向下运动和填满分剂量空腔的时间。

除此以外，该装置这种构造的严重缺点是爆炸混合气能够钻过封闭不严的连通储存器空腔和喷筒空腔的通路充满储存器的空腔，这样有可能造成该装置发生爆炸。

本项发明的基本任务是研制一种向爆喷设备的喷筒供给喷镀粉末的装置，喷筒的构造要保证向喷筒送入粉末时，在颗粒均匀分布于云雾中和减少供给喷筒粉末时间的情况下，充满喷筒整个截面的粉末颗粒云雾具有最小的长度。