[發(fā)明專利]可互換的等離子體噴嘴接口

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680014707.1
• 申請日: 2006-04-20
• 公開（公告）號: CN101167412A
• 公開（公告）日: 2008-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·霍利;R·J·莫爾茲
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇舍美特科（美國）公司
• 主分類號: H05H1/34
• 分類號: H05H1/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 原紹輝;黃力行

對相關(guān)申請的交叉參考

本申請要求作為參考加入這里的2005年4月29日提交的美國專利申請NO.60/675,910和2006年3月30日提交的美國專利申請NO.11/392,650的35U.S.CSS119(e)的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及用于粉末材料的熱噴射的裝備。更特定地，本發(fā)明涉及用于與熱噴射等離子體槍一起使用的可互換的噴嘴接口。

背景技術(shù)

多種熱噴射涂層已經(jīng)被用于保護不同類型的部件。涂層可以提供不同的好處，諸如抵抗磨損、延緩腐蝕、控制間隙、補救磨損的部件、抵抗高溫和/或增強電性質(zhì)。這些好處可以基于涂層材料類型和這些材料如何施加不同。本發(fā)明的主題屬于的一組噴射涂層特別地為那些經(jīng)由等離子體噴射過程施加的。此過程已經(jīng)在許多工業(yè)中用于施加許多不同類型的涂層。

每種材料涂層規(guī)格需要傳遞到粉粒以實現(xiàn)在零件上的需要的材料性質(zhì)的特定的范圍的速度和溫度。改進在熱噴射涂層的輸送中的一致性和效率仍然是工業(yè)內(nèi)普遍的目標(biāo)。

由于用等離子體槍能夠?qū)崿F(xiàn)寬范圍的參數(shù)，此基本的工具已經(jīng)被用作噴射涂層工業(yè)中的處理工具。任何等離子體槍的關(guān)鍵元素為噴嘴幾何結(jié)構(gòu)。噴嘴幾何結(jié)構(gòu)的變化能夠允許等離子體槍從相同的基礎(chǔ)的裝備提供不同溫度和速度的涂層性質(zhì)。當(dāng)操作者需要施加不同類型的噴射涂層時，他們經(jīng)常必須使用不同的噴嘴。從而，具有可互換的噴嘴的單一的等離子體槍能夠適應(yīng)多種用途并且潛在地提供對于具有固定的噴嘴幾何結(jié)構(gòu)的槍的重大的裝備成本節(jié)約。一般地，現(xiàn)有技術(shù)的噴射槍和噴嘴構(gòu)造的設(shè)計通常沒有考慮噴嘴可互換性。現(xiàn)有技術(shù)的構(gòu)造還使得操作者可能經(jīng)常需要改變噴射槍自身。

然而，存在許多能夠證明替換等離子體槍噴嘴的挑戰(zhàn)性的因素。等離子體噴射槍必須執(zhí)行數(shù)個不同的功能，以便實現(xiàn)成功的涂層過程。那些功能包括正確地對準噴射噴嘴以及密封等離子氣體流動通過的通道。而且，需要在噴射過程期間冷卻槍噴嘴以防止過熱。所以，圍繞噴嘴區(qū)域密封的冷卻劑的正確的流動和冷卻路徑的足夠的密封是重要的。還需要噴嘴和等離子體槍之間的電連接以用作等離子體電弧電流的返回路徑。必須實現(xiàn)機械位置、電連接和水腔室密封裝置的精確的定向以獲得希望的噴射特性。

將確保全部等離子體槍部件與每個可互換的噴嘴的正確的定向同時最小化人為誤差的風(fēng)險的用于每個噴嘴的標(biāo)準接口對于噴射涂層工業(yè)是有利的。最佳的定向能夠擴展單一的熱噴射等離子體槍的性能的范圍。從而，本技術(shù)領(lǐng)域中還需要提供用于寬范圍的噴嘴幾何結(jié)構(gòu)的最佳的、有效的和可重復(fù)的噴嘴連接的熱噴射等離子體槍的標(biāo)準噴嘴接口。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明通過提供用于提供用于交換每個與特定的等離子體羽狀物特性關(guān)聯(lián)的多種等離子體形成噴嘴的機械位置、機械定向、電連接、和水腔室密封裝置的標(biāo)準接口滿足前面提到的需求。通過提供標(biāo)準的外部噴嘴構(gòu)造和等離子體槍上的噴嘴夾緊組件，使得多種噴嘴構(gòu)造(給出不同的等離子體流的性質(zhì))能夠容易地與相同的裝置一起使用，對于現(xiàn)有的設(shè)計改進了噴嘴接附的靈活性。

接口用作將可互換的噴嘴配合到熱噴射等離子體槍主體的通用的機械方法。噴嘴可以定位為使得運載等離子體流的槍主體和噴嘴的配合的孔腔對直以形成連續(xù)地對準的腔室。在裝配好的構(gòu)造中，可以從槍主體運載水流通過噴嘴并且返回到返回水流通道。而且，接口提供充足的容量以在槍主體和噴嘴之間通過高達300伏特的高達800安培的電流。通過接口的實際功率將根據(jù)要噴射的特定的材料和希望的涂層特性變化。

在本發(fā)明的一個實施例中，提供了用于熱噴射等離子體槍和可互換的噴嘴插頭的接口。接口包括等離子體槍上的插座，插座至少部分地由導(dǎo)電材料制造并且具有面區(qū)段和從所述等離子體槍內(nèi)延伸到面區(qū)段的第一圓柱形孔腔。噴嘴插頭由導(dǎo)電材料制造并且具有配合的端區(qū)段、遠端區(qū)段、和從配合的端區(qū)段延伸到遠端區(qū)段的第二圓柱形孔腔。接口還包括用于將配合的端區(qū)段機械地固定到面區(qū)段的等離子體槍上的夾緊組件。當(dāng)結(jié)合時，配合的端區(qū)段和面區(qū)段對準第一圓柱形孔腔和第二圓柱形孔腔，以便形成用于等離子體氣體從第一圓柱形孔腔流動通過第二圓柱形孔腔的連續(xù)的通路，形成用于冷卻液體從等離子體槍流動通過噴嘴插頭并且到達等離子體槍內(nèi)的返回路徑的通道，并且形成等離子體槍和噴嘴插頭之間的電接觸。