[實用新型]一種用于表面熱噴涂涂層制備過程的冷卻裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320877103.7
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN203625458U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯偉驁;國俊豐;徐紅艷;薛俊鵬;劉安強
• 申請（專利權(quán)）人: 北礦新材科技有限公司;北京礦冶研究總院
• 主分類號: C23C4/12
• 分類號: C23C4/12
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮(zhèn)勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種用于小型、薄壁環(huán)形工件表面熱噴涂涂層制備過程的冷卻裝置，屬于熱噴涂設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氧渦輪泵作為新型液氧/煤油發(fā)動機推進劑供應(yīng)系統(tǒng)的關(guān)鍵動力裝置，在保障發(fā)動機實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)、推力可控調(diào)節(jié)等方面發(fā)揮著重要作用。先進的液氧/煤油發(fā)動機都設(shè)計成具有多次起動和重復使用功能，這就要求同軸的氧泵和煤油泵之間必須進行有效的隔離，因此性能可靠的動密封成為高速旋轉(zhuǎn)渦輪泵非常重要的組件，是決定發(fā)動機工作可靠性的關(guān)鍵因素。

目前在用的火箭發(fā)動機密封動環(huán)對磨件磨損性能不佳，對磨面均勻性差，而且涂層中石墨等滲透量大，易因污染導致涂層質(zhì)量惡化，難以滿足發(fā)動機多次起停、長時間穩(wěn)定使用的要求，已成為大推力發(fā)動機亟需解決的核心關(guān)鍵技術(shù)之一。研究表明，在密封動環(huán)表面使用超音速火焰噴涂制備WC基金屬陶瓷可以很好地實現(xiàn)以上功能，但該類型密封環(huán)在噴涂過程中工件基體極易受熱變形，而一旦受熱平面度變形量大于0.5毫米就意味著該工件因無法進入下一個工序而報廢。利用普通工裝裝卡密封環(huán)時，為了防止基體受熱變形，只能采取間歇式噴涂方式，噴涂過程中需要反復的停槍、開槍。這樣不但延長了噴涂過程，同時，密封環(huán)在噴涂過程中反復的冷卻和加熱不但不能徹底避免工件基體過熱變形問題，而且大大增加了涂層間因氧化物夾雜增多而產(chǎn)生缺陷的風險。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型提出了一種用于小型、薄壁環(huán)形工件表面熱噴涂涂層制備過程的冷卻裝置，以解決現(xiàn)有的熱噴涂技術(shù)中存在的為了防止該類工件基體受熱變形，只能采取間歇式噴涂方式的問題。為此，本實用新型提出了如下的技術(shù)方案：

一種用于表面熱噴涂涂層制備過程的冷卻裝置，包括：銅質(zhì)卡盤、冷卻腔體、預緊環(huán)、固定底盤、對磨密封環(huán)、冷卻氣進口和法蘭盤；銅質(zhì)卡盤通過預緊環(huán)安裝在固定底盤上，在銅質(zhì)卡盤與固定底盤的連接處設(shè)置有對磨密封環(huán)，冷卻腔體設(shè)置在銅質(zhì)卡盤上，在冷卻腔體上開有冷卻氣排氣口，冷卻氣進口與冷卻腔體的內(nèi)部相連通，在銅質(zhì)卡盤的力矩輸入端設(shè)置有法蘭盤。

由上述本實用新型提供的技術(shù)方案可以看出，通過對磨密封環(huán)能夠保證冷卻氣在冷卻腔體中停留并對銅制卡盤進行充分冷卻，既要滿足小型、薄壁環(huán)形工件精確裝卡的功能，又要滿足其在噴涂過程中的高效冷卻需求，保證噴涂過程連續(xù)進行，同時保證涂層質(zhì)量與基體變形量要求。

附圖說明

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在說明書附圖中：

圖1為本實用新型的具體實施方式提供的用于表面熱噴涂涂層制備過程的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

本實用新型實施例提供了一種用于表面熱噴涂涂層制備過程的冷卻裝置，如圖1所示，包括：銅質(zhì)卡盤1、冷卻腔體2、預緊環(huán)4、固定底盤6、對磨密封環(huán)8、冷卻氣進口9和法蘭盤10；銅質(zhì)卡盤1通過預緊環(huán)4安裝在固定底盤6上，在銅質(zhì)卡盤1與固定底盤6的連接處設(shè)置有對磨密封環(huán)8，冷卻腔體2設(shè)置在銅質(zhì)卡盤1上，在冷卻腔體2上開有冷卻氣排氣口3，冷卻氣進口9與冷卻腔體2的內(nèi)部相連通，在銅質(zhì)卡盤1的力矩輸入端設(shè)置有法蘭盤10。

具體的，銅制卡盤1可采用T4純銅制作，以保證其有良好的導熱性。銅制卡盤1可與冷卻氣腔體2通過螺栓進行連接。預緊環(huán)4可通過彈簧壓縮量來調(diào)節(jié)預緊環(huán)壓力，保證預緊壓力在0.5Mpa～2.0Mpa可調(diào)。滾動軸承5安裝在固定底盤6的卡槽內(nèi)，保證銅制卡盤1轉(zhuǎn)動自如。對磨密封環(huán)8是保證冷卻氣在冷卻腔體2中停留并對銅制卡盤1進行充分冷卻的關(guān)鍵，可采用燒結(jié)碳化硅材質(zhì)制成，在高速旋轉(zhuǎn)對磨過程中，保證冷卻腔體2的相對氣密性。冷卻氣進氣口9帶有進氣量調(diào)節(jié)功能，在噴涂過程中，通過調(diào)節(jié)進入冷卻腔體2的冷卻氣流量，來控制工件的基體溫度。