[發明專利]一種熱噴涂隨動冷卻裝置

有效

• 申請號: 202010250974.0
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號: CN111270193B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 李燕樂;鹿海洋;李方義;冉學舉;李劍峰;杜際雨;張興藝;戚小霞
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C23C4/18
• 分類號: C23C4/18
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

本發明公開了一種熱噴涂隨動冷卻裝置，該裝置以壓縮空氣為冷卻介質，隨噴槍移動可實現在線冷卻，冷卻氣體流場可調控，減小對熱噴涂工作氣體流場的干擾，并定時測量噴涂表面溫度來反饋控制冷卻空氣流量，裝置包括冷干機、紅外測溫儀、單片機、電動調節閥、氣管族和軟管。它解決了大型復雜零部件熱噴涂作業時，噴涂表面在線冷卻困難問題。其利用壓縮空氣為冷卻介質，通過隨動冷卻機械結構和單片機，實現在線冷卻和溫度閉環控制。

技術領域

本發明涉及表面工程技術領域，具體涉及一種熱噴涂隨動冷卻裝置。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

熱噴涂是一種表面強化技術，可用于制備表面功能涂層或實現尺寸恢復。熱噴涂的高熱輸入使噴涂表面溫升快，作業過程需要多次停機降溫。降溫時間往往是工作時間的數倍，工作效率低、待機成本高。同時，間歇噴涂導致涂層內部產生明顯的分層，涂層質量和服役性能受影響。

發明人發現，現有的熱噴涂冷卻裝置采用風或冷卻液作為冷卻介質，以固定式專用裝置為主，適用于大批量、少品種零部件噴涂的在線冷卻。對于多品種、大型復雜零部件，固定式專用裝置制備工藝復雜、成本高，在線冷卻實現困難。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種熱噴涂隨動冷卻裝置，該裝置以壓縮空氣為冷卻介質，隨噴槍移動可實現在線冷卻，冷卻氣體流場可調控，減小對熱噴涂工作氣體流場的干擾，并定時測量噴涂表面溫度來反饋控制冷卻空氣流量，可實現大型復雜零部件噴涂表面的在線冷卻和溫度的閉環控制。裝置包括冷干機、紅外測溫儀、單片機、電動調節閥、氣管族和軟管，如圖1所示。

本發明的第一個方面，提供了一種熱噴涂隨動冷卻裝置，包括：氣源、氣管族、處理器、測溫裝置、流量控制閥；所述氣管族包括分管盤、角度調節盤、氣管，所述分管盤、角度調節盤皆為多孔孔板，所述多孔孔板中心處設置有中心孔，圍繞中心孔周向間隔設置有多個通孔；所述分管盤、角度調節盤之間設置有氣管，所述氣管與流量控制閥、氣源依次相連，所述流量控制閥還與處理器、測溫裝置相連。

目前，采用風或冷卻液作為冷卻介質的固定式冷卻裝置，作用于噴涂表面背面，未直接作用于噴涂表面而冷卻效果不佳，且無法適應多品種、小批量大型復雜零部件的噴涂需求。而本發明研究發現：熱噴涂過程中，噴槍往復移動速度較快，因此，通過在噴槍的四周設置氣管族，既不影響噴涂作業速度，又能利用氣管族形成的對稱的冷卻氣體流場直接對噴涂表面進行在線冷卻，冷卻效果好且對熱噴涂工作氣體流場的干擾??；另外，研究還發現：熱噴涂前工件已進行了預熱，工件噴涂前的瞬間冷卻降溫不會影響后續噴涂效果，能夠滿足多品種、大型復雜零部件的噴涂的需求。

本發明的有益效果在于：

(1)本發明提出的一種熱噴涂隨動冷卻裝置，其隨著噴槍移動，對噴涂表面進行實時降溫，滿足工件在線冷卻需求；

(2)本發明采用溫度閉環控制，保證噴涂表面溫度穩定調控，能實現連續噴涂作業，提升作業效率與涂層質量；

(3)本發明氣管與噴槍軸向間的角度可調整，且氣管端部呈一定弧度，在不影響熱噴涂工作氣體流場的前提下，最大限度地提升冷卻效果。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。

圖1為熱噴涂隨動冷卻裝置示意圖；

圖2為溫度控制閉環示意圖；

圖3為氣管族與噴槍裝配示意圖；

圖4為單支氣管示意圖；

圖5為分管盤示意圖；