[發明專利]一種微粒流沖擊金屬表面強化的噴丸裝置

在審

• 申請號: 202210369221.0
• 申請日: 2022-04-08
• 公開（公告）號: CN114559375A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 周凡;張嘉臻;何寬;陳澤邦
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B24C1/10
• 分類號: B24C1/10;B24C3/06;B24C7/00;B24C9/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 賈玉霞

本發明公開一種微粒流沖擊金屬表面強化的噴丸裝置，該裝置的高壓氣源裝置位于底部，其出口處并聯連接工作管線和回收管線；回收供料器位于回收管線上，且回收供料器上部連接回收漏斗的底部；回收管線的另一端與噴丸儲罐連通；工作管線的另一端與工作供料器的一端連通，工作供料器與噴丸儲罐的下部連通，工作供料器的另一端與噴槍連通；噴丸儲罐中的噴丸在重力及壓差的作用下進入工作供料器，并進入噴槍中；噴過的噴丸在重力及壓差作用下進入回收供料器，并經回收管線回收如入噴丸儲罐中實現重復利用。本發明的裝置增加了能夠直接將使用過的噴丸直接送回儲罐的噴丸回收系統，實現了噴丸的回收再利用。

技術領域

本發明涉及金屬表面強化技術領域，具體涉及一種微粒流沖擊金屬表面強化的噴丸裝置。

背景技術

金屬材料大多會發生失效，并且一般發生在其表面，如航天發動機、離心泵、燃氣輪機的葉片在工況條件下時常會發生損壞，從而造成大的事故，因此在材料表面進行強化是極其重要的。噴丸強化是一種應用較為廣泛的表面強化技術，已經發展的較為成熟。該技術可以有效的提高材料表面完整性，并且工藝簡單，成本低廉，在工業領域得到了廣泛的應用。然而，傳統噴丸的彈丸直徑較大，在強化材料表面的同時將會增大材料的表面粗糙度。微粒子噴丸是一種新型的表面強化技術，該技術用微粒子代替傳統噴丸，不僅更顯著地提高了工件性能，還彌補了傳統噴丸技術的缺點，可以有效的提高材料的表面強度，并且降低其粗糙度。

近年來，隨著微粒子噴丸發展較為迅速，許多新的設備以及裝置也隨之興起，如超聲速微粒轟擊金屬材料表面納米化方法(熊天英,李鐵藩,吳杰,等.超聲速微粒轟擊金屬材料表面納米化方法,發明專利，2004.)。該技術主要是以超音速氣流為載體，攜帶硬質固體微粒以極高的動能轟擊金屬表面，從而達到強化的目的。

現在有的噴丸裝置，加工后噴丸的大多使用收集箱收集，需要定期將收集箱中的噴丸處理并回收再利用，降低了加工效率。且噴丸速度通常單純的通過調節入口閥改變氣體入口壓力進行調節，這種方法在提高速度時會增加壓縮氣體消耗量，增大能耗或加快氣瓶更換速度，增加加工成本。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種微粒流沖擊金屬表面強化的噴丸裝置，該裝置能夠根據金屬材料的表面性質，使用溫度、壓力雙參數調節微粒的噴出速度，節省氣源。同時該裝置中設計有直接將使用后的噴丸送回噴丸儲罐重新利用的回收系統。

本發明的目的通過如下的技術方案來實現：

一種微粒流沖擊金屬表面強化的噴丸裝置，該裝置包括回收供料器、工作管線、回收管線、噴槍、輸送管道、網格板、回收漏斗、回收調節閥、工作調節閥、高壓氣源裝置、電機、工作供料器、葉輪、工作漏斗、噴丸儲罐、轉盤；

所述高壓氣源裝置位于底部，其出口處并聯連接所述工作管線和回收管線的一端；所述回收供料器位于所述回收管線上，且所述回收供料器上部與所述回收漏斗的底部連通；所述網格板位于所述回收漏斗中，所述轉盤安裝在所述網格板上，用于放置待加工的零件；所述電機驅動所述轉盤轉動，調整零件加工面；

所述回收管線的另一端與所述噴丸儲罐連通；所述工作管線的另一端與所述工作供料器的一端連通，所述工作供料器的另一端通過所述輸送管道與噴槍連通；

所述噴丸儲罐位于整個裝置的上部，所述噴丸儲罐的下部出口與所述工作漏斗連通，所述葉輪安裝在所述工作漏斗的底部，且所述工作供料器所述葉輪的下方；所述噴丸儲罐中的噴丸在重力及壓差的作用下依次經過所述工作漏斗、葉輪進入所述工作供料器，并通過所述輸送管道進入所述噴槍中；

所述噴槍將噴丸加壓后噴射在待加工的零件上，噴丸在重力及壓差作用下通過網格板、回收漏斗進入所述回收供料器，并經回收管線回收如入所述噴丸儲罐中實現重復利用。

進一步地，所述噴丸儲罐的頂部按照有過濾器，用于保持罐內常壓，并防止噴丸向外飛濺。