[实用新型]一种用等离子技术进行弯管内表面处理的设备

说明书

技术领域

本实用新型属于热等离子体技术领域，具体涉及一种用等离子技术进行弯管内表面处理的设备

背景技术

热等离子体是通过利用外加电场或高频感应电场，使气体导电并电离而产生的,其主要成分为电子、离子、中性粒子和光子四种粒子。热等离子体技术主要是利用受压缩效应后高温高速的等离子体射流来对材料进行各种加工。热等离子体比通常燃烧体系所能达到的气体温度高得多，其能量密度仅次于激光和电子束并且热等离子体技术具有设备简单，设备成本低，连续生产能力强，安全性高等优点，更适合投入大规模的工业生产运用。

等离子体表面淬火具有加热速度极快，热影响区很小，冷却速度也非常快等突出优势，表面淬火后工件可以形成精细致密的淬火组织，大幅度提高工件的表面硬度和耐磨性，而且工件变形很小，无需变形矫正即可进行后续加工装配工序，是一种较为理想的淬火方法。等离子喷涂的涂层结构致密光滑，涂层厚度可精确控制，喷涂效率高，具有其他传统喷涂达不到的优点。

目前等离子体表面淬火主要用在表面光洁平整的钢件或是结构对称的回转钢件，对于弯管表面淬火处理的大多是集中在弯管的外表面，对内表面的处理相对较少，且难度也较大，成本相对较高，等离子喷涂也有相同的局限。

管道内壁对材料表面物理、化学性质要求很高。尤其是弯管的内表面承受较大的冲击载荷，其磨损更为严重。但是用于对弯管内表面进行的处理工艺很少，这使得弯管成为管道中的易损件，其使用时间较短，且更换不方便，对工业生产有不利影响。

发明内容

本实用新型的目的是：针对上述问题，提供一种用等离子技术进行弯管内表面处理的设备，将具有良好处理效果的等离子体表面处理技术用于弯管内表面处理，提高弯管内表面的物理化学性质，进而延长工业中弯管的使用寿命，节约金属资源。

  本实用新型提供了一种用等离子技术进行弯管内表面处理的设备，该设备由小型等离子体喷枪（4）、喷枪旋转装置(5)、伸缩支承臂（8）、弯度适应悬臂（6）、旋转平台（3）组成，伸缩支承臂与弯度适应悬臂通过铰链连接，伸缩支承臂固连在旋转平台上，小型等离子体喷枪与喷枪旋转装置构成可旋转连接，并通过喷枪旋转装置固连在弯度适应悬臂上。

根据上述的用等离子技术进行弯管内表面处理的设备，其特征在于：弯度适应悬臂采用多段结构，段与段之间通过铰链连接，且各段为中空结构，其中空铰接段结构个数为8~15个。

根据上述的弯度适应悬臂，可以通过调整悬臂段，使其悬臂整体弯曲程度与待处理弯管弯曲程度相近，这样系统可以对不同弯径的管道内表面进行等离子淬火工艺处理。

根据上述方案中所述的弯度适应悬臂，其中空结构可以方便在其中放置等离子体喷枪工作时需要的各种水、电、气管道。同时，根据上述的弯度适应悬臂，其悬臂内置有水冷却管，用来减少管道高温辐射对水、电、气管的烧蚀。

根据上述的用等离子技术进行弯管内表面处理的设备，其特征在于：伸缩支承臂采用中空嵌套结构（如图2），且伸缩支承臂中空嵌套段个数为3~8个。通过调整伸缩支撑臂伸出长度来适应不同半径的弯管，扩大系统处理弯管半径规格的的范围。

 根据上述用等离子技术进行弯管内表面处理的设备，其进行内表面处理时的处理方法为：

（1）调节等离子喷枪夹持悬臂与处理管道的形状接近；

（2）等离子喷枪头部沿弯管内壁从一端运动到另一端；

（3）等离子喷枪旋转合适角度；

（4）等离子喷枪头部沿弯管内壁反向运动到初始端；

（5）等离子喷枪按原来方向继续旋转合适角度；

（6）重复上述4-7的运动，直至整个处理完成。

本实用新型提供的等离子技术弯管内表面处理设备，可用在弯管内壁的等离子体表面淬火，将处理效果良好的等离子体表面处理技术用于弯管内表面处理，提高弯管内表面的物理性质，进而延长弯管的在生活和工业领域中的使用寿命，降低成本、节约金属资源，此设备在等离子喷枪上加入送粉装置后便可以用等离子喷涂技术进行喷涂作业。该处理设备的适应程度高，可以满足多种规格的弯管内壁的表面处理。

附图说明

图1为本实用新型的弯管内表面处理等离子系统示意图。

图2为本实用新型的伸缩支承臂的结构原理示意图。

图3为等离子射流部分轨迹展开图。

其中：1—工作台，2—工件夹持装置，3—旋转平台，4—小型等离子体喷枪，5—喷枪旋转装置，6—弯度适应悬臂，7—待处理弯管，8—伸缩支承臂。 

具体实施方式