[发明专利]一种热喷涂随动冷却装置

说明书

本发明公开了一种热喷涂随动冷却装置，该装置以压缩空气为冷却介质，随喷枪移动可实现在线冷却，冷却气体流场可调控，减小对热喷涂工作气体流场的干扰，并定时测量喷涂表面温度来反馈控制冷却空气流量，装置包括冷干机、红外测温仪、单片机、电动调节阀、气管族和软管。它解决了大型复杂零部件热喷涂作业时，喷涂表面在线冷却困难问题。其利用压缩空气为冷却介质，通过随动冷却机械结构和单片机，实现在线冷却和温度闭环控制。

技术领域

本发明涉及表面工程技术领域，具体涉及一种热喷涂随动冷却装置。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

热喷涂是一种表面强化技术，可用于制备表面功能涂层或实现尺寸恢复。热喷涂的高热输入使喷涂表面温升快，作业过程需要多次停机降温。降温时间往往是工作时间的数倍，工作效率低、待机成本高。同时，间歇喷涂导致涂层内部产生明显的分层，涂层质量和服役性能受影响。

发明人发现，现有的热喷涂冷却装置采用风或冷却液作为冷却介质，以固定式专用装置为主，适用于大批量、少品种零部件喷涂的在线冷却。对于多品种、大型复杂零部件，固定式专用装置制备工艺复杂、成本高，在线冷却实现困难。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种热喷涂随动冷却装置，该装置以压缩空气为冷却介质，随喷枪移动可实现在线冷却，冷却气体流场可调控，减小对热喷涂工作气体流场的干扰，并定时测量喷涂表面温度来反馈控制冷却空气流量，可实现大型复杂零部件喷涂表面的在线冷却和温度的闭环控制。装置包括冷干机、红外测温仪、单片机、电动调节阀、气管族和软管，如图1所示。

本发明的第一个方面，提供了一种热喷涂随动冷却装置，包括：气源、气管族、处理器、测温装置、流量控制阀；所述气管族包括分管盘、角度调节盘、气管，所述分管盘、角度调节盘皆为多孔孔板，所述多孔孔板中心处设置有中心孔，围绕中心孔周向间隔设置有多个通孔；所述分管盘、角度调节盘之间设置有气管，所述气管与流量控制阀、气源依次相连，所述流量控制阀还与处理器、测温装置相连。

目前，采用风或冷却液作为冷却介质的固定式冷却装置，作用于喷涂表面背面，未直接作用于喷涂表面而冷却效果不佳，且无法适应多品种、小批量大型复杂零部件的喷涂需求。而本发明研究发现：热喷涂过程中，喷枪往复移动速度较快，因此，通过在喷枪的四周设置气管族，既不影响喷涂作业速度，又能利用气管族形成的对称的冷却气体流场直接对喷涂表面进行在线冷却，冷却效果好且对热喷涂工作气体流场的干扰小；另外，研究还发现：热喷涂前工件已进行了预热，工件喷涂前的瞬间冷却降温不会影响后续喷涂效果，能够满足多品种、大型复杂零部件的喷涂的需求。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明提出的一种热喷涂随动冷却装置，其随着喷枪移动，对喷涂表面进行实时降温，满足工件在线冷却需求；

(2)本发明采用温度闭环控制，保证喷涂表面温度稳定调控，能实现连续喷涂作业，提升作业效率与涂层质量；

(3)本发明气管与喷枪轴向间的角度可调整，且气管端部呈一定弧度，在不影响热喷涂工作气体流场的前提下，最大限度地提升冷却效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为热喷涂随动冷却装置示意图；

图2为温度控制闭环示意图；

图3为气管族与喷枪装配示意图；

图4为单支气管示意图；

图5为分管盘示意图；