[发明专利]一种大功率高精度自冷却旋转等离子喷涂装置

说明书

本发明公开了一种大功率高精度自冷却的旋转等离子喷涂装置，包括有传动机构(1)、内孔等离子喷枪电连接组件(2)、高精度中心旋转芯轴组件(3)、供电电源(4)、枪架(5)、喷涂工具头组件(7)、内孔等离子喷枪分配组件(8)。枪架(5)安装在内孔等离子喷枪电连接组件(2)和内孔等离子喷枪分配组件(8)的外部。内孔等离子喷枪电连接组件(2)位于内孔等离子喷枪分配组件(8)的上方，且通过管道实现连接。内孔等离子喷枪分配组件(8)位于喷涂工具头组件(7)的上方，且通过管道实现连接。本发明提供的等离子喷涂装置具有密封效果好、喷涂功率高、作业范围大、长期稳定工作等技术优势，能够实现内径不小于100mm、长度不超过1.0m的内孔喷涂，喷涂所得涂层具有良好的结合力和致密度。该设备适用于航空航天和汽车船舶行业复杂构件内孔侧壁的等离子喷涂。

技术领域

本发明属于热喷涂技术领域，涉及一种大功率高精度自冷却旋转等离子喷涂装置，应用于航空航天和汽车船舶行业复杂构件内孔侧壁的等离子喷涂。

背景技术

等离子喷涂是对材料表面强化和表面改性的一种技术，可以使基体表面具有耐磨、耐蚀、耐高温氧化、电绝缘、隔热、防辐射、减磨和密封等性能，已广泛应用于航空航天、船舶核工业、电子信息等领域。

传统的等离子喷涂是在工件外表面制备一层致密的金属或陶瓷涂层，随着等离子喷涂技术的发展，已实现大气和惰性气体保护环境下的喷涂，也可以实现大功率高效沉积涂层。

近年来，众多航空航天及汽车行业出现了大量的内孔侧壁等离子喷涂应用需求，如发动机气缸体、燃气轮机壳体、液压机构仝缸，需对其内孔表面进行热防护、腐蚀防护及磨损防护等。此外，对于一些中心线与内孔轴线不重合的复杂工件，需要采用工件固定、喷枪旋转的方式进行喷涂。

旋转专用内孔等离子喷枪是一种能够无限循环，对工件内孔进行等离子喷涂涂层的装置。目前，大功率内孔等离子喷枪通常不能旋转喷涂，而可用于旋转喷涂的等离子喷枪功率较低，难以将难熔金属或陶瓷粉末充分熔融。为了制备出高性能致密涂层，需要配备大功率喷枪，这与喷涂作业空间有限是一对矛盾体。

发明内容

针对内径不少于100mm、长度不大于1.0m的内孔复杂构件进行的内孔侧壁的等离子喷涂应用需求，本发明设计了一种大功率高精度自冷却旋转等离子喷涂装置，解决了现有内孔等离子喷枪不能旋转或功率较低的技术难题。通过对喷枪结构系统设计、涡流导管冷却导电滑环、喷枪旋转芯轴连接组件设计等技术途径，制备出了体积较小、喷涂功率高、无限循环旋转的大功率高精度自冷却旋转等离子喷涂装置，稳定高效地在复杂构件内孔侧壁制备出高性能涂层，实现热防护、腐蚀防护及磨损防护等功能。

本发明的一种大功率高精度自冷却旋转等离子喷涂装置，包括有传动机构(1)、内孔等离子喷枪电连接组件(2)、高精度中心旋转芯轴组件(3)、供电电源(4)、枪架(5)、喷涂工具头组件(7)、内孔等离子喷枪分配组件(8)。枪架(5)安装在内孔等离子喷枪电连接组件(2)和内孔等离子喷枪分配组件(8)的外部。内孔等离子喷枪电连接组件(2)位于内孔等离子喷枪分配组件(8)的上方，且通过管道实现连接。内孔等离子喷枪分配组件(8)位于喷涂工具头组件(7)的上方，且通过管道实现连接。

传动机构(1)中的从动轮(1C)套接在旋转芯轴组件(3)的芯轴(3C)的下端。芯轴(3C)在电机(1A)的驱动下实现转动。

本发明设计的内孔等离子喷枪电连接组件(2)用于实现大功率(低电压大电流)电的导接。