专利名称：便携式多功能火焰喷涂枪的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种改进型的便携式多功能火焰喷涂枪，属溅射法镀覆领域，尤其是属气体燃焰粉末喷涂专业。它包括喷枪、旋风送粉器和连接软管几部分。这里说的喷枪由喷嘴一混合器部件、控制阀、枪体和枪柄等构成，喷嘴头部有4圈同心圆周均布的喷孔，分别喷出粉末气流、保护气流、火焰气流和空气流。
中国专利89212795.3公开了本申请人曾设计的一种类似的火焰喷涂装置，它由喷枪、送粉器、控制箱和输送软管等组成。它的目的是通过改进现有火焰喷枪的结构，使其在保持原有喷涂金属、陶瓷等高熔点材料的基础上，增加喷涂塑料、巴氏合金等低熔点材料的功能。它的主要构成是在喷出的粉末气流和火焰气流之间，增设了一圈喷孔，用以喷出空气流或其他某种保护气流，以防止塑料等粉末过烧变质。此外，它还增设有一种适合塑料粉等轻质非流动性粉末专用的旋风送粉器，并把混合器改进为能使乙炔气和氧气充分混合的螺旋沟槽式结构。另外，它还把乙炔气、氧气的进气控制阀和燃气射吸器设计成一体，从而简化了喷枪的结构，达到了一套喷涂装置既能喷涂金属、陶瓷等高熔点材料，又能喷涂塑料、巴氏合金等低熔点材料的设计目的。它的不足之处有a.进行喷涂作业时，喷枪后面必须紧跟着拖带一个笨重的控制箱，很不方便。尤其是对现场设备、容器、管道等受限空间进行维修性喷涂作业时，更是困难把控制箱随同带入吧，又受到空间限制；把控制箱放在外面吧，又不便操作者及时调控喷涂工艺参数。
b.旋风送粉器的结构和效果均不理想，有时还发生回火现象。混合器内的圆柱弹簧和盘形弹簧的作用也不明显。
c.旋风送粉器的结构复杂笨重，随同带入容器、管道等受限空间作业很不方便，且其内的集粉斗作用不大，喷入的旋风多使塑料粉末原地旋转，并不有效地扬起粉雾，并沿集粉斗管鼓出。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术的以下缺点a.控制箱笨重拖累，在受限空间操作不便；b.旋风送粉器笨重复杂，不能有效送粉；c.混合器效果欠佳，有时还有回火现象，而提供一种具有下列结构特点的产品a.取消单独的笨重控制箱，把原控制箱的功能及其全部元件搬移到喷枪上，并作了紧揍集中的安排；b.改进了笨重复杂、效果较差的旋风送粉器结构，取消了其内的集粉斗，增设了射吸式的送粉结构一粉末射吸器；c.改进了混合器结构，把燃气射吸器安排在紧靠混合器螺旋沟槽前或安排在该沟槽最前段，取消了效果不明显的混合器内的圆柱弹簧和盘形弹簧。
本实用新型的目的可以通过以下措施来实现a.将喷枪体设计成一方条形的轻金属体，一般为铝或铝合金。枪体后端面上分别安装有呈“品”字形分布的乙炔气、氧气和压缩空气3个管接头。枪体顶面也分别安装有呈“品”字形分布的乙炔气阀、氧气阀和射吸送粉气阀等3个串接的针形截止阀门，并对它们进行手动操作和调控。枪体顶面上还安装有适用于流动性粉末的重力送粉斗及其进粉管接头。枪体正面设有金属粉量调节器、带出口管接头的旋风送粉气阀和乙炔气压力表。枪体底面还装有保护气阀(空气或其他稳定气体)和枪柄。这样设计安排的结果，就把原来属于控制箱上的接头、阀门、仪表和管路等元器件，全部紧揍地集中安排到了枪体上，从而完全掏汰了笨重拖累的控制箱部件。
b.在枪体内加工出了乙炔气、氧气、压缩空气、送粉射吸器和粉末气流等全部所需的气路通道，并把各气路系统的进、出管接头、控制阀门、指示仪表和金属粉量调节器等元器件按气路要求严密有序地连接起来，形成了相互平行、2层5路分布的全部所需的气路系统。
本实用新型的目的还可通过以下措施来实现乙炔气和氧气的燃气混合器为一个金属的略有锥度的圆锥台，小头插入枪体前端孔内。圆锥台外面紧密套上一个锥套，它们结合面的两端设置有固定式密封结构，用来封闭混合器内的燃气混合气不向外泄漏，只能随螺旋沟槽充分混合后导入混合器前端的环腔中，并通过一圈小孔进入火焰喷嘴。此密封结构可以采用O形圈固定密封结构，也可采用金属密封面加密封剂的结构。燃气射吸器设置在紧靠混合器螺旋沟槽的上游，这既可将其喷射嘴设置在混合器端头的轴向氧气通道孔内，乙炔气可通过V形孔引到氧气喷射嘴前的扩展空腔中；也可将喷射嘴嵌入螺旋沟槽的最前段，并将乙炔气通过混合器端部的轴向通孔引入到氧气喷射嘴前的扩展空腔中。
旋风送粉气阀是一个特别设计的控制阀，其阀杆的整个轴心有轴孔，并在靠近阀芯处的阀杆上，从外钻的径向孔与轴孔相通。轴孔的顶端直通阀杆端头，阀杆端头的外部加工成管接头。启开阀门时，从阀门进口边来的压缩空气通过阀杆的径向孔导入阀杆轴孔，流经管接头和旋风气软管，输入旋风送粉器。旋风送粉器为一个圆筒形的透明容器，其顶盖上设有进气管接头和粉末气流出口管接头。输入的压缩空气进入顶盖上的集气环腔中，再通过几个小喷孔向下喷吹，直指容器中盛装的塑料粉末，掀扬起均匀粉雾，并从粉末气流管接头鼓出，再通过送粉管引入枪体上的进粉管接头，从而形成适于轻质、流动性较差的塑料粉专用送粉方式。通过调节旋风送粉气阀的开度，来调节塑料粉送粉量的多少。对于金属和陶瓷粉末，由于流动性较好且无粘结现象，故直接采用装在喷枪上的重力漏斗送粉方式。
金属粉量调节器由旋钮、推杆、弹性套和螺钉等组成，设置在靠近粉末射吸器的粉末气流通道上。在旋钮的内端面上，在其厚度方向上加工出一个由浅渐深的圆弧形沟槽，沟槽与旋钮中心的通孔同心。枪体正面的相应位置，钻有一个螺孔，用螺钉把旋钮固定其上，在螺孔近旁的枪体上，钻有一个通孔，直通粉末气流的通道。此段粉末气流通道上嵌有一段弹性套。通孔内插入推杆，推杆的一端紧贴弹性套，另一端正好插入旋钮的圆弧形沟槽内。顺时针转动旋钮，沟槽底面逐渐把推杆向前推入，压迫弹性套变形，减少粉末气流的通道截面积；逆时针方向转动旋钮，让出推杆退出空间，在弹性套的反弹力下，粉末气流通道面积逐渐增大复原，从而起到方便调节金属粉量的效果。
重力送粉斗为一圆筒形的透明容器，其底部与筒体交角处设有漏口，并连接出一小段漏管。漏管的轴线与圆筒底面的夹角约为45°。漏管头部设有凸肩，其上套有活动连接螺母，它把重力送粉斗紧固在枪体上的进粉管接头上。稍许松动螺母，重力送粉斗则可沿漏管作360°的转动，这样可对重力送粉斗的方位进行最佳调节和固定，以便在侧喷、腑喷或仰喷等各种方位作业时，均能使重力送粉斗内的粉末有效地漏出，保证粉末流的连续稳定供给，直到筒内盛装的粉末基本用尽为止。
附图的图面说明如下
图1是喷枪的正剖面图(中心竖剖)。
图2是喷枪的腑剖面图(中心水平剖)。
图3是图2的A－A阶梯剖面图。
图4是喷枪的气路系统图。
图5是旋风送粉器正视图。
本实用新型下面将结合实施例作进一步的详述
图1和图2展示了枪体1的后端面上装设的乙炔气管接头2、氧气管接头3和压缩空气管接头4。枪体顶面从后到前依次装有乙炔气阀5、氧气阀6、射吸送粉气阀7、重力送粉斗9和进粉管接头10。枪体的正侧面从后到前依次设有乙炔气压力表25、带出口管接头的旋风送粉气阀24和金属粉量调节器23。枪体底面装设有保护气阀14和枪柄15。枪体的前端装有喷嘴一混合器部件11，其外紧密套有外套12。该部件由混合器18、压紧螺母19、风帽20、粉末喷嘴21和火焰喷嘴22组成。喷嘴一混合器部件及其组成的粉末喷嘴和火焰喷嘴，设计有不同类型和尺寸规格，分别专门适合特定的喷涂粉末材料。粉末射吸器13设置在枪体前端的轴心处，燃气射吸器16设置在混合器18后端的氧气通道处，钻有V形通道孔把乙炔气引入到喷射嘴前的扩展空腔。
图3的左半剖面展现了金属粉量调节器23的结构，它由旋钮26、螺钉27、推杆28和弹性套29构成；右半剖面是氧气阀6的结构及安装图。
图4展现了整个喷枪的尤其是枪体内的完整气路系统图。
氧气从管接头3接入，经氧气阀6(针形截止阀，阀门5、7、14亦为针形截止阀)通到燃气射吸器16的喷射嘴。乙炔气从管接头2接入，经阀门5后，引出有压力表测量接口，通过V形通道引到燃气射吸器16的扩展腔，与氧气进行射吸初步混合，然后流经混合器18上的螺旋沟槽，进一步充分混合后，经混合器18前端的环形腔及其所连通的一圈轴向小孔引至火焰喷嘴22，喷出火焰流B。阀门5、6分别用于对乙炔气和氧气的气压进行调控。
从管接头4接入的压缩空气或其他保护气体，分上、下两路流道下路串接阀门14后，由一小斜孔导入喷嘴一混合器部件11与外套12之间的夹层环腔后，从风帽20的一圈小孔喷出空气流C。当换上低熔点喷涂材料用喷嘴一混合器部件后，则还增设有一新支路，它经混合器18前端的一圈径向小孔至粉末喷嘴21与火焰喷嘴22之间形成的一圈喷孔，从而在粉末气流O和火焰气流B之间，喷出一层保护气流A；上路经串接阀门7后，又分为两支路一支路通到粉末射吸器13的喷嘴；另一支路经阀门24通入旋风送粉器30。
当喷涂金属或陶瓷粉末时，先把旋风送粉气阀24关死，并把重力送粉斗9旋入进粉管接头10，用金属粉量调节器23调节金属或陶瓷粉量，通过粉末射吸器13吸出，经混合器18的轴心通道至粉末喷嘴21，喷出中心层的粉末气流O。
当喷涂塑料粉末时，需换上适用低熔点材料的喷嘴－混合器部件，旋下重力送粉斗9，把送粉软管连接到接头10上，全开金属粉量调节器23，调节旋风送粉气阀24的开度，把适合压力的空气喷入旋风送粉器30，鼓出的塑料粉末气接入粉末射吸器13的喷嘴，再经与上款同样路径喷出塑料粉末气流O。
图5是旋风送粉器30的结构图。
前面说到的保护气流A、送粉气流和最外层的空气流C，一般喷涂作业可用压缩空气，对特定喷涂表面或特定喷涂材料，也可选择氮气、二氧化碳、氩气等稳定性气体。
枪体顶面预留有送粉气流的压力指示表接孔8，不用时旋入堵头封死。
喷嘴－混合器部件11可以设计成几种规格的配件，分别最佳适用于金属、陶瓷、塑料或巴氏合金粉料。
粉末喷嘴也可设计成几种规格的最佳配件，如适合陶瓷粉用的梅花形喷嘴，适合巴氏合金粉用的小口径喷嘴(小于φ3mm)。
保护气的最佳气压为0.4～0.5MPa，氧气的最佳气压为0.6～0.8MPa(对金属和陶瓷)或0.4～0.5MPa(对塑料和巴氏合金)，乙炔气枪上表读的最佳气压为0.08～0.14MPa(对金属和陶瓷)，塑料和巴氏合金的最佳气压更低。
喷涂粉末的最佳粒度为150～320目(对金属)、200～400目(对陶瓷)、120～260目(对巴氏合金)或小于160目(对塑料)。
最佳喷涂距离为150～200mm(对金属和陶瓷)或100～150mm(对塑料和巴氏合金)。
本实用新型相对现有技术具有如下明显优点a.由于设计省去了笨重的单独控制箱，使各种气路系统的连接、操作、调控、指示和管路等元器件均紧揍地集中安排到喷枪上，从而使得喷涂作业的携带、操作和调控十分方便。抛弃了笨重控制箱及其管线的拖累，对现场维护作业，尤其是在容器、管道等受限空间作业，具有特别满意的效果。
b.改进后的混合器结构，使乙炔气－氧气的混合效果更加良好，并且完全消除了喷枪有时回火现象。
c.改进后的塑料粉专用的旋风送粉器，变得十分小巧轻便，携带方便，透明直观，便于监视，送粉效果特佳，粉量控制自如。
d.本实用新型具有“一把喷枪随身带，容器管道轻易钻，金属陶瓷塑料粉，任你喷涂任你选”的多种适用优点。
权利要求1.一种改进型的便携式多功能火焰喷涂枪，属溅射法镀覆领域，尤其属气体燃焰粉末喷涂专业，由喷枪、旋风送粉器和连接软管组成，喷枪由喷嘴、混合器、控制阀、枪体和枪柄组成，喷嘴上有4圈同心的圆周均布的喷孔，混合器上有螺旋沟槽，其特征是a.喷枪体设计成一方条形的轻金属体，枪体后端面上分别安装有呈“品”字形分布的乙炔气、氧气和压缩空气3个管接头，枪体顶面也分别安装有呈“品”字形分布的乙炔气阀、氧气阀和射吸送粉气阀3个串接的针形截止阀门，枪体顶面上还安装有适用于流动性粉末的重力送粉斗及其进粉管接头，枪体正面设有金属粉量调节器、带出口管接头的旋风送粉气阀和乙炔气压力表，枪体底面还装有保护气阀和枪柄；b.枪体内加工出了乙炔气、氧气、压缩空气、送粉射吸器和粉末气流全部所需的气路通道，并把各气路系统的进、出管接头、控制阀门、指示仪表和金属粉量调节器元器件按气路要求严密有序地连接起来，形成了相互平行、2层5路分布的全部所需的气路系统。
2.如权利要求1所述的火焰喷涂枪，其特征是乙炔气和氧气的燃气混合器为一个金属的圆锥台，小头插入枪体前端孔内，圆锥台外面紧密套上一个锥套，它们结合面的两端设置有固定式密封结构，此密封结构可以采用O形圈固定密封结构，也可采用金属密封面加密封剂的结构，燃气射吸器设置在紧靠混合器螺旋沟槽的上游，这既可将其喷射嘴设置在混合器端头的轴向氧气通道孔内，乙炔气可通过V形孔引到氧气喷射嘴前的扩展空腔中；也可将喷射嘴嵌入螺旋沟槽的最前段，并将乙炔气通过混合器端部的轴向通孔引入到氧气喷射嘴前的扩展空腔中。
3.如权利要求1或2所述的火焰喷涂枪，其特征是旋风送粉气阀为一个特别设计的控制阀，其阀杆的整个轴心有轴孔，并在靠近阀芯处的阀杆上，从外钻有径向孔与轴孔相通，轴孔的顶端直通阀杆端头，阀杆端头的外部加工成管接头；旋风送粉器为一个圆筒形的透明容器，其顶盖上设有进气管接头和粉末气流出口管接头，输入的压缩空气进入顶盖上的集气环腔中，再通过几个小喷孔向下喷吹，直指容器中盛装的塑料粉末，并把掀起的粉雾从粉末气流管接头鼓出，再通过送粉管引入枪体上的进粉管接头。
4.如权利要求1或2所述的火焰喷涂枪，其特征是金属粉量调节器由旋钮、推杆、弹性套和螺钉组成，设置在靠近粉末射吸器的粉末气流通道上；在旋钮的内端面上，在其厚度方向上加工出一个由浅渐深的圆弧形沟槽，沟槽与旋钮中心的通孔同心，枪体正面的相应位置，钻有一个螺孔，用螺钉把旋钮固定其上；在螺孔近旁的枪体上，钻有一个通孔，直通粉末气流的通道，此段粉末气流通道上嵌有一段弹性套，通孔内插入推杆，推杆的一端紧贴弹性套，另一端正好插入旋钮的圆弧形沟槽内。
5.如权利要求1或2所述的火焰喷涂枪，其特征是重力送粉斗为一圆筒形的透明容器，其底部与筒体交角处设有漏口，并连接出一小段漏管，漏管的轴线与圆筒底面的夹角约为45°，漏管头部设有凸肩，其上套有活动连接螺母，它把重力送粉斗紧固在枪体上的进粉管接头上。
6.如权利要求4所述的火焰喷涂枪，其特征是重力送粉斗为一圆筒形的透明容器，其底部与筒体交角处设有漏口，并连接出一小段漏管，漏管的轴线与圆筒底面的夹角约为45°，漏管头部设有凸肩，其上套有活动连接螺母，它把重力送粉斗紧固在枪体上的进粉管接头上。
专利摘要一种便携式多功能火焰喷涂枪，属溅射法镀覆领域，由喷枪和送粉器组成。它取消了笨重的控制箱，调控操作全在枪体上，改进了混合器和送粉器。喷枪功能全面，能用乙炔-氧气火焰喷涂各种金属、陶瓷、塑料、巴氏合金等高、低熔点材料，以改善其表面理化性能和外观。喷枪小巧轻便，特别适合现场容器、管道等受限空间的防腐喷涂作业，广泛用于机电产品设备、工艺美术文物等表面保护性和修饰性喷涂，真是“一把喷枪随身带，容器管道轻易钻，金属陶瓷塑料粉，任你喷涂任你选。”
文档编号B05B7/16GK2152608SQ9222004
公开日1994年1月12日 申请日期1992年8月1日 优先权日1992年8月1日
发明者陈加印 申请人:陈加印