纳米涂层螺杆的等离子喷涂枪的制作方法
【专利摘要】本实用新型的目的是提供一种纳米涂层螺杆的等离子喷涂枪，包括阴极架、阴极，绝缘体，枪外壳、所述枪外壳右端设置有第一喷嘴，第一喷嘴的中间设置有喷嘴孔，所述阴极的顶端悬于喷嘴孔内，阴极的左端与绝缘体之间设置有气腔，气腔与位于枪外壳上的第一气体进口连通，所述阴极架与阴极中心设置有与外部相通的第一冷却水通道，所述第一喷嘴的右端设置有第二喷嘴，所述第二喷嘴的喷嘴管为拉瓦尔管形，第二喷嘴上设置有独立的第二冷却水通道、与喷嘴管相同的第二气体进口，所述第二喷嘴顶端设有送粉管，送粉管壁上开设有粉末通道。通过采用双喷嘴、双内冷却管路、双气体管路，能够有效提高等离子流的速度，保障等离子流的热焓。
【专利说明】纳米涂层螺杆的等离子喷涂枪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及等离子喷涂领域，具体涉及一种纳米涂层螺杆的等离子喷涂枪。
【背景技术】
[0002]随着材料科学的发展，对等离子喷涂的要求越来越高，等离子喷涂大功率化是其中一种发展趋势，其关键是等离子喷枪的大功率化。等离子喷枪功率过低，不能喷涂较难熔的材料。如陶瓷、纳米级材料等，但等离子的喷枪的功率大，其冷却越来越困难，冷却过程中带走的热量较多，热能的利用率较低，另外等离子喷涂枪的焰流为亚音速，影响喷涂粉料的加速作用。
实用新型内容
[0003]针对上述现有技术的不足，提供了一种大功率的纳米涂层螺杆的等离子喷涂枪，通过设置两个喷嘴，第一个喷嘴专供引弧用，等离子弧在此受到第一次压缩；第二个喷嘴的采用拉瓦尔管型结构，通过陶瓷旋流环引入二次旋流气体，造成指向通道中心的负压，等离子弧进一步压缩，使得等离子焰流速度达到超音速，出口的焰流为均匀直流；通过采用双冷却水道，分别对阴极与两个喷嘴进行冷却，通过调节两路冷却水的流量，从而控制冷却水带走的热量，有效保证等离子弧的热焓，提高了能源利用率。
[0004]本实用新型的目的是提供一种纳米涂层螺杆的等离子喷涂枪，包括阴极架、阴极架顶端设置有阴极，位于阴极架外周围的绝缘体，位于绝缘体外周围的枪外壳、位于枪外壳左端的、将枪外壳与阴极架和绝缘体固定一起的后压盖，所述枪外壳右端设置有第一喷嘴，第一喷嘴的中间设置有喷嘴孔，所述喷嘴孔的左端呈喇叭状、右端呈圆筒状，所述阴极的顶端悬于喷嘴孔内，阴极的左端与绝缘体之间设置有气腔，气腔与位于枪外壳上的第一气体进口连通，所述阴极架与阴极中心设置有与外部相通的第一冷却水通道，所述第一喷嘴的右端设置有第二喷嘴，所述第二喷嘴的喷嘴管为拉瓦尔管形，第二喷嘴上设置有独立的第二冷却水通道、与喷嘴管相同的第二气体进口，所述第二喷嘴顶端设有送粉管，送粉管壁上开设有粉末通道，所述第二喷嘴通过前压盖与第一喷嘴和枪外壳连接。
[0005]本实用新型的进一步改进在于:所述喷嘴管与喷嘴孔相对应的位置设置有陶瓷旋流环，陶瓷旋流环上设置有进风孔。
[0006]本实用新型的进一步改进在于:所述第一喷嘴右顶端设置有圆形的、带有螺纹的凹陷槽，陶瓷旋流环的内壁上设置有与凹陷槽相匹配连接的螺纹；所述陶瓷旋流环的一端通过螺纹固定于第一喷嘴内，另一端顶紧与喷嘴管的左端。
[0007]本实用新型的进一步改进在于:所述送粉管与第二喷嘴之间通过螺纹旋转固定连接，所述送粉管可拆卸。
[0008]本实用新型的进一步改进在于:所述喷嘴管、喷嘴孔的在同一中心线上。
[0009]本实用新型的有益效果:通过设置两个喷嘴，第一个喷嘴专供引弧用，等离子弧在此受到第一次压缩；第二个喷嘴的采用拉瓦尔管型结构，通过陶瓷旋流环引入二次旋流气体，造成指向通道中心的负压，等离子弧进一步压缩，使得等离子焰流速度达到超音速，出口的焰流为均匀直流，并且使得阳极斑点落于冷却最理想位置，能有效防止阴极的烧损；通过采用双内冷却水道，分别对阴极与两个喷嘴进行冷却，通过调节两路冷却水的流量，从而控制冷却水带走的热量，有效保证等离子弧的热焓，提高了能源利用率，双内水冷可有效控制阴极的最佳电子发射速度，防止阴极过热而加快烧损，延长喷枪的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。
[0012]如图1所示，本实施例提供了一种纳米涂层螺杆的等离子喷涂枪，包括阴极架1、阴极架I顶端设置有阴极2，位于阴极架I外周围的绝缘体3，位于绝缘体3外周围的枪外壳4、位于枪外壳4左端的、将枪外壳4与阴极架I和绝缘体3固定一起的后压盖5,所述枪外壳4与阴极架I和绝缘体3的固定端面呈阶梯状，便于后压盖5压紧固定；所述枪外壳4右端设置有第一喷嘴6，第一喷嘴6的中间设置有喷嘴孔7，所述喷嘴孔7的左端呈喇叭状、右端呈圆筒状，所述阴极2的顶端悬于喷嘴孔7内，便于离子流阴极2的左端与绝缘体之间设置有气腔8，气腔8与位于枪外壳4上的第一气体进口 9连通，氩气由第一气体进口 9被送入阴极与第一喷嘴6之间，进行高频引弧，电弧由氩气携出第一喷嘴6，到达第二喷嘴11内。所述阴极架I与阴极2中心设置有与外部相通的第一冷却水通道10，第一冷却水通道10从阴极架I的右端内部流入至阴极2内，在阴极2端流出，对阴极和第一喷嘴进行冷却降温。所述第一喷嘴6的右端设置有第二喷嘴11，所述第二喷嘴11的喷嘴管12为拉瓦尔管形，第二喷嘴11上设置有独立的第二冷却水通道13、与喷嘴管12相同的第二气体进口 14，第二冷却水通道13对第二喷嘴11进行冷却，第二气体进口 14送入氮气，所述第二喷嘴11顶端设有送粉管15，送粉管15壁上开设有粉末通道16，用于送入喷涂粉末，所述第二喷嘴11通过前压盖17与第一喷嘴6和枪外壳4连接。所述喷嘴管12与喷嘴孔7相对应的位置设置有陶瓷旋流环18，陶瓷旋流环18上设置有四个切向进风孔。所述第一喷嘴6右顶端设置有圆形的、带有螺纹的凹陷槽19，陶瓷旋流环18的内壁上设置有与凹陷槽19相匹配连接的螺纹；所述陶瓷旋流环18的一端通过螺纹固定于第一喷嘴6内，另一端顶紧与喷嘴管12的左端，使得陶瓷旋流环18与喷嘴管之间形成气流舱，旋转进入的氮气进一步使等离子弧得到压缩，减少等离子弧的能量损失，提高喷枪热效率。所述送粉管15与第二喷嘴11之间通过螺纹旋转固定连接，所述送粉管15可拆卸。所述喷嘴管12、喷嘴孔7的在同一中心线上，有效保障等离子焰流均匀直流。
[0013]本实施例的工作原理为:氩气通过第一气体进口被送入阴极与第一喷嘴之间，高频引弧后，电弧由氩气携出第一喷嘴，到达由陶瓷旋流环形成的气流舱，氮气由第二气体进口送入，并通过陶瓷旋流环上的切向小孔旋转进入腔室，电弧在第二喷嘴的拉瓦尔管型的喷嘴管中被压缩在喷嘴管的中心并被拉长至喷嘴管的外缘，形成高弧压的、稳定集聚的扩展性等离子弧，等离子弧的超音速使得从粉末通道进入的喷涂粉末被有效加热加速，撞击工件形成涂层，双水内冷系统，分别对阴极和两个喷嘴进行冷却，通过在与冷却通道连接的水管上设置有流量控制阀，可以分别调节冷却水的流量，从而控制冷却水带走的热量，有效地保证等离子弧的热焓。
[0014]通过设置两个喷嘴，第一个喷嘴专供引弧用，等离子弧在此受到第一次压缩；第二个喷嘴的采用拉瓦尔管型结构，通过陶瓷旋流环引入二次旋流气体，造成指向通道中心的负压，等离子弧进一步压缩，使得等离子焰流速度达到超音速，出口的焰流为均匀直流，并且使得阳极斑点落于冷却最理想位置，能有效防止阴极的烧损；通过采用双内冷却水道，分别对阴极与两个喷嘴进行冷却，通过调节两路冷却水的流量，从而控制冷却水带走的热量，有效保证等离子弧的热焓，提高了能源利用率，双内水冷可有效控制阴极的最佳电子发射速度，防止阴极过热而加快烧损，延长喷枪的使用寿命。
【权利要求】
1.一种纳米涂层螺杆的等离子喷涂枪，包括阴极架(I)、阴极架(I)顶端设置有阴极(2)，位于阴极架(I)外周围的绝缘体(3)，位于绝缘体(3)外周围的枪外壳(4)、位于枪外壳(4)左端的、将枪外壳(4)与阴极架(I)和绝缘体(3)固定一起的后压盖(5)，其特征在于:所述枪外壳(4)右端设置有第一喷嘴(6)，第一喷嘴(6)的中间设置有喷嘴孔(7)，所述喷嘴孔(7)的左端呈喇叭状、右端呈圆筒状，所述阴极(2)的顶端悬于喷嘴孔(7)内，阴极(2)的左端与绝缘体之间设置有气腔(8)，气腔(8)与位于枪外壳(4)上的第一气体进口(9)连通，所述阴极架(I)与阴极(2)中心设置有与外部相通的第一冷却水通道(10)，所述第一喷嘴(6)的右端设置有第二喷嘴(11)，所述第二喷嘴(11)的喷嘴管(12)为拉瓦尔管形，第二喷嘴(11)上设置有独立的第二冷却水通道(13)、与喷嘴管(12)相同的第二气体进口(14)，所述第二喷嘴(11)顶端设有送粉管(15)，送粉管(15)壁上开设有粉末通道(16)，所述第二喷嘴(11)通过前压盖(17)与第一喷嘴(6)和枪外壳(4)连接。
2.如权利要求1所述的纳米涂层螺杆的等离子喷涂枪，其特征在于:所述喷嘴管(12)与喷嘴孔(7)相对应的位置设置有陶瓷旋流环(18)，陶瓷旋流环(18)上设置有进风孔。
3.如权利要求2所述的纳米涂层螺杆的等离子喷涂枪，其特征在于:所述第一喷嘴(6)右顶端设置有圆形的、带有螺纹的凹陷槽(19)，陶瓷旋流环(18)的内壁上设置有与凹陷槽(19)相匹配连接的螺纹；所述陶瓷旋流环(18)的一端通过螺纹固定于第一喷嘴(6)内，另一端顶紧与喷嘴管(12)的左端。
4.如权利要求1所述的纳米涂层螺杆的等离子喷涂枪，其特征在于:所述送粉管(15)与第二喷嘴(11)之间通过螺纹旋转固定连接，所述送粉管(15)可拆卸。
5.如权利要求1所述的纳米涂层螺杆的等离子喷涂枪，其特征在于:所述喷嘴管(12)、喷嘴孔(7)的在同一中心线上。
【文档编号】C23C4/12GK204039481SQ201420338054
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】陈坦和, 徐家平, 陈玉峰 申请人:安徽蓝华金属科技股份有限公司