一种回转体零件超音速火焰喷涂和感应重熔复合加工装置的制作方法

本实用新型属于表面工程技术领域，具体涉及一种回转体零件超音速火焰喷涂和感应重熔复合加工装置。

背景技术：

众所周知，大部分金属材料会与我们周围介质发生跟种各样的化学反应并对我们所制造出来的工具产生不良影响甚至是彻底报废。这是我们巨大的损失。经过一些发达国家统计，每年就光钢材被磨损和腐蚀而造成的损失大约占钢材总产量的10％，损失金额占国民经济的2～4％。更不用说因为钢材损坏、腐蚀带来的事故，停工，停产等。为了减少当今出现了一种超音速火焰喷涂的方法，利用喷涂材料附在工件上从而减少损坏与损失。但是超音速火焰喷涂在工件上喷涂的涂层空隙大仍然有空气侵蚀基体而且涂层因为热胀冷缩的原因容易被剥离和损坏。因此利用感应重熔技术可以解决这个问题。于是工件需要经过这两重工序才能使工件达到规定的标准。但是，在当今这两重工序都是分开加工的，不仅费时占地而且成本高效率低。因此，需要一种装置将这两种加工工序一次性加工完成。综合考虑当今的时代快速发展，机械智能化生产，合理减少占地，加快生产效率。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种回转体零件超音速火焰喷涂和感应重熔复合加工装置。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种回转体零件超音速火焰喷涂和感应重熔复合加工装置，包括电源柜、送粉器、气源、热交换机、数控卧式机械传动设备、感应线圈、喷涂挡圈、超音速火焰喷枪、传动滑轨、方形卡壳、数控齿轮传动设备和控制柜；电源柜分别与送粉器、热交换机和控制柜电路连接，控制柜分别与数控卧式机械传动设备、感应线圈、超音速火焰喷枪和数控齿轮传动设备电信号传递连接；热交换机分别与感应线圈的水冷设备和超音速火焰喷枪的水冷设备相连接；方形卡壳包括卡壳主体、上夹、扭力弹簧和卡棒，感应线圈和喷涂挡圈均插接在卡壳主体，上夹和扭力弹簧均套装在卡棒上，上夹在扭力弹簧的弹力作用下将感应线圈和喷涂挡圈压紧，超音速火焰喷枪卡装在卡壳主体上，且超音速火焰喷枪靠近喷涂挡圈一侧设置；数控齿轮传动设备的下层设置有驱动数控齿轮传动设备的滚轮运动的传动装置，数控齿轮传动设备的滚轮位于传动滑轨上，数控齿轮传动设备的上层设置有螺旋丝杠升降机构，螺旋丝杠升降机构与卡壳主体传动连接。

进一步地，所述的感应线圈由三匝铜线圈与两匝耐热水冷管组成，两匝耐热水冷管分布在铜线圈的两侧。

进一步地，驱动数控齿轮传动设备滚轮运动的所述传动装置包括伺服电机以及与伺服电机传动连接的齿轮机构。

进一步地，所述的螺旋丝杠升降机构通过扭动横向的旋动棒从而实现升降。

本实用新型的有益效果是：本装置实现了超音速火焰喷涂与感应重熔这两种加工工序一次性加工完成，机械智能化生产，合理减少占地，加快生产效率。结构简单，减少成本，解放人力，市场需求高，符合当今现代化生产的需求。使用按板式开关方便拆装感应线圈、喷涂挡圈和超音速火焰喷枪，以便更换不同直径的线圈进而对不同直径回转体的加工。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型方形卡壳的结构示意图；

图3为图2的爆炸图；

图4为本实用新型感应线圈与喷涂挡圈配合示意图；

图5为本实用新型数控齿轮传动设备结构示意图；

图6为本实用新型超音速火焰喷头结构示意图；

图7为本实用新型螺旋丝杠升降机构；

图中：1、电源柜，2、送粉器，3、气源，4、热交换机，5、数控卧式机械传动设备，6、感应线圈，7、喷涂挡圈，8、超音速火焰喷枪，9、传动滑轨，10、方形卡壳，10-1、卡壳主体，10-2、上夹，10-3、扭力弹簧，10-4、卡棒，11、数控齿轮传动设备，12、控制柜。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1至图7所示，一种回转体零件超音速火焰喷涂和感应重熔复合加工装置，包括电源柜1、送粉器2、气源3、热交换机4、数控卧式机械传动设备5、感应线圈6、喷涂挡圈7、超音速火焰喷枪8、传动滑轨9、方形卡壳10、数控齿轮传动设备11和控制柜12；电源柜1分别与送粉器2、热交换机4和控制柜12电路连接，控制柜12分别与数控卧式机械传动设备5、感应线圈6、超音速火焰喷枪8和数控齿轮传动设备11电信号传递连接，电源柜1为送粉器2、热交换机3和控制柜12供电，控制柜12进而为数控卧式机械传动设备5、感应线圈6、超音速火焰喷枪8和数控齿轮传动设备11提供电源并对其进行控制。热交换机4分别与感应线圈6的水冷设备和超音速火焰喷枪8的水冷设备相连接，热交换机4在超音速火焰喷涂和感应重熔两重工序中为感应线圈6与超音速火焰喷枪8提供降温；方形卡壳10包括卡壳主体10-1、上夹10-2、扭力弹簧10-3和卡棒10-4，感应线圈6和喷涂挡圈7均插接在卡壳主体10-1，上夹10-2和扭力弹簧10-3均套装在卡棒10-4上，卡棒10-4与卡壳主体10-1过盈配合，上夹10-2、扭力弹簧10-3和卡棒10-4共同组成按板式开关，上夹10-2在扭力弹簧10-3的弹力作用下将感应线圈6和喷涂挡圈7压紧在卡壳主体10-1的安装孔中，超音速火焰喷枪8卡装在卡壳主体10-1上，且超音速火焰喷枪8靠近喷涂挡圈7一侧设置，喷涂挡圈7是为了防止粉末溅在感应线圈6上。数控齿轮传动设备11的下层设置有驱动数控齿轮传动设备11的滚轮运动的传动装置，进一步地，驱动数控齿轮传动设备11滚轮运动的所述传动装置包括伺服电机以及与伺服电机传动连接的齿轮机构，齿轮机构控制数控齿轮传动设备11在传动滑轨9上的来回运动对工件进行加工。数控齿轮传动设备11的上层设置有螺旋丝杠升降机构，螺旋丝杠升降机构与卡壳主体10-1传动连接。卡壳主体10-1的下方有四根固定导向圆柱棒与数控齿轮传动设备11上板的圆通孔配合，卡壳主体10-1中部有一凹陷用来与数控齿轮传动设备11连接。控制柜12接收电源1分配给各个机器的电压、送粉器2的涂料量与涂料浓度、气源3的气压值、感应线圈6和超音速火焰喷枪8的温度、控制机12本身的温度，数控卧式机械传动设备5中回转体的转速，数控齿轮传动设备11的移动速度以及伺服电机温度。

具体地，所述的感应线圈6由三匝铜线圈与两匝耐热水冷管组成，两匝耐热水冷管分布在铜线圈的两侧。使得中间的三匝铜线圈能够充分的得到冷却。

进一步地，所述的螺旋丝杠升降机构通过扭动横向的旋动棒从而实现升降。通过螺旋丝杠升降机构的升降来控制超音速火焰喷枪8的中心轴与工件的轴线在同一平面上。

送粉器2：由总电源电源1供电，送粉器内部安装有喷涂材料储存盒与送粉器电控系统，送粉器的电控系统由主控制柜控制送粉的时间，送粉器控制系统控制每秒的送粉量与接收气源的进气量，使用超音速火焰喷涂专业送料管传送到超音速火焰喷枪上。

气源3：助燃剂为氧气，在气源接口处安装压力检测装置，此装置将气源的压力值通过数据线传输到控制柜12。喷涂前打开接口阀门为送粉器2送气。

热转换机4：使用水冷的原理为感应重熔线圈6冷却，热转换机由总电源供电。在热转换机的侧边有两个接水口，分别为进水口与出水口。使用水管通过主控制器12与重熔线圈6的降温圈相接。使用时先将机器打开。

超音速火焰喷枪8：连接送粉器2，依靠煤油为燃料，氧气为助燃剂将喷涂燃料加热并喷涂在工件上。超音速火焰喷枪的喷口穿过方形卡壳的孔固定在方形卡壳10上。

数控齿轮传动设备11：使用伺服电机驱动齿轮传动此设备，由控制柜12发出信号由数据线连接到伺服电机上。达到准确控制传动系统移动的作用。设备上的螺旋丝杠升降机构使用锥齿轮传动丝杠上的锥齿轮并利用棘轮装置固定升降的高度。

控制柜12：具有电脑控制器与控制柜。电脑控制器发出弱信号通过数据线传送到控制柜转化为强电，传送到各个机器。

数控卧式机械传动设备5：由电机传动装置，卡盘旋转装置与外壳组成，利用数据线连接电机传动装置，卡盘旋转装置与主控制器12的控制柜。通过电脑控制器的指令，进行匀速运转。

操作方法：

1.检查各个机器外形是否有损坏，如有损坏尽快联系技术人员。

2.将总电源通电。

3.通过总电源分别为各个设备接通电。

4.观察各个设备数据是否处于正常状态。如有损坏尽快联系技术人员。

5.粗略调整线圈高度使工件从线圈内穿过。

6.将喷涂工件安装到数控卧式机械传动设备的卡盘上。

7.调整线圈高度，使线圈的中心与工件的旋转轴处于同一直线上。

8.将数控齿轮传动设备归位。

9.启动送粉器，热转换机工作。

10.将所有参数输入电脑控制器。

11.开启超音速火焰喷枪。

12.等待喷枪温度达到相应温度时，启动程序。

本申请的装置将超音速火焰喷涂装置与感应重熔装置两者相结合，减少了占地空间，共用同台机器设备。降低了机器成本，更容易一体化操作，除去了当中人力搬运大型工件的时间人力耗费。