专利名称:表面热磨料加工法及其设备的制作方法
本发明属于表面磨料喷射加工的领域，即属于表面热磨料加工方法和表面热磨料加工设备。
本发明在建筑、机械制造、造船和修船方面防止金属结构腐蚀时，可能得到最成功的利用，即为了清除大型金属和混凝土结构表面的锈蚀物、污垢物和已磨损的涂层以涂上新的保护的防腐蚀涂层;
在制造新的金属结构时，为了在涂上保护涂层之前消除氧化物;
为了清除船舶底部的海洋附生物、旧的油漆以及锈蚀物。
本发明在生产建筑材料和改造混凝土与钢筋混凝土建筑物时能得到成功应用，即为了在生产不同制品和获得带有切开面的表面或装饰花纹时加工天然石块;为了当清洗由天然石块和混凝土构成的建筑物和结构时整修它们的表面;为了在修复由混凝土和钢筋混凝土制成的结构消除水泥薄层和混凝土的破坏层。
现在加工金属表面和坚硬的矿物材料的发展方向是在增加其生产率的同时提高待加工表面的质量。采用的加工形式有机械的、小颗粒喷击的、磨料喷射的、热处理的和热磨料的。
用机械方法加工表面，例如刷子、铣刀和刮刀，都是生产率低而贵的操作，因为它本身的实现，要求大量的手工劳动，而不能够获得高质量的洁净的表面。此外，机械的加工形式，为了实现它，要求应用笨重的并带有复杂机械传动装置的设备，照例，它们具有生产率低而加工表面质量差以及利用领域有限的缺点。
采用磨料粒子，例如钢砂，靠机械喷射设备来加速的小颗粒喷击方法，允许达到较高的生产率并有较高的表面质量，但是应用这种方法要求复杂的、在运行中不可靠的和耗能高的机械装置。这种装置只能用于固定的工厂生产的条件，而不能用于在建造和修建建筑物以及在加工大型产品时的施工场地。
当采用磨料喷射加工方法时，磨料粒子用压缩空气流加速，并通过喷嘴喷向待加工的表面。这种方法能够得到与前述方法相类似的生产率和工作质量，并有更广的应用领域，因为设备有高度的机动性。
所有上述的表面加工方法都具有一个本质的缺点，即它们不允许从被加工的表面上清除某些种类的(例如油脂类的、氧化的、碱性的)污垢物，这使涂上的保护涂层恶化。
表面热处理法能够克服这个缺点，这种方法，例如靠氧-乙炔喷灯，快速而强烈地加热待清洁的表面，然后冷却该表面。但是这种方法有本质的缺点-在被加工表面上不可能得到给定的粗糙度以保证高质量的保护涂层。
材料表面的热磨料加工法，规定应用两股相互作用形成的高速高温流，其中的一股流含有磨料粒子和输送气体的气体磨料混合物，而另一股流-液体燃料的燃烧产物。具有高动能的磨料粒子和高温射流的共同作用能够在加工金属和坚硬的矿物材料时清除锈蚀物、铁磷旧漆、各种污垢物(包括油脂类的、碱性的、氧化的);允许对天然石块进行切割和表面加工;允许在金属表面得到任何给定的粗糙度以涂上保护涂层，包括镀金属层。
应用热磨料法允许得到高的经济效益，这是因为提高了加工的生产率、提高了被加工表面的质量，免除了使加工表面脱脂的工序，这导致提高保护涂层的质量和产品的寿命。
表面热磨料加工方法及其实施的设备是已知的(见苏联专利№.4384434，1983)。已知的方法是在于输送由磨料粒子与气态载体(例如，氧气)所组成的气体磨料混合物流和由气态氧化剂与液体燃料所组成的燃料混合物流，当后者燃烧时形成高温的气态燃烧产物流。随后，气体磨料混合物流与燃烧产物流在形成燃烧产物的区域相互作用，在该区域内按混合物燃烧的稳定性条件，其速度是不很高的。两股流相互作用的结果形成由磨料粒子和气态燃烧产物所组成的高温射流，该流在流出时被加速。
当实现这种方法时，进入到形成燃烧产物的区域，即液体燃料燃烧区的气体磨料混合物流被急剧地阻滞;并使燃烧过程失稳。此外，气体磨料混合物输送到燃烧区引起急剧降低气流的温度，而因此引起在被加工表面上降低热磨料作用的效果，由于磨料粒子动能的损失使磨料粒子运动速度降低，这引起降低加工生产率。
上述方法是在下述设备中实现的，该设备的外壳是燃烧室，它附有为了流出高温流的喷嘴。燃烧室用盖封闭，在燃烧室上装有通道以输送燃料和氧化剂，还装有管道以输送气体磨料混合物，该管道在燃烧室的进口截面处与燃烧室相通。管道布置得与燃烧室同轴。为了燃烧稳定，在外壳内同心地装有常有径向通孔的衬套，它的空腔与燃烧室相通。衬套的外壁和外壳的内壁形成环形通道，与输送氧化剂的通道相通，衬套的空腔与输送燃料的通道相通。
在上述设备中，不保证在燃烧前优质制备燃料混合物，因为燃料混合物的形成是发生在燃烧室的衬套内，在那里液体燃料和气体氧化剂是分开进入的，这使设备起动和燃料混合物稳定燃烧都困难。因为燃料混合物没有足够的涡流，燃烧稳定是不可靠的。此外，在该设备中，受热部件，如燃烧室和喷嘴，难以冷却，这缩短了寿命并要求应用专门的昂贵的耐热材料。
还知道，为了在燃烧室内燃烧稳定必需使燃料混合物旋转起来，而在该设备中的燃料混合物的旋转只是靠氧化剂流和燃料流的相互作用来实现的。
通过创造条件使对燃料混合物优质制备和使其在燃烧室内稳定燃烧，试图提高表面热磨料加工的生产率，导致出现表面热磨料加工方法及其实施的设备(见作者证明，苏联№。1101538，分类号E21B7/14，E21B7/18，公布于发明通报1984年第25期)。
已知的方法包括输送由磨料粒与气态载体(例如压缩空气)所组成的气体磨料混合物流，和输送由气态氧化剂(例如压缩空气)与液体燃料(例如柴油或煤油)所组成的燃料混合物流。氧化剂流与燃料流在进入燃烧区之前预先混合形成燃料混合物，当燃料混合物燃烧时形成高温的气态燃烧产物流。随后，该股流与气体磨料混合物流在燃烧区相互作用。进入燃烧区的气体磨料混合物失去大部分自身的动能，这是由于它在高温的燃烧产物流的介质内受到急剧的阻滞，燃烧产物具有很大的密度和在与气体磨料混合物流运动方向相符合的方向具有极小的前进运动速度。结果，在燃烧区内燃烧产物流的速度被提高，这使燃料混合物的燃烧过程失去稳定。
已知的方法是在下面的设备中实现的，即在该设备的外壳内，沿轴安装带有径向通孔和喷嘴的燃烧室，它还附有涡流器，装在与喷嘴对面的壁上。在涡流器外表面，与燃烧室空腔相通的通道做成螺旋线形。在外壳上装有输送气态氧化剂的管接头，其纵轴对外壳的纵轴倾斜角为30°。输送氧化剂的管接头置于燃烧室的喷嘴区。外壳内壁和燃烧室外壁之间形成环形通道，与输送燃料和氧化剂的管接头及涡流器通道相通。为了输送空气磨料混合物，管道装在涡流器的同心孔内，管道的出口截面位于燃烧室的燃烧区内。
在设备的工作过程中，空气磨料混合物流通过管道输入燃烧室的燃烧区，那里还通过径向通孔输入氧化剂，而通过涡流器的螺旋形通道输入在环形通道内形成的燃料混合物。燃料和氧化剂在环形通道内的预混合以及靠涡流器增强混合都改善了稳定燃烧的状况。在已知的设备中，改善了燃烧室和喷嘴的工作条件，因为它们被氧化剂冷却，这增加了整个设备的寿命。
但是因为气体磨料混合物的动能损失，减小了磨料粒子在由燃烧室喷嘴流出的高温介质中的速度，致使该设备没有高的生产率。此外，该设备由于氧化剂沿燃烧室的分布不可调节而使得在运行中不可靠，因为氧化剂的大部分是通过径向孔输入燃烧室，而小部分-通过涡流器。这对燃烧过程的影响是不良的，因为形成富燃料的混合物和燃烧面向喷嘴壁方向移动，这导致火焰破坏。采用这种结构的涡流器不能保证使燃料混合物流足够旋转，因为其主要的质量是沿燃烧室周围分布的。
把下述任务作为发明的基础，即建立这样一种表面热磨料加工方法，其中气体磨料混合物流与燃烧产物流的相互作用的条件是要使磨料粒子在流出的高温射流中获得接近和超过声速，这保证在表面高质量的加工时大大增加加工的生产率;以及建立表面热磨料加工设备，其中输送气体磨料混合物的管道布置，燃烧室的结构实现和液体燃料流、气态氧化剂流及其燃料混合物流的流通截面面积比的选择这三者要保证在设备结构简单的情况下增加磨料粒子的速度。
提出的任务是这样解决的，即在表面热磨料加工方法中，输送由磨料粒子与气态载体所组成的气体磨料混合物流和由气态氧化剂与液体燃料所组成的燃料混合物流，当燃料燃烧时形成的高温气态燃烧产物流，然后实现气体磨料混合物流与燃烧产物流的相互作用，结果形成由磨料粒子和气态燃烧产物所组成的高温射流，按本发明，气体磨料混合物与燃烧产物流相互作用形成流动速度从约250到450米/秒的、射向加工表面的高温射流。
气体磨料混合物流与燃烧产物流在最后的临界截面的相互作用，允许最大地利用它们的功能以获得磨料粒子的运动速度接近或超过声速的高速射流。在这种情况下，磨料粒子不发生阻滞现象，磨料粒子以高速进入燃烧产物流的临界截面，在那里靠动能获得补充加速。藉磨料粒子达到约250到450米/秒的速度量，保证了金属和坚硬的矿物材料的表面加工在高质量下有高的生产率，以及扩大了热磨料方法的应用领域，例如当加工坚硬的合金和不适合热处理加工的像辉绿岩、石英岩、碧石等岩石的情况。
当实现该方法时，射流沿待加工表面移动是合理的，为此射流的轴与待加工表面形成从约60°到约80°的攻角，而当射流移动改变方向90±30°时，射流的攻角在约80°到约60°的范围内变化。
因为当攻角小于60°时，射流动能的很大部分将沿着待加工表面的方向并将不参与破坏待加工材料的表面层;而当攻角大于80°时，射流动能的大部分将射向待加工表面的内部，磨料粒子在表面层形成深的对称的凹谷，妨碍清除铁鳞或在表面加工部位外的破坏产物，而在这两种情况下加工或清除的生产率将降低。
随后，当在90°±30°的角度内改变加工方向时，射流攻角的改变范围从约80°到约60°。例如如果在一个加工方向，射流攻角为60°，则当改变加工方向(如90°)时，射流攻角应为80°;相反，如果在第一加工方向的射流攻角为80°时，则当在另一方向加工时它应为60°。当清理金属结构和另件以对其涂上保护涂层，包括金属化镀层时，射流的这种相对于待加工表面的移动是特别有效的，因为有可能在待加工表面上获得带有一定高度和斜度的凹谷的微粗糙度，也就是得到具有各向同性的凹凸形，这在很大程度上改善了表面的附着性质和提高了涂漆或金属化镀层的质量与寿命。
提出的任务还是这样解决的，即在表面热磨料加工设备中，包括带有输送液体燃烧和气态氧化剂的管接头的外壳，沿着外壳的纵轴安装带有径向通孔的燃烧室，燃烧室附有涡流器，涡流器位于气体磨料混合物流的进口边并有通道，该通道为了使燃料混合物流旋转安排成螺线形并与燃烧室空腔及流出高温射流的喷嘴相通，输送气体磨料混合物的管道与燃烧室相通并在涡流器的中心孔内，按照本发明，管道的出口截面位于燃烧室喷嘴的临界截面即燃烧产物流的出口处，在燃烧室侧壁上有位于涡流器上面并与输送液体燃料的管接头同轴的径向孔，孔的截面积与输送液体燃料的管接头的出口截面积有关，比例为2.5～3∶1，而与涡流器通道的流通总截面积之比为1∶1.3～1.5。
管道出口截面布置在燃烧室喷嘴的临界截面，保证最大地利用在管道内形成的气体磨料混合物流的动能和在燃烧内形成的燃烧产物的动能。在这种情况下，在管道内获得很大速度的磨料粒子可以无损失地进入喷嘴的临界截面，在那里藉燃烧产物流的动能获得补充的加速。结果，两种流的相互作用得到高速高温的、由磨料粒子和液体燃料的燃烧产物所组成的射流。
在燃烧室侧壁上有位于涡流器上面并与输送液体燃料的管接头同轴的径向孔，孔的截面积与输送液体燃料的管接头的出口截面积有关，比例为2.5～3∶1，而与涡流器通道的流通总截面积之比为1∶1.3～1.5。这保证优质地制备燃料混合物，它流进位于涡流器上面的燃烧室空间内;保证氧化剂沿燃烧室分布可调节;以及由于燃料混合物燃烧稳定性将保持设备工作的高可靠性，这些总合起来建立了为在最佳消耗液体燃料和气态氧化剂时形成燃烧产物流的条件。
按螺旋线安排的涡流器通道可以在其中心孔实现。
这保证燃料混合物流的旋转及其沿涡流器下面的整个燃烧室空间在燃料混合物的点燃和燃烧区内保证附加的混合。必需指出，当采用闪点温度较高的液体燃料时，在涡流器中央孔有通道是最合理的。
在由第一个壳的内壁的燃烧室外壁所构成的环形通道内布置第二个壳是合理的，该壳有径向通孔和窗口，孔布置得与输送液体燃料的管接头沿着同一轴线，管接头的出口截面积与径向孔的面积之比为1∶1.5～2.0，窗口布置在喷嘴的出口截面的区域内。
热磨料加工设备的这种结构处理保证氧化剂在可靠冷却喷嘴的情况下沿燃烧室分布最佳，还保证优质制备燃料混合物。喷嘴的冷却是靠氧化剂，后者从由第一外壳的内壁与第二个壳的外壁构成的环形通道通过窗口进入，该窗口布置在第二个壳的壁上并位于喷嘴的出口截面积的区域。输送液体燃料的管接头的出口截面积与安排在第二个壳壁上的径向孔的面积之比，实验确定为1∶1.5～2.0，以保证在燃料混合物中液体燃料量与气态氧化剂量的最佳比值。
径向窗口的总面积应与由第一外壳内壁和第二个壳外壁所构成的环形通道的横截面积有关，比值为1∶1.0～1.2。
该比值保证为形成燃料混合物而进入的氧化剂量与为冷却喷嘴及燃烧室所必须的氧化剂量两者之间的最佳比。
燃烧室上的、位置相对于气体磨料混合物流动方向低于涡流器的径向通孔的总面积与燃烧室的截面积有关，取比值1∶1～0.75是合理的。
在这种情况下，保证改善燃料混合物的制备条件、氧化剂沿燃烧室的分配以及设备启动和工作的高可靠性。
本发明的其他目的和优点，通过下面的具体的实施例和附图将变得更为清楚，这些附图是图1示意表示按本发明的表面热磨料加工法;
图2是按本发明的表面热磨料加工设备的纵剖面图;
图3是图2的Ⅲ-Ⅲ剖面图;
图4是图2的Ⅳ-Ⅳ剖面图;
图5是按本发明的表面热磨料加工设备的实施方案的纵剖面图;
图6是图5的Ⅵ-Ⅵ剖面图;
图7是图5的Ⅶ-Ⅶ剖面图。
表面热磨料加工法，例如加工金属表面1(图1)以在其上镀金属化防腐蚀镀层，按本发明，包括输送由磨料粒子与气体载体所组成的气体磨料混合物流2，及输送由气态氧化剂与液体燃料所组成的燃料混合物流3，当燃料混合物燃烧时形成高温气态燃烧产物流4。然后，气体磨料混合物流2与燃烧产物流4实现相互作用以形成流速均350-400米/秒的高温射流5，它射向待加工表面1。
如果待加工表面1蒙上疏松的氧化物和油脂性污垢物，则射流5的流速靠通过减少燃烧混合物的耗量降低到约250-300米/秒。在加工带有大于1毫米深陷的、严重腐蚀的或带有坚固的铁鳞的金属表面1的情况下，射流5的流速增加到约400-450米/秒的最大值。
在两个用箭头A和B表示的方向对表面1进行加工，两加工方向之间的角度在90°±30°内变化。
当在箭头A方向加工表面1时，射流5的轴线与上述表面形成攻角α，从约60°到约80°，同时对射流赋于用箭头a和a1表示的往复直线移动。
当改变用箭头B表示的加工方向时，例如90°角，射流5的轴与加工表面形成攻角从约80°到约60°，同时对射流赋于用箭头b和b1表示的往复直线移动。
热磨料加工法的上述方式的结果，得到带有复杂的微凹凸形的表面1′，保证表面有高附着性，有助于提高金属化镀层粘着可靠度。当在箭头A方向加工表面时，在射流5中拥有的磨料粒子，如金属砂、钢或铸铁砂、河沙等，在例如80°的角下打到表面。结果，在表面1上形成凹谷，其深度与表面材料的硬度、磨料粒子的强度及其速度有关，当用磨料粒子形成凹谷时，打下来的材料形成具有斜度的凸峰，斜度接近于磨料粒子与表面1撞击时磨料粒子的反射角。表面加工后得到的凹凸形是大量凹谷和凸峰的交替。当表面在箭头β方向加工时，表面的凹凸形也是新形成的凹谷和凸峰的交替。每个凸峰的斜度接近于磨料粒子与表面撞击时磨料粒子的反射角，约为60°。同时，随着形成新的凹谷和凸峰，先前形成的凹谷和凸峰发生变形。总之，在加工好的表面1′上形成复杂的微凹凸形，这保证金属化的镀层与金属表面有高的粘结强度。
按照本发明，受到热磨料加工的金属表面的粘结性能的改善，使保护涂层的寿命和在侵蚀性介质条件下工作的结构的腐蚀耐久性提高2-3倍。
按照本发明，表面(如金属表面)热磨料加工设备有外壳6(图2)，其上有输送液体燃料(如汽油)的管接头7和输送气态氧化剂(如压缩空气)的管接头8。外壳6的一端用盖9封住，该盖有中央孔，输送气体磨料混合物的管道10通过该孔。沿外壳6的纵轴线，装有燃烧室11，它有喷嘴12和径向通孔13(图3)，这样在燃烧室11的外壁和外壳6的内壁之间形成环形通道14。喷嘴12有收缩段15、园柱段16和扩散段17。燃烧室11用盖9对外壳6和管道10定中心，并用扩散段17和固定环18紧固在外壳6上。燃烧室11附有紧固在管道10上的涡流器19，它放置在气体磨料混合物流进口边并有通道20(图4)，该通道是在涡流器的外表面并布置成螺旋形以使燃料混合物流旋转。通道20与燃烧室11(图2)的空腔11a相通。
涡流器19装在燃烧室11内，这样在涡流器端面与盖的端面之间形成受燃烧室11限制的空腔21。上述空腔21与环形通道14靠径向孔22相通，该径向孔22是钻在燃烧室11的壁上并与输送液体燃料的管接头7同轴。孔22的面积与管接头7的出口截面积的比值为2.5-3.1，而与涡流器19的通道20的流通总面积之比为1∶1.3～1.5。输送气态氧化剂的管接头8紧固在外壳6上，位于喷嘴12的区域。管道10的出口截面23位于喷嘴12的从燃烧产物流4(图1)进口方向的临界截面24处。
热磨料加工金属表面的设备按如下方式工作。
汽油经过管接头7(图2)和孔22进入空腔21。压缩空气通过管接头8、环形通道14和孔22也进入那里。汽油和压缩空气在空腔21内发生混合，形成燃料混合物，它通过通道20(图4)被旋转并进入燃烧室11的空腔11a内。
同时，压缩空气从环形空腔14通过径向孔13进入燃烧室空腔11a，压缩空气与旋转的燃料混合物流相互作用，然后靠火花塞(图中未示出)点火，形成燃烧产物流4(图1)，朝向喷嘴12的临界截面24(图2)运动。气体磨料混合物流2(图1)通过管道10(图2)进入喷嘴12的临界截面24。流2(图1)和流4在上述喷嘴截面发生相互作用，形成高温双组分射流5，它在喷嘴的园柱段16(图2)内和扩散段17内被增速并以近350-400米/秒的速度从喷嘴流向金属表面1(图1)。
为形成高速高温双组分射流5(图1)，当利用较便宜的液体燃料时，例如柴油机燃料、重油等，可以利用类似上述的设备。但是为了提高设备起动和运动的可靠性，必须在涡流器19(图5)内的中心。孔实现螺旋形通道25(图6)。涡流器19这样实现，改善了进入燃烧室11的空腔11a(图5)内的燃料混合物的制备，这使其燃烧稳定，接着，在设备中预定第二个壳26，它布置在由第一个壳6的内壁和燃烧室11的外壁的构成的环形通道内。该壳有径向通孔27(图5)和径向窗口28(图7)，孔布置得与输送液体燃料的管接头7同轴，而窗口布置在喷嘴12(图5)的出口截面的区域内。管接头7的出口截面积与径向孔27的面积之比为1∶1.5～2.0。径向窗口28(图7)的总面积应与由第一个壳6的内壁和第二个壳26的外壁所构成的环形通道29的横截面积有关，比值为1∶1.0～1.2。燃烧室11的径向通孔13的总面积与燃烧室的截面积有关，比值为1∶1～0.75。
第2个壳26靠盖30对外壳6和燃烧室11定中心，并用喷嘴12的扩散段17的法兰引来支撑和靠固定环32与喷嘴12一起紧固在外壳6上。
表面(例如金属表面)热磨料加工设备按如下方式工作。
柴油机燃料经过管接头7(图5)、孔27和孔22进入空腔21。由环形通道29来的压缩空气以双路的方式也进入那里，压缩空气是从管接头8进入环形通道29的。从环形通道29来的部分压缩空气通过径向孔27和22运动，而从环形通道29来的另一部分压缩空气-通过径向窗口28、燃烧室11的外壁与第二个壳26的内壁之间形成的环形通道33以及径向孔22。柴油燃料和压缩空气在空腔21内发生混合，形成燃料混合物，它通过涡流器19的通道25被旋转并进入燃烧室11的空腔11a内。压缩空气从环形通道33通过径向孔13也进入那里。然后，设备发生类似于前述设备的工作情况。
按本发明实现的表面热磨料加工方法及其实施设备保证-消除大型金属和混凝土结构表面的锈蚀物、污垢物和已损坏的涂层以涂上新的保护的防腐蚀涂层;
-在制造新的金属结构时为了在涂上保护涂层之前消除氧化物;
-消除船舶底部的海洋附生物、旧的油漆以及锈蚀物;
-加工天然石块，为了生产不同的制品和获得带有切面的表面或装饰花纹;
-清洗由天然石块和混凝土构成的建筑物和结构以整修它们的表面;
-在修复由混凝土和钢筋混凝土制成的结构时去除水泥薄层和混凝土的破坏层。
当利用热磨料加工金属表面的方法和设备时，在很大程度上改善加工质量，同时其生产率比传统小颗粒射流或/和砂粒射流的清洗提高8～10倍。同时，每单位清洁表面积的磨料耗量低2～3倍，而压缩空气耗量低8～9倍。
上述方法当制备镀金属化保护镀层的表面时是非常需要的，因为它允许在镀金属镀层之前获得任何给定的宏观粗糙度和微形粗糙度的表面并避免任何其它工序(例如脱脂、磷化、吹洗和干燥)。
按本发明实现的方法和设备，允许用于天然石块在生产不同制品时的有效的切割和加工，包括装饰加工，例如按漏花模板描图。
权利要求
1.表面热磨料加工法是，输送由磨料粒子与气态载体所组成的流(2)和由气态氧化剂与液体燃料所组成的燃料混合物流(3)，当燃料燃烧时形成高温气态燃烧产物流(4)，然后气体磨料混合物流(2)和燃烧产物流(4)相互作用，特点是在于这两股流(2和4)在燃烧产物流(4)的临界截面实现相互作用以形成具有约250到450米/秒流速的高温双组分射流(5)，射向待加工表面(1)。
2.按照权利要求
1所要求的表面热磨料加工法，其特征是，当射流(5)沿待加工表面(1)移动时，其轴与待加工表面(1)形成约60°到约80°的攻角(α);而当射流(5)沿待加工表面(1)移动方向改变90°±30°角时，射流(5)的攻角(α)在约80°到约60°的范围内变化。
3.表面热磨料加工设备包括带有输送液体燃料和气态氧化剂的管接头(7、8)的外壳(6)，沿着外壳的纵轴安装带有径向通孔(13)的燃烧室(11)，它附有涡流器(19)，涡流器布置在气体磨料混合物流(2)的进口边并有通道(20或25)，该通道为了使燃料混合物流(3)旋转安排成螺旋线形并与燃室(11)的空腔(11a)及为了流出高温射流(5)的喷嘴(12)相通，输送气体磨料混合物的管道(10)与燃烧室(11)相通并装在涡流器(19)的中心孔内，特点是，管道(10)的出口截面(23)位于燃烧室(11)的喷嘴(12)的临界截面(24)处，在燃烧室侧壁有位于涡流器(19)上面并与输送液体燃料的管接头(7)同轴线的径向孔(22)，孔的截面积与输送液体燃料的管接头(7)的出口截面积有关，比例为2.5-3∶1，而与涡流器(19)的通道(20或25)的流通总截面积之比为1∶1.3～1.5。
4.按照权利要求
3所要求的表面热磨料加工设备，其特征是，按螺旋线安排的涡流器(19)的通道(25)在其中心孔实现。
5.按照权利要求
3和4所要求的表面热磨料加工设备，其特征是，在设备中预定第二个壳(26)，它布置在由第一个壳(6)的内壁和燃烧室(11)的外壁所构成的环形通道内，该壳有径向窗口(28)和径向通孔(27)，窗口(28)布置在喷嘴(12)的出口截面区内，而通孔(27)布置得与输送液体燃料的管接头(7)同轴，管接头(7)的出口截面积与径向孔(27)的面积有关，比值为1∶1.5-2.0。
6.按照权利要求
5所要求的表面热磨料加工设备，其特征是，径向窗口(28)的总面积与由第一外壳(6)的内壁和第二个壳(26)的外壁所构成的环形通道(29)的横截面积有关，比值为1∶1.0～1.2。
7.按照权利要求
3、5和6的表面热磨料加工设备，其特征是，相对于气体磨料混合物流(2)的运动方向位于涡流器(19)下方的燃烧器(11)壁上的径向通孔(13)的总面积与燃烧室(11)的截面积有关，比值为1∶1～0.75。
专利摘要
表面热磨料加工方法中，气体磨料混合物流和燃烧产物流在燃烧产物流的临界截面处实现相互作用以形成具有约250到450米/秒流速的高温双组分射流，射向待加工表面。在表面热磨料加工设备中，管道的出口截面位于燃烧室的喷嘴的临界截面即燃烧产物的出口处。在燃烧室的侧壁有位于涡流器上面并与输送液体燃料的管接头同轴的径向孔。孔的截面积与管接头的出口截面积有关，比例为2.5～3∶1，而与涡流器的通道的流通总截面积之比为1∶1.3～1.5。
文档编号B24C3/00GK87101696SQ87101696
公开日1988年9月14日 申请日期1987年3月5日
发明者瑟吉·米克哈洛维奇·阿斯门斯基, 莱奥尼德·尼科拉维奇·科沃尼彻恩科, 鲁多尔夫·瓦希利维奇·波波夫, 埃杜亚德·米哈洛维奇·泽兰斯基, 格里格里·亚科夫利维奇·弗里凯尔维, 克托尔·阿莱克希维奇·德米尔, 尼科拉夫·阿纳托利维奇·波达伦科 申请人:克里沃罗格矿业学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan