一種用等離子技術進行彎管內表面處理的設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種等離子處理彎管內表面的方法，該方法為：調節(jié)等離子噴槍夾持懸臂與處理管道的形狀接近；等離子噴槍頭部沿彎管內壁從一端運動到另一端；等離子噴槍旋轉合適角度；等離子噴槍頭部沿彎管內壁反向運動到初始端；等離子噴槍按原來方向繼續(xù)旋轉合適角度；重復上述運動，直至整個處理完成。本實用新型公開一種適用該方法進行處理的等離子體設備，設備主要由小型等離子體噴槍、噴槍旋轉裝置、伸縮支承臂、彎度適應懸臂、旋轉平臺組成。所提供的用等離子技術進行彎管內表面處理的方法與設備能夠用于不同彎徑弧形管道內壁的等離子體表面處理，改善彎管內表面的材料特性，延長彎管使用壽命。
【專利說明】一種用等離子技術進行彎管內表面處理的設備

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于熱等離子體【技術領域】，具體涉及一種用等離子技術進行彎管內表面處理的設備

【背景技術】
[0002]熱等離子體是通過利用外加電場或高頻感應電場，使氣體導電并電離而產生的，其主要成分為電子、離子、中性粒子和光子四種粒子。熱等離子體技術主要是利用受壓縮效應后高溫高速的等離子體射流來對材料進行各種加工。熱等離子體比通常燃燒體系所能達到的氣體溫度高得多，其能量密度僅次于激光和電子束并且熱等離子體技術具有設備簡單，設備成本低，連續(xù)生產能力強，安全性高等優(yōu)點，更適合投入大規(guī)模的工業(yè)生產運用。
[0003]等離子體表面淬火具有加熱速度極快，熱影響區(qū)很小，冷卻速度也非?？斓韧怀鰞?yōu)勢，表面淬火后工件可以形成精細致密的淬火組織，大幅度提高工件的表面硬度和耐磨性，而且工件變形很小，無需變形矯正即可進行后續(xù)加工裝配工序，是一種較為理想的淬火方法。等離子噴涂的涂層結構致密光滑，涂層厚度可精確控制，噴涂效率高，具有其他傳統(tǒng)噴涂達不到的優(yōu)點。
[0004]目前等離子體表面淬火主要用在表面光潔平整的鋼件或是結構對稱的回轉鋼件，對于彎管表面淬火處理的大多是集中在彎管的外表面，對內表面的處理相對較少，且難度也較大，成本相對較高，等離子噴涂也有相同的局限。
[0005]管道內壁對材料表面物理、化學性質要求很高。尤其是彎管的內表面承受較大的沖擊載荷，其磨損更為嚴重。但是用于對彎管內表面進行的處理工藝很少，這使得彎管成為管道中的易損件，其使用時間較短，且更換不方便，對工業(yè)生產有不利影響。


【發(fā)明內容】

[0006]本實用新型的目的是:針對上述問題，提供一種用等離子技術進行彎管內表面處理的設備，將具有良好處理效果的等離子體表面處理技術用于彎管內表面處理，提高彎管內表面的物理化學性質，進而延長工業(yè)中彎管的使用壽命，節(jié)約金屬資源。
[0007]本實用新型提供了一種用等離子技術進行彎管內表面處理的設備，該設備由小型等離子體噴槍(4)、噴槍旋轉裝置(5)、伸縮支承臂(8)、彎度適應懸臂(6)、旋轉平臺(3)組成，伸縮支承臂與彎度適應懸臂通過鉸鏈連接，伸縮支承臂固連在旋轉平臺上，小型等離子體噴槍與噴槍旋轉裝置構成可旋轉連接，并通過噴槍旋轉裝置固連在彎度適應懸臂上。
[0008]根據(jù)上述的用等離子技術進行彎管內表面處理的設備，其特征在于:彎度適應懸臂采用多段結構，段與段之間通過鉸鏈連接，且各段為中空結構，其中空鉸接段結構個數(shù)為8-15 個。
[0009]根據(jù)上述的彎度適應懸臂，可以通過調整懸臂段，使其懸臂整體彎曲程度與待處理彎管彎曲程度相近，這樣系統(tǒng)可以對不同彎徑的管道內表面進行等離子淬火工藝處理。
[0010]根據(jù)上述方案中所述的彎度適應懸臂，其中空結構可以方便在其中放置等離子體噴槍工作時需要的各種水、電、氣管道。同時，根據(jù)上述的彎度適應懸臂，其懸臂內置有水冷卻管，用來減少管道高溫輻射對水、電、氣管的燒蝕。
[0011]根據(jù)上述的用等離子技術進行彎管內表面處理的設備，其特征在于:伸縮支承臂采用中空嵌套結構(如圖2)，且伸縮支承臂中空嵌套段個數(shù)為3~8個。通過調整伸縮支撐臂伸出長度來適應不同半徑的彎管，擴大系統(tǒng)處理彎管半徑規(guī)格的的范圍。
[0012]根據(jù)上述用等離子技術進行彎管內表面處理的設備，其進行內表面處理時的處理方法為:
[0013](I)調節(jié)等離子噴槍夾持懸臂與處理管道的形狀接近；
[0014](2)等離子噴槍頭部沿彎管內壁從一端運動到另一端；
[0015](3)等離子噴槍旋轉合適角度；
[0016](4)等離子噴槍頭部沿彎管內壁反向運動到初始端；
[0017](5)等離子噴槍按原來方向繼續(xù)旋轉合適角度；
[0018](6)重復上述4-7的運動，直至整個處理完成。
[0019]本實用新型提供的等離子技術彎管內表面處理設備，可用在彎管內壁的等離子體表面淬火，將處理效果良好的等離子體表面處理技術用于彎管內表面處理，提高彎管內表面的物理性質，進而延長彎管的在生活和工業(yè)領域中的使用壽命，降低成本、節(jié)約金屬資源，此設備在等離子噴槍上加入送粉裝置后便可以用等離子噴涂技術進行噴涂作業(yè)。該處理設備的適應程度高，可以滿足多種規(guī)格的彎管內壁的表面處理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的彎管內表面處理等離子系統(tǒng)示意圖。
[0021]圖2為本實用新型的伸縮支承臂的結構原理示意圖。
[0022]圖3為等離子射流部分軌跡展開圖。
[0023]其中:1一工作臺，2—工件夾持裝置，3—旋轉平臺，4一小型等離子體噴槍，5—噴槍旋轉裝置，6—彎度適應懸臂，7—待處理彎管，8—伸縮支承臂。

【具體實施方式】
[0024]為更好的解釋和說明本實用新型，下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的描述。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0025]根據(jù)附圖1，本實用新型涉及的等離子技術彎管內表面處理設備，工作前調整工件夾持裝置(2)，使得待處理彎管(7)的圓心與旋轉平臺(3)的圓心重合，然后調整伸縮支承臂(8)的長度，使得伸縮支承臂的長度與彎管切面中心到旋轉平臺(3)的圓心的距離相等，最后調整彎度適應懸臂(6)使得其鉸接點始終在待處理彎管(7)切面中心圓弧線上(即相同弧度)。
[0026]如圖3，彎管內表面處理等離子系統(tǒng)工作時，等離子射流沿管道內壁從一端運動到另一端，在噴槍旋轉裝置(5)的作用下，使等離子噴槍旋轉，噴槍運動到初始端時，在噴槍旋轉裝置的作用下，等離子噴槍繼續(xù)按原來方向旋轉，系統(tǒng)重復上面的運動直至整個處理完成。該系統(tǒng)適用于不同彎徑管道內壁的表面處理。
[0027]以上所述僅為本實用新型實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.本實用新型提供了一種等離子處理彎管內表面的方法，該方法為: (1)調節(jié)等離子噴槍夾持懸臂與處理管道的形狀接近； (2)等離子噴槍頭部沿彎管內壁從一端運動到另一端； (3)等離子噴槍旋轉合適角度； (4)等離子噴槍頭部沿彎管內壁反向運動到初始端； (5)等離子噴槍按原來方向繼續(xù)旋轉合適角度； (6)重復上述4-7的運動，直至整個處理完成。
2.按照上述方法，與之相配套的等離子技術彎管內表面處理設備由小型等離子體噴槍(4)、噴槍旋轉裝置(5)、伸縮支承臂(8)、彎度適應懸臂(6)、旋轉平臺(3)組成，伸縮支承臂(8)與彎度適應懸臂通過鉸鏈連接，伸縮支承臂(8)固連在旋轉平臺(3)上，小型等離子體噴槍(4 )與噴槍旋轉裝置(5 )構成可旋轉連接，并通過噴槍旋轉裝置(5 )固連在彎度適應懸臂(6)上。
3.根據(jù)權利要求2所述的等離子技術彎管內表面處理設備，其特征在于:所述彎度適應懸臂(6)采用多段結構，段與段之間通過鉸鏈連接，且各段為中空結構，其中空鉸接段結構個數(shù)為8~15個。
4.根據(jù)權利要求2所述的等離子技術彎管內表面處理設備，其特征在于:所述伸縮支承臂(8)采用中空嵌套結構，且伸縮支承臂中空嵌套段個數(shù)為3~8個。
【文檔編號】C21D1/62GK204237817SQ201420638803
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權日:2014年10月31日
【發(fā)明者】余德平, 苗建國, 曹修全, 姚進, 岳景輝, 向勇 申請人:四川大學