一種三陰極等離子噴槍的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種三陰極等離子噴槍，包括絕緣主體、送粉管、陰極、陰極載體、冷卻夾套、陽極、陽極載體、陶瓷絕緣體、噴嘴、噴嘴載體、氣管、進(jìn)水管和出水管；冷卻夾套套設(shè)在陽極載體上；噴嘴載體、陶瓷絕緣體固定在冷卻夾套上；噴嘴設(shè)置在噴嘴載體的中心，陽極設(shè)置在陽極載體的中心；陽極的周部斜設(shè)有三個(gè)陽極通道，絕緣載體的周部斜設(shè)有三個(gè)陰極載體，陰極載體的中心設(shè)置有陰極，陰極等距且相對于主軸中心線成120度角，陰極和陽極通道的中心延長線匯聚于主軸中心線上，陰極與陽極通道之間設(shè)置有間隙；進(jìn)水管設(shè)置在冷卻夾套上，出水管設(shè)置在陰極載體上，氣管設(shè)置在絕緣主體的圓周上，送粉管設(shè)置在絕緣主體的后端。
【專利說明】
一種三陰極等離子噴槍
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及等離子噴涂技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及一種三陰極等離子噴槍。
【背景技術(shù)】
[0002]在當(dāng)今科技和工業(yè)迅猛發(fā)展的大環(huán)境下，尤其是航空航天事業(yè)的迅速發(fā)展，對提高金屬材料的性能、延長儀器設(shè)備中零部件的使用壽命提出了越來越高的要求。而且這兩個(gè)方面的要求又面臨高性能結(jié)構(gòu)材料成本逐年上升的問題。近年來，表面工程發(fā)展很快，尤其是熱噴涂技術(shù)獲得了巨大的進(jìn)展，為解決上述問題提供了一種新的方法。
[0003]真空等離子噴涂又稱低壓等離子噴涂，是在低于大氣壓的低真空的密閉空間里進(jìn)行的等離子噴涂，被廣泛用于制造功能性涂層，如用于發(fā)動(dòng)機(jī)葉片等部件在高溫腐蝕環(huán)境的熱防護(hù)涂層。目前，真空等離子噴涂是由真空等離子噴涂設(shè)備來完成的，其中三陰極等離子噴槍是真空等離子噴涂設(shè)備的一種，但目前現(xiàn)有技術(shù)的三陰極等離子噴槍產(chǎn)生的等離子射流火焰均勻性不好，無法使注入的粒子得到均勻的加熱，每個(gè)陰極對應(yīng)的陽極弧根會(huì)在切向及軸向上產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，造成等離子體流的不穩(wěn)定，噪聲高，另外噴槍的使用壽命短，粉末材料的加熱效果不好，噴涂后噴涂表面不均勻，質(zhì)量不好，效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種三陰極等離子噴槍，克服現(xiàn)有技術(shù)的噴槍等離子體流不穩(wěn)定、噪聲高、使用壽命短、粉末材料的加熱效果不好、噴涂后噴涂表面不均勻、質(zhì)量不好、效率低的缺陷。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0006]—種三陰極等離子噴槍，包括絕緣主體、送粉管、陰極、陰極載體、冷卻夾套、具有中心通孔的陽極、陽極載體、具有中空內(nèi)腔的陶瓷絕緣體、具有喇叭形內(nèi)腔的噴嘴、噴嘴載體、可以導(dǎo)入工作氣體的氣管、進(jìn)水管和出水管;所述冷卻夾套套設(shè)在陽極載體前端的周部上并固定連接;所述冷卻夾套的前方依次設(shè)置有陶瓷絕緣體、噴嘴載體，所述噴嘴載體位于三陰極等離子噴槍的最前端，所述噴嘴載體、陶瓷絕緣體通過螺栓連接固定在冷卻夾套上；所述陽極載體的后端設(shè)置有絕緣主體并固定連接，所述絕緣主體、冷卻夾套、陽極載體、陶瓷絕緣體、噴嘴載體中心同軸，形成主軸中心線;所述噴嘴設(shè)置在噴嘴載體的中心位置上，所述陽極設(shè)置在陽極載體的中心位置上，所述噴嘴、陽極中心與主軸中心線同軸;所述陽極的周部斜設(shè)有三個(gè)陽極通道，所述絕緣載體的周部斜設(shè)有三個(gè)陰極載體，每一個(gè)所述陰極載體的中心設(shè)置有陰極，所述陰極等距且相對于主軸中心線成120度角，所述陰極與陽極通道中心同軸，且陰極和陽極通道的中心延長線匯聚于主軸中心線上，所述陰極與陽極通道之間設(shè)置有間隙;所述進(jìn)水管設(shè)置在冷卻夾套上，所述出水管設(shè)置在陰極載體上，所述氣管設(shè)置在絕緣主體的圓周上，所述送粉管設(shè)置在絕緣主體的后端中心上并引入至陽極的中心通孔中。
[0007]作為對上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述噴嘴為轉(zhuǎn)移弧噴嘴。
[0008]本實(shí)用新型的三陰極等離子噴槍，用三個(gè)相互絕緣的陰極替代單陰極等離子體噴槍的單一電極。由于三個(gè)陰極都處于偏離主軸中心線的位置，陰極尖端距離陽極有一個(gè)最短的距離，每個(gè)陰極都只有一個(gè)與之對應(yīng)的陽極弧根，避免了弧根在切向及軸向的運(yùn)動(dòng)，有利于產(chǎn)生穩(wěn)定的等離子體流，同時(shí)降低了等離子體噴涂的噪聲。由于原來單陰極等離子體噴槍的一條電弧分為三條，每一對陰極和噴嘴之間電弧的功率下降，從而延長了陰極和噴嘴的壽命;工作氣體(氬氣，氫氣或氮?dú)?可以從氣管進(jìn)入，在等離子噴槍內(nèi)部發(fā)出，等離子弧是在陰極和陽極之間產(chǎn)生，然后它們匯聚在一起，在陽極形成主等離子流。軸向粉末從送粉管導(dǎo)入，與噴槍軸線重合;噴嘴被安裝在陽極前端，并且由陶瓷絕緣體分開，轉(zhuǎn)移弧的設(shè)計(jì)可以最佳的提升等離子體能量，以便于與更好地加熱粉末材料。在載體由獨(dú)立的水冷回路用來冷卻轉(zhuǎn)移弧噴。冷卻水可以從入口進(jìn)入，以便于冷卻陽極，然后它被分成三個(gè)支流流入陰極載體，以便于間接冷卻該陰極。
[0009]作為對上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述陰極、陽極通道的中心軸線與主軸中心線成27度夾角。如此設(shè)計(jì)，三個(gè)等離子流的匯聚點(diǎn)位于陽極內(nèi)部的中心通孔中，這樣粉末可以在等離子焰流內(nèi)進(jìn)行加熱，等離子焰流更為均勻。
[0010]作為對上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述陰極的前端周部設(shè)置有調(diào)整套。如此設(shè)計(jì)，可以調(diào)整陰極與陽極通道的距離，三陰極槍中的每個(gè)單獨(dú)的陰極具有較低電壓，這會(huì)導(dǎo)致它在相同參數(shù)下工作時(shí)，噴涂效率略有降低。因此，為了產(chǎn)生更高的電壓，陰極必須距離陽極更遠(yuǎn)，增設(shè)調(diào)整套，使陰極距離陽極更遠(yuǎn)，使電弧具有更大的長度和較高的電壓，提高噴槍的效率。
[0011]作為對上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述調(diào)整套為銅墊圈。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0013]本實(shí)用新型的三陰極等離子噴槍使用壽命長，粉末材料的加熱效果好，噴涂后噴涂表面均勻，質(zhì)量好，噴槍的效率高，等離子體流穩(wěn)定，噪聲小。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0016]附圖標(biāo)記:1_絕緣主體;2-冷卻夾套;3-噴嘴載體;4-調(diào)整套;5-陽極通道;6-陰極載體;7-陽極載體;8-進(jìn)水管;9-陶瓷絕緣體;10-噴嘴；11-陽極；12-氣管；13-出水管；14-陰極;15-送粉管。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型的三陰極等離子噴槍，包括絕緣主體1、送粉管15、陰極14、陰極載體6、冷卻夾套2、具有中心通孔的陽極11、陽極載體7、具有中空內(nèi)腔的陶瓷絕緣體9、具有喇叭形內(nèi)腔的噴嘴10、噴嘴載體3、可以導(dǎo)入工作氣體的氣管12、進(jìn)水管8和出水管13;所述冷卻夾套2套設(shè)在陽極載體7前端的周部上并固定連接;所述冷卻夾套2的前方依次設(shè)置有陶瓷絕緣體9、噴嘴載體3，所述噴嘴載體3位于三陰極等離子噴槍的最前端，所述噴嘴載體3、陶瓷絕緣體9通過螺栓連接固定在冷卻夾套2上;所述陽極載體7的后端設(shè)置有絕緣主體I并固定連接，所述絕緣主體1、冷卻夾套2、陽極載體7、陶瓷絕緣體9、噴嘴載體3中心同軸，形成主軸中心線;所述噴嘴10設(shè)置在噴嘴載體3的中心位置上，所述陽極11設(shè)置在陽極載體7的中心位置上，所述噴嘴10、陽極11中心與主軸中心線同軸;所述陽極11的周部斜設(shè)有三個(gè)陽極通道5，所述絕緣載體I的周部斜設(shè)有三個(gè)陰極載體6，每一個(gè)所述陰極載體6的中心設(shè)置有陰極14，所述陰極14等距且相對于主軸中心線成120度角，所述陰極14與陽極通道5中心同軸，且陰極14和陽極通道5的中心延長線匯聚于主軸中心線上，所述陰極14與陽極通道5之間設(shè)置有間隙;所述進(jìn)水管8設(shè)置在冷卻夾套2上，所述出水管13設(shè)置在陰極載體6上，所述氣管12設(shè)置在絕緣主體I的圓周上，所述送粉管15設(shè)置在絕緣主體I的后端中心上并引入至陽極11的中心通孔中。
[0019]所述噴嘴10為轉(zhuǎn)移弧噴嘴。
[0020]本實(shí)用新型的三陰極等離子噴槍，用三個(gè)相互絕緣的陰極14替代單陰極等離子體噴槍的單一電極。由于三個(gè)陰極14都處于偏離主軸中心線的位置，極尖端距離陽極11有一個(gè)最短的距離，每個(gè)陰極14都只有一個(gè)與之對應(yīng)的陽極弧根，避免了弧根在切向及軸向的運(yùn)動(dòng)，有利于產(chǎn)生穩(wěn)定的等離子體流，同時(shí)降低了等離子體噴涂的噪聲。由于原來單陰極等離子體噴槍的一條電弧分為三條，每一對陰極14和噴嘴10之間電弧的功率下降，從而延長了陰極14和噴嘴10的壽命;工作氣體(氬氣，氫氣或氮?dú)?可以從氣管12進(jìn)入，在等離子噴槍內(nèi)部發(fā)出，等離子弧是在陰極14和陽極11之間產(chǎn)生，然后它們匯聚在一起，在陽極形成主等離子流。軸向粉末從送粉管15導(dǎo)入，與噴槍軸線重合;噴嘴1被安裝在陽極11前端，并且由陶瓷絕緣體9分開，轉(zhuǎn)移弧的設(shè)計(jì)可以最佳的提升等離子體能量，以便于與更好地加熱粉末材料。在載體由獨(dú)立的水冷回路用來冷卻轉(zhuǎn)移弧噴。冷卻水可以從入口進(jìn)入，以便于冷卻陽極11，然后它被分成三個(gè)支流流入陰極載體6，以便于間接冷卻該陰極。
[0021]所述陰極14、陽極通道5的中心軸線與主軸中心線成27度夾角。如此設(shè)計(jì)，三個(gè)等離子流的匯聚點(diǎn)位于陽極11內(nèi)部的中心通孔中，這樣粉末可以在等離子焰流內(nèi)進(jìn)行加熱，等離子焰流更為均勻。
[0022]所述陰極14的前端周部設(shè)置有調(diào)整套4。如此設(shè)計(jì)，可以調(diào)整陰極14與陽極通道5的距離，三陰極槍中的每個(gè)單獨(dú)的陰極具有較低電壓，這會(huì)導(dǎo)致它在相同參數(shù)下工作時(shí)，噴涂效率略有降低。因此，為了產(chǎn)生更高的電壓，陰極14必須距離陽極更遠(yuǎn)，增設(shè)調(diào)整套4，使陰極14距離陽極11更遠(yuǎn)，使電弧具有更大的長度和較高的電壓，提高噴槍的效率。
[0023]所述調(diào)整套4為銅墊圈。
[0024]本實(shí)用新型的三陰極等離子噴槍使用壽命長，粉末材料的加熱效果好，噴涂后噴涂表面均勻，質(zhì)量好，噴槍的效率高，等離子體流穩(wěn)定，噪聲小。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三陰極等離子噴槍，其特征在于:包括絕緣主體、送粉管、陰極、陰極載體、冷卻夾套、具有中心通孔的陽極、陽極載體、具有中空內(nèi)腔的陶瓷絕緣體、具有喇叭形內(nèi)腔的噴嘴、噴嘴載體、可以導(dǎo)入工作氣體的氣管、進(jìn)水管和出水管;所述冷卻夾套套設(shè)在陽極載體前端的周部上并固定連接;所述冷卻夾套的前方依次設(shè)置有陶瓷絕緣體、噴嘴載體，所述噴嘴載體位于三陰極等離子噴槍的最前端，所述噴嘴載體、陶瓷絕緣體通過螺栓連接固定在冷卻夾套上;所述陽極載體的后端設(shè)置有絕緣主體并固定連接，所述絕緣主體、冷卻夾套、陽極載體、陶瓷絕緣體、噴嘴載體中心同軸，形成主軸中心線;所述噴嘴設(shè)置在噴嘴載體的中心位置上，所述陽極設(shè)置在陽極載體的中心位置上，所述噴嘴、陽極中心與主軸中心線同軸;所述陽極的周部斜設(shè)有三個(gè)陽極通道，所述絕緣載體的周部斜設(shè)有三個(gè)陰極載體，每一個(gè)所述陰極載體的中心設(shè)置有陰極，所述陰極等距且相對于主軸中心線成120度角，所述陰極與陽極通道中心同軸，且陰極和陽極通道的中心延長線匯聚于主軸中心線上，所述陰極與陽極通道之間設(shè)置有間隙；所述進(jìn)水管設(shè)置在冷卻夾套上，所述出水管設(shè)置在陰極載體上，所述氣管設(shè)置在絕緣主體的圓周上，所述送粉管設(shè)置在絕緣主體的后端中心上并引入至陽極的中心通孔中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三陰極等離子噴槍，其特征在于:所述噴嘴為轉(zhuǎn)移弧噴嘴。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三陰極等離子噴槍，其特征在于:所述陰極、陽極通道的中心軸線與主軸中心線成27度夾角。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三陰極等離子噴槍，其特征在于:所述陰極的前端周部設(shè)置有調(diào)整套。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三陰極等離子噴槍，其特征在于:所述調(diào)整套為銅墊圈。
【文檔編號(hào)】H05H1/42GK205430749SQ201620212239
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】張楠楠, 林丹陽, 張悅, 李德元, 張廣偉, 尤佳慶, 馬永亮, 黃靖軒, 王藝涵, 曹文慧
【申請人】沈陽工業(yè)大學(xué)