一種用于表面熱噴涂涂層制備過程的冷卻裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于表面熱噴涂涂層制備過程的冷卻裝置，包括：銅質(zhì)卡盤(1)、冷卻腔體(2)、預(yù)緊環(huán)(4)、固定底盤(6)、對磨密封環(huán)(8)、冷卻氣進(jìn)口(9)和法蘭盤(10)；銅質(zhì)卡盤(1)通過預(yù)緊環(huán)(4)安裝在固定底盤(6)上，在銅質(zhì)卡盤(1)與固定底盤(6)的連接處設(shè)置有對磨密封環(huán)(8)，冷卻腔體(2)設(shè)置在銅質(zhì)卡盤(1)上，在冷卻腔體(2)上開有冷卻氣排氣口(3)，冷卻氣進(jìn)口(9)與冷卻腔體(2)的內(nèi)部相連通，在銅質(zhì)卡盤(1)的力矩輸入端設(shè)置有法蘭盤(10)。本實用新型通過對磨密封環(huán)能夠保證冷卻氣在冷卻腔體中停留并對銅制卡盤進(jìn)行充分冷卻，既要滿足小型、薄壁環(huán)形工件精確裝卡的功能，又要滿足其在噴涂過程中的高效冷卻需求，保證噴涂過程連續(xù)進(jìn)行，同時保證涂層質(zhì)量與基體變形量要求。
【專利說明】一種用于表面熱噴涂涂層制備過程的冷卻裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于小型、薄壁環(huán)形工件表面熱噴涂涂層制備過程的冷卻裝置，屬于熱噴涂設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]氧渦輪泵作為新型液氧/煤油發(fā)動機推進(jìn)劑供應(yīng)系統(tǒng)的關(guān)鍵動力裝置，在保障發(fā)動機實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)、推力可控調(diào)節(jié)等方面發(fā)揮著重要作用。先進(jìn)的液氧/煤油發(fā)動機都設(shè)計成具有多次起動和重復(fù)使用功能，這就要求同軸的氧泵和煤油泵之間必須進(jìn)行有效的隔離，因此性能可靠的動密封成為高速旋轉(zhuǎn)渦輪泵非常重要的組件，是決定發(fā)動機工作可靠性的關(guān)鍵因素。
[0003]目前在用的火箭發(fā)動機密封動環(huán)對磨件磨損性能不佳，對磨面均勻性差，而且涂層中石墨等滲透量大，易因污染導(dǎo)致涂層質(zhì)量惡化，難以滿足發(fā)動機多次起停、長時間穩(wěn)定使用的要求，已成為大推力發(fā)動機亟需解決的核心關(guān)鍵技術(shù)之一。研究表明，在密封動環(huán)表面使用超音速火焰噴涂制備WC基金屬陶瓷可以很好地實現(xiàn)以上功能，但該類型密封環(huán)在噴涂過程中工件基體極易受熱變形，而一旦受熱平面度變形量大于0.5毫米就意味著該工件因無法進(jìn)入下一個工序而報廢。利用普通工裝裝卡密封環(huán)時，為了防止基體受熱變形，只能采取間歇式噴涂方式，噴涂過程中需要反復(fù)的停槍、開槍。這樣不但延長了噴涂過程，同時，密封環(huán)在噴涂過程中反復(fù)的冷卻和加熱不但不能徹底避免工件基體過熱變形問題，而且大大增加了涂層間因氧化物夾雜增多而產(chǎn)生缺陷的風(fēng)險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型提出了一種用于小型、薄壁環(huán)形工件表面熱噴涂涂層制備過程的冷卻裝置，以解決現(xiàn)有的熱噴涂技術(shù)中存在的為了防止該類工件基體受熱變形，只能采取間歇式噴涂方式的問題。為此，本實用新型提出了如下的技術(shù)方案:
[0005]一種用于表面熱噴涂涂層制備過程的冷卻裝置，包括:銅質(zhì)卡盤、冷卻腔體、預(yù)緊環(huán)、固定底盤、對磨密封環(huán)、冷卻氣進(jìn)口和法蘭盤；銅質(zhì)卡盤通過預(yù)緊環(huán)安裝在固定底盤上，在銅質(zhì)卡盤與固定底盤的連接處設(shè)置有對磨密封環(huán)，冷卻腔體設(shè)置在銅質(zhì)卡盤上，在冷卻腔體上開有冷卻氣排氣口，冷卻氣進(jìn)口與冷卻腔體的內(nèi)部相連通，在銅質(zhì)卡盤的力矩輸入端設(shè)置有法蘭盤。
[0006]由上述本實用新型提供的技術(shù)方案可以看出，通過對磨密封環(huán)能夠保證冷卻氣在冷卻腔體中停留并對銅制卡盤進(jìn)行充分冷卻，既要滿足小型、薄壁環(huán)形工件精確裝卡的功能，又要滿足其在噴涂過程中的高效冷卻需求，保證噴涂過程連續(xù)進(jìn)行，同時保證涂層質(zhì)量與基體變形量要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在說明書附圖中:
[0008]圖1為本實用新型的【具體實施方式】提供的用于表面熱噴涂涂層制備過程的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)意圖。
【具體實施方式】
[0009]以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0010]本實用新型實施例提供了一種用于表面熱噴涂涂層制備過程的冷卻裝置，如圖1所示，包括:銅質(zhì)卡盤1、冷卻腔體2、預(yù)緊環(huán)4、固定底盤6、對磨密封環(huán)8、冷卻氣進(jìn)口 9和法蘭盤10 ;銅質(zhì)卡盤I通過預(yù)緊環(huán)4安裝在固定底盤6上,在銅質(zhì)卡盤I與固定底盤6的連接處設(shè)置有對磨密封環(huán)8，冷卻腔體2設(shè)置在銅質(zhì)卡盤I上，在冷卻腔體2上開有冷卻氣排氣口 3，冷卻氣進(jìn)口 9與冷卻腔體2的內(nèi)部相連通，在銅質(zhì)卡盤I的力矩輸入端設(shè)置有法蘭盤10。
[0011]具體的，銅制卡盤I可采用T4純銅制作，以保證其有良好的導(dǎo)熱性。銅制卡盤I可與冷卻氣腔體2通過螺栓進(jìn)行連接。預(yù)緊環(huán)4可通過彈簧壓縮量來調(diào)節(jié)預(yù)緊環(huán)壓力，保證預(yù)緊壓力在0.5Mpa?2.0Mpa可調(diào)。滾動軸承5安裝在固定底盤6的卡槽內(nèi)，保證銅制卡盤I轉(zhuǎn)動自如。對磨密封環(huán)8是保證冷卻氣在冷卻腔體2中停留并對銅制卡盤I進(jìn)行充分冷卻的關(guān)鍵，可采用燒結(jié)碳化硅材質(zhì)制成，在高速旋轉(zhuǎn)對磨過程中，保證冷卻腔體2的相對氣密性。冷卻氣進(jìn)氣口 9帶有進(jìn)氣量調(diào)節(jié)功能，在噴涂過程中，通過調(diào)節(jié)進(jìn)入冷卻腔體2的冷卻氣流量，來控制工件的基體溫度。
[0012]本【具體實施方式】提供的用于小型、薄壁環(huán)形工件表面熱噴涂涂層制備過程的冷卻裝置的工作原理是:在使用前先將小型、薄壁環(huán)形工件安裝在銅質(zhì)卡盤I上；將工裝支架7和固定底盤6通過螺栓連接；調(diào)整預(yù)緊環(huán)4的預(yù)緊力，將銅制卡盤I安裝在固定底盤6上。執(zhí)行小型、薄壁環(huán)形工件噴涂作業(yè)時，開啟動力源，使動力通過法蘭盤10傳遞到銅制卡盤I上。根據(jù)小型、薄壁環(huán)形工件噴涂涂層的要求調(diào)節(jié)冷卻氣進(jìn)氣口 9上冷卻氣閥門的開度，使氣流量滿足將噴涂過程中在密封環(huán)上產(chǎn)生的熱量帶走的要求，并使冷卻氣通過冷卻氣進(jìn)氣口 9進(jìn)入冷卻腔體2，對銅制卡盤I進(jìn)行冷卻，之后通過冷卻氣排氣口 3排出。啟動噴涂設(shè)備對小型、薄壁環(huán)形工件進(jìn)行噴涂。待噴涂結(jié)束后，關(guān)斷動力源，冷卻氣持續(xù)通入兩分鐘后關(guān)斷并取下工件。
[0013]采用本【具體實施方式】提供的技術(shù)方案，通過對磨密封環(huán)能夠保證冷卻氣在冷卻腔體中停留并對銅制卡盤進(jìn)行充分冷卻，能夠適用于直徑小于160毫米、厚度小于5毫米的小型、薄壁環(huán)形工件，既要滿足工件精確裝卡的功能，又要滿足其在噴涂過程中的高效冷卻需求，保證噴涂過程連續(xù)進(jìn)行，同時保證涂層質(zhì)量與基體變形量要求。
[0014]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實用新型實施例揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于表面熱噴涂涂層制備過程的冷卻裝置，其特征在于，包括:銅質(zhì)卡盤(I)、冷卻腔體(2)、預(yù)緊環(huán)(4)、固定底盤(6)、對磨密封環(huán)(8)、冷卻氣進(jìn)口(9)和法蘭盤(10)；銅質(zhì)卡盤⑴通過預(yù)緊環(huán)⑷安裝在固定底盤(6)上，在銅質(zhì)卡盤⑴與固定底盤(6)的連接處設(shè)置有對磨密封環(huán)(8)，冷卻腔體(2)設(shè)置在銅質(zhì)卡盤(I)上，在冷卻腔體(2)上開有冷卻氣排氣口(3)，冷卻氣進(jìn)口(9)與冷卻腔體(2)的內(nèi)部相連通，在銅質(zhì)卡盤(I)的力矩輸入端設(shè)置有法蘭盤(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，銅制卡盤(I)的材質(zhì)采用T4純銅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，銅制卡盤(I)與冷卻氣腔體(2)通過螺栓固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，預(yù)緊環(huán)(4)通過彈簧壓縮量控制預(yù)緊壓力在 0.5Mpa ?2.0Mpa 可調(diào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括滾動軸承(5)，滾動軸承(5)安裝在固定底盤(6)的卡槽內(nèi)，
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，對磨密封環(huán)(8)的材質(zhì)采用燒結(jié)碳化硅。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，冷卻氣進(jìn)氣口(9)具有進(jìn)氣量調(diào)節(jié)功能。
【文檔編號】C23C4/12GK203625458SQ201320877103
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】侯偉驁, 國俊豐, 徐紅艷, 薛俊鵬, 劉安強 申請人:北礦新材科技有限公司, 北京礦冶研究總院