管及孔內(nèi)壁連續(xù)送絲電爆炸噴涂裝置制造方法
【專利摘要】管及孔內(nèi)壁連續(xù)送絲電爆炸噴涂裝置，由點(diǎn)膠裝置、低壓長型導(dǎo)電支撐體、高壓長型導(dǎo)電支撐體、爆炸腔和絲傳動(dòng)裝置等組成,其特征在于兩長型導(dǎo)電支撐體的一端與儲(chǔ)能電容器的兩極連接，另一端設(shè)有爆炸腔，爆炸腔可隨兩長型導(dǎo)電支撐體伸入孔徑最小為40mm的零件內(nèi)孔或小口徑管道內(nèi)腔中，金屬絲經(jīng)點(diǎn)膠裝置點(diǎn)膠后粘貼于傳送帶的中線上，經(jīng)絲傳動(dòng)裝置帶動(dòng)，連續(xù)、可靠的送入爆炸腔中，當(dāng)金屬絲到達(dá)低壓電極與高壓電極之間時(shí)，兩電極通過氣體放電將大電流導(dǎo)入金屬絲，使金屬絲在兩電極之間發(fā)生連續(xù)爆炸，爆炸產(chǎn)物定向的噴涂到基體表面，從而形成涂層。
【專利說明】管及孔內(nèi)壁連續(xù)送絲電爆炸噴涂裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電爆炸噴涂裝置，具體涉及一種管及孔內(nèi)壁連續(xù)送絲電爆炸噴涂
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，小口徑管道內(nèi)壁、零件內(nèi)孔表面的防護(hù)技術(shù)正廣泛應(yīng)用于各工程領(lǐng)域，采用熱噴涂技術(shù)對小口徑管道內(nèi)壁、零件內(nèi)孔表面防腐、耐磨涂層的制備也逐漸成為研究人員關(guān)注的焦點(diǎn)。中國專利CN2038814公開了一種高能內(nèi)孔等離子噴槍，可伸入最小孔徑為105mm的內(nèi)孔零件中，并對其內(nèi)表面進(jìn)行噴涂。然而，對于孔徑小于10mm的管道或零件內(nèi)孔而言，采用等離子噴涂、火焰噴涂或電弧噴涂等傳統(tǒng)熱噴涂方法對其內(nèi)表面的涂層進(jìn)行制備時(shí)，由于受到噴涂距離的限制，熔融粒子很難得到充分的霧化和加速，涂層結(jié)合強(qiáng)度較低，無法保證管及孔內(nèi)壁涂層的技術(shù)要求。而電爆炸噴涂作為一種新型的熱噴涂技術(shù)，它是利用高密度電流通過金屬噴涂材料，使之熔化、氣化、膨脹，發(fā)生爆炸，并產(chǎn)生沖擊波力學(xué)效應(yīng)，使熔融的金屬液滴高速噴射到工件表面形成涂層的一種熱噴涂方法，由于具有設(shè)備體積小、熔融粒子運(yùn)行速度高(約2000m/s)，可選用難熔金屬作為噴涂材料等優(yōu)點(diǎn)，所以電爆炸噴涂特別適合小口徑管道內(nèi)壁及零件內(nèi)孔表面防腐、耐磨涂層的制備。因此，國內(nèi)外研究人員對管及孔內(nèi)壁電爆炸噴涂設(shè)備進(jìn)行了相應(yīng)的研究與發(fā)明。在20世紀(jì)70年代，日本九州大學(xué)棲原教授最先對線爆炸內(nèi)孔噴涂進(jìn)行了研究，利用金屬絲爆炸時(shí)的圓柱對稱性，開發(fā)了相應(yīng)的內(nèi)孔絲電爆炸噴涂設(shè)備；0rdal Demokan等人將金屬招箔環(huán)繞在內(nèi)部插有銅棒的陶瓷管上，在大電流下，中間銅棒產(chǎn)生強(qiáng)磁場，使熔融的鋁箔液滴高速噴射到工件表面形成涂層。雖然兩者均實(shí)現(xiàn)了對小口徑管道內(nèi)壁及零件內(nèi)孔表面涂層的制備。但以上兩種方法每噴涂一次須更換一次金屬絲或鋁箔，極大地降低了噴涂效率。中國專利CN102628153公開了一種連續(xù)送絲管約束電爆噴涂裝置，采用平帶開缺口的設(shè)計(jì)，將金屬絲固定在傳送帶上，實(shí)現(xiàn)了金屬絲的自動(dòng)連續(xù)送入，提高了噴涂效率，但由于部分金屬絲位于傳送帶的下方，使傳送帶與走帶面間出現(xiàn)空隙，爆炸后，在沖擊波力學(xué)效應(yīng)的作用下，傳送帶容易出現(xiàn)抖動(dòng)或斷裂的現(xiàn)象，無法保證電爆過程的穩(wěn)定性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是能夠?qū)艿纼?nèi)壁或零件內(nèi)孔進(jìn)行可靠、連續(xù)噴涂。
[0004]本發(fā)明是管及孔內(nèi)壁連續(xù)送絲電爆炸噴涂裝置，包括低壓長型導(dǎo)電支撐體、高壓長型導(dǎo)電支撐體、點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)、爆炸腔和絲傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，兩長型導(dǎo)電支撐體的一端與儲(chǔ)能電容器的兩極連接且低壓長型導(dǎo)電支撐體與儲(chǔ)能電容器的低壓端相連，高壓長型導(dǎo)電支撐體與儲(chǔ)能電容器的高壓端相連，另一端設(shè)有爆炸腔11，爆炸腔11能隨兩長型導(dǎo)電支撐體伸入零件內(nèi)孔或管道內(nèi)腔中，所述點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)包括點(diǎn)膠機(jī)3和支撐塊6，金屬絲I經(jīng)點(diǎn)膠機(jī)3點(diǎn)膠后粘貼于傳送帶5的中線位置，傳送帶5緊貼支撐塊6的走帶面，經(jīng)絲傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)連續(xù)送入爆炸腔11中，低壓電極9與高壓電極10能通過氣體放電，使經(jīng)過低壓電極9與高壓電極10之間的金屬絲I發(fā)生連續(xù)爆炸，爆炸產(chǎn)物定向的噴涂到基體表面，從而形成涂層。
[0005]與現(xiàn)有設(shè)備相比，本發(fā)明的有益效果在于:爆炸腔可隨兩長型導(dǎo)電支撐體伸入口徑最小為40mm為管件內(nèi)部進(jìn)行噴涂，同時(shí)，爆炸腔在噴射方向上開有噴射口且噴射口處兩內(nèi)壁的夾角可隨噴涂量及涂層結(jié)合強(qiáng)度的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，而且采用自動(dòng)點(diǎn)膠的方法將金屬絲可靠地粘貼在傳送帶上，使金屬絲連續(xù)送入爆炸腔中，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化連續(xù)噴涂。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明的總裝結(jié)構(gòu)圖，圖2為長型導(dǎo)電支撐體的俯視結(jié)構(gòu)圖，圖3為圖1的A-A向剖視圖，圖4為圖1的局部放大圖，其中1-金屬絲，2-導(dǎo)帶輪，3-點(diǎn)膠機(jī)，4-電動(dòng)機(jī)，5-傳送帶,6-支撐塊,7-第一導(dǎo)電銅排,8-第二導(dǎo)電銅排,9-低壓電極,10-高壓電極，11-爆炸腔，12-固定板。

【具體實(shí)施方式】
[0007]下面結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明
如圖1、圖2所示，本發(fā)明為管及孔內(nèi)壁連續(xù)送絲電爆炸噴涂裝置，由低壓長型導(dǎo)電支撐體、高壓長型導(dǎo)電支撐體、點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)、爆炸腔和絲傳動(dòng)裝置等組成。其特征在于兩長型導(dǎo)電支撐體的一端與儲(chǔ)能電容器的兩極連接且低壓長型導(dǎo)電支撐體與儲(chǔ)能電容器的低壓端相連，高壓長型導(dǎo)電支撐體與儲(chǔ)能電容器的高壓端相連，另一端設(shè)有爆炸腔11，爆炸腔11可隨兩長型導(dǎo)電支撐體伸入零件內(nèi)孔或小口徑管道內(nèi)腔中，所述點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)包括點(diǎn)膠機(jī)3和支撐塊6，金屬絲I經(jīng)點(diǎn)膠機(jī)3點(diǎn)膠后粘貼于傳送帶5的中線位置，傳送帶5緊貼支撐塊6的走帶面，經(jīng)絲傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)連續(xù)送入爆炸腔11中，低壓電極9與高壓電極10能通過氣體放電，使經(jīng)過低壓電極9與高壓電極10之間的金屬絲I發(fā)生連續(xù)爆炸，爆炸產(chǎn)物定向的噴涂到基體表面，從而形成涂層。
[0008]如圖1、圖2所示，所述低壓長型導(dǎo)電支撐體和高壓長型導(dǎo)電支撐體安裝在固定板12上，低壓長型導(dǎo)電支撐體由長方體的第一導(dǎo)電銅排7組成，高壓長型導(dǎo)電支撐體由長方體的第二導(dǎo)電銅排8組成，其外表面經(jīng)高壓絕緣層包覆，低壓長型導(dǎo)電支撐體與高壓長型導(dǎo)電支撐體呈“V”型放置，夾角為20°，且在與爆炸腔的連接處分別開有第一螺紋孔G和第二螺紋孔G’，其中，傾斜的長型導(dǎo)電支撐體可吸收爆炸時(shí)沖擊波對爆炸腔的沖擊力，提高了爆炸腔的使用壽命。
[0009]如圖1、圖2、圖3所示，所述爆炸腔11的材料為高密度聚乙烯，采用注塑成型的方法獲得，放置在低壓長型導(dǎo)電支撐體與高壓長型導(dǎo)電支撐體之間，其兩側(cè)分別開有的第一錐形通孔H和第二錐形通孔H’，第一錐形通孔H的軸線與第一螺紋孔G的第一軸線00對齊，第二錐形通孔H’的軸線與第二螺紋孔G’的第二軸線00’對齊，孔間距d可在60-80mm之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過低壓電極9和高壓電極10與兩長型導(dǎo)電支撐體連接，且低壓電極安裝在低壓長型導(dǎo)電支撐體的第一螺紋孔G內(nèi)，高壓電極安裝在高壓長型導(dǎo)電支撐體的第二螺紋孔G’內(nèi)。
[0010]爆炸腔11走帶面為向下的第一弧面P，第一弧面P的弧度為0.5rad,寬度與傳送帶同寬，均為5_，其目的在于可使傳送帶在金屬絲爆炸過程中緊貼于爆炸腔的走帶面，避免出現(xiàn)傳送帶在爆炸過程中抖動(dòng)或斷裂的問題，噴口處兩內(nèi)壁的夾角α可在0-60°之間進(jìn)行調(diào)整。
[0011]如圖4所示，所述點(diǎn)膠裝置包括點(diǎn)膠機(jī)3和支撐塊6，點(diǎn)膠機(jī)3選用管道型蠕動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)，采用固化速度較快的膠水，出膠針頭通過螺栓連接在開有通孔的固定板12上，點(diǎn)膠量控制在0.001-0.002CC之間，兩滴膠水間的距離控制在80mm±2mm，支撐塊6的走帶面向上的第二弧面Q，第二弧面Q的弧度為0.7rad,目的在于可使金屬絲在傳送過程中牢固的粘貼在傳送帶上，避免出現(xiàn)金屬絲還未完全粘牢就已脫落的問題。所述絲傳動(dòng)裝置由導(dǎo)帶輪2和電動(dòng)機(jī)4組成，電動(dòng)機(jī)4為恒速電動(dòng)機(jī)，可使金屬絲勻速傳送至爆炸腔中，導(dǎo)帶輪2和電動(dòng)機(jī)4均安裝在固定板12上。
[0012]本發(fā)明的具體實(shí)施過程為:調(diào)節(jié)傳送帶5的張緊力，待傳送帶5繃緊后，將爆炸腔11隨兩長型導(dǎo)電支撐體伸進(jìn)零件內(nèi)孔或管道內(nèi)腔，接通電源使直流高壓發(fā)生器H.V向儲(chǔ)能電容器C充電，待充電完成后，閉合電動(dòng)機(jī)4開關(guān)并啟動(dòng)點(diǎn)膠裝置，金屬絲I經(jīng)點(diǎn)膠后粘貼在傳送帶5的中線上，在電動(dòng)機(jī)6的驅(qū)動(dòng)下連續(xù)、可靠的進(jìn)入爆炸腔，當(dāng)金屬絲位于低壓電極9和高壓電極10之間時(shí)，兩電極通過氣體放電將大電流導(dǎo)入金屬絲，使金屬絲在兩電極之間發(fā)生連續(xù)爆炸，爆炸產(chǎn)物定向的噴涂到基體表面，從而形成涂層。
【權(quán)利要求】
1.管及孔內(nèi)壁連續(xù)送絲電爆炸噴涂裝置，包括低壓長型導(dǎo)電支撐體、高壓長型導(dǎo)電支撐體、點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)、爆炸腔和絲傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于兩長型導(dǎo)電支撐體的一端與儲(chǔ)能電容器的兩極連接且低壓長型導(dǎo)電支撐體與儲(chǔ)能電容器的低壓端相連，高壓長型導(dǎo)電支撐體與儲(chǔ)能電容器的高壓端相連，另一端設(shè)有爆炸腔(11 )，爆炸腔(11)能隨兩長型導(dǎo)電支撐體伸入零件內(nèi)孔或管道內(nèi)腔中，所述點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)包括點(diǎn)膠機(jī)(3)和支撐塊(6)，金屬絲(I)經(jīng)點(diǎn)膠機(jī)(3)點(diǎn)膠后粘貼于傳送帶(5)的中線位置，傳送帶(5)緊貼支撐塊(6)的走帶面，經(jīng)絲傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)連續(xù)送入爆炸腔(11)中，低壓電極(9)與高壓電極(10)能通過氣體放電,使經(jīng)過低壓電極(9)與高壓電極(10)之間的金屬絲(I)發(fā)生連續(xù)爆炸，爆炸產(chǎn)物定向的噴涂到基體表面，從而形成涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管及孔內(nèi)壁連續(xù)送絲電爆炸噴涂裝置，其特征在于所述的低壓長型導(dǎo)電支撐體和高壓長型導(dǎo)電支撐體分別安裝在固定板(12 )上，低壓長型導(dǎo)電支撐體由長方體的第一導(dǎo)電銅排(7)組成，高壓長型導(dǎo)電支撐體由長方體的第二導(dǎo)電銅排(8)組成，其外表面經(jīng)高壓絕緣層包覆，低壓長型導(dǎo)電支撐體與高壓長型導(dǎo)電支撐體呈“V”型放置，夾角為20°，且在與爆炸腔的連接處分別開有第一螺紋孔(G)和第二螺紋孔(G’)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管及孔內(nèi)壁連續(xù)送絲電爆炸噴涂裝置，其特征在于，所述的爆炸腔(11)放置在低壓長型導(dǎo)電支撐體與高壓長型導(dǎo)電支撐體之間，其兩側(cè)分別開有的第一錐形通孔(H)和第二錐形通孔(H’)，第一錐形通孔(H)的軸線與第一螺紋孔(G)的第一軸線(OO)對齊，第二錐形通孔(H’ )的軸線與第二螺紋孔(G’ )的第二軸線(00’ )對齊，孔間距(d)為60-80mm，通過低壓電極(9)和高壓電極(10)與兩長型導(dǎo)電支撐體連接，且低壓電極安裝在低壓長型導(dǎo)電支撐體的第一螺紋孔(G)內(nèi)，高壓電極安裝在高壓長型導(dǎo)電支撐體的第二螺紋孔(G’)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管及孔內(nèi)壁連續(xù)送絲電爆炸噴涂裝置，其特征在于爆炸腔(11)走帶面為向下的第一弧面(P)，第一弧面(P)的弧度為0.5rad，寬度與傳送帶相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管及孔內(nèi)壁連續(xù)送絲電爆炸噴涂裝置，其特征在于爆炸腔(11)噴口處兩內(nèi)壁的夾角(α )可在0-60°之間進(jìn)行調(diào)整。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管及孔內(nèi)壁連續(xù)送絲電爆炸噴涂裝置，其特征在于點(diǎn)膠機(jī)(3)選用管道型蠕動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)，采用固化速度較快的膠水，出膠針頭通過螺栓連接在開有通孔的固定板(12)上，點(diǎn)膠量控制在0.001-0.002cc之間，兩滴膠水間的距離控制在80±2mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管及孔內(nèi)壁連續(xù)送絲電爆炸噴涂裝置，其特征在于支撐塊(6)的走帶面為向上的第二弧面(Q)，第二弧面(Q)的弧度為0.7rad。
【文檔編號】C23C4/12GK104404439SQ201410804705
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】朱亮, 韓峰, 張愛華, 范一飛 申請人:蘭州理工大學(xué)