一种超音速火焰喷涂系统技术方案

本发明专利技术涉及一种超音速火焰喷涂系统，包括控制柜、执行系统、控制电路、罐组、冷水机、送粉器和喷涂枪，所述的控制柜前端上侧位置处设置有显示界面，控制柜前端下侧位置处设置有控制界面；所述的执行系统位于控制柜内部的上方，控制电路位于控制柜内部的下方；所述的罐组与执行系统之间通过管路相连接，冷水机与喷涂枪之间通过管路相连接，送粉器一侧通过管路与执行系统相连，送粉器另一侧通过管路与喷涂枪相连接，喷涂枪与执行系统之间通过管路相连接。本发明专利技术具有结构设计合理、操控方便和安全性能高等优点，自动化程度较高，节省了人力，有效的防止了氢气回流，确保了操作人员的人身安全。

【技术实现步骤摘要】
一种超音速火焰喷涂系统
本专利技术涉及热喷涂
，具体地说是一种超音速火焰喷涂系统。
技术介绍
超音速火焰喷涂包括超音速氧气火焰喷涂和超音速空气火焰喷涂两种。现有设备中，热源有火焰、等离子、电弧等几种，工作气体或工作液体也有所不同，但均采用Laval喷嘴或等截面喷嘴两种方式获得超音速。如超音速火焰喷涂是利用可燃气如氢气、丙烷或丙烯或液体燃料如航空煤油等与氧气混合，在燃烧室点燃，剧烈膨胀的气体受喷嘴的约束形成超音速高温火焰流，粉末沿燃烧室轴心由惰性气体如氮气送入，受到加热与加速而喷出。超音速火焰喷涂又称作高速氧燃料喷涂，超音速火焰喷涂的内容为：将氧与燃料以高速、高压喷入燃烧室,燃烧后产生2727℃的高温和7倍音速以上的高速膨胀气流，燃烧压力可达820千帕,将喷涂粉末送入这种气流中,粉末颗粒被加热并被加速喷射到基体上,得到高质量的涂层。由于其优良的性能、技术的改进及可喷涂材料的拓宽,超音速火焰喷涂得到了越来越广的应用。虽然超音速火焰喷涂具有许多的优点,但也存在不足之处。超音速火焰喷涂系统中涉及的变量较多，控制系统复杂，且一旦控制系统出现控制故障不仅可能损坏喷涂设备本身，更有可能导致被喷涂工件出现质量问题。目前的超音速火焰喷涂基本上都是用纯氧作助燃剂,氧气消耗大。例如:以丙烷、丙烯等作燃料的超音速火焰喷枪耗氧量超过3瓶/h，喷涂用料难以被有效控制和压缩，喷涂成本较高。在超音速火焰喷涂过程中也常常由于喷涂参数设置不合理造成枪管堵塞现象，枪管堵塞将直接导致喷涂过程中出现大熔滴现象，严重影响涂层质量，因此，如果不能有效调配各喷涂用料的供给量，精确控制喷涂系统的喷涂过程，将不利于超音速火焰喷涂技术的推广。同时，现有的超音速火焰喷涂由于管路设计、安装连接的不合理导致安全性能相对较低，且气体流量或者送粉流量的调控范围有限，不能够实现分级调控，给操作人员的调节带来了麻烦，调节所耗费的时间较差，操作效率较低。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种超音速火焰喷涂系统。本专利技术解决其技术问题采用以下技术方案来实现：一种超音速火焰喷涂系统，包括控制柜、执行系统、控制电路、罐组、冷水机、送粉器和喷涂枪，所述的控制柜前端上侧位置处设置有显示界面，控制柜前端下侧位置处设置有控制界面；所述的执行系统位于控制柜内部的上方，控制电路位于控制柜内部的下方；所述的罐组与执行系统之间通过管路相连接，冷水机与喷涂枪之间通过管路相连接，送粉器一侧通过管路与执行系统相连，送粉器另一侧通过管路与喷涂枪相连接，喷涂枪与执行系统之间通过管路相连接。所述的执行系统包括第一输送通道、第二输送通道、第三输送通道、第四输送通道和第五输送通道，所述第一输送通道、第二输送通道、第五输送通道分别接到喷涂枪上，所述第四输送通道接到第三输送通道上形成主气通道后接到喷涂枪上。第一输送通道用以输送氮气，第二输送通道用以输送氧气、第三输送通道用以输送丙烷，第四输送通道用以输送氢气，第五输送通道用以输送空气；在点火时，第四输送通道打开，第一输送通道、第二输送通道、第三输送通道、第五输送通道关闭，利用氢气输送至喷涂枪上进行点火；待点火完成后，第四输送通道关闭，第一输送通道、第二输送通道、第三输送通道、第五输送通道打开，即可进行超音速火焰喷涂加工。所述第一输送通道包括一号进气端口、二号出气端口、送粉器、一号电磁阀、四号压力控制器，所述一号进气端口通过管路与一号电磁阀的输入端相连，所述一号电磁阀的输出端通过管路与二号出气端口相连，所述二号出气端口通过管路与送粉器的入口相连，所述送粉器的出口通管路接到喷涂枪上，所述四号压力控制器通过管路接在一号进气端口与一号电磁阀的输入端之间。氮气从一号进气端口进入到第一输送通道内，接着利用一号电磁阀控制氮气的通断，在一号电磁阀打开状态下输出的氮气经过二号出气端口进入到送粉器，进而带动着粉粒一起输送到喷涂枪上，以满足喷涂加工的需求。所述第二输送通道包括二号进气端口、一号出气端口、一号阀组、一号压力表、一号压力控制器、一号针阀和一号流量计，所述二号进气端口通过管路与一号阀组的输入端相连，所述一号阀组的输出端与一号针阀相连，所述一号针阀通过管路与一号流量计相连，所述一号流量计通过管路接到一号出气端口上，所述一号出气端口通过管路接到喷涂枪上，所述一号压力表、一号压力控制器分别通过管路接入到一号阀组上。氧气从二号进气端口进入到第二输送通道内，接着经过一号阀组改变氧气流量的输送范围，实现了氧气流量的多级调节，以提高实际的调节效率，为操作人员的操控提供了便捷，并利用一号压力表、一号压力控制器检测氧气的压力，方便操作人员的观察，然后氧气经过一号针阀调节流量，并经过一号流量计显示输出流量后，从一号出气端口输送至喷涂枪上。所述第五输送通道包括五号进气端口、四号出气端口、三号阀组、三号压力表和三号压力控制器，所述五号进气端口通过管路与三号阀组的输入端相连，所述三号阀组的输出端通过管路与四号出气端口相连，所述四号出气端口通过管路接到喷涂枪上，所述三号压力表和三号压力控制器分别通过管路接到三号阀组上。空气从五号进气端口进入到第五输送通道内，接入输送到三号阀组内，以改变空气流量的输送范围，实现了空气流量的多级调节，以提高实际的调节效率，为操作人员的操控提供了便捷；利用三号压力表和三号压力控制器检测空气的压力以方便操作人员的观察，经过三号阀组调控后的空气从四号出气端口输送到喷涂枪上。所述第三输送通道包括三号进气端口、三号出气端口、二号阀组、二号压力表、二号压力控制器、二号针阀、二号流量计和梭阀，所述三号进气端口通过管路与二号阀组的输入端相连，所述二号阀组的输出端通过管路与二号针阀相连，所述二号针阀通过管路与二号流量计相连，所述二号流量计通过管路接到梭阀的输入端上，所述梭阀的输出端通过管路接到三号出气端口上，所述三号出气端口通过管路接到喷涂枪上，所述二号压力表、二号压力控制器分别通过管路接到二号阀组上。丙烷从三号进气端口进入到第三输送通道内，利用二号阀组对丙烷进行分级调控，以提高实际的调节效率，为操作人员的操控提供了便捷；利用二号压力表、二号压力控制器对丙烷的压力进行监控；从二号阀组输出的丙烷进入到二号针阀处进行流量调节，流量值显示在二号流量计上，然后丙烷输送至梭阀内，最后通过三号出气端口输送到喷涂枪上。所述第四输送通道包括四号进气端口、节流阀、单向阀和二号电磁阀，所述四号进气端口通过管路与二号电磁阀的输入端相连，所述二号电磁阀的输出端通过管路接到单向阀的入口上，所述单向阀的出口通过管路接到节流阀上，所述节流阀通过管路接到梭阀的输入端上。氢气从四号进气端口进入到第四输送通道内，利用二号电磁阀控制氢气的通断，并采用单向阀防止氢气的回流而引发的安全事故，提高了设备的安全性；通过节流阀可调节氢气的输出流量，经过调节后的氢气进入到梭阀后，可从三号出气端口输送到喷涂枪上，用以点火。梭阀的工作原理为：梭阀为两输入一输出式的结构，梭阀两个输入端都可与梭阀的输出端相同，两个输入端中的任一个有信号输入，输出端都可以输出，如果两个输入端都有信号输入，则先有信号的输入端或者信号压力高的输入端输送的气体可以从输出端输出，而另一个输入端则被堵住，只有当两个输入端都无信号输入时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超音速火焰喷涂系统，包括控制柜(31)、执行系统(32)、控制电路(33)、罐组(34)、冷水机(35)、送粉器(36)和喷涂枪(7)，其特征在于：所述的控制柜(31)前端上侧位置处设置有显示界面(311)，控制柜(31)前端下侧位置处设置有控制界面(312)；所述的执行系统(32)位于控制柜(31)内部的上方，控制电路(33)位于控制柜(31)内部的下方；所述的罐组(34)与执行系统(32)之间通过管路相连接，冷水机(35)与喷涂枪(7)之间通过管路相连接，送粉器(36)一侧通过管路与执行系统(32)相连，送粉器(36)另一侧通过管路与喷涂枪(7)相连接，喷涂枪(7)与执行系统(32)之间通过管路相连接；所述的执行系统(32)包括包括第一输送通道、第二输送通道、第三输送通道、第四输送通道和第五输送通道，所述第一输送通道、第二输送通道、第五输送通道分别接到喷涂枪(7)上，所述第四输送通道接到第三输送通道上形成主气通道后接到喷涂枪(7)上；其中：所述第一输送通道包括一号进气端口(1)、二号出气端口(4)、送粉器(5)、一号电磁阀(12)、四号压力控制器(30)，所述一号进气端口(1)通过管路与一号电磁阀(12)的输入端相连，所述一号电磁阀(12)的输出端通过管路与二号出气端口(4)相连，所述二号出气端口(4)通过管路与送粉器(5)的入口相连，所述送粉器(5)的出口通管路接到喷涂枪(7)上，所述四号压力控制器(30)通过管路接在一号进气端口(1)与一号电磁阀(12)的输入端之间；所述第二输送通道包括二号进气端口(2)、一号出气端口(3)、一号阀组(13)、一号压力表(14)、一号压力控制器(15)、一号针阀(16)和一号流量计(17)，所述二号进气端口(2)通过管路与一号阀组(13)的输入端相连，所述一号阀组(13)的输出端与一号针阀(16)相连，所述一号针阀(16)通过管路与一号流量计(17)相连，所述一号流量计(17)通过管路接到一号出气端口(3)上，所述一号出气端口(3)通过管路接到喷涂枪(7)上，所述一号压力表(14)、一号压力控制器(15)分别通过管路接入到一号阀组(13)上；所述第五输送通道包括五号进气端口(10)、四号出气端口(11)、三号阀组(27)、三号压力表(28)和三号压力控制器(29)，所述五号进气端口(10)通过管路与三号阀组(27)的输入端相连，所述三号阀组(27)的输出端通过管路与四号出气端口(11)相连，所述四号出气端口(11)通过管路接到喷涂枪(7)上，所述三号压力表(28)和三号压力控制器(29)分别通过管路接到三号阀组(27)上；所述第三输送通道包括三号进气端口(6)、三号出气端口(8)、二号阀组(18)、二号压力表(19)、二号压力控制器(20)、二号针阀(21)、二号流量计(22)和梭阀(23)，所述三号进气端口(6)通过管路与二号阀组(18)的输入端相连，所述二号阀组(18)的输出端通过管路与二号针阀(21)相连，所述二号针阀(21)通过管路与二号流量计(22)相连，所述二号流量计(22)通过管路接到梭阀(23)的输入端上，所述梭阀(23)的输出端通过管路接到三号出气端口(8)上，所述三号出气端口(8)通过管路接到喷涂枪(7)上，所述二号压力表(19)、二号压力控制器(20)分别通过管路接到二号阀组(18)上；所述第四输送通道包括四号进气端口(9)、节流阀(24)、单向阀(25)和二号电磁阀(26)，所述四号进气端口(9)通过管路与二号电磁阀(26)的输入端相连，所述二号电磁阀(26)的输出端通过管路接到单向阀(25)的入口上，所述单向阀(25)的出口通过管路接到节流阀(24)上，所述节流阀(24)通过管路接到梭阀(23)的输入端上。...

【技术特征摘要】
1.一种超音速火焰喷涂系统，包括控制柜(31)、执行系统(32)、控制电路(33)、罐组(34)、冷水机(35)、送粉器(36)和喷涂枪(7)，其特征在于：所述的控制柜(31)前端上侧位置处设置有显示界面(311)，控制柜(31)前端下侧位置处设置有控制界面(312)；所述的执行系统(32)位于控制柜(31)内部的上方，控制电路(33)位于控制柜(31)内部的下方；所述的罐组(34)与执行系统(32)之间通过管路相连接，冷水机(35)与喷涂枪(7)之间通过管路相连接，送粉器(36)一侧通过管路与执行系统(32)相连，送粉器(36)另一侧通过管路与喷涂枪(7)相连接，喷涂枪(7)与执行系统(32)之间通过管路相连接；所述的执行系统(32)包括第一输送通道、第二输送通道、第三输送通道、第四输送通道和第五输送通道，所述第一输送通道、第二输送通道、第五输送通道分别接到喷涂枪(7)上，所述第四输送通道接到第三输送通道上形成主气通道后接到喷涂枪(7)上；其中：所述第一输送通道包括一号进气端口(1)、二号出气端口(4)、送粉器(5)、一号电磁阀(12)、四号压力控制器(30)，所述一号进气端口(1)通过管路与一号电磁阀(12)的输入端相连，所述一号电磁阀(12)的输出端通过管路与二号出气端口(4)相连，所述二号出气端口(4)通过管路与送粉器(5)的入口相连，所述送粉器(5)的出口通管路接到喷涂枪(7)上，所述四号压力控制器(30)通过管路接在一号进气端口(1)与一号电磁阀(12)的输入端之间；所述第二输送通道包括二号进气端口(2)、一号出气端口(3)、一号阀组(13)、一号压力表(14)、一号压力控制器(15)、一号针阀(16)和一号流量计(17)，所述二号进气端口(2)通过管路与一号阀组(13)的输入端相连，所述一号阀组(13)的输出端与一号针阀(16)相连，所述一号针阀(16)通过管路与一号流量计(17)相连，所述一号流量计(17)通过管路接到一号出气端口(3)上，所述一号出气端口(3)通过管路接到喷涂枪(7)上，所述一号压力表(14)、一号压力控制器(15)分别通过管路接入到一号阀组(13)上；所述第五输送通道包括五号进气端口(10)、四号出气端口(11)、三号阀组(27)、三号压力表(28)和三号压力控制器(29)，所述五号进气端口(10)通过管路与三号阀组(27)的输入端相连，所述三号阀组(27)的输出端通过管路与四号出气端口(11)相连，所述四号出气端口(11)通过管路接到喷涂枪(7)上，所述三号压力表(28)和三号压力控制器(29)分别通过管路接到三号阀组(27)上；所述第三输送通道包括三号进气端口(6)、三号出气端口(8)、二号阀组(18)、二号压力表(19)、二号压力控制器(20)、二号针阀(21)、二号流量计(22)和梭阀(23)，所述三号进气端口(6)通过管路与二号阀组(18)的输入端相连，所述二号阀组(18)的输出端通过管路与二号针阀(21)相连，所述二号针阀(21)通过管路与二号流量计(22)相连，所述二号流量计(22)通过管路接到梭阀(23)的输入端上，所述梭阀(23)的输出端通过管路接到三号出气端口(8)上，所述三号出气端口(8)通过管路接到喷涂枪(7)上，所述二号压力表(19)、二号压力控制器(20)分别通过管路接到二号阀组(18)上；所述第四输送通道包括四号进气端口(9)、节流阀(24)、单向阀(25)和二号电磁阀(26)，所述四号进气端口(9)通过管路与二号电磁阀(26)的输入端相连，所述二号电磁阀(26)的输出端通过管路接到单向阀(25)的入口上，所述单向阀(25)的出口通过管路接到节流阀(24)上，所述节流阀(24)通过管路接到梭阀(23)的输入端上。2.根据权利要求1所述的一种超音速火焰喷涂系统，其特征在于：所述控制电路包括可编程逻辑控制器(37)、数字量输入输出模块(38)、主线电路(39)、弱电端子组(40)、强电端子组(41)、警报器模块(42)、电机执行模块(43)和开关组(44)；其中：所述主线电路(39)中有火线、零线和整流器(4d)，所述火线上依次设有火线开关(Q1)、第一限流保护器(FR1)、第二急停继电器强电端子(KM2)和第二十三继电器强电端子(C23)，所述零线上依次设有零线开关(Q2)、第三急停继电器强电端子(KM3)、第二十四继电器强电端子(C24)，所述第二十三继电器强电端子(C23)和第二十四继电器强电端子(C24)均与整流器(4d)相连，所述整流器(4d)的输出端连接有一号电机(M1)，所述第二急停继电器强电端子(KM2)的正极接有风扇(4a)，所述风扇(4a)的负极接在第三急停继电器强电端子(KM3)的负极上，所述风扇(4a)的正极还依次接有第一急停继电器强电端子(KM1)和急停灯(L1)，所述急停灯(L1)的负极接在风扇(4a)的负极上；所述弱电端子组(40)内设有第一继电器弱电端子(K1)、第二继电器弱电端子(K2)、第三继电器弱电端子(K3)、第四继电器弱电端子(K4)、第五继电器弱电端子(K5)、第六继电器弱电端子(K6)、第七继电器弱电端子(K7)、第八继电器弱电端子(K8)、第九继电器弱电端子(K9)、第十继电器弱电端子(K10)、第十一继电器弱电端子(K11)、第十二继电器弱电端子(K12)、第十三继电器弱电端子(K13)和第十四继电器弱电端子(K14)，弱电端子组(40)内各继电器弱电端的负极均分别连接在第三急停继电器强电端子(KM3)的正极、强电端子组(41)的负极、电机执行模块(43)的负极和警报器模块(42)的负极；所述开关组(44)内设有一号旋转开关(S1)、一号常开触点开关(S2)、二号常开触点开关(S3)、三号常开触点开关(S4)、四号常开触点开关(S5)、五号常开触点开关(S6)、六号常开触点开关(S7)、二号旋转开关(S8)、三号旋转开关(S9)、四号旋转开关(S10)、五号旋转开关(S11)、六号旋转开关(S12)、水压传感器正极接线端(8a)和水压传感器负极接线端(8b)；所述可编程逻辑控制器(37)的CPU为西门子的CPU224，可编程逻辑控制器(37)的L1引脚接在风扇(4a)的正极，可编程逻辑控制器(37)的N引脚接在风扇(4a)的负极，可编程逻辑控制器(37)的1L、2L、3L引脚和数字量输入输出模块(38)的1L引脚均接在第二十三继电器强电端子(C23)的正极，可编程逻辑控制器(37)的Q0.0引脚、Q0.1引脚、Q0.2引脚、Q0.3引脚、Q0.4引脚、Q0.5引脚、Q0.6引脚、Q0.7引脚、Q1.0引脚、Q1.1引脚分别对应连接在第一继电器弱电端子(K1)、第二继电器弱电端子(K2)、第三继电器弱电端子(K3)、第四继电器弱电端子(K4)、第五继电器弱电端子(K5)、第六继电器弱电端子(K6)、第七继电器弱电端子...

【专利技术属性】
技术研发人员：程敬卿，薛卫昌，
申请(专利权)人：芜湖鼎瀚再制造技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34