一种多级同步混粉器及热喷涂装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多级同步混粉器及热喷涂装置，它解决了现有技术中混粉器混合均匀度差的问题，具有混合均匀，而且能实现不同比例配合的有益效果，其方案如下：一种多级同步混粉器，包括第一级混粉器，开有若干进粉口，且第一级混粉器设置进气口；第二级混粉器，设于第一级混粉器的出口，且第二级混粉器的入口处设置变直径通道以加速粉末流，第二级混粉器内部还设有与变直径通道连通的混合通道，混合通道内能通入设定压力的气体，气体被送入至混合通道入口处，以使粉末流与设定压力的气体在混合通道入口处相遇，迅速充满混合通道的入口处。

【技术实现步骤摘要】
一种多级同步混粉器及热喷涂装置
本专利技术涉及喷涂领域，特别是涉及一种多级同步混粉器及热喷涂装置。
技术介绍
热喷涂技术是利用某种热源将喷涂材料迅速加热，使喷涂材料以熔融或者半熔融状态喷溅到待加工的零件表面，以形成表面涂层的加工技术。传统的热喷涂材料有粉状、带状、丝状或棒状，其中，以使用粉状材料的热喷涂技术应用最为广泛。渐变涂层是一种非均质涂层，适用于冲蚀环境下工作的复杂型面工件。冲蚀粒子在不同冲击角度下对零件表面的损伤效果截然不同，当曲面的受冲击范围大、冲击角度变化范围较大时，传统的均质涂层就无法满足整个表面的抗冲蚀强度要求。因此，需要根据同一曲面的不同受冲击区域对应进行喷涂设计。这种渐变涂层可以用于抗冲蚀曲面的强化以及损坏后的修复再制造，能够实现同一曲面中不同区域的喷涂调控，拥有广阔的应用前景。但是，传统的热喷涂制备一般是均质涂层，单次制备的喷涂材料比例固定成分均一，在喷涂过程中，无法根据待喷涂表面不同区域的配比要求进行调控。虽然，现在应用的双路双喷枪的热喷涂制备系统能够在一定程度上解决这一问题，但是由于两种管路内的材料密度不同，粉末从喷枪喷出之后，在到达零件表面之后会不可避免产生分层的现象，导致混合的不够充分从而影响涂层质量。综上，现有热喷涂喷技术中，仍缺乏有效的解决方案。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种多级同步混粉器，通过多次气体的入射，能实现不同种类粉末的混合均匀，混合效果好，而且因进粉口的单独设置，可实现比例的调整，有利于提高渐变涂层制备的工作效率。一种多级同步混粉器的具体方案如下：一种多级同步混粉器，包括：第一级混粉器，开有若干进粉口，且第一级混粉器设置进气口；第二级混粉器，设于第一级混粉器的出口，且第二级混粉器的入口处设置变直径通道以加速粉末流，第二级混粉器内部还设有与变直径通道连通的混合通道，混合通道内能通入设定压力的气体，气体被送入至混合通道入口处，以使粉末流与设定压力的气体在混合通道入口处相遇，迅速充满混合通道的入口处，混合后的粉末流通过第二级混粉气的出粉口排出。上述的混粉器，通过第一级混粉器，不同种类或相同种类的粉末分别以设定的速度被喷入，在第一级混粉器内实现初步混合，通过进气口气体进入后由利于对粉末进行二次加速，通过第二级混粉器的变直径通道实现再一次加速，然后在混合通道内粉末流与被注入的气体相遇，便于粉末以喷洒的方式迅速充满混合通道的入口，最终通过混合通道出口喷出，整个过程中多次喷入设定压力的气体，充分有利于粉末的混合均匀，当该混粉器用于渐变喷涂时，每一层都能保证喷涂均匀。进一步地，所述混合通道呈螺旋状布置于所述的第二级混粉器内，通过螺旋状的混合通道，使得粉末流进一步产生涡流，有利于粉末混合更加均匀。进一步地，所述混合通道底部设于第二级混粉器的末端，第二级混粉器的末端设置与所述混合通道连通的出粉口，将粉末送到喷枪处喷出。进一步地，所述第二级混粉器设置用于通入所述设定压力的气体的中心通道，中心通道与所述的混合通道入口连通，且中心通道设置与混合通道中部连通的通孔；通过通孔的设置，设定压力的气体可以再一次进入到混合通道内，对粉末流进一步加速同时加剧内部的涡流，使得混合更加均匀，一些实施例中，通孔端面为斜面，斜面与中心通道的长轴线倾斜设置。而且，第二级混粉器侧部设置与中心通道相通的通气口，通气口设于第二级混粉器的下半段，通气口内通入的气体压力值小于所述进气口处通入的气体压力值，且进气口通入的气体压力值小于进粉口处粉末被送入的压力值以便于进料；或者，所述第二级混粉器端部设置端盖，所述变直径通道设于端盖内，且变直径通道从入口处至出口处逐渐缩径，即端盖内部的变直径通道直径逐渐减小，以进一步对粉末流进行加速。进一步地，所述第二级混粉器的顶部设置至少一个超声振子，在一些实施例中，超声振子有多个，并且均匀布置于第二级混粉器顶端，从而引起混合通道内部气流及粉末的振动，让粉末无法在混合通道底部停留。进一步地，第一级混粉器加工有螺旋导槽，所述进气口、所述进粉口分别与螺旋导槽连通，螺旋导槽起到导流的作用，使得进入第一级混粉器的粉末流可以在螺旋导槽的作用下形成自转涡流，并且在第一级混粉器的空腔内进行初步混合。进一步地，为了便于对喷涂进行控制，所述混合通道出口的横向截面面积为第二级混粉器末端面积的1/2-1，可以相对减慢粉末的输出速度，从而方便控制输出的速度。进一步地，混合通道的螺旋升角(螺旋通道与水平面之间的夹角)满足如下公式：Gsinα＞f式中G为粉末颗粒所受的重力，α为混合通道的螺旋升角，f为粒子与混合通道表面之间的摩擦力。进一步地，所述第一级混粉器混粉器的顶部设置顶部进粉口，第一级混粉器混粉器的侧部设置至少一个侧部进粉口，第一级混粉器混粉器的侧部在侧部进粉口的内侧设置所述的进气口，进气口与送气部件连接，第一级混粉器侧面的进粉口和进气口沿第一级混粉器的轴线倾斜布置，两个进粉口位于上半部分，进气口位于下半部分。在一些实施例中，送气部件为气泵，且进粉口、进气口均沿着螺旋导槽的切线方向设置，这样从进气口进入的气体以切线方式进入到螺旋导槽内，有利于粉末的进一步混合。进一步地，所述第一级混粉器混粉器插入至所述第二级混粉器混粉器的顶部并连接，第二级混粉器混粉器顶部设置凸边，第一级混粉器混粉器尺寸小于第二级混粉器的尺寸，第一级混粉器混粉器的出口卡入第二级混粉器混粉器凸边内，并通过螺栓螺母实现第一级混粉器与第二级混粉器的连接，且超声振子设于凸边的侧部；或者，在一些实施例中，所述第二混粉器通过中间混粉器与所述的第一级混粉器连接，中间混粉器内部设置中间混合通道，中间混合通道的形式不做限制。为了克服现有技术的不足，本专利技术还提供了一种热喷涂装置，采用所述的一种多级同步混粉器，部分进粉口与第一送粉器连接，部分进粉口与第二送粉器连接，为了实现渐变喷涂，需要在每次喷涂之前，调整粉末的比例，按照比例的设定，将不同粉末通过不同的进粉口注入到混粉器混粉器内，第二级混粉器的出粉口与喷枪连接，通过喷枪实现喷涂，能实现渐变喷涂，而且有效保证喷涂质量。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)本专利技术通过不同进粉口的设置，不仅可以实现不同种类粉末的混合，也可以根据配比要求，不同比例的粉末被送入进粉口在混粉器内进行混合均匀，从而有利于实现渐变喷涂，且保证了渐变喷涂的质量。2)本专利技术通过第一级混粉器内螺旋导槽的设置，粉末在螺旋导槽内产生自转涡流，通过进气口送入气体，便于对粉末进行加速。3)本专利技术通过变直径通道的设置，便于对粉末流进行加速。4)本专利技术通过螺旋状混合通道和中心通道的设置，便于粉末以喷洒的方式产生流动，对粉末进行二次混合，充分提高了混合均匀度，并通过通孔的设置，进一步对加速粉末流内部的涡流，混合更加均匀。5)本专利技术通过超声振子的设置，可以有效地防止粉末在混合通道底面的沉积。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是本专利技术多级同步混粉器的结构示意图；图2是本专利技术第二级混粉器混粉器内粉末喷洒示意图；图3是本专利技术第二级混粉器整体结构示意图；图4是本专利技术第一级混粉器剖面示意图；图5是本专利技术第二级混粉器剖面示意图；图6是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级同步混粉器，其特征在于，包括：第一级混粉器，开有若干进粉口，且第一级混粉器设置进气口；第二级混粉器，设于第一级混粉器的出口，且第二级混粉器的入口处设置变直径通道以加速粉末流，第二级混粉器内部还设有与变直径通道连通的混合通道，混合通道内能通入设定压力的气体，气体被送入至混合通道入口处，以使粉末流与设定压力的气体在混合通道入口处相遇，迅速充满混合通道的入口处，混合后的粉末流通过第二级混粉气的出粉口排出。

【技术特征摘要】
1.一种多级同步混粉器，其特征在于，包括：第一级混粉器，开有若干进粉口，且第一级混粉器设置进气口；第二级混粉器，设于第一级混粉器的出口，且第二级混粉器的入口处设置变直径通道以加速粉末流，第二级混粉器内部还设有与变直径通道连通的混合通道，混合通道内能通入设定压力的气体，气体被送入至混合通道入口处，以使粉末流与设定压力的气体在混合通道入口处相遇，迅速充满混合通道的入口处，混合后的粉末流通过第二级混粉气的出粉口排出。2.根据权利要求1所述的一种多级同步混粉器，其特征在于，所述混合通道呈螺旋状布置于所述的第二级混粉器内。3.根据权利要求1所述的一种多级同步混粉器，其特征在于，所述混合通道底部设于第二级混粉器的末端，第二级混粉器的末端设置与所述混合通道连通的出粉口。4.根据权利要求1所述的一种多级同步混粉器，其特征在于，所述第二级混粉器设置用于通入所述设定压力的气体的中心通道，第二级混粉器侧部设置与中心通道相通的通气口，通气口内通入的气体压力值小于所述进气口处通入的气体压力值；中心通道与所述的混合通道入口连通，且中心通道设置与混合通道中部连通的通孔；或者，所述第二级混粉器端部设置端盖，所述变直径通道设于端盖内，且变直径通道从入口处至出口处逐渐缩径。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李燕乐，王梓鉴，成梓楠，李方义，李剑峰，鹿海洋，杜际雨，李振，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37