可互换的等离子体喷嘴接口制造技术

本发明专利技术提供了用于提供用于互换每个与特定的等离子体羽状物特性关联的多种等离子体形成喷嘴的机械位置、机械定向、电连接、和水腔室密封装置的标准接口。通过提供标准的外部喷嘴构造和等离子体枪上的喷嘴夹紧组件使得多种喷嘴构造（给出不同的等离子体流的性质）能够容易地与相同的装置一起使用对于现有的设计改进喷嘴接附的灵活性。喷嘴结合到插座形成用于冷却液体从等离子体枪流动通过喷嘴到达等离子体枪内的返回路径的通道并且形成等离子体枪和喷嘴之间的电接触。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及用于粉末材料的热喷射的装备。更特定地，本发 明涉及用于与热喷射等离子体枪一起使用的可互换的喷嘴接口 。
技术介绍
多种热喷射涂层已经被用于保护不同类型的部件。涂层可以提供不 同的好处，诸如抵抗磨损、延缓腐蚀、控制间隙、补救磨损的部件、抵 抗高温和/或增强电性质。这些好处可以基于涂层材料类型和这些材料如 何施加不同。本专利技术的主题属于的 一组喷射涂层特別地为那些经由等离 子体喷射过程施加的。此过程已经在许多工业中用于施加许多不同类型 的涂层。每种材料涂层规格需要传递到粉粒以实现在零件上的需要的材料 性质的特定的范围的速度和温度。改进在热喷射涂层的输送中的 一致性 和效率仍然是工业内普遍的目标。由于用等离子体枪能够实现宽范围的参数，此基本的工具已经被用 作喷射涂层工业中的处理工具。任何等离子体枪的关键元素为喷嘴几何 结构。喷嘴几何结构的变化能够允许等离子体枪从相同的基础的装备提 供不同温度和速度的涂层性质。当操作者需要施加不同类型的喷射涂层 时，他们经常必须使用不同的喷嘴。从而，具有可互换的喷嘴的单一的 等离子体枪能够适应多种用途并且潜在地提供对于具有固定的喷嘴几 何结构的枪的重大的装备成本节约。 一般地，现有技术的喷射枪和喷嘴 构造的设计通常没有考虑喷嘴可互换性。现有技术的构造还使得操作者 可能经常需要改变喷射枪自身。然而，存在许多能够证明替换等离子体枪喷嘴的挑战性的因素。等离子体喷射枪必须执行数个不同的功能，以便实现成功的涂层过程。那 些功能包括正确地对准喷射喷嘴以及密封等离子气体流动通过的通 道。而且，需要在喷射过程期间冷却枪喷嘴以防止过热。所以，围绕喷 嘴区域密封的冷却剂的正确的流动和冷却路径的足够的密封是重要 的。还需要喷嘴和等离子体枪之间的电连接以用作等离子体电弧电流的 返回路径。必须实现机械位置、电连接和水腔室密封装置的精确的定向 以获得希望的喷射特性。将确保全部等离子体枪部件与每个可互换的喷嘴的正确的定向同 时最小化人为误差的风险的用于每个喷嘴的标准接口对于喷射涂层工 业是有利的。最佳的定向能够扩展单一 的热喷射等离子体枪的性能的范 围。从而，本
中还需要提供用于宽范围的喷嘴几何结构的最佳 的、有效的和可重复的喷嘴连接的热喷射等离子体枪的标准喷嘴接口 。
技术实现思路
本专利技术通过提供用于提供用于交换每个与特定的等离子体羽状物 特性关联的多种等离子体形成喷嘴的机械位置、机械定向、电连接、和 水腔室密封装置的标准接口满足前面提到的需求。通过提供标准的外部 喷嘴构造和等离子体枪上的喷嘴夹紧组件，使得多种喷嘴构造(给出不 同的等离子体流的性质)能够容易地与相同的装置一起使用，对于现有 的设计改进了喷嘴接附的灵活性。接口用作将可互换的喷嘴配合到热喷射等离子体枪主体的通用的 机械方法。喷嘴可以定位为使得运载等离子体流的枪主体和喷嘴的配合 的孔腔对直以形成连续地对准的腔室。在装配好的构造中，可以/人枪主 体运载水流通过喷嘴并且返回到返回水流通道。而且，接口提供充足的容量以在枪主体和喷嘴之间通过高达300伏特的高达800安培的电流。 通过接口的实际功率将根据要喷射的特定的材料和希望的涂层特性变 化。在本专利技术的一个实施例中，提供了用于热喷射等离子体枪和可互换 的喷嘴插头的接口。接口包括等离子体4仓上的插座，插座至少部分地由 导电材料制造并且具有面区段和从所述等离子体^T内延伸到面区^殳的 第一圆柱形孔腔。喷嘴插头由导电材料制造并且具有配合的端区段、远 端区段、和从配合的端区段延伸到远端区段的第二圆柱形孔腔。接口还包括用于将配合的端区段机械地固定到面区段的等离子体枪上的夹紧 组件。当结合时，配合的端区段和面区段对准第一圆柱形孔腔和第二圆 柱形孔腔，以便形成用于等离子体气体从第 一 圆柱形孔腔流动通过第二 圓柱形孔腔的连续的通路，形成用于冷却液体从等离子体枪流动通过喷 嘴插头并且到达等离子体枪内的返回路径的通道，并且形成等离子体枪 和喷嘴插头之间的电接触。另 一 个实施例提供用于与具有包括面部分和等离子体出口的喷嘴 插头插座的等离子体枪一起使用的可互换的喷嘴。喷嘴包括由导电材料 制造并且具有配合的端区段、远端区段、和从配合的端区段延伸到远端 区段的圆柱形孔腔的喷嘴插头。喷嘴插头构造为用于形成与等离子体枪 的接口，其中，配合的端区段和面部分结合以对准圆柱形孔腔和等离子 体出口 ，形成用于等离子体气体从等离子体枪流动通过圆柱形孔腔的连 续的通路。配合的端区段和面部分的结合还形成用于冷却液体从等离子 体枪流动通过喷嘴并且到达等离子体枪内的返回路径的通道并且形成 等离子体枪和喷嘴之间的电接触。在另 一个实施例中，提供了形成在等离子体枪和可互换的喷嘴之间 的接口的方法。方法包括提供具有喷嘴插头插座和夹紧组件的等离子体 枪的步骤，插座至少部分地由导电材料制造，插座具有面区段和从所述 等离子体枪内延伸到所述面区段的第 一 圆柱形孔腔。另 一个步骤包括提 供由导电材料制造并且具有配合的端区段、远端区段、和从配合的端区 段延伸到远端区段的圆柱形孔腔的喷嘴插头。方法还包括用夹紧组件将 配合的端区段固定到面部分，其中，配合的端区段和面部分结合以对准 圆柱形孔腔和等离子体出口，形成用于等离子体气体流动的通路，形成 用于冷却液体从等离子体枪流动通过喷嘴插头的通道，并且形成等离子 体枪和喷嘴插头之间的电接触。本专利技术的附加的特征将在接下来的描述中陈述，并且将部分地乂人描 述中变明显，或者可以通过实践本专利技术了解。可以依靠在下文中特别地 指出的器械和组合实行和获得本专利技术的特征。附图说明被包括以提供对本专利技术的更进一步的理解并且加入并且构成本说 明书的 一部分的附图示出了本专利技术的实施例并且与描述一起用作解释本专利技术的原理。在附图中图1提供了合并根据本专利技术的喷嘴接口的等离子体枪的三维透视图；图2为根据本专利技术的实施例的结合的喷嘴接口的截面视图； 图3为根据本专利技术的实施例的喷嘴插头接口的截面视图； 图4A提供了示出了根据本专利技术的一个实施例的喷嘴插头的出口端 的透一见图；图4B提供了示出了根据本专利技术的一个实施例的喷嘴插头的配合的 端的透一见图；图4C提供了根据本专利技术的 一个实施例的喷嘴插头的正视图； 图4D提供了根据本专利技术的 一个实施例的喷嘴插头的侧视图；及 图5为根据本专利技术的实施例的等离子体枪主体接口的截面视图。具体实施方式现在详细参考本专利技术的优选的实施例，附图中示出了本专利技术的优选 的实施例的示例。图1提供了合并根据本专利技术的喷嘴接口的等离子体枪的三维透视 图。等离子体枪20为用于喷射处于熔化状态的粉末材料，特别是用于 工件表面的涂层的设备。等离子体枪20可以为级联的、多电弧等离子 体枪或其它等离子体枪。等离子体依靠枪20内部的喷灯形成并且被引 导通过内部等离子体通道(在图2中示出为参考符号ll)到达出口喷嘴 1。等离子体枪20包括插座组件(参考符号10,图5)以接收喷嘴1。 如将参考图2更加详细地描述的，通过夹紧组件3在插座组件10处将 喷嘴1固定到枪20。喷嘴1为可互换的零件并且能够通过释放夹紧组件 3从插座组件IO移除。在图l所示的实施例中，喷嘴1在等离子体流到达粉末喷射器8之 前终止。然而，可以改变喷嘴构造，例如，使得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于热喷射等离子体枪和可互换的喷嘴插头的接口，其包括：　　　　所述等离子体枪上的插座，所述插座至少部分地由导电材料制造并且具有面区段和从所述等离子体枪内延伸到所述面区段的第一圆柱形孔腔；　　　　所述喷嘴插头由导电材料制造并且具有配合的端区段、远端区段、和从所述配合的端区段延伸到所述远端区段的第二圆柱形孔腔；及　　　　用于将所述配合的端区段机械地固定到所述面区段的所述等离子体枪上的夹紧组件，　　　　其中，当结合时，所述配合的端区段和所述面区段适合（ａ）对准所述第一圆柱形孔腔和所述第二圆柱形孔腔，以便形成用于等离子体气体从所述第一圆柱形孔腔流动通过所述第二圆柱形孔腔的连续的通路，（ｂ）形成用于冷却液体从所述等离子体枪流动通过所述喷嘴插头并且到达所述等离子体枪内的返回路径的通道，并且（ｃ）形成所述等离子体枪和所述喷嘴插头之间的电接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D霍利，RJ莫尔兹，
申请(专利权)人：苏舍美特科美国公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]