СОПЛО ОГНЕСТРУЙНОГО ИНСТРУМЕНТА Российский патент 1998 года по МПК B05B7/20 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для получения покрытий разного функционального назначения, в том числе износостойких, коррозионностойких, термостойких, или может быть использовано в качестве источника тепла для локального нагрева участков поверхности или для резки металлических и неметаллических материалов, например гранита и железобетона.

Известно сопло для плазменной грелки, содержащее корпус с центральным каналом для плазменной струи, штуцером для подачи напыляемого материала и насадку с кольцевой камерой для защитного газа /А.С. N 656659, кл. B 05 B 7/20, 1976 г./.

Недостатком этого сопла является то, что оно не создает струи, равномерной по скорости и температуре, а также распределению напыляемого материала по поперечному сечению, и, следовательно, получить слой покрытия, равномерного по толщине, прочности покрытия и прочности сцепления покрытия с подложкой, невозможно.

Все это не обеспечивает получение слоя напыляемого материала, равномерного по механическим характеристикам, в направлении от центра к периферии напыляемого участка покрытия.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является получение слоя покрытия, равномерного по толщине, прочности покрытия и прочности сцепления покрытия с подложкой.

Поставленная задача решается за счет того, что кольцевая камера для защитного газа выполнена в виде кольцевой камеры сгорания с тангенциально расположенными отверстиями для подачи топлива и окислителя, имеющей выход в удлинительную трубу с кольцевым диффузором с внешней поверхностью, параллельной и равной по диаметру удлинительной трубе, а образующая внутренней конической поверхности кольцевого диффузора пересекается с осью центрального канала на удалении 0,8 - 1,5 диаметра внешней поверхности кольцевого диффузора в полости удлинительной трубы.

Экспериментально установлено, что для получения слоя покрытия, равномерного по толщине, прочности покрытия и прочности сцепления покрытия с подложкой,
внешняя поверхность диффузора кольцевой камеры сгорания должна быть параллельна и равна по диаметру удлинительной трубе,
образующая внутренней конической поверхности кольцевого диффузора должна пересекаться с осью центрального канала на удалении Q = 0,8 - 1,5 диаметра внешней поверхности диффузора в полости удлинительной трубы.

Если хотя бы одно из этих условий не выполняется, задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, не достигается.

На чертеже показано сопло, общий вид.

Сопло входит в соединение с огнеструйным инструментом 1, который содержит диффузор 2. Ось огнеструйного инструмента одновременно является осью сопла. Сопло состоит из корпуса 3, в котором выполнена кольцевая камера сгорания 4 с тангенциально расположенными отверстиями 5 для подачи топлива и окислителя.

Отверстия расположены диаметрально. Количество отверстий всегда четное. Одно из этих отверстий 5 показано на рисунке.

Камера сгорания сообщается с полостью удлинительной трубы диффузором. Внешняя поверхность кольцевого диффузора 6 параллельна внутренней поверхности удлинительной трубы 8, т.е. внутренняя поверхность удлинительной трубы является продолжением внешней поверхности диффузора кольцевой камеры сгорания. Образующая внутренней конической поверхности кольцевого диффузора 7 пересекается с осью центрального канала на удалении Q = 0,8 - 1,5 диаметра внешней поверхности диффузора в полости удлинительной трубы.

Сопло работает следующим образом.

После включения огнеструйного инструмента и получения устойчивого факела, проходящего по центральному каналу, в кольцевую камеру сгорания подают топливо и окислитель.

Смесь загорается от основного факела.

Регулируя подачу топлива и окислителя, получают факел, выходящий из удлинительной трубы и заполняющий всю рабочую площадь трубы. После подачи напыляемого материала по каналу 9 визуально определяют количество нанесенного покрытия.

Покрытие должно иметь резко очерченные границы, и его толщина не должна уменьшаться от центра к периферии.

Применение сопла, особенно для легких материалов напыления позволит решить актуальную задачу получения защитных антикоррозионных покрытий без операции дополнительного нагрева для создания диффузионного слоя. Диффузионный слой при использовании сопла образуется за счет кинетической энергии частиц и их температуры нагрева в факеле удлинительной трубы.

Изобретение относится к оборудованию для получения покрытий разного функционального назначения, в том числе износостойких, коррозионностойких, термостойких, или может быть использовано в качестве источника тепла для локального нагрева участков поверхности или для резки металлических или неметаллических материалов, например гранита, железобетона. В соответствии с изобретением сопло снабжено кольцевой камерой сгорания, имеющей выход на торец сопла в виде параллельной и равной по диаметру удлинительной трубы, а образующая внутренней конической поверхности кольцевого диффузора пересекается с осью центрального канала на удалении 0,8 - 1,5 диаметра внешней поверхности диффузора в полости удлинительной трубы. 1 ил.

Сопло огнеструйного инструмента, содержащее корпус с кольцевой камерой и центральным каналом, отличающееся тем, что сопло снабжено кольцевой камерой сгорания с тангенциальной подачей топлива и окислителя, имеющей выход на торец сопла в виде кольцевого диффузора с внешней поверхностью, параллельной и равной по диаметру удлинительной трубе, а образующая внутренней конической поверхности кольцевого диффузора пересекается с осью центрального канала на удалении 0,8 - 1,5 диаметра внешней поверхности диффузора в полости удлинительной трубы.