一種三陰極等離子噴槍的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種三陰極等離子噴槍，包括絕緣主體、送粉管、陰極、陰極載體、冷卻夾套、陽極、陽極載體、陶瓷絕緣體、噴嘴、噴嘴載體、氣管、進水管和出水管；冷卻夾套套設在陽極載體上；噴嘴載體、陶瓷絕緣體固定在冷卻夾套上；噴嘴設置在噴嘴載體的中心，陽極設置在陽極載體的中心；陽極的周部斜設有三個陽極通道，絕緣載體的周部斜設有三個陰極載體，陰極載體的中心設置有陰極，陰極等距且相對于主軸中心線成120度角，陰極和陽極通道的中心延長線匯聚于主軸中心線上，陰極與陽極通道之間設置有間隙；進水管設置在冷卻夾套上，出水管設置在陰極載體上，氣管設置在絕緣主體的圓周上，送粉管設置在絕緣主體的后端。
【專利說明】
一種三陰極等離子噴槍
技術領域
[0001]本實用新型涉及等離子噴涂技術領域，具體地說涉及一種三陰極等離子噴槍。
【背景技術】
[0002]在當今科技和工業迅猛發展的大環境下，尤其是航空航天事業的迅速發展，對提高金屬材料的性能、延長儀器設備中零部件的使用壽命提出了越來越高的要求。而且這兩個方面的要求又面臨高性能結構材料成本逐年上升的問題。近年來，表面工程發展很快，尤其是熱噴涂技術獲得了巨大的進展，為解決上述問題提供了一種新的方法。
[0003]真空等離子噴涂又稱低壓等離子噴涂，是在低于大氣壓的低真空的密閉空間里進行的等離子噴涂，被廣泛用于制造功能性涂層，如用于發動機葉片等部件在高溫腐蝕環境的熱防護涂層。目前，真空等離子噴涂是由真空等離子噴涂設備來完成的，其中三陰極等離子噴槍是真空等離子噴涂設備的一種，但目前現有技術的三陰極等離子噴槍產生的等離子射流火焰均勻性不好，無法使注入的粒子得到均勻的加熱，每個陰極對應的陽極弧根會在切向及軸向上產生運動，造成等離子體流的不穩定，噪聲高，另外噴槍的使用壽命短，粉末材料的加熱效果不好，噴涂后噴涂表面不均勻，質量不好，效率低。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于針對上述現有技術的缺陷，提供一種三陰極等離子噴槍，克服現有技術的噴槍等離子體流不穩定、噪聲高、使用壽命短、粉末材料的加熱效果不好、噴涂后噴涂表面不均勻、質量不好、效率低的缺陷。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是:
[0006]—種三陰極等離子噴槍，包括絕緣主體、送粉管、陰極、陰極載體、冷卻夾套、具有中心通孔的陽極、陽極載體、具有中空內腔的陶瓷絕緣體、具有喇叭形內腔的噴嘴、噴嘴載體、可以導入工作氣體的氣管、進水管和出水管;所述冷卻夾套套設在陽極載體前端的周部上并固定連接;所述冷卻夾套的前方依次設置有陶瓷絕緣體、噴嘴載體，所述噴嘴載體位于三陰極等離子噴槍的最前端，所述噴嘴載體、陶瓷絕緣體通過螺栓連接固定在冷卻夾套上；所述陽極載體的后端設置有絕緣主體并固定連接，所述絕緣主體、冷卻夾套、陽極載體、陶瓷絕緣體、噴嘴載體中心同軸，形成主軸中心線;所述噴嘴設置在噴嘴載體的中心位置上，所述陽極設置在陽極載體的中心位置上，所述噴嘴、陽極中心與主軸中心線同軸;所述陽極的周部斜設有三個陽極通道，所述絕緣載體的周部斜設有三個陰極載體，每一個所述陰極載體的中心設置有陰極，所述陰極等距且相對于主軸中心線成120度角，所述陰極與陽極通道中心同軸，且陰極和陽極通道的中心延長線匯聚于主軸中心線上，所述陰極與陽極通道之間設置有間隙;所述進水管設置在冷卻夾套上，所述出水管設置在陰極載體上，所述氣管設置在絕緣主體的圓周上，所述送粉管設置在絕緣主體的后端中心上并引入至陽極的中心通孔中。
[0007]作為對上述技術方案的改進，所述噴嘴為轉移弧噴嘴。
[0008]本實用新型的三陰極等離子噴槍，用三個相互絕緣的陰極替代單陰極等離子體噴槍的單一電極。由于三個陰極都處于偏離主軸中心線的位置，陰極尖端距離陽極有一個最短的距離，每個陰極都只有一個與之對應的陽極弧根，避免了弧根在切向及軸向的運動，有利于產生穩定的等離子體流，同時降低了等離子體噴涂的噪聲。由于原來單陰極等離子體噴槍的一條電弧分為三條，每一對陰極和噴嘴之間電弧的功率下降，從而延長了陰極和噴嘴的壽命;工作氣體(氬氣，氫氣或氮氣)可以從氣管進入，在等離子噴槍內部發出，等離子弧是在陰極和陽極之間產生，然后它們匯聚在一起，在陽極形成主等離子流。軸向粉末從送粉管導入，與噴槍軸線重合;噴嘴被安裝在陽極前端，并且由陶瓷絕緣體分開，轉移弧的設計可以最佳的提升等離子體能量，以便于與更好地加熱粉末材料。在載體由獨立的水冷回路用來冷卻轉移弧噴。冷卻水可以從入口進入，以便于冷卻陽極，然后它被分成三個支流流入陰極載體，以便于間接冷卻該陰極。
[0009]作為對上述技術方案的改進，所述陰極、陽極通道的中心軸線與主軸中心線成27度夾角。如此設計，三個等離子流的匯聚點位于陽極內部的中心通孔中，這樣粉末可以在等離子焰流內進行加熱，等離子焰流更為均勻。
[0010]作為對上述技術方案的改進，所述陰極的前端周部設置有調整套。如此設計，可以調整陰極與陽極通道的距離，三陰極槍中的每個單獨的陰極具有較低電壓，這會導致它在相同參數下工作時，噴涂效率略有降低。因此，為了產生更高的電壓，陰極必須距離陽極更遠，增設調整套，使陰極距離陽極更遠，使電弧具有更大的長度和較高的電壓，提高噴槍的效率。
[0011]作為對上述技術方案的改進，所述調整套為銅墊圈。
[0012]與現有技術相比，本實用新型具有的優點和積極效果是:
[0013]本實用新型的三陰極等離子噴槍使用壽命長，粉末材料的加熱效果好，噴涂后噴涂表面均勻，質量好，噴槍的效率高，等離子體流穩定，噪聲小。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本實用新型的結構不意圖；
[0016]附圖標記:1_絕緣主體;2-冷卻夾套;3-噴嘴載體;4-調整套;5-陽極通道;6-陰極載體;7-陽極載體;8-進水管;9-陶瓷絕緣體;10-噴嘴；11-陽極；12-氣管；13-出水管；14-陰極;15-送粉管。
【具體實施方式】
[0017]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
[0018]如圖1所示，本實用新型的三陰極等離子噴槍，包括絕緣主體1、送粉管15、陰極14、陰極載體6、冷卻夾套2、具有中心通孔的陽極11、陽極載體7、具有中空內腔的陶瓷絕緣體9、具有喇叭形內腔的噴嘴10、噴嘴載體3、可以導入工作氣體的氣管12、進水管8和出水管13;所述冷卻夾套2套設在陽極載體7前端的周部上并固定連接;所述冷卻夾套2的前方依次設置有陶瓷絕緣體9、噴嘴載體3，所述噴嘴載體3位于三陰極等離子噴槍的最前端，所述噴嘴載體3、陶瓷絕緣體9通過螺栓連接固定在冷卻夾套2上;所述陽極載體7的后端設置有絕緣主體I并固定連接，所述絕緣主體1、冷卻夾套2、陽極載體7、陶瓷絕緣體9、噴嘴載體3中心同軸，形成主軸中心線;所述噴嘴10設置在噴嘴載體3的中心位置上，所述陽極11設置在陽極載體7的中心位置上，所述噴嘴10、陽極11中心與主軸中心線同軸;所述陽極11的周部斜設有三個陽極通道5，所述絕緣載體I的周部斜設有三個陰極載體6，每一個所述陰極載體6的中心設置有陰極14，所述陰極14等距且相對于主軸中心線成120度角，所述陰極14與陽極通道5中心同軸，且陰極14和陽極通道5的中心延長線匯聚于主軸中心線上，所述陰極14與陽極通道5之間設置有間隙;所述進水管8設置在冷卻夾套2上，所述出水管13設置在陰極載體6上，所述氣管12設置在絕緣主體I的圓周上，所述送粉管15設置在絕緣主體I的后端中心上并引入至陽極11的中心通孔中。
[0019]所述噴嘴10為轉移弧噴嘴。
[0020]本實用新型的三陰極等離子噴槍，用三個相互絕緣的陰極14替代單陰極等離子體噴槍的單一電極。由于三個陰極14都處于偏離主軸中心線的位置，極尖端距離陽極11有一個最短的距離，每個陰極14都只有一個與之對應的陽極弧根，避免了弧根在切向及軸向的運動，有利于產生穩定的等離子體流，同時降低了等離子體噴涂的噪聲。由于原來單陰極等離子體噴槍的一條電弧分為三條，每一對陰極14和噴嘴10之間電弧的功率下降，從而延長了陰極14和噴嘴10的壽命;工作氣體(氬氣，氫氣或氮氣)可以從氣管12進入，在等離子噴槍內部發出，等離子弧是在陰極14和陽極11之間產生，然后它們匯聚在一起，在陽極形成主等離子流。軸向粉末從送粉管15導入，與噴槍軸線重合;噴嘴1被安裝在陽極11前端，并且由陶瓷絕緣體9分開，轉移弧的設計可以最佳的提升等離子體能量，以便于與更好地加熱粉末材料。在載體由獨立的水冷回路用來冷卻轉移弧噴。冷卻水可以從入口進入，以便于冷卻陽極11，然后它被分成三個支流流入陰極載體6，以便于間接冷卻該陰極。
[0021]所述陰極14、陽極通道5的中心軸線與主軸中心線成27度夾角。如此設計，三個等離子流的匯聚點位于陽極11內部的中心通孔中，這樣粉末可以在等離子焰流內進行加熱，等離子焰流更為均勻。
[0022]所述陰極14的前端周部設置有調整套4。如此設計，可以調整陰極14與陽極通道5的距離，三陰極槍中的每個單獨的陰極具有較低電壓，這會導致它在相同參數下工作時，噴涂效率略有降低。因此，為了產生更高的電壓，陰極14必須距離陽極更遠，增設調整套4，使陰極14距離陽極11更遠，使電弧具有更大的長度和較高的電壓，提高噴槍的效率。
[0023]所述調整套4為銅墊圈。
[0024]本實用新型的三陰極等離子噴槍使用壽命長，粉末材料的加熱效果好，噴涂后噴涂表面均勻，質量好，噴槍的效率高，等離子體流穩定，噪聲小。
【主權項】
1.一種三陰極等離子噴槍，其特征在于:包括絕緣主體、送粉管、陰極、陰極載體、冷卻夾套、具有中心通孔的陽極、陽極載體、具有中空內腔的陶瓷絕緣體、具有喇叭形內腔的噴嘴、噴嘴載體、可以導入工作氣體的氣管、進水管和出水管;所述冷卻夾套套設在陽極載體前端的周部上并固定連接;所述冷卻夾套的前方依次設置有陶瓷絕緣體、噴嘴載體，所述噴嘴載體位于三陰極等離子噴槍的最前端，所述噴嘴載體、陶瓷絕緣體通過螺栓連接固定在冷卻夾套上;所述陽極載體的后端設置有絕緣主體并固定連接，所述絕緣主體、冷卻夾套、陽極載體、陶瓷絕緣體、噴嘴載體中心同軸，形成主軸中心線;所述噴嘴設置在噴嘴載體的中心位置上，所述陽極設置在陽極載體的中心位置上，所述噴嘴、陽極中心與主軸中心線同軸;所述陽極的周部斜設有三個陽極通道，所述絕緣載體的周部斜設有三個陰極載體，每一個所述陰極載體的中心設置有陰極，所述陰極等距且相對于主軸中心線成120度角，所述陰極與陽極通道中心同軸，且陰極和陽極通道的中心延長線匯聚于主軸中心線上，所述陰極與陽極通道之間設置有間隙；所述進水管設置在冷卻夾套上，所述出水管設置在陰極載體上，所述氣管設置在絕緣主體的圓周上，所述送粉管設置在絕緣主體的后端中心上并引入至陽極的中心通孔中。2.根據權利要求1所述的三陰極等離子噴槍，其特征在于:所述噴嘴為轉移弧噴嘴。3.根據權利要求1所述的三陰極等離子噴槍，其特征在于:所述陰極、陽極通道的中心軸線與主軸中心線成27度夾角。4.根據權利要求1所述的三陰極等離子噴槍，其特征在于:所述陰極的前端周部設置有調整套。5.根據權利要求4所述的三陰極等離子噴槍，其特征在于:所述調整套為銅墊圈。
【文檔編號】H05H1/42GK205430749SQ201620212239
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月11日
【發明人】張楠楠, 林丹陽, 張悅, 李德元, 張廣偉, 尤佳慶, 馬永亮, 黃靖軒, 王藝涵, 曹文慧
【申請人】沈陽工業大學