Патент на изобретение №2371681
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ДОЗАТОР ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ДЕТОНАЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ
(57) Реферат:
Изобретение относится к средствам дозированной подачи порошка в установках детонационно-газового напыления для получения защитных покрытий. Изобретение направлено на возможность использования различных порошков, в том числе с ультрадисперсной и наноструктурой, повышение надежности работы, упрощение конструкции, предотвращение увлажнения порошка продуктами горения газовой смеси. Этот результат обеспечивается за счет того, что дозатор содержит бункер с порошком, элемент дозирования порошка, устройство для подачи транспортируемого газа и отвода газопорошковой смеси. Устройство для подачи транспортируемого газа и отвода газопорошковой смеси выполнено в виде канала, сообщенного со стволом детонационной установки, а элемент дозирования порошка выполнен в виде наклонной площадки, обеспечивающей изменение величины конуса сыпучести порошка, и снабжен камерой для отвода газопорошковой смеси, имеющей сопротивление движению газа ниже, чем по другим каналам, и разнесенной с бункером. Дозатор дополнительно снабжен сменным жиклером, установленным в основании бункера перед элементом дозирования порошка. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к устройствам для дозированной подачи порошка в установках детонационно-газового напыления для получения защитных покрытий. Известен дозатор порошковых материалов для нанесения детонационных покрытий (а.с. Причем лопасти образуют зазор с открытым торцом кожуха, который имеет возможность вертикального перемещения относительно сопл, жестко связанных с корпусом бункера, и фиксируется винтом. В стенке бункера под колпаком, но выше сопл выполнено сквозное отверстие для выхода в атмосферу аэрирующего газа. Недостатками данной конструкции являются: – наличие подвижных частей, что при попадании порошка в подвижные узлы приведет к их износу и ограничению срока работы устройства; – наличие внешнего привода вращения лопастей усложняет конструкцию и снижает ее надежность. Известен объемный дозатор порошковых материалов для нанесения детонационных покрытий (а.с. Недостатками данной конструкции являются: – наличие подвижных частей, что при попадании порошка в подвижные узлы приведет к их износу, заклиниванию при использовании порошков с ультрадисперсной и наноструктурой и ограничению срока работы устройства; – наличие внешней системы управления усложняет конструкцию и снижает ее надежность. Вышеописанное техническое решение принято за прототип. Технической задачей является разработка универсального дозатора порошковых материалов для нанесения детонационных покрытий, надежного и простого в изготовлении и эксплуатации. Техническим результатом является возможность использования различных порошков, в том числе с ультрадисперсной и наноструктурой, повышение надежности работы, упрощение конструкции, предотвращение увлажнения порошка продуктами горения газовой смеси. Технический результат достигается тем, что дозатор порошковых материалов для нанесения детонационных покрытий, содержащий бункер с порошком, элемент дозирования порошка, устройство для подачи транспортируемого газа и отвода газопорошковой смеси отличается тем, что устройство для подачи транспортируемого газа и отвода газопорошковой смеси выполнено в виде канала, сообщенного со стволом детонационной установки, а элемент дозирования порошка выполнен в виде наклонной площадки с возможностью изменения величины конуса сыпучести порошка, при этом дополнительно снабжен камерой для отвода газопорошковой смеси, разнесенной с бункером. Дозатор дополнительно снабжен сменным жиклером, установленным в основании бункера перед элементом дозирования порошка. Элемент, изменяющий величину конуса сыпучести порошка, может быть объединен с элементом дозирования порошка в виде наклонной плоскости и конструктивно выполнен в виде регулировочного винта. Выполнение устройства для подачи транспортируемого газа и отвода газопорошковой смеси в виде канала, сообщенного со стволом детонационной установки, упрощает конструкцию, повышает надежность и увеличивает срок работы дозатора. Выполнение в виде наклонной площадки элемента дозирования порошка позволяет порошкам с малой сыпучестью свободно ссыпаться в ствол детонационно-газовой установки. Снабжение дозатора камерой для отвода газопорошковой смеси, имеющей сопротивление движению газа ниже, чем по другим каналам, которая разнесена с бункером, и они имеют собственные оси симметрии, находящиеся под углом друг к другу и пересекающиеся в канале ствола, что позволяет избежать попадания в бункер с порошком продуктов горения, содержащих Н2О в виде газа, и увлажнения порошка, снижая его сыпучесть практически до нуля. Сменный жиклер, установленный в основании бункера перед элементом дозирования порошка, также позволяет менять конус сыпучести порошка. Выполнение элемента, изменяющего величину конуса сыпучести порошка, в виде регулировочного винта, объединенного с элементом дозирования порошка в единую конструкцию, позволяет менять положение элемента дозирования порошка, что в свою очередь меняет конус сыпучести порошка и дает возможность использовать порошки из разных материалов и с разной дисперсностью и уменьшает количество деталей. Отсутствие подвижных частей в дозаторе упрощает конструкцию, повышает надежность и увеличивает срок работы дозатора. На чертеже представлен пример конкретного выполнения дозатора, где 1 – корпус дозатора; 2 – бункер с порошком; 3 – сменный жиклер; 4 – камера; 5 – гайка; 6 – элемент дозирования порошка, объединенный с регулировочным винтом; 7 – переходник; 8 – ствол детонационно-газовой установки; 9 – канал ствола. Дозатор состоит из корпуса 1, на котором вертикально находится бункер с порошком 2, имеющий сменный жиклер 3. На корпусе также находится камера 4 для отвода газопорошковой смеси, которая разнесена с бункером, и они имеют собственные оси симметрии, находящиеся под углом друг к другу и пересекающиеся в канале ствола 9. Под бункером находится элемент дозирования порошка, объединенный с регулировочным винтом 6, который фиксируется гайкой 5. Конструкция крепится на переходнике 7, который соединяется с каналом 9 ствола детонационно-газовой установки 8. Дозатор работает следующим образом. Порошок, подлежащий напылению, засыпают в бункер 2, который через жиклер 3 подается на элемент дозирования порошка в виде наклонной площадки, объединенный с регулировочным винтом 6. Образуется конус из порошка с наклонным основанием (зависящий от типа порошка и его дисперсности), что характеризует конус как неустойчивый. Вибрация от микровзрыва при работе детонационно-газовой установки приводит к тому, что конус из порошка легко ссыпается с элемента дозирования порошка в виде наклонной площадки, и попадает в канал ствола 9. При микровзрыве в стволе детонационно-газовой установки 8 через канал ствола 9 в дозатор с большой скоростью поступают продукты детонации, увлекая за собой частицы порошка, находящиеся в канале 9 ствола 8, которые ссыпались туда под действием вибрации при взрыве с элемента дозирования 6 и частично с элемента дозирования 6 в камеру 4. Смешиваясь с продуктами детонации, порошок образует в камере 4 взвесь в газе. После микровзрыва, когда давление внутри детонационно-газовой установки понижается (за счет поступления от открытого торца ствола волны разрежения), через канал 9 возобновляется движение транспортирующего газа, который и увлекает за собой газопорошковую смесь из камеры 4 и с элемента дозирования 6. Этому также способствует обратный поток продуктов детонации из камеры 4, который поддерживается до выравнивания давления в этих полостях с давлением в стволе детонационно-газовой установки 8. Затем цикл повторяется. Таким образом, заявленная совокупность признаков дозатора позволяет получить новый технический результат в виде возможности использования различных порошков, в том числе с ультрадисперсной и наноструктурой, повышения надежности работы, упрощения конструкции, предотвращения увлажнения порошка продуктами горения газовой смеси. Данный дозатор изготовлен и установлен на установке детонационно-газового напыления, экспериментально опробован. Проводилось напыление следующих наноструктурированных порошков: – Аl2O3 (оксид алюминия); – ZrO2 (оксид циркония); – SiO2 (оксид кремния). Конгломераты из наночастиц ~0,5÷5 мкм. Описанное выше подтверждает технический результат и промышленную применяемость заявляемого дозатора.
Формула изобретения
1. Дозатор порошковых материалов для нанесения детонационных покрытий, содержащий бункер с порошком, элемент дозирования порошка, устройство для подачи транспортируемого газа и отвода газопорошковой смеси, отличающийся тем, что устройство для подачи транспортируемого газа и отвода газопорошковой смеси выполнено в виде канала, сообщенного со стволом детонационной установки, а элемент дозирования порошка выполнен в виде наклонной площадки с возможностью изменения величины конуса сыпучести порошка, при этом дополнительно снабжен камерой для отвода газопорошковой смеси, имеющей сопротивление движению газа ниже, чем по другим каналам, и разнесенной с бункером. 2. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен сменным жиклером, установленным в основании бункера перед элементом дозирования порошка. 3. Дозатор по п.1, отличающийся тем, что элемент, изменяющий величину конуса сыпучести порошка, выполнен в виде регулировочного винта. 4. Дозатор по п.1 или 3, отличающийся тем, что элемент дозирования порошка в виде наклонной плоскости объединен с регулировочным винтом в единую конструкцию.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
945661 от 09.03.78, МПК G01F 11/00, опубликовано 23.07.82), содержащий бункер с газонепроницаемой крышкой, в бункере расположены соосно и с зазором сопла для подачи транспортирующего газа и взвешенного в газе порошка, причем сопла смещены с вертикальной оси симметрии бункера и заключены в кожух, который совместно с внутренней стенкой бункера образует колпак, открытый торец которого расположен ниже уровня сопл. В бункер соосно с его вертикальной осью симметрии через подвижное дно проходит вал с лопастями, связанный с приводом вращательного движения.