一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置及方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 112281151 A(43)申请公布日 2021.01.29

(21)申请号 202011185659.0(22)申请日 2020.10.30

(71)申请人 遵义市欣茂汇机电有限公司

地址 563000 贵州省遵义市红花岗区和平

工业园区中小企业园（龙坑镇谢家社区）(72)发明人 张瑷瑛　杨成超　陈勇　李清江　(74)专利代理机构 遵义市创先知识产权代理事

务所(普通合伙) 52118

代理人 刘创先(51)Int.Cl.

C23C 24/04(2006.01)C23C 4/129(2016.01)C23C 4/06(2016.01)

权利要求书2页 说明书4页 附图2页

CN 112281151 A(54)发明名称

一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置及方法(57)摘要

本发明提供一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置及方法，包括喷涂件、工作台、支承架、轴承、联轴器、伺服驱动电机、定位夹持杆、电动伸缩杆、支承台、活动槽以及调节螺杆，工作台上侧放置有喷涂件，工作台上侧安装有支承架，支承架内部安装有轴承，轴承内部装配有定位夹持杆，定位夹持杆左侧安装有伺服驱动电机，定位夹持杆与伺服驱动电机连接处安装有联轴器，支承架左侧安装有电动伸缩杆，工作台上端面中间位置设置有支承台，支承台内部下侧安装有调节螺杆，工作台内部开设有活动槽，该设计解决了原有低温超音速喷涂装置加工时工件手动翻转不便捷的问题，本发明结构合理，便于对工件进行自动翻转喷涂，喷涂效率高。

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1.一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置，包括喷涂件、便于翻转机构、工作台以及支撑腿，其特征在于：所述工作台上侧设置有便于翻转机构，所述工作台下侧安装有支撑腿，所述工作台上侧放置有喷涂件；

所述便于翻转机构包括支承架、轴承、联轴器、伺服驱动电机、定位夹持杆、电动伸缩杆、支承台、活动槽以及调节螺杆，所述工作台上侧安装有支承架，所述支承架内部安装有轴承，所述轴承内部装配有定位夹持杆，所述定位夹持杆左侧安装有伺服驱动电机，所述定位夹持杆与伺服驱动电机连接处安装有联轴器，所述支承架左侧安装有电动伸缩杆，所述工作台上端面中间位置设置有支承台，所述支承台内部下侧安装有调节螺杆，所述工作台内部开设有活动槽。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置，其特征在于：所述工作台前端面右侧安装有控制面板，所述伺服驱动电机以及电动伸缩杆通过导线与控制面板相连接，所述控制面板通过导线与外界电源相连接。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置，其特征在于：所述定位夹持杆与喷涂件连接处安装有定位卡板，所述支承台上端面设置有橡胶防护垫。

4.根据权利要求1所述的一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置，其特征在于：所述定位夹持杆设置有两组，两组定位夹持杆对称安装于喷涂件左右两侧，所述电动伸缩杆设置有两组，且两组电动伸缩杆规格相同，两组电动伸缩杆对称安装于工作台上端面左右两侧。

5.根据权利要求1所述的一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置，其特征在于：所述电动伸缩杆通过螺栓与支承架固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置，其特征在于：所述工作台内部开设有导轨滑槽，所述支承架下侧安装有滑块，所述滑块规格于导轨滑槽规格相匹配。

7.根据权利要求1所述的一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置，其特征在于：所述调节螺杆环形侧面上侧设置有转动卡环，所述调节螺杆环形侧面内部开设有凹槽，所述转动卡环内径略大于凹槽直径。

8.根据权利要求1所述的一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置，其特征在于：所述支承台左右两侧设置有卡扣，所述支承台左右两端面与卡扣相对应位置开设有卡槽，所述卡槽规格于卡扣规格相匹配。

9.一种耐磨涂层低温超音速喷涂方法，其特征在于：包括以下步骤：启动电动伸缩杆，电动伸缩杆带动支承架向工件方向移动，通过定位夹持板以及定位卡板对喷涂件进行夹持固定，然后转动调节螺杆，将支承台向下调节移动，使支承台落入活动槽中，此时喷涂件处于悬空状态，对待喷涂件用丙酮除油污，然后进行白刚玉吹砂处理，最后进行超音速火焰喷涂，待喷涂件被吹砂后的表面应均匀粗糙、无金属光泽，经吹砂粗化后，在待喷涂件上喷涂厚度为2500-350μm的涂层，超音速火焰喷涂工艺参数具体为：喷涂距离300-350mm，送粉速率30-40克/分钟，氧气流量1700-1800升/小时，氧气压力130±10磅平方英寸，煤油流量5.0-5.5加仑/小时，煤油压力110±10磅/平方英寸，然后通过外界喷涂设备对喷涂件进行喷涂。

10.根据权利要求9所述的一种耐磨涂层低温超音速喷涂方法，其特征在于：所述的喷涂粉末具体成分及质量百分含量如下：Cr3C2占50-55％，NiCr占30-35％，CaF2、BaF2为余量，含氟化物的镍铬/碳化铬粉末的性能要求如下：流动<110s/50g，粒度在-200-+260目≤

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5.0％、-260-+30目≤25.0％、-325≥70.0％的范围内，所述的待喷涂件的基体材料采用钢铁或者高温合金，涂层结合强度范围为43MPa-47.6Mpa，所述的超音速火焰喷涂特点为，火焰速度1500m/s-2000m/s、温度2900-3100℃。

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一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置及方法

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技术领域

[0001]本发明是一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置及方法，属于涂层技术领域。背景技术

[0002]超音速冷喷涂，简称冷喷涂，是一种新型的材料表面涂层技术，冷喷涂技术是一种操作简便、安全且无公害的一种材料表面改性新技术。冷喷涂法指在常温下或较底的温度下，由超音速气、固两相气流将涂层粉未击射到基板形成质密涂层。因此，冷喷涂技术中不存在高温加热涂层材料粉未颗粒，也就不存在高温氧化、气化、熔化、晶化等影响涂层性能的效应出现。可在金属、玻璃、陶瓷的工件表面，产生抗腐蚀、耐摩擦、强化、绝缘、导电和导磁涂层。

[0003]现有技术中，现有的低温超音速喷涂装置通常由工人手动对工件进行喷涂，当工件一面喷涂完成后，需要工人关闭喷涂设备，将工件进行翻转换面，进行另一面的喷涂，工件手动翻转速度慢，操作麻烦，降低了喷涂效率，现在急需一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置来解决上述出现的问题。

发明内容

[0004]针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明结构合理，便于对工件进行自动翻转喷涂，喷涂效率高。

[0005]为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置，包括喷涂件、便于翻转机构、工作台以及支撑腿，所述工作台上侧设置有便于翻转机构，所述工作台下侧安装有支撑腿，所述工作台上侧放置有喷涂件，所述便于翻转机构包括支承架、轴承、联轴器、伺服驱动电机、定位夹持杆、电动伸缩杆、支承台、活动槽以及调节螺杆，所述工作台上侧安装有支承架，所述支承架内部安装有轴承，所述轴承内部装配有定位夹持杆，所述定位夹持杆左侧安装有伺服驱动电机，所述定位夹持杆与伺服驱动电机连接处安装有联轴器，所述支承架左侧安装有电动伸缩杆，所述工作台上端面中间位置设置有支承台，所述支承台内部下侧安装有调节螺杆，所述工作台内部开设有活动槽。[0006]进一步地，所述工作台前端面右侧安装有控制面板，所述伺服驱动电机以及电动伸缩杆通过导线与控制面板相连接，所述控制面板通过导线与外界电源相连接。[0007]进一步地，所述定位夹持杆与喷涂件连接处安装有定位卡板，所述支承台上端面设置有橡胶防护垫。[0008]进一步地，所述定位夹持杆设置有两组，两组定位夹持杆对称安装于喷涂件左右两侧，所述电动伸缩杆设置有两组，且两组电动伸缩杆规格相同，两组电动伸缩杆对称安装于工作台上端面左右两侧。[0009]进一步地，所述电动伸缩杆通过螺栓与支承架固定连接。[0010]进一步地，所述工作台内部开设有导轨滑槽，所述支承架下侧安装有滑块，所述滑

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块规格于导轨滑槽规格相匹配。[0011]进一步地，所述调节螺杆环形侧面上侧设置有转动卡环，所述调节螺杆环形侧面内部开设有凹槽，所述转动卡环内径略大于凹槽直径。[0012]进一步地，所述支承台左右两侧设置有卡扣，所述支承台左右两端面与卡扣相对应位置开设有卡槽，所述卡槽规格于卡扣规格相匹配。[0013]进一步地，启动电动伸缩杆，电动伸缩杆带动支承架向工件方向移动，通过定位夹持板以及定位卡板对喷涂件进行夹持固定，然后转动调节螺杆，将支承台向下调节移动，使支承台落入活动槽中，此时喷涂件处于悬空状态，对待喷涂件用丙酮除油污，然后进行白刚玉吹砂处理，最后进行超音速火焰喷涂，待喷涂件被吹砂后的表面应均匀粗糙、无金属光泽，经吹砂粗化后，在待喷涂件上喷涂厚度为2500-350μm的涂层，超音速火焰喷涂工艺参数具体为：喷涂距离300-350mm，送粉速率30-40克/分钟，氧气流量1700-1800升/小时，氧气压力130±10磅平方英寸，煤油流量5.0-5.5加仑/小时，煤油压力110±10磅/平方英寸，然后通过外界喷涂设备对喷涂件进行喷涂。[0014]进一步地，所述的喷涂粉末具体成分及质量百分含量如下：Cr3C2占50-55％，NiCr占30-35％，CaF2、BaF2为余量，含氟化物的镍铬/碳化铬粉末的性能要求如下：流动<110s/50g，粒度在-200-+260目≤5.0％、-260-+30目≤25.0％、-325≥70.0％的范围内，所述的待喷涂件的基体材料采用钢铁或者高温合金，涂层结合强度范围为43MPa-47.6Mpa，所述的超音速火焰喷涂特点为，火焰速度1500m/s-2000m/s、温度2900-3100℃。[0015]本发明的有益效果：本发明的一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置及方法，因本发明添加了支承架、轴承、联轴器、伺服驱动电机、定位夹持杆、电动伸缩杆、支承台、活动槽以及调节螺杆，该设计能够对工件进行快速便捷的翻转操作，解决了原有低温超音速喷涂装置加工时工件手动翻转不便捷的问题，提高了本发明的喷涂效率。[0016]因工作台前端面右侧安装有控制面板，伺服驱动电机以及电动伸缩杆通过导线与控制面板相连接，控制面板通过导线与外界电源相连接，该设计便于通过控制面板对伺服驱动电机以及电动伸缩杆进行操作控制，因定位夹持杆与喷涂件连接处安装有定位卡板，支承台上端面设置有橡胶防护垫，该设计便于通过定位卡板对喷涂件进行夹持固定，同时便于通过橡胶防护垫对喷涂件进行防磨损保护，因定位夹持杆设置有两组，两组定位夹持杆对称安装于喷涂件左右两侧，电动伸缩杆设置有两组，且两组电动伸缩杆规格相同，两组电动伸缩杆对称安装于工作台上端面左右两侧，该设计提高了对喷涂件的夹持固定稳固性，本发明结构合理，便于对工件进行自动翻转喷涂，喷涂效率高。附图说明

[0017]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置的结构示意图；

图2为本发明一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置中便于翻转机构的正视剖视图；图3为图2中A的结构放大示意图；图中：1-喷涂件、2-便于翻转机构、3-工作台、4-支撑腿、21-支承架、22-轴承、23-联轴器、24-伺服驱动电机、25-定位夹持杆、26-电动伸缩杆、27-支承台、28-活动槽、29-调节螺

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杆、211-滑块、212-导轨滑槽、251-定位卡板、271-橡胶防护垫、272-卡槽、273-卡扣、291-转动卡环。

具体实施方式

[0018]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。[0019]请参阅图1-图3，本发明提供一种技术方案：一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置，包括喷涂件1、便于翻转机构2、工作台3以及支撑腿4，工作台3上侧设置有便于翻转机构2，工作台3下侧安装有支撑腿4，工作台3上侧放置有喷涂件1。[0020]便于翻转机构2包括支承架21、轴承22、联轴器23、伺服驱动电机24、定位夹持杆25、电动伸缩杆26、支承台27、活动槽28以及调节螺杆29，工作台3上侧安装有支承架21，支承架21内部安装有轴承22，轴承22内部装配有定位夹持杆25，定位夹持杆25左侧安装有伺服驱动电机24，定位夹持杆25与伺服驱动电机24连接处安装有联轴器23，支承架21左侧安装有电动伸缩杆26，工作台3上端面中间位置设置有支承台27，支承台27内部下侧安装有调节螺杆29，工作台3内部开设有活动槽28，该设计解决了原有低温超音速喷涂装置加工时工件手动翻转不便捷的问题。

[0021]作为本发明的一个实施例：工作台3前端面右侧安装有控制面板，伺服驱动电机24以及电动伸缩杆26通过导线与控制面板相连接，控制面板通过导线与外界电源相连接，该设计便于通过控制面板对伺服驱动电机24以及电动伸缩杆26进行操作控制，定位夹持杆25与喷涂件1连接处安装有定位卡板251，支承台27上端面设置有橡胶防护垫271，该设计便于通过定位卡板251对喷涂件1进行夹持固定，同时便于通过橡胶防护垫271对喷涂件1进行防磨损保护，定位夹持杆25设置有两组，两组定位夹持杆25对称安装于喷涂件1左右两侧，电动伸缩杆26设置有两组，且两组电动伸缩杆26规格相同，两组电动伸缩杆26对称安装于工作台3上端面左右两侧，该设计提高了对喷涂件1的夹持固定稳固性。[0022]作为本发明的一个实施例：电动伸缩杆26通过螺栓与支承架21固定连接，该设计方便了对电动伸缩杆26进行安装固定，工作台3内部开设有导轨滑槽212，支承架21下侧安装有滑块211，滑块211规格于导轨滑槽212规格相匹配，该设计便于通过滑块211以及导轨滑槽212使支承架21在工作台3上侧进行左右移动，调节螺杆29环形侧面上侧设置有转动卡环291，调节螺杆29环形侧面内部开设有凹槽，转动卡环291内径略大于凹槽直径，该设计便于通过转动卡环291使调节螺杆29与支承台27转动连接，支承台27左右两侧设置有卡扣273，支承台27左右两端面与卡扣273相对应位置开设有卡槽272，卡槽272规格于卡扣273规格相匹配，该设计便于通过卡扣273以及卡槽272对支承台27的上下移动位置进行限制。[0023]作为本发明的一个实施例：所述的喷涂粉末具体成分及质量百分含量如下：Cr3C2占50％，NiCr占30％，CaF2、BaF2为余量；含氟化物的镍铬/碳化铬粉末的性能要求如下：流动<110s/50g，粒度在-200目≤5.0％、-260目≤25.0％、-325≥70.0％的范围内，所述的待喷涂件的基体材料采用钢铁或者高温合金，涂层结合强度范围为43MPMpa，所述的超音速火焰喷涂特点为，火焰速度1500m/s、温度2900℃。[0024]作为本发明的一个实施例：工作人员首先将伺服驱动电机24以及电动伸缩杆26通过导线与控制面板相连接，将控制面板与外界电源相连接，然后将喷涂件1放置于支承台27

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上，通过控制面板启动电动伸缩杆26，电动伸缩杆26带动支承架21向工件方向移动，通过定位夹持板以及定位卡板251对喷涂件1进行夹持固定，然后转动调节螺杆29，将支承台27向下调节移动，使支承台27落入活动槽28中，此时喷涂件1处于悬空状态，对待喷涂件用丙酮除油污，然后进行白刚玉吹砂处理，最后进行超音速火焰喷涂，待喷涂件被吹砂后的表面应均匀粗糙、无金属光泽，经吹砂粗化后，在待喷涂件上喷涂厚度为2500μm的涂层，超音速火焰喷涂工艺参数具体为：喷涂距离30mm，送粉速率30克/分钟，氧气流量1700-1800升/小时，氧气压力130磅平方英寸，煤油流量5.0加仑/小时，煤油压力110磅/平方英寸，然后通过外界喷涂设备对喷涂件1进行喷涂，当需要对喷涂件1进行翻转换面喷涂时，通过控制面板启动伺服驱动电机24，伺服驱动电机24通过联轴器23与定位夹持杆25转动连接，带动喷涂件1进行转动，当喷涂件1转动到另一面待喷涂面时，通过控制面板使伺服驱动电机24停止转动。

[0025]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。[0026]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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图3

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