Устройство подачи порошкового материала в термораспылительную горелку

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ПОДАЧИ ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА В ТЕРМОРАСПЫЛИТЕЛЬНУЮ ГОРЕЛКУ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(72) Автор Яркович Александр Михайлович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт порошковой металлургии(57) Устройство подачи порошкового материала в горелку, состоящее из бункера, канала для подачи порошкового материала, инжекционного устройства, нормально закрытого упругого трубопровода, размещенного в пневмокамере, рабочая полость которой соединена специальным каналом с камерой низкого давления инжекционного устройства, причем в проходном сечении канала установлен регулировочный кран, а в канале со стороны камеры низкого давления перед краном установлен порошковый фильтр, отличающееся тем, что в камере низкого давления выполнена кольцевая проточка, соединенная с каналом для подачи порошкового материала, а в ней размещен перфорированный элемент, наружный диаметр которого меньше наружного диаметра проточки.(56) 1. Патент 5641, МПК 05 7/00, 2009. 2. Патент 7649, МПК 05 7/00, 2011. Полезная модель относится к области технологии машиностроения, в частности к устройствам для газотермического напыления покрытий, и может быть использована в промышленности и сельском хозяйстве для восстановления геометрических размеров рабочих поверхностей деталей, повышения их износостойкости и коррозионной стойкости. Известно устройство, состоящее из бункера, канала для подачи порошкового материала,инжекционного устройства, нормально закрытого упругого трубопровода, размещенного в пневмокамере, рабочая полость которой соединена специальным каналом с камерой низкого давления инжекционного устройства, причем в проходном сечении специального канала установлен регулировочный кран 1. Недостатком данного устройства является низкий срок службы крана из-за попадания в него порошкового материала при переходных процессах запуска и остановки работы устройства. В случае автоматизации процесса напыления при многократном включении и выключении подачи порошка надежность работы крана является сдерживающим технологическим фактором. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, состоящее из бункера, канала для подачи порошкового материала, инжекционного устройства, нормально закрытого упругого трубопровода, размещенного в пневмокамере,рабочая полость которой соединена специальным каналом с камерой низкого давления инжекционного устройства, причем в проходном сечении канала установлен регулировочный кран и в канале со стороны камеры низкого давления перед краном установлен порошковый фильтр 2. Недостатком данного устройства является неравномерная подача порошкового материала в инжекционную камеру из одного вертикального трубопровода, что при переходных процессах запуска и остановки работы устройства приводит к образованию сгустков порошка и к кратковременному увеличению его подачи и снижению качества покрытия. Особенно это явление существенно при нанесении покрытий на негоризонтальные поверхности, когда горелка занимает рабочее положение, отличное от горизонтального, и соответственно трубопровод, подающий порошок в горелку, отклоняется от вертикального положения. Техническая задача, решаемая полезной моделью, - повышение качества покрытия,расширение технологических возможностей процесса газотермического напыления. Технический результат достигается тем, что в устройстве подачи порошкового материала в горелку, состоящем из бункера, канала для подачи порошкового материала, инжекционного устройства, нормально закрытого упругого трубопровода, размещенного в пневмокамере, рабочая полость которой соединена специальным каналом с камерой низкого давления инжекционного устройства, и в проходном сечении канала установлен регулировочный кран, а со стороны камеры низкого давления перед краном установлен порошковый фильтр, при этом в камере низкого давления выполнена кольцевая проточка,соединенная с подающим порошок каналом, а в ней размещен перфорированный элемент,наружный диаметр которого меньше наружного диаметра проточки. Использование заявляемого технического решения позволит за счет исключения образования сгустков порошка и кратковременного увеличения его подачи при переходных процессах запуска и остановки работы устройства повысить качество покрытия. Особенно это позволит существенно повысить качество покрытий на негоризонтальных поверхностях и тем самым расширить технологические возможности процесса газотермического напыления. На фигуре представлена схема устройства. 2 92462013.06.30 Устройство подачи порошкового материала состоит из бункера 1 с порошковым материалом, канала подачи порошкового материала 2, нормально закрытого упругого трубопровода 3, размещенного в пневмокамере 4, рабочая полость которой соединена специальным каналом 5 с камерой низкого давления инжекционного устройства 6, подающего порошок в пламя горелки. В специальном канале 5 установлены регулировочный кран 7 и порошковый фильтр 8 (со стороны камеры низкого давления перед регулировочным краном 7). При этом в камере низкого давления 6 выполнена кольцевая проточка 9,соединенная с подающим порошок каналом 2, а в ней размещен перфорированный элемент 10, наружный диаметр которого меньше наружного диаметра проточки. Устройство работает следующим образом. Порошок из бункера 1 подается под собственным весом по каналу подачи порошкового материала 2 к нормально закрытому упругому трубопроводу 3. Трубопровод закрыт, и подача порошка не осуществляется. При подаче транспортирующего газа (воздуха) в камеру низкого давления инжекционного устройства 6 в ней создается разрежение, которое по специальному каналу 5 через регулировочный кран 7 передается в рабочую полость пневмокамеры 4. Под действием разрежения нормально закрытый упругий трубопровод 3 открывается и порошковый материал поступает в проточку 9, распределяется по круговой полости и по отверстиям перфорированного элемента 10 поступает в инжекционную камеру 6, а оттуда в сопло. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает поступление порошка в инжекционную камеру из множества отверстий перфорированного элемента, при этом исключается образование сгустков порошка и неравномерность подачи при переходных процессах запуска и остановки работы устройства, повышается качество покрытия, расширяются технологические возможности процесса газотермического напыления. Пример. Моделировали процесс работы устройств при темпе цикла одно закрытие-открытие в 5 с. Покрытие наносили при продольном перемещении устройства относительно напыляемой поверхности со скоростью 1 см/с. Использовали порошок марки ПГ-СР 4 ГОСТ 21448-75 с размером частиц 30100 мкм. Расход порошка 5 кг/ч. При этом разнотолщинность покрытий при использовании устройства прототипа составляла 20 , а предлагаемого устройства 5 . Таким образом, предлагаемое устройство при одинаковых с прототипом расходах порошкового материала обеспечивает получение более качественного покрытия за счет более стабильного процесса подачи порошкового материала. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3