一種用等離子技術(shù)進(jìn)行彎管內(nèi)表面處理的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種等離子處理彎管內(nèi)表面的方法，該方法為：調(diào)節(jié)等離子噴槍夾持懸臂與處理管道的形狀接近；等離子噴槍頭部沿彎管內(nèi)壁從一端運(yùn)動(dòng)到另一端；等離子噴槍旋轉(zhuǎn)合適角度；等離子噴槍頭部沿彎管內(nèi)壁反向運(yùn)動(dòng)到初始端；等離子噴槍按原來方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)合適角度；重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，直至整個(gè)處理完成。本實(shí)用新型公開一種適用該方法進(jìn)行處理的等離子體設(shè)備，設(shè)備主要由小型等離子體噴槍、噴槍旋轉(zhuǎn)裝置、伸縮支承臂、彎度適應(yīng)懸臂、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)組成。所提供的用等離子技術(shù)進(jìn)行彎管內(nèi)表面處理的方法與設(shè)備能夠用于不同彎徑弧形管道內(nèi)壁的等離子體表面處理，改善彎管內(nèi)表面的材料特性，延長(zhǎng)彎管使用壽命。
【專利說明】一種用等離子技術(shù)進(jìn)行彎管內(nèi)表面處理的設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于熱等離子體【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用等離子技術(shù)進(jìn)行彎管內(nèi)表面處理的設(shè)備

【背景技術(shù)】
[0002]熱等離子體是通過利用外加電場(chǎng)或高頻感應(yīng)電場(chǎng)，使氣體導(dǎo)電并電離而產(chǎn)生的，其主要成分為電子、離子、中性粒子和光子四種粒子。熱等離子體技術(shù)主要是利用受壓縮效應(yīng)后高溫高速的等離子體射流來對(duì)材料進(jìn)行各種加工。熱等離子體比通常燃燒體系所能達(dá)到的氣體溫度高得多，其能量密度僅次于激光和電子束并且熱等離子體技術(shù)具有設(shè)備簡(jiǎn)單，設(shè)備成本低，連續(xù)生產(chǎn)能力強(qiáng)，安全性高等優(yōu)點(diǎn)，更適合投入大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)用。
[0003]等離子體表面淬火具有加熱速度極快，熱影響區(qū)很小，冷卻速度也非常快等突出優(yōu)勢(shì)，表面淬火后工件可以形成精細(xì)致密的淬火組織，大幅度提高工件的表面硬度和耐磨性，而且工件變形很小，無需變形矯正即可進(jìn)行后續(xù)加工裝配工序，是一種較為理想的淬火方法。等離子噴涂的涂層結(jié)構(gòu)致密光滑，涂層厚度可精確控制，噴涂效率高，具有其他傳統(tǒng)噴涂達(dá)不到的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]目前等離子體表面淬火主要用在表面光潔平整的鋼件或是結(jié)構(gòu)對(duì)稱的回轉(zhuǎn)鋼件，對(duì)于彎管表面淬火處理的大多是集中在彎管的外表面，對(duì)內(nèi)表面的處理相對(duì)較少，且難度也較大，成本相對(duì)較高，等離子噴涂也有相同的局限。
[0005]管道內(nèi)壁對(duì)材料表面物理、化學(xué)性質(zhì)要求很高。尤其是彎管的內(nèi)表面承受較大的沖擊載荷，其磨損更為嚴(yán)重。但是用于對(duì)彎管內(nèi)表面進(jìn)行的處理工藝很少，這使得彎管成為管道中的易損件，其使用時(shí)間較短，且更換不方便，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有不利影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的是:針對(duì)上述問題，提供一種用等離子技術(shù)進(jìn)行彎管內(nèi)表面處理的設(shè)備，將具有良好處理效果的等離子體表面處理技術(shù)用于彎管內(nèi)表面處理，提高彎管內(nèi)表面的物理化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而延長(zhǎng)工業(yè)中彎管的使用壽命，節(jié)約金屬資源。
[0007]本實(shí)用新型提供了一種用等離子技術(shù)進(jìn)行彎管內(nèi)表面處理的設(shè)備，該設(shè)備由小型等離子體噴槍(4)、噴槍旋轉(zhuǎn)裝置(5)、伸縮支承臂(8)、彎度適應(yīng)懸臂(6)、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(3)組成，伸縮支承臂與彎度適應(yīng)懸臂通過鉸鏈連接，伸縮支承臂固連在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，小型等離子體噴槍與噴槍旋轉(zhuǎn)裝置構(gòu)成可旋轉(zhuǎn)連接，并通過噴槍旋轉(zhuǎn)裝置固連在彎度適應(yīng)懸臂上。
[0008]根據(jù)上述的用等離子技術(shù)進(jìn)行彎管內(nèi)表面處理的設(shè)備，其特征在于:彎度適應(yīng)懸臂采用多段結(jié)構(gòu)，段與段之間通過鉸鏈連接，且各段為中空結(jié)構(gòu)，其中空鉸接段結(jié)構(gòu)個(gè)數(shù)為8-15 個(gè)。
[0009]根據(jù)上述的彎度適應(yīng)懸臂，可以通過調(diào)整懸臂段，使其懸臂整體彎曲程度與待處理彎管彎曲程度相近，這樣系統(tǒng)可以對(duì)不同彎徑的管道內(nèi)表面進(jìn)行等離子淬火工藝處理。
[0010]根據(jù)上述方案中所述的彎度適應(yīng)懸臂，其中空結(jié)構(gòu)可以方便在其中放置等離子體噴槍工作時(shí)需要的各種水、電、氣管道。同時(shí)，根據(jù)上述的彎度適應(yīng)懸臂，其懸臂內(nèi)置有水冷卻管，用來減少管道高溫輻射對(duì)水、電、氣管的燒蝕。
[0011]根據(jù)上述的用等離子技術(shù)進(jìn)行彎管內(nèi)表面處理的設(shè)備，其特征在于:伸縮支承臂采用中空嵌套結(jié)構(gòu)(如圖2)，且伸縮支承臂中空嵌套段個(gè)數(shù)為3~8個(gè)。通過調(diào)整伸縮支撐臂伸出長(zhǎng)度來適應(yīng)不同半徑的彎管，擴(kuò)大系統(tǒng)處理彎管半徑規(guī)格的的范圍。
[0012]根據(jù)上述用等離子技術(shù)進(jìn)行彎管內(nèi)表面處理的設(shè)備，其進(jìn)行內(nèi)表面處理時(shí)的處理方法為:
[0013](I)調(diào)節(jié)等離子噴槍夾持懸臂與處理管道的形狀接近；
[0014](2)等離子噴槍頭部沿彎管內(nèi)壁從一端運(yùn)動(dòng)到另一端；
[0015](3)等離子噴槍旋轉(zhuǎn)合適角度；
[0016](4)等離子噴槍頭部沿彎管內(nèi)壁反向運(yùn)動(dòng)到初始端；
[0017](5)等離子噴槍按原來方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)合適角度；
[0018](6)重復(fù)上述4-7的運(yùn)動(dòng)，直至整個(gè)處理完成。
[0019]本實(shí)用新型提供的等離子技術(shù)彎管內(nèi)表面處理設(shè)備，可用在彎管內(nèi)壁的等離子體表面淬火，將處理效果良好的等離子體表面處理技術(shù)用于彎管內(nèi)表面處理，提高彎管內(nèi)表面的物理性質(zhì)，進(jìn)而延長(zhǎng)彎管的在生活和工業(yè)領(lǐng)域中的使用壽命，降低成本、節(jié)約金屬資源，此設(shè)備在等離子噴槍上加入送粉裝置后便可以用等離子噴涂技術(shù)進(jìn)行噴涂作業(yè)。該處理設(shè)備的適應(yīng)程度高，可以滿足多種規(guī)格的彎管內(nèi)壁的表面處理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的彎管內(nèi)表面處理等離子系統(tǒng)示意圖。
[0021]圖2為本實(shí)用新型的伸縮支承臂的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0022]圖3為等離子射流部分軌跡展開圖。
[0023]其中:1一工作臺(tái)，2—工件夾持裝置，3—旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，4一小型等離子體噴槍，5—噴槍旋轉(zhuǎn)裝置，6—彎度適應(yīng)懸臂，7—待處理彎管，8—伸縮支承臂。

【具體實(shí)施方式】
[0024]為更好的解釋和說明本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0025]根據(jù)附圖1，本實(shí)用新型涉及的等離子技術(shù)彎管內(nèi)表面處理設(shè)備，工作前調(diào)整工件夾持裝置(2)，使得待處理彎管(7)的圓心與旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(3)的圓心重合，然后調(diào)整伸縮支承臂(8)的長(zhǎng)度，使得伸縮支承臂的長(zhǎng)度與彎管切面中心到旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(3)的圓心的距離相等，最后調(diào)整彎度適應(yīng)懸臂(6)使得其鉸接點(diǎn)始終在待處理彎管(7)切面中心圓弧線上(即相同弧度)。
[0026]如圖3，彎管內(nèi)表面處理等離子系統(tǒng)工作時(shí)，等離子射流沿管道內(nèi)壁從一端運(yùn)動(dòng)到另一端，在噴槍旋轉(zhuǎn)裝置(5)的作用下，使等離子噴槍旋轉(zhuǎn)，噴槍運(yùn)動(dòng)到初始端時(shí)，在噴槍旋轉(zhuǎn)裝置的作用下，等離子噴槍繼續(xù)按原來方向旋轉(zhuǎn)，系統(tǒng)重復(fù)上面的運(yùn)動(dòng)直至整個(gè)處理完成。該系統(tǒng)適用于不同彎徑管道內(nèi)壁的表面處理。
[0027]以上所述僅為本實(shí)用新型實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.本實(shí)用新型提供了一種等離子處理彎管內(nèi)表面的方法，該方法為: (1)調(diào)節(jié)等離子噴槍夾持懸臂與處理管道的形狀接近； (2)等離子噴槍頭部沿彎管內(nèi)壁從一端運(yùn)動(dòng)到另一端； (3)等離子噴槍旋轉(zhuǎn)合適角度； (4)等離子噴槍頭部沿彎管內(nèi)壁反向運(yùn)動(dòng)到初始端； (5)等離子噴槍按原來方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)合適角度； (6)重復(fù)上述4-7的運(yùn)動(dòng)，直至整個(gè)處理完成。
2.按照上述方法，與之相配套的等離子技術(shù)彎管內(nèi)表面處理設(shè)備由小型等離子體噴槍(4)、噴槍旋轉(zhuǎn)裝置(5)、伸縮支承臂(8)、彎度適應(yīng)懸臂(6)、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(3)組成，伸縮支承臂(8)與彎度適應(yīng)懸臂通過鉸鏈連接，伸縮支承臂(8)固連在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(3)上，小型等離子體噴槍(4 )與噴槍旋轉(zhuǎn)裝置(5 )構(gòu)成可旋轉(zhuǎn)連接，并通過噴槍旋轉(zhuǎn)裝置(5 )固連在彎度適應(yīng)懸臂(6)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子技術(shù)彎管內(nèi)表面處理設(shè)備，其特征在于:所述彎度適應(yīng)懸臂(6)采用多段結(jié)構(gòu)，段與段之間通過鉸鏈連接，且各段為中空結(jié)構(gòu)，其中空鉸接段結(jié)構(gòu)個(gè)數(shù)為8~15個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子技術(shù)彎管內(nèi)表面處理設(shè)備，其特征在于:所述伸縮支承臂(8)采用中空嵌套結(jié)構(gòu)，且伸縮支承臂中空嵌套段個(gè)數(shù)為3~8個(gè)。
【文檔編號(hào)】C21D1/62GK204237817SQ201420638803
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】余德平, 苗建國(guó), 曹修全, 姚進(jìn), 岳景輝, 向勇 申請(qǐng)人:四川大學(xué)