[发明专利]一种狭小空间超音速火焰热喷涂自动喷枪及其热喷涂装置

权利要求书

1.一种狭小空间超音速火焰热喷涂自动喷枪，其特征在于，从内向外包括由依次连接的燃料雾化器、燃烧室、燃烧室喉部、扩张连接器、喷枪管、枪管调整器构成的基于拉瓦尔喷嘴原理的核心单元、水冷套以及喷枪外套，在燃烧室内设置有陶瓷片，煤油和高压氧气经燃料雾化器混合雾化后经陶瓷片进入燃烧室，送粉针及点火针经陶瓷片将粉末送入燃烧室并点火实现超音速火焰热喷涂，所述核心单元中燃烧室喉部、扩张连接器、喷枪管、枪管调整器固连为一体，可由传动装置调控相对于燃烧室自由转动从而控制喷涂方向；

所述的燃烧室喉部包括固连为一体的球形汇聚部分及圆柱 部分，球形汇聚部分设置在燃烧室的球面汇聚的汇聚段内侧且二者同球心紧密接触，形成一种“球阀结构”，可进行任意方向的活动；所述圆柱部分为整个核心单元中火焰通道最小处，即构成拉瓦尔喷嘴原理的喉部位置；

所述扩张连接器为圆台形状的通孔结构，通孔小头与燃烧室喉部紧固并密封，通孔大头与喷枪管紧固并密封；所述的喷枪管为圆柱形枪管；

所述的枪管调整器为球面结构，其球面的球心与燃烧室喉部球形汇聚部分的球面球心位置在同一点，枪管调整器上开有通孔，该通孔与喷枪管紧固并密封，枪管调整器设置在所述水冷套的端部内侧且二者形成球阀密封结构；

所述的传动装置包括齿条，转动齿轮和转动杆，转动杆一端与微型电机连接，另一端穿过喷枪外套、水冷套与转动齿轮固定，转动齿轮与齿条配合，齿条直接或间接与枪管调整器连接。

2.根据权利要求1所述的狭小空间超音速火焰热喷涂自动喷枪，其特征在于，所述的燃料雾化器为圆环形结构，其由外环向内环开设有两个通道，一个通道用于通入高压氧气，一个通道用于通入燃料，且两个通道最终汇聚在一起从而将高压氧气气流与燃料混合雾化，从内环喷出。

3.根据权利要求1所述的狭小空间超音速火焰热喷涂自动喷枪，其特征在于，所述的燃烧室从尾部向喷枪头部依次包括圆筒形的燃烧段、圆锥形的汇聚段、呈球面汇聚的汇聚段，燃烧室尾部外侧设有螺纹，用于与燃料雾化器、水冷套和/或喷枪外套螺纹固定；燃烧室尾部内侧设有一限位凸起，陶瓷片一端与限位凸起紧靠，另一端与燃料雾化器紧靠。

4.根据权利要求1所述的狭小空间超音速火焰热喷涂自动喷枪，其特征在于，所述水冷套与核心单元之间形成密闭空间，作为进水通道，所述喷枪外套与水冷套之间形成密闭空间，作为回水通道，进水通道及回水通道通过水冷套头端的开孔连通，在水冷套侧壁上开有进水口，在喷枪外套上开有出水口。

5.根据权利要求1所述的狭小空间超音速火焰热喷涂自动喷枪，其特征在于，所述喷枪外套包括枪体后盖，枪体后盖与燃料雾化器的圆环外壁螺纹连接并密封，且枪体后盖侧壁上与燃料雾化器的燃料入口处同轴对应开设燃料入口，枪体后盖端面上钻有放置送粉针和点火针螺纹孔，并采用密封圈密封；所述送粉针穿过枪体后盖和陶瓷片的轴心伸入燃烧室内，送粉针尾部螺纹连接送粉针弯头，点火针穿过枪体后盖和陶瓷片伸入燃烧室内，陶瓷片上均匀开有若干小孔，用于使雾化的燃料均匀传输到燃烧室内。

6.根据权利要求1所述的狭小空间超音速火焰热喷涂自动喷枪，其特征在于，所述喷枪还包括L形中空枪架、机械手、及集成控制柜，L形中空枪架一端与喷枪外套固定连接，另一端固定于所述的机械手上；内部用于各种管道和线路穿过；所述集成控制柜用于对机械手、喷枪和传动装置的联动控制，从而实现在狭小空间中的喷涂。