[发明专利]一种微粒流冲击金属表面强化的喷丸装置

说明书

本发明公开一种微粒流冲击金属表面强化的喷丸装置，该装置的高压气源装置位于底部，其出口处并联连接工作管线和回收管线；回收供料器位于回收管线上，且回收供料器上部连接回收漏斗的底部；回收管线的另一端与喷丸储罐连通；工作管线的另一端与工作供料器的一端连通，工作供料器与喷丸储罐的下部连通，工作供料器的另一端与喷枪连通；喷丸储罐中的喷丸在重力及压差的作用下进入工作供料器，并进入喷枪中；喷过的喷丸在重力及压差作用下进入回收供料器，并经回收管线回收如入喷丸储罐中实现重复利用。本发明的装置增加了能够直接将使用过的喷丸直接送回储罐的喷丸回收系统，实现了喷丸的回收再利用。

技术领域

本发明涉及金属表面强化技术领域，具体涉及一种微粒流冲击金属表面强化的喷丸装置。

背景技术

金属材料大多会发生失效，并且一般发生在其表面，如航天发动机、离心泵、燃气轮机的叶片在工况条件下时常会发生损坏，从而造成大的事故，因此在材料表面进行强化是极其重要的。喷丸强化是一种应用较为广泛的表面强化技术，已经发展的较为成熟。该技术可以有效的提高材料表面完整性，并且工艺简单，成本低廉，在工业领域得到了广泛的应用。然而，传统喷丸的弹丸直径较大，在强化材料表面的同时将会增大材料的表面粗糙度。微粒子喷丸是一种新型的表面强化技术，该技术用微粒子代替传统喷丸，不仅更显著地提高了工件性能，还弥补了传统喷丸技术的缺点，可以有效的提高材料的表面强度，并且降低其粗糙度。

近年来，随着微粒子喷丸发展较为迅速，许多新的设备以及装置也随之兴起，如超声速微粒轰击金属材料表面纳米化方法(熊天英,李铁藩,吴杰,等.超声速微粒轰击金属材料表面纳米化方法,发明专利，2004.)。该技术主要是以超音速气流为载体，携带硬质固体微粒以极高的动能轰击金属表面，从而达到强化的目的。

现在有的喷丸装置，加工后喷丸的大多使用收集箱收集，需要定期将收集箱中的喷丸处理并回收再利用，降低了加工效率。且喷丸速度通常单纯的通过调节入口阀改变气体入口压力进行调节，这种方法在提高速度时会增加压缩气体消耗量，增大能耗或加快气瓶更换速度，增加加工成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种微粒流冲击金属表面强化的喷丸装置，该装置能够根据金属材料的表面性质，使用温度、压力双参数调节微粒的喷出速度，节省气源。同时该装置中设计有直接将使用后的喷丸送回喷丸储罐重新利用的回收系统。

本发明的目的通过如下的技术方案来实现：

一种微粒流冲击金属表面强化的喷丸装置，该装置包括回收供料器、工作管线、回收管线、喷枪、输送管道、网格板、回收漏斗、回收调节阀、工作调节阀、高压气源装置、电机、工作供料器、叶轮、工作漏斗、喷丸储罐、转盘；

所述高压气源装置位于底部，其出口处并联连接所述工作管线和回收管线的一端；所述回收供料器位于所述回收管线上，且所述回收供料器上部与所述回收漏斗的底部连通；所述网格板位于所述回收漏斗中，所述转盘安装在所述网格板上，用于放置待加工的零件；所述电机驱动所述转盘转动，调整零件加工面；

所述回收管线的另一端与所述喷丸储罐连通；所述工作管线的另一端与所述工作供料器的一端连通，所述工作供料器的另一端通过所述输送管道与喷枪连通；

所述喷丸储罐位于整个装置的上部，所述喷丸储罐的下部出口与所述工作漏斗连通，所述叶轮安装在所述工作漏斗的底部，且所述工作供料器所述叶轮的下方；所述喷丸储罐中的喷丸在重力及压差的作用下依次经过所述工作漏斗、叶轮进入所述工作供料器，并通过所述输送管道进入所述喷枪中；

所述喷枪将喷丸加压后喷射在待加工的零件上，喷丸在重力及压差作用下通过网格板、回收漏斗进入所述回收供料器，并经回收管线回收如入所述喷丸储罐中实现重复利用。

进一步地，所述喷丸储罐的顶部按照有过滤器，用于保持罐内常压，并防止喷丸向外飞溅。