Спосіб введення порошку в плазмовий струмінь розпилювачів та пристрій для його реалізації

Винахід відноситься до області розпилення з використанням електричної дуги і може бути використаний в установках плазмового напилення порошків, що працюють на сумішах горючого газу з окислювачем. Відомі способи та пристрої введення порошкового матеріалу в плазмовий струмінь розпилювачів (див. наприклад, книгу Пащенко В.М. "Обладнання для газотермічного нанесення покриттів" - К.: ІВЦ "Політехніка", 2001. стор.287-290, рис.9.49-9.51). Ці способи та пристрої мають суттєві недоліки. Один з недоліків це зниження температури потоку плазми в результаті додавання холодного транспортуючого газу. Частково цей недолік усувається іншим способом, прийнятим за прототип, який здійснюється за допомогою пристрою для введення порошкового матеріалу (див. наприклад, книгу Пащенко В.М. "Обладнання для газотермічного нанесення покриттів" - К.: ІВЦ "Політехніка", 2001. стор.289, рис.9.50). Цей спосіб дозволяє знизити долю транспортуючого газу в порошковій суміші за допомогою пристрою, який встановлюється безпосередньо перед соплом плазмового розпилювача і дає змогу відсікати необхідну частину транспортуючого газу в результаті зміни положення гвинта регулювання. Відомий спосіб введення порошку в плазмовий струмінь розпилювачів за допомогою пристрою, прийнятий за прототип (див. наприклад, книгу Пащенко В.М. "Обладнання для газотермічного нанесення покриттів" - К.: ІВЦ "Політехніка", 2001. стор.288, рис.9.49, б). Пристрій складається з сопла плазмотрона, дугового та додаткового циліндричних каналів, штуцера для введення порошку. Недоліком способу та пристрою є відсутність підігріву суміші порошку і транспортуючого газу перед введенням їх у плазмовий струмінь дугового каналу плазмотрона. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу та пристрою введення порошкового матеріалу в плазмовий струмінь розпилювачів, що працюють на сумішах горючого газу з окислювачем, шляхом підігріву транспортуючого газу і порошку, що забезпечує суттєве зменшення захолодження плазми в місці введення порошку, а отже, знижує вимоги до фракційного складу вихідного матеріалу - розмір оплавлених частинок підвищується, властивості покриття - міцність зчеплення, пористість по перетину плями напилення, вирівнюються. Підвищується продуктивність і якість напилених покриттів. Поставлена задача вирішується тим, що введення порошку у дуговий канал плазмотрона здійснюється шляхом попереднього змішування порошку з транспортуючим газом і подавання газової суміші у дуговий канал плазмотрону, новим є те, що частину газової суміші із пристінної зони дугового каналу, яка містить горючі компоненти, відбирають і подають для спалювання і підігріву газопорошкової суміші. Поставлена задача вдосконалення пристрою для введення порошку в плазмовий струмінь вирішується тим, що пристрій містить сопло плазмотрона з дуговим та додатковим циліндричними каналами, штуцер для введення порошку, новим є те, що він додатково містить пальниковий вузол, через який проходить штуцер, що утворює з боковими стінками корпусу пальникового вузла кільцевий зазор, який зв'язаний з дуговим каналом сопла плазмотрона. На фіг.1 наведена схема подавання порошкового матеріалу, на фіг.2 наведений загальний вигляд пальникового вузла. Пристрій для введення порошку в плазмовий струмінь містить сопло 1 (фіг.1) з дуговим 2 (фіг.1) та додатковим 3 (фіг.1) циліндричними каналами. В додатковому каналі 3 сопла 1 плазмотрона встановлений пальників вузол (фіг.2), який монтується за допомогою різьби. Через пальниковий вузол проходить штуцер 4 (фіг.1), який утворює кільцевий зазор 5 відносно бокових стінок корпусу 6 (фіг.2) пальникового вузла, який зв'язаний з дуговим каналом 2 (фіг.1) сопла 1 (фіг.1) плазмотрона. Пальниковий вузол (фіг.2) містить: корпус 6; камеру спалювання 7 (фіг.2); кришку 8; отвір 9, який розміщений посередині кришки 8; отвори 10, які розміщені на поверхні кришки 8 по колу, під кутом 0...20° відносно її осі та кут між осями отворів складає 0...40°; отвори 11, які розміщені в нижній частині корпусу 6 по колу, під кутом 30...45° відносно його осі та кут між осями отворів складає 60...90°. Розглянемо спосіб введення порошку в плазмовий струмінь розпилювачів на прикладі роботи пристрою для введення порошку. Плазмовий струмінь, який генерується в плазмотроні, тече через дуговий канал 2 в атмосферу. Через штуцер 4 в дуговий канал 2 подають порошок, попередньо змішаний з транспортуючим газом. Статичний тиск газового потоку в дуговому каналі 2 плазмотрона вищий за атмосферний. Під дією різниці статичних тисків частина газової суміші із дугового каналу 2 плазмотрона витікає через кільцевий зазор 5 пальникового вузла між штуцером 4 і стінками каналу плазмотрона в камеру спалювання 7, де організується спалення складових цієї суміші. Факел, який горить в отворі 3, підігріває транспортуючий газ і порошок за рахунок передачі тепла стінками штуцера 4, факели, які горять в отворах 10 стабілізують горіння основного факела, який витікає через отвір 9. Через отвори 11, діаметр яких може змінюватись залежно від вихідного складу суміші, підсмоктується повітря із навколишнього середовища, для коригування співвідношення "горючі компоненти - окислювач" у ви хідній газовій суміші. Транспортуючий газ і порошок додатково підігрівається за рахунок передачі тепла із камери спалювання 7 стінкам штуцера 4.