一種自束粉保護的寬帶側向送粉噴嘴的制作方法
【專利摘要】一種自束粉保護的寬帶側向送粉噴嘴，頂板的底面和底板的頂面均具有第一臺階面和第二臺階面，第一臺階面和第二臺階面上分別設有第一凹槽和第二凹槽；上下兩個第二臺階面之間夾設有上隔片和下隔片，上下兩個第三凹槽圍合成中分流道，上隔片的頂面合頂板上的第二凹槽圍合成上分流道，下隔片的底面和底板上的第二凹槽圍合成下分流道；頂板上的第一凹槽和底板上的第一凹槽上下扣合形成主流道；主流道的一端與粉末通孔連通，主流道的另一端與上分流道、下分流道和中分流道連通，主流道和上分流道之間設有上隔離網，主流道和下分流道之間設有下隔離網。
【專利說明】
一種自束粉保護的寬帶側向送粉噴嘴
技術領域
[0001]本發明涉及一種噴嘴，尤其涉及一種自束粉保護的寬帶側向送粉噴嘴。
【背景技術】
[0002]在激光寬帶熔覆過程中，普通噴嘴在輸出粉末時，受到出口載氣湍流等因素的影響，造成粉末大幅度發散，粉末利用率很低。減小輸出粉末發散的方法有多種，一種方法是減少出口載氣量，這樣可以減小出口的載氣湍流強度，從而減小粉末發散，但是，系統輸送粉末的載氣量太小，會使粉末輸運動力不足，極易造成堵粉，而且，載氣量太小會使粉末在噴嘴出口處輸出速度偏小，粉末挺度差，會降低粉末進入熔池的準確度，從而影響粉末利用率以及熔覆質量。另一種方法是在輸出粉束周圍添加準直約束保護氣的方式，可以有效約束粉末的發散，并且，添加的氣體可以在熔池周圍形成氣氛保護，防止和減小熔池氧化，提高熔覆質量，但是，添加準直約束氣一般需要設計多個入口和流道，還要單獨建立氣路，使得噴嘴結構復雜，氣路繁瑣、操作不便，增加了設計難度和經濟成本。
【發明內容】
[0003]為克服上述問題，本發明提供一種自束粉保護的寬帶側向送粉噴嘴。
[0004]本發明的技術方案是:
[0005]—種自束粉保護的寬帶側向送粉噴嘴，包括噴嘴本體，所述噴嘴本體包括上下扣合且相互固定的頂板和底板，頂板入口段向上傾斜延伸，且底板入口段與頂板入口段相配合，頂板入口段上傾斜設有粉末通孔，所述粉末通孔外露于頂板的一端構成粉末入口 ；
[0006]所述頂板的底面和所述底板的頂面均具有第一臺階面和第二臺階面，且第一臺階面高于第二臺階面，第一臺階面和第二臺階面上分別設有第一凹槽和第二凹槽，且第一凹槽的底面高于第二凹槽的底面；
[0007]上下兩個第二臺階面之間夾設有上隔片和下隔片，上隔片的底面和下隔片的頂面上均開設有第三凹槽，上下兩個第三凹槽圍合成中分流道，上隔片的頂面合頂板上的第二凹槽圍合成上分流道，下隔片的底面和底板上的第二凹槽圍合成下分流道，上分流道、下分流道和中分流道延伸至噴嘴本體的出口端分別形成上載氣出口、下載氣出口和粉末出口 ；
[0008]頂板上的第一凹槽和底板上的第一凹槽上下扣合形成主流道；
[0009]所述主流道的一端與粉末通孔連通，主流道的另一端與上分流道、下分流道和中分流道連通，所述主流道和上分流道之間設有上隔離網，所述主流道和下分流道之間設有下隔離網。
[0010]進一步，所述上隔離網和所述下隔離網均傾斜設置，且上隔離網和下隔離網對稱設置。
[0011]進一步，連接第一臺階面和第二臺階面的垂直面上設有卡槽，所述上隔離網的上端卡設在頂板上的卡槽上，所述上隔離網的下端抵觸在上隔片的端面上，所述下隔離網的下端卡設在底板上的卡槽上，所述下隔離網的上端抵觸在下隔片的端面上。
[0012]進一步，上隔離網和下隔離網的孔徑均小于粉末顆粒的最小粒徑。
[0013]進一步，頂板、上隔片、下隔片和底板通過第一螺釘緊固。
[0014]進一步，頂板和底板通過第二螺釘緊固。
[0015]進一步，所述底板的兩側設有用于與夾具相固定的孔位。
[0016]本發明的有益效果是:
[0017]本發明無需添加額外氣體對輸出粉末進行準直和防發散，而是將輸運粉末的載氣部分轉換為約束保護氣，不僅減小了粉末發散和出口載氣湍流的影響，提高了粉末輸出質量和粉末利用率，也簡化了結構，該發明在激光熔覆、激光再制造領域具有應用和推廣價值。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明的整體結構示意圖。
[0019]圖2為本發明的剖視圖。
[0020]圖3為本發明的結構爆炸圖。
[0021]圖4為頂板正視圖。
[0022]圖5為頂板俯視圖。
[0023]圖6為頂板俯視立體圖。
[0024]圖7為頂板仰視圖。
[0025]圖8為圖7中A-A向剖視圖。
[0026]圖9為頂板左視圖。
[0027]圖10為底板俯視圖。
[0028]圖11為底板正視圖。
[0029]圖12為底板俯視圖。
[0030]圖13為底板左視圖。
[0031 ]圖14為下隔片結構示意圖。
【具體實施方式】
[0032]如圖1所示，左端為噴嘴本體的出口端，右端為噴嘴本體的入口端，且定義噴嘴本體靠近出口端的一段為噴嘴本體出口段，噴嘴本體靠近入口端的一段為噴嘴本體入口段，同理，頂板I靠近出口端的一段為頂板出口段，頂板I靠近入口端的一段為頂板入口段13，底板2靠近出口端的一段為底板出口段，底板2靠近入口端的一段為頂板入口段23。
[0033]參照附圖，一種自束粉保護的寬帶側向送粉噴嘴，包括噴嘴本體，所述噴嘴本體包括上下扣合且相互固定的頂板I和底板2，頂板入口段13向上傾斜延伸，且底板入口段23與頂板入口段13相配合，即底板入口段51與頂板入口段11的接觸面緊密相貼合，起到密封作用，頂板入口段13上傾斜設有粉末通孔131，以增大粉末通孔131的出口面積，所述粉末通孔131外露于頂板I的一端構成粉末入口 14;
[0034]上下兩個第二臺階面7之間夾設有上隔片3和下隔片4，上隔片3的底面和下隔片4的頂面上均開設有第三凹槽41，上下兩個第三凹槽41圍合成中分流道17，上隔片3的頂面和頂板I上的第二凹槽7圍合成上分流道16，下隔片4的底面和底板2上的第二凹槽7圍合成下分流道18，上分流道16、下分流道18和中分流道17延伸至噴嘴本體的出口端分別形成上載氣出口、下載氣出口和粉末出口；
[0035]頂板I上的第一凹槽8和底板2上的第一凹槽8上下扣合形成主流道15;
[0036]所述主流道15的一端與粉末通孔131連通，主流道15的另一端與上分流道16、下分流道18和中分流道17連通，所述主流道15和上分流道16之間設有上隔離網5，所述主流道15和下分流道18之間設有下隔離網6。
[0037]所述上隔離網5和所述下隔離網6均傾斜設置，且上隔離網5和下隔離網6對稱設置。
[0038]連接第一臺階面8和第二臺階面7的垂直面上設有卡槽19，所述上隔離網5的上端卡設在頂板I上的卡槽19上，所述上隔離網5的下端抵觸在上隔片3的端面上，所述下隔離網6的下端卡設在底板2上的卡槽19上，所述下隔離網6的上端抵觸在下隔片4的端面上。
[0039]上隔離網5和下隔離網6的孔徑均小于粉末顆粒的最小粒徑，阻止粉末從過濾網逃出，且所述過濾網4為金屬網。
[0040]頂板1、上隔片3、下隔片4和底板2通過第一螺釘9緊固；頂板I和底板2通過第二螺釘10緊固；頂板I出口段、上隔片3、下隔片4和底板2通過第一螺釘9相互固定，所述頂板入口段13、和底板入口段23通過第二螺釘10緊固。
[0041 ]所述底板2的兩側設有用于與夾具相固定的孔位231。由于噴嘴本體I需要固定在夾具上使用，所以設置固定用孔位231。
[0042]本發明的作用原理為:
[0043]粉末在載氣的裹挾下從粉末入口14進入粉末通孔131，經粉末通孔131進入主流道15，在主流道15的末端，氣載粉末流分成了三層，其中，上隔離網和下隔離網分別阻擋欲進入上分流道和下分流道的粉末，粉末集中流入中分流道17，而大量載氣分別進入上分流道16和下分流道18。在出口端，從上載氣口和下載氣口流出的載氣可以起到對粉末出口的粉束進行整流準直和約束發散的作用，同時，粉末從粉末出口流出時，夾雜的載氣量很少，避免了出口載氣湍流對粉末輸出的影響。
[0044]本發明無需添加額外氣體對輸出粉末進行準直和防發散，而是將輸運粉末的載氣部分轉換為約束保護氣，不僅減小了粉末發散和出口載氣湍流的影響，提高了粉末輸出質量和粉末利用率，也簡化了結構，該發明在激光熔覆、激光再制造領域具有應用和推廣價值。
[0045]本說明書實施例所述的內容僅僅是對發明構思的實現形式的列舉，本發明的保護范圍不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發明的保護范圍也包括本領域技術人員根據本發明構思所能夠想到的等同技術手段。
【主權項】
1.一種自束粉保護的寬帶側向送粉噴嘴，其特征在于:包括噴嘴本體，所述噴嘴本體包括上下扣合且相互固定的頂板和底板，頂板入口段向上傾斜延伸，且底板入口段與頂板入口段相配合，頂板入口段上傾斜設有粉末通孔，所述粉末通孔外露于頂板的一端構成粉末入口； 所述頂板的底面和所述底板的頂面均具有第一臺階面和第二臺階面，且第一臺階面高于第二臺階面，第一臺階面和第二臺階面上分別設有第一凹槽和第二凹槽，且第一凹槽的底面高于第二凹槽的底面； 上下兩個第二臺階面之間夾設有上隔片和下隔片，上隔片的底面和下隔片的頂面上均開設有第三凹槽，上下兩個第三凹槽圍合成中分流道，上隔片的頂面合頂板上的第二凹槽圍合成上分流道，下隔片的底面和底板上的第二凹槽圍合成下分流道，且上分流道、下分流道和中分流道延伸至噴嘴本體的出口端分別形成上載氣出口、下載氣出口和粉末出口 ； 頂板上的第一凹槽和底板上的第一凹槽上下扣合形成主流道； 所述主流道的一端與粉末通孔連通，主流道的另一端與上分流道、下分流道和中分流道連通，所述主流道和上分流道之間設有上隔離網，所述主流道和下分流道之間設有下隔離網。2.如權利要求1所述的一種自束粉保護的寬帶側向送粉噴嘴，其特征在于:所述上隔離網和所述下隔離網均傾斜設置，且上隔離網和下隔離網對稱設置。3.如權利要求2所述的一種自束粉保護的寬帶側向送粉噴嘴，其特征在于:連接第一臺階面和第二臺階面的垂直面上設有卡槽，所述上隔離網的上端卡設在頂板上的卡槽上，所述上隔離網的下端抵觸在上隔片的端面上，所述下隔離網的下端卡設在底板上的卡槽上，所述下隔離網的上端抵觸在下隔片的端面上。4.如權利要求3所述的一種自束粉保護的寬帶側向送粉噴嘴，其特征在于:上隔離網和下隔離網的孔徑均小于粉末顆粒的最小粒徑。5.如權利要求4所述的一種自束粉保護的寬帶側向送粉噴嘴，其特征在于:頂板、上隔片、下隔片和底板通過第一螺釘緊固。6.如權利要求5所述的一種自束粉保護的寬帶側向送粉噴嘴，其特征在于:頂板和底板通過第二螺釘緊固。7.如權利要求6所述的一種自束粉保護的寬帶側向送粉噴嘴，其特征在于:所述底板的兩側設有用于與夾具相固定的孔位。
【文檔編號】C23C24/10GK105887081SQ201610323760
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月16日
【發明人】胡曉冬, 王云生, 陳智君, 駱芳, 葉鐘, 阿里亞肯·邁克勒, 如斯勒·褚克, 其他發明人請求不公開姓名
【申請人】浙江工業大學, 杭州汽輪機股份有限公司