專利名稱：細長桿感應熔涂冷涂裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種冷涂處理裝置，尤其涉及一種可以通過螺旋壓涂的 細長桿感應熔涂冷涂裝置。
技術背景金屬材料具有優異的加工特性和韌性，適合加工成各種工件，但金屬工 件的耐磨、耐蝕、耐熱和抗高溫氧化等特性都比較差，因此現在常釆用冷涂 處理的方式在金屬工件表面形成一層涂層來提高工件的使用壽命。冷涂即是涂層的預制備，冷涂處理時將加入少量黏結劑的合金粉末均勻 的冷涂在所處理工件基體的表面，使工件表面形成合金涂層。達到完成冷涂 處理的目的。現有的冷涂處理常采用噴涂、空氣噴涂等。從上述對現有冷涂的處理過程介紹中，發明人發現上述現有技術至少存在以下問題若采用噴涂等技術手段，進行工件表面涂層的制備時，尤其是對細長桿 類的工件(如抽油桿等)進行冷涂時，常因噴出壓力大小不均等原因，造 成處理后工件表面的涂層不均勻，尤其是對抽油桿等細長桿工件的冷涂處理 過程中易出現形成的涂層薄厚不均的情況，無法達到涂層均勻、密實的效 果。使冷涂處理后的工件在使用中也未達到預期的目的。而現在沒有一種可 以方便、均勻的對細長桿類工件進行覆蓋涂層的處理的冷涂裝置。發明內容本實用新型實施例提供了 一種細長桿感應熔涂冷涂裝置。采用螺旋壓涂 的方式將合金粉末均勻的粘接在細長桿工件基體表面，達到方便進行工件表面的涂粉處理，使處理后工件表面涂層達到均勻、密實的目的。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的 一種細長桿感應熔涂冷涂裝置，其特征在于，包括 機座，用于設置各部件；機身，設置在機座上，機身上設有冷卻裝置和進料口；螺旋軸，設置在機身內可自由轉動，與機身內壁相適應；動力裝置，設置在機座上，通過傳動裝置與機身內的螺旋軸一端連接，驅動所述的螺旋軸轉動；機頭，設置在機身的一端，機頭上設有導向套和模具，螺旋軸的另一端設置在機頭內。所述機身包括由內襯套和外殼構成，冷卻裝置設在內村套與外殼之間。所述內襯套內壁設有多條溝槽。所述機身內壁內設有多條溝槽。所述機身上設置的進料口與機身內部連通。所述螺旋軸設置在才幾頭內的一端為雙頭螺旋結構。所述機頭內設置的螺旋軸與機頭上設置的模具的位置相適應。所述機頭上設置調整模具與工件的相對位置的調整螺釘。所述^:莫具的對應位置設有感應加熱裝置。由上述本實用新型實施例提供的技術方案可以看出，本實用新型實施例 的冷涂裝置通過在機體內設置螺旋軸，以在主軸方向上的直線運動和沿主軸 的旋轉運動形成螺旋壓涂的方式，將制備涂層的涂料涂敷在導向套導入到模 具內的工件表面上。該裝置以連續的方式進行涂料的涂敷，不但處理工件方 便，且螺旋壓涂方式保證了涂料的壓力和密度的均勻度，使經該裝置處理后 的工件表面涂層均勻、密實，使處理后的工件達到預期的使用壽命。


圖l為本實用新型實施例的細長桿感應熔涂冷涂裝置結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型實施例提供了一種細長桿感應熔涂冷涂裝置，該冷涂裝置采 用螺旋壓涂的方式將合金粉末均勻的粘接在基體表面，尤其適用于對細長桿 工件(如抽油桿等)的冷涂處理。本裝置利用螺旋軸壓出涂料，在對工件涂 敷涂料的過程中要求工件有兩個運動， 一個是沿主軸方向的直線運動，移動速度為O. 5 ~ 12mm/s，另一個是繞主軸方向的旋轉運動，達到方便旋轉涂粉的 目的，轉動速度為2~100轉/分，并且兩個運動可以采用可調的無級變速。為便于理解，下面以具體的實施例及相應的附圖，對本實用新型實施例 的細長桿感應熔涂冷涂裝置進行說明。實施例一如圖l所示，所述的細長桿感應熔涂冷涂裝置包括用于設置各部件的機 座9;設置在機座9上的機身5，機身5由內襯套和外殼構成，內襯套與外殼之 間設有冷卻裝置l，機身5的內襯套內壁設有多條溝槽，機身5上設有進料口 6，進料口6與機身5內部連通，機身5內設置可自由轉動的螺旋軸7,螺旋軸7 的螺旋葉片與機身內襯套的內壁相適應；機座9上設置有動力裝置8， 一般采 用電動機，電動機的動力輸出軸與機身5內的螺旋軸7前端連接，驅動螺旋軸7 在機身5內轉動；機身5的尾端設有機頭3，機頭3上設有導向套4和模具2,螺 旋軸7的尾端設置在機頭3內，螺旋軸7尾端可以采用單螺旋結構或雙頭螺旋結 構。螺旋軸7尾端與機頭3上設置的模具2的位置相適應，保證經螺旋軸7尾端 輸出的涂料輸入到模具2中。且所述機秀3上設置調整模具與工件的相對位置 的調整螺釘。實施例二在實施例一的基礎上，在模具2對應的位置加設一個感應加熱裝置，這樣可以在感應加熱的情況下進行合金粉末涂層的制備。本實用新型實施例的細長桿感應熔涂冷涂裝置的主要作用是將合金粉末 均勻的涂抹在工件的表面，主要包括機身、螺旋軸、機頭、模具、機座、傳 動裝置及冷卻裝置等幾部分組成，下面結合圖l對各部件進行具體說明。① 機身機身的內壁有數條溝槽，以增加摩擦力，涂料借助機身的摩擦 力沿螺旋軸的斜面到達機頭。機身主要由內襯套和外殼兩部分組成，并在中 間有冷卻裝置。內襯套由耐磨鑄鐵鑄造加工而成。機身必須有良好的冷卻條 件(使用中用循環水冷卻)。否則，涂料與內襯套、螺旋軸及涂料間磨擦產 生的大量熱量，會使涂料發熱、硬化、結塊等。② 螺旋軸當螺旋軸旋轉時，用螺旋軸葉片的斜面將涂料由送料口推向 機頭，形成螺旋壓涂的方式使涂料壓緊，增大壓強。螺旋軸葉片表面越光 滑，壓涂效果越好，動能損耗越少。本裝置可以采用單頭、等螺距、表面光 滑的螺旋軸。為縮短涂料進入機頭時所走的路程，并使涂料有足夠的推力， 增大涂料的緊密性，將螺旋軸的末端，做成較大的錐度，并改為局部的雙頭 螺旋，錐度可使螺旋軸更加深入機頭，雙頭螺旋葉片，使涂料可受兩個葉片 的推力作用。螺旋軸的螺桿用中碳鋼或低合金鋼制成。螺旋葉片用低碳鋼盤 條盤繞后，經焊接和堆焊耐磨合金(表面層)，再經磨削加工而成。③ 機頭依靠逐漸收縮的內壁所形成的反作用力，加之螺旋軸的推力， 將涂料擠壓得更緊密，并輸送涂料到模具中，壓涂在工件表面。機頭的前部 沒有輸送裝置，涂料在這部分的向前運動是依靠螺旋軸末端的葉片作用到涂 料上的力，經涂料間的傳遞向前進行。這部分的內壁要求要光滑，以減少涂 料與內壁的磨擦。機頭也要有良好的冷卻條件，采用低碳鋼經焊接而成。④ 機座和傳動裝置機座起固定作用，采用鑄造結構。傳動裝置由電動 機、帶輪、減速箱等組成。由電動機驅動減速箱的主動軸，經減速后傳遞給 帶輪，再由帶輪帶動螺旋軸旋轉。電機采用三相異步電機，規格為Y132-6， 功率為5. 5KW,輸出轉速為960r/min,減速箱的速比為l: 20。⑤模具主要起成形作用，當工件和涂料到達模具后，涂料就會有很大 的壓強，使涂料壓在工件表面，工件旋轉著通過模具，涂料便能均勻的壓涂 在工件(如細長桿等)的表面。機頭上可以設置調整用的螺釘， 一般設置3 個調整螺釘來調整模具與工件的相對位置，以保證涂料和工件的同心度。模 具的內徑大小決定了涂層的厚度。模具的內表面必須光滑，防止涂料與模具 粘接。該細長桿感應熔涂冷涂裝置的工作過程涂料從^/L身上的進料口加入到 機身內，在旋轉的螺旋軸和機身內壁的磨擦作用下，將涂料向機頭方向推 進，并逐步增大涂料的密度，當涂料被推送到機頭時，已形成較大的壓強。 涂料在機頭內與從通過導向套送來的工件匯合，如圖1中所示，A處所示箭頭 方向則為工件冷涂時的前進方向，在模具處涂料均勻地包覆在工件表面，被 擠壓成形，形成有一定厚度和強度要求的涂層。由于涂料和工件的連續不斷 地供給，涂層的壓涂成形也在連續不斷地進行著。當螺旋軸旋轉時，涂料被螺旋軸逐個螺距推送至螺旋軸的末端，涂料密 度也隨之不斷地增大。另一方面，由于壓力的作用密度大的涂料必然向密度 小的地方流動。因此，當螺旋軸旋轉時，涂料除向前移動外，由于受密度大 的涂料的阻力，會有一部分涂料通過螺旋軸與機身內壁的間隙，逐個螺距地 向后、向密度小的方向移動。另外，由于螺旋軸葉片具有一定的傾斜度。當 螺旋軸旋轉時，對涂料產生兩個作用分力即軸向分力F1和徑向分力F2。軸 向分力F1推動涂料前進；徑向分力F2將涂料推向機身內壁。涂料在受F1和F2 的作用的同時，也必然會受到前進方向的涂料和機身內壁的反作用力。在反 作用力的作用下，必然也會使涂料向后、向密度較小的地方流動，增大涂料 的密度，并將涂料壓緊，這樣向后流動的涂料與前進方向的涂料匯合在一起 而形成涂料層。當螺旋軸旋轉時，涂料與機身內壁、涂料與涂料之間產生相對運動，會 有相對磨擦和磨擦力存在。這個摩擦力可以阻止涂料與螺旋軸的共同旋轉，達到輸送涂料和壓緊涂料的目的。為增大磨擦阻力，在機身內壁開有溝槽， 并使螺旋軸與機身內壁間有一定的間隙，使涂料在此間隙中形成涂料層，以 擴大磨擦面。下面以抽油桿的冷涂為例，對本實用新型實施例的細長桿感應熔涂冷涂裝置處理工件表面涂層的過程進行說明抽油桿是有桿抽油設備的重要部件。桿體是實心圓形斷面的鋼體， 一端 為鐓粗的桿頭。桿頭由外螺紋接頭、卸荷槽、推承面臺肩、扳手方頸、凸緣 和圓弧過渡區組成。外螺紋接頭用來與接箍相連接，扳手方頸用來裝卸抽油 桿接頭時卡抽油桿鉗用。抽油桿的直徑一般在28 33腿，而其長度從8m到12m 不等，是典型的細長桿。為增加抽油桿的耐磨性，提高其使用壽命，常在抽 油桿表面形成高耐磨性的涂層，將抽油桿設置在該冷涂裝置的模具中，可以 通過增加相應的感應加熱裝置進行感應加熱，可以在抽油桿表面形成具有高 耐磨性的合金涂層。并且可以根據抽油桿工件直徑的不同，通過使用不同直 徑的模具和機頭來實現相應的涂層處理。綜上所述，本實用新型實施例中的細長桿感應熔涂冷涂裝置，可以方便 的在工件表面形成涂層，尤其是在導向套和模具的配合下，進行細長桿表面 的涂層處理，由于采用螺旋壓涂的方式，使最后形成的工件表面的涂層具有 均勻、密實的優點，增加了工件的使用壽命。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護 范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技 術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之 內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求1、一種細長桿感應熔涂冷涂裝置，其特征在于，包括機座(9)，用于設置各部件；機身(5)，設置在機座(9)上，機身上設有冷卻裝置(1)和進料口(6)；螺旋軸(7)，設置在機身(5)內可自由轉動，與機身(5)內壁相適應；動力裝置(8)，設置在機座(9)上，通過傳動裝置與機身(5)內的螺旋軸(7)一端連接，驅動所述的螺旋軸(7)轉動；機頭(3)，設置在機身(5)的一端，機頭(3)上設有導向套(2)和模具(4)，螺旋軸(7)的另一端設置在機頭(3)內。
2、 根據權利要求l所述的冷涂裝置，其特征在于，所述機身包括由內 襯套和外殼構成，冷卻裝置(1)設在內襯套與外殼之間。
3、 根據權利要求2所述的冷涂裝置，其特征在于，所述內襯套內壁設有多條溝槽。
4、 根據權利要求l所述的冷涂裝置，.其特征在于，所述機身(5)內壁內 設有多條溝槽。
5、 根據權利要求l所述的冷涂裝置，其特征在于，所述機身(5)上設置 的進料口 (6)與機身(5)內部連通。
6、 根據權利要求1或2所述的冷涂裝置，其特征在于，所述螺旋軸(7) 設置在機頭(3)內的一端為雙頭螺旋結構。
7、 根據權利要求l所述的冷涂裝置，其特征在于，所述機頭(3)內設置 的螺旋軸(7)與機頭(3)上設置的模具(2)的位置相適應。
8、 根據權利要求l所述的冷涂裝置，其特征在于，所述機頭(3)上設有調整模具與工件的相對位置的調整螺釘。
9、根據權利要求l所述的冷涂裝置，其特征在于，所述模具(2)的對應 位置設有感應加熱裝置。
專利摘要本實用新型公開一種細長桿感應熔涂冷涂裝置。其包括機座，用于設置各部件；機身，設置在機座上，機身上設有冷卻裝置和進料口；螺旋軸，設置在機身內可自由轉動，與機身內壁相適應；動力裝置，設置在機座上，通過傳動裝置與機身內的螺旋軸一端連接，驅動所述的螺旋軸轉動；機頭，設置在機身的一端，機頭上設有導向套和模具，螺旋軸的另一端設置在機頭內。該冷涂裝置通過在機體內設置螺旋軸，以在主軸方向上的直線運動和沿主軸的旋轉運動形成螺旋壓涂的方式，將制備涂層的涂料涂敷在導向套導入到模具內的工件表面上。以連續的方式進行涂料的涂敷，處理工件方便，且螺旋壓涂方式保證涂料的壓力和密度的均勻度，使處理后工件表面涂層均勻、密實。
文檔編號C23C24/00GK201109796SQ20072017379
公開日2008年9月3日 申請日期2007年10月24日 優先權日2007年10月24日
發明者張增志 申請人:中國礦業大學(北京)