一种用于超音速火焰喷涂系统的冷却水循环装置的制作方法

本实用新型一种用于超音速火焰喷涂系统的冷却水循环装置，具体涉及一种应用于超音速火焰喷涂系统中喷枪降温的冷却水循环装置。

背景技术：

在煤炭开采领域，作为综采面的核心设备，液压支架能可靠而有效地支撑和控制工作面的顶板，隔离采空区，防止矸石进入回采工作面和推进输送机。在工作面成套设备中，液压支架的投入占了约60%的设备成本。立柱是液压支架的主要承载部件，承受顶板作用于液压支架的载荷并传递到底座上，且长期处于井下开采的特殊环境中。在恶劣的工作环境下，立柱表面通常出现严重的腐蚀和磨损现象，并导致泄露。使得支架立柱在顶板压力不大的情况下产生较大的下缩量从而导致液压支架失效，并诱发顶板事故，严重地威胁了煤矿安全生产。据相关统计分析，煤矿事故有相当大比例是因液压支架失效而引发。因此全面提升立柱表面的耐磨、耐蚀、抗冲击性能，延长立柱使用寿命具有重要的意义。

目前，国产液压支架立柱的缸体和立柱材料分别为42CrMo钢、27SiMn钢。液压支架立柱的工作环境复杂恶劣。通常处于一种潮湿、富含SO2、H2S、CO2以及大量粉尘的环境下。27SiMn钢等钢材难以抵抗上述恶劣的粉尘磨损及腐蚀工作环境，因此，通常需要在立柱表面制备保护涂层对立柱进行保护，从而提高立柱及液压支架的使用寿命。同时，对存在表面损伤的立柱进行修复再制造而提高其性能及使用寿命，对于企业降低成本，节约资源具有重要意义。目前，使用最为广泛的立柱表面制造及修复技术为电镀硬铬保护层。虽然电镀硬铬涂层目前可以满足立柱的工作要求，但是存在大量亟需解决的难题。

首先，电镀硬铬过程中产生的Cr6+会导致严重的环境污染问题。铬本身是不活泼元素，可以安全地用于日常用品以及人工关节等，但镀铬工艺使用的是铬酸溶液，在镀铬过程中会产生大量的氢气，氢气泡在破裂时会将铬酸溶液喷入空气中，产生酸雾，酸雾中含有致癌的Cr6+；而且，镀铬过程也会产生大量的有毒废物和含有Cr6+的废水。因此，世界各国对镀铬工艺的管制越来越严格。基于环保要求的不断提升，对于电镀硬铬，由于存在严重的六价铬离子污染而面临必须被淘汰的状态。此外，电镀硬铬涂层自身同样存在众多问题。电镀硬铬涂层硬度相对偏低（HV0.3800~900），其耐磨性远不如一些陶瓷或金属陶瓷材料，此外，电镀工艺需要严格控制，当工艺控制不当时，镀铬层内部存在微裂纹，导致腐蚀介质从表面渗透到界面而腐蚀基体，从而使得镀层的耐腐蚀性下降。而且，电镀工艺沉积速率较慢，不适合较厚镀层的使用。因此，基于上述众多问题，目前亟需开发新的立柱保护涂层及修复技术从而替代电镀硬铬技术。

超音速火焰喷涂技术是近年来快速发展的一项热喷涂层制备技术，近年来的大量研究表明，通过对喷涂层材料、喷涂工艺、涂层性能等工艺进行优化后，在液压支柱制备及再制造领域，超音速火焰喷涂完全可以取代传统的电镀硬铬。

技术实现要素：

本实用新型克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题是：提供一种方便超音速火焰喷涂系统中喷枪降温的冷却水装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于超音速火焰喷涂系统的冷却水循环装置，包括：蓄水罐、冷水机、过滤器、离心泵、流量控制阀和喷枪；

所述蓄水罐的热水出口与冷水机的进水口连通，所述冷水机的出水口与蓄水罐的冷水入口连通；

所述蓄水罐的出水口依次通过过滤器和离心泵后与流量控制阀的进水口连通，所述流量控制阀的出水口与喷枪的注水口连通，所述喷枪的回水口与蓄水罐的回水口连通；

所述流量控制阀与喷枪连通的管道上设置有压力传感器、流量传感器和温度传感器；

上述流量控制阀、压力传感器、流量传感器和温度传感器分别与冷却水循环控制器电气相连，所述冷却水循环控制器还连接有水压报警指示灯、流量报警指示灯和温度报警指示灯。

所述蓄水罐的热水出口与冷水机的进水口之间的管路上设置有第一阀门，所述蓄水罐的冷水入口与冷水机的出水口之间的管路上设置有第二阀门；

所述蓄水罐与过滤器连通的管道上设置有第三阀门，所述离心泵与流量控制阀连通的管道上设置有第四阀门；所述喷枪与蓄水罐连通的管道上设置有第五阀门。

所述蓄水罐还设置有排污口，所述排污口的管路上设置有排污阀。

所述离心泵的出水口设置有压力表。

所述流量控制阀、冷却水循环控制器、水压报警指示灯、流量报警指示灯和温度报警指示灯均安装在冷却水循环控制柜中。

所述冷却水循环控制器连接有数显仪，上述水压报警指示灯、流量报警指示灯、温度报警指示灯和数显仪均安装在冷却水循环控制柜的控制面板上。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：本实用新型采用超音速火焰喷涂技术制备硬质合金涂层或者镍基合金涂层代替传统的电镀硬铬立柱保护涂层，通过冷水机对蓄水罐中的水进行冷却降温，然后通过过滤、加压后供给冷却水循环控制装置，供给冷却水循环控制器通过检测水压、流量和温度判断喷枪的工作状态，然后控制流量控制阀来控制水流大小，进而更好的给喷枪降温，满足了超音速火焰喷涂中对喷枪降温的需求，这个装置流量控制经济可靠，实用性强。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的电路结构示意图；

图中：1为蓄水罐、2为冷水机、3为过滤器、4为离心泵、5为流量控制阀、6为喷枪、7为压力传感器、8为流量传感器、9为温度传感器、10为冷却水循环控制器、11为水压报警指示灯、12为流量报警指示灯、13为温度报警指示灯、14为第一阀门、15为第二阀门、16为第三阀门、17为第四阀门、18为第五阀门、19为排污阀、20为压力表、21为数显仪。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种用于超音速火焰喷涂系统的冷却水循环装置，包括：蓄水罐1、冷水机2、过滤器3、离心泵4、流量控制阀5和喷枪6。

所述蓄水罐1的热水出口与冷水机2的进水口连通，所述冷水机2的出水口与蓄水罐1的冷水入口连通，所述冷水机2为蓄水罐1提供冷却降温，所述冷水机2采用风冷式冷水机，本实施例中，采用型号为：AT-200型号的风冷式冷水机，该冷水机输入功率19KW，制冷量56KW，水流量10.5m³/h，可以满足蓄水罐1工作降温的需求。

所述蓄水罐1的出水口依次通过过滤器3和离心泵4后与流量控制阀5的进水口连通，所述流量控制阀5的出水口与喷枪6的注水口连通，所述喷枪6的回水口与蓄水罐1的回水口连通；所述喷枪6的内部设置有冷却水管路，冷却水从喷枪6的注水口进入，对喷涂介质降温后从喷枪6的回水口流出；所述流量控制阀5与喷枪6连通的管道上设置有压力传感器7、流量传感器8和温度传感器9。

如图2所示，上述流量控制阀5、压力传感器7、流量传感器8和温度传感器9分别与冷却水循环控制器10电气相连，所述冷却水循环控制器10还连接有水压报警指示灯11、流量报警指示灯12和温度报警指示灯13。

上述压力传感器7、流量传感器8和温度传感器9分别采集流量控制阀5出水口的水压、水流量和水温，并将采集的上述信息发送至冷却水循环控制器10，冷却水循环控制器10根据设计参数值判断系统运行是否正常，根据喷涂介质的不同，冷却水循环控制器10控制流量控制阀5的开关，进而达到最佳的冷却效果，当水温达到60℃后，系统将自动停止运行，并且发出超温警报。

所述蓄水罐1的热水出口与冷水机2的进水口之间的管路上设置有第一阀门14，所述蓄水罐1的冷水入口与冷水机2的出水口之间的管路上设置有第二阀门15；所述蓄水罐1与过滤器3连通的管道上设置有第三阀门16，所述离心泵4与流量控制阀5连通的管道上设置有第四阀门17；所述喷枪6与蓄水罐1连通的管道上设置有第五阀门18。

所述蓄水罐1还设置有排污口，所述排污口的管路上设置有排污阀19，蓄水罐1上还设置有液位计。

上述阀门均采用球阀，通过阀门控制，方便分段切除检修。本具体实施方式中，冷却水循环装置的管路可以进行保温处理，例如包裹保温棉。

所述离心泵4的出水口设置有压力表20，上述蓄水罐1、冷水机2、过滤器3、离心泵4安装时，安装在超音速火焰喷涂操作室和工作室的外部，这样可以防止循环水外漏影响电路操作系统，也可以避免喷涂的尘土进入蓄水罐1，影响冷却水循环系统的正常运行。

所述流量控制阀5、冷却水循环控制器10、水压报警指示灯11、流量报警指示灯12和温度报警指示灯13均安装在冷却水循环控制柜中。

所述冷却水循环控制器10连接有数显仪21，上述水压报警指示灯11、流量报警指示灯12、温度报警指示灯13和数显仪21均安装在冷却水循环控制柜的控制面板上。上述数显仪21可以显示水压、流量和水温等信息。

本实用新型采用超音速火焰喷涂技术制备硬质合金涂层或者镍基合金涂层代替传统的电镀硬铬立柱保护涂层，通过冷水机对蓄水罐中的水进行冷却降温，然后通过过滤、加压后供给冷却水循环控制装置，供给冷却水循环控制器通过检测水压、流量和温度判断喷枪的工作状态，然后控制流量控制阀来控制水流大小，进而更好的给喷枪降温，满足了超音速火焰喷涂中对喷枪降温的需求，这个装置流量控制经济可靠，实用性强。