一种五机支撑辊轴承位激光修复装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种五机支撑辊轴承位激光修复装置，包括激光器、导光系统、同轴送粉工作头、数控机床及工件夹持系统；所述工件夹持系统由三爪卡盘、旋转台、第一支撑装置和第二支撑装置组成；导光系统由第一反射镜、第二反射镜和聚焦透镜组成，第一反射镜位于导光管拐角处，第二反射镜位于出光端，第一反射镜和第二反射镜互相平行且与光轴夹角均为45°；本实用新型专利技术装置简单，能有效针对大型五机支撑辊(长度可达4495mm)特点，采用三爪卡盘及一对支撑装置对其进行固定，保证在激光修复过程中的稳定度及同轴度；导光装置结构简单，既保证激光有效作用在待修复面的同时，又减少激光能量在传输过程中的损耗。

Laser repair device for bearing position of five machine supporting roll

The utility model discloses a five machine supporting roller bearing a laser repairing device, which comprises a laser, a light guide system, coaxial feeding head, CNC machine tool and workpiece clamping system; the workpiece clamping system is composed of three claw chuck, rotary table, a first support device and second supporting device; light guide system the first mirror, second mirror and a focusing lens, the first mirror in the light pipe corner, second mirror in a light, the first reflector and the second reflector parallel to each other and with the optical axis angle is 45 degrees; the utility model is simple and effective for large machine supporting roller (length five up to 4495mm), the device three jaw chuck and a pair of supporting fixed on the guarantee in the laser repair process stability and coaxiality; light guide device has the advantages of simple structure, can not only ensure the laser It can effectively reduce the loss of laser energy in the transmission process while restoring the surface.

【技术实现步骤摘要】
一种五机支撑辊轴承位激光修复装置
本技术涉及激光加工
，具体是一种五机支撑辊轴承位激光修复装置。
技术介绍
轧辊是轧钢和有色金属轧制行业一项重要的大型消耗工件。轧辊按是否接触轧制件分为工作辊和支撑辊，直接接触轧件的轧辊成为工作轧辊，作为增加工作辊刚度和强度而至于工作辊背面或侧面不直接接触轧件的轧辊成为支撑辊。大型热轧支撑辊直径在1000mm以上，重量超过40吨，采购价均在百万以上。支撑辊长期在高应力循环、高磨损的恶劣环境中服役，由磨损造成支撑辊直径降低或工作中出现剥落、溃边等损伤等现象，支撑辊就会失去其功能。如何采用新工艺、新方法对失去功能的大型支撑辊进行修复在制造，恢复其功能，是钢铁冶金行业关心和重视的课题。现有的轧辊修复方法有感应加热淬火技术、堆焊技术、热喷涂技术、激光表面修复与强化等。感应加热淬火技术由于感应加热局限于表层一定深度内，工艺设备成本较高，本能保证所有淬火面都有一个均匀淬火层，因而该技术具有一定局限性；堆焊技术存在工艺复杂、生产效率低、硬度不高，轧辊在堆焊时容易产生裂纹、夹渣、焊瘤等缺点。激光表面修复与强化技术是利用高能激光束，在基材表面获得与基体呈冶金结合的耐磨、耐蚀高性能合金层。它的优点是激光能量作用集中，基体热影响区小。熔覆层组织均匀致密、晶粒细小。但它同时也存在一些问题，如基体对激光吸收效率低，激光加工系统投资大，支撑辊的工况十分复杂，对材料性能要求较高，目前还没有成熟。可靠的修复工艺及装置。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种五机支撑辊轴承位激光修复装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种五机支撑辊轴承位激光修复装置，包括激光器、导光系统、同轴送粉工作头、数控机床及工件夹持系统；所述工件夹持系统由三爪卡盘、旋转台、第一支撑装置和第二支撑装置组成；导光系统由第一反射镜、第二反射镜和聚焦透镜组成，第一反射镜位于导光管拐角处，第二反射镜位于出光端，第一反射镜和第二反射镜互相平行且与光轴夹角均为45°，聚焦透镜位于第二反射镜下方，激光器、第一反射镜、第二反射镜和聚焦透镜在同一光路上；所述同轴送粉工作头固定在数控机床上，工件夹持系统也固定在数控机床上，在旋转台上安装有三爪卡盘，工件则由夹持系统固定；所述激光器位于数控机床上方；五机支撑辊由三爪卡盘安装在旋转台上，旋转台固定在数控机床上；所述第一支撑装置和第二支撑装置分别位于支撑辊中部和末端，三爪卡盘、旋转台、第一支撑装置和第二支撑装置轴心在同一水平线上。作为本技术进一步的方案：所述激光器的激光输出功率2500W，扫描速度2m/min，焦点处光斑尺寸为6mm×4mm，焦距300mm。作为本技术再进一步的方案：所述激光器采取多道搭接，相邻熔覆层搭接率为30％。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1)、本技术装置简单，能有效针对大型五机支撑辊(长度可达4495mm)特点，采用三爪卡盘及一对支撑装置对其进行固定，保证在激光修复过程中的稳定度及同轴度；2)、本技术采用导光装置结构简单，既保证激光有效作用在待修复面的同时，又减少激光能量在传输过程中的损耗；3)、本技术采用同轴送粉方式，能有效的提高工作效率，同时能够保证粉末均匀分布，使支撑辊轴承面的修复质量得以保证；4)、本技术采用大功率激光器作为修复能源，与传统修复方法相比，能显著提高修复效率，同时，与数控机床结合，易于实现自动化，减少人工，降低企业成本。附图说明图1为本技术的整体装置结构示意图。图2为本技术采用的支撑装置界面示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1～2，本技术实施例中，一种五机支撑辊轴承位激光修复装置，包括激光器1、导光系统2、同轴送粉工作头3、数控机床4及工件夹持系统；所述工件夹持系统由三爪卡盘5、旋转台6、第一支撑装置7和第二支撑装置8组成；导光系统2由第一反射镜21、第二反射镜22和聚焦透镜23组成，第一反射镜21位于导光管拐角处，第二反射镜22位于出光端，第一反射镜21和第二反射镜22互相平行且与光轴夹角均为45°，聚焦透镜23位于第二反射镜22下方，激光器1、第一反射镜21、第二反射镜22和聚焦透镜23在同一光路上；所述同轴送粉工作头3固定在数控机床4上，工件夹持系统也固定在数控机床4上，在旋转台6上安装有三爪卡盘5，三爪卡盘5与第一支撑装置7、第二支撑装置8的中心在同一轴线上，工件9则由夹持系统固定；所述激光器1位于数控机床4上方，激光器1的激光输出功率2500W，扫描速度2m/min，焦点处光斑尺寸为6mm×4mm，焦距300mm，激光器1采取多道搭接，相邻熔覆层搭接率为30％；激光器1发射激光，进入导光系统2，由第一反射镜21、第二反射镜22及透镜23作用后汇聚到同轴送粉工作头3内腔，与由送粉系统输送过来的金属合金粉末材料共同从其喷嘴喷出，作用在支撑辊9轴承位，五机支撑辊9由三爪卡盘5安装在旋转台6上，旋转台6固定在数控机床4上，由旋转台带动工件旋转；所述第一支撑装置7和第二支撑装置8分别位于支撑辊9中部和末端，旋转台6、第一支撑装置7和第二支撑装置8轴心在同一水平线上，保证在激光修复过程中支撑辊9的稳定度和同轴度。本技术的工作原理是：1)、本技术装置简单，能有效针对大型五机支撑辊(长度可达4495mm)特点，采用三爪卡盘及一对支撑装置对其进行固定，保证在激光修复过程中的稳定度及同轴度；2)、本技术采用导光装置2结构简单，既保证激光有效作用在待修复面的同时，又减少激光能量在传输过程中的损耗；3)、本技术采用同轴送粉方式，能有效的提高工作效率，同时能够保证粉末均匀分布，使支撑辊轴承面的修复质量得以保证；4)、本技术采用大功率激光器作为修复能源，与传统修复方法相比，能显著提高修复效率，同时，与数控机床结合，易于实现自动化，减少人工，降低企业成本。对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种五机支撑辊轴承位激光修复装置，包括激光器、导光系统、同轴送粉工作头、数控机床及工件夹持系统；其特征在于，所述工件夹持系统由三爪卡盘、旋转台、第一支撑装置和第二支撑装置组成；导光系统由第一反射镜、第二反射镜和聚焦透镜组成，第一反射镜位于导光管拐角处，第二反射镜位于出光端，第一反射镜和第二反射镜互相平行且与光轴夹角均为45°，聚焦透镜位于第二反射镜下方，激光器、第一反射镜、第二反射镜和聚焦透镜在同一光路上；所述同轴送粉工作头固定在数控机床上，工件夹持系统也固定在数控机床上，在旋转台上安装有三爪卡盘，工件则由夹持系统固定；所述激光器位于数控机床上方；五机支撑辊由三爪卡盘安装在旋转台上，旋转台固定在数控机床上；所述第一支撑装置和第二支撑装置分别位于支撑辊中部和末端，三爪卡盘、旋转台、第一支撑装置和第二支撑装置轴心在同一水平线上。

【技术特征摘要】
1.一种五机支撑辊轴承位激光修复装置，包括激光器、导光系统、同轴送粉工作头、数控机床及工件夹持系统；其特征在于，所述工件夹持系统由三爪卡盘、旋转台、第一支撑装置和第二支撑装置组成；导光系统由第一反射镜、第二反射镜和聚焦透镜组成，第一反射镜位于导光管拐角处，第二反射镜位于出光端，第一反射镜和第二反射镜互相平行且与光轴夹角均为45°，聚焦透镜位于第二反射镜下方，激光器、第一反射镜、第二反射镜和聚焦透镜在同一光路上；所述同轴送粉工作头固定在数控机床上，工件夹持系统也固定在数控机床上，在旋转台上安装有三爪卡盘，工件则由...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴会成，周圣丰，余世洋，
申请(专利权)人：武汉玖科机电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42