一种宽光斑深孔激光熔覆头制造技术

本实用新型专利技术提出一种宽光斑深孔激光熔覆头，包括：接口外罩、准直镜座、聚焦镜座、反射镜座、反射镜、挡光罩、送粉头、送粉管、保护气管、准直镜片和积分聚焦镜片，接口外罩、准直镜座和聚焦镜座依次连接，反射镜座具有入光端、反光端和出光端，聚焦镜座连接于反射镜座的入光端，反射镜安装于反射镜座的反光端，挡光罩连接于反射镜座的出光端，送粉头安装于挡光罩上，送粉管连接于送粉头，保护气管连接于挡光罩，准直镜片安装于准直镜座内，积分聚焦镜片安装于聚焦镜座内。本实用新型专利技术提出的宽光斑深孔激光熔覆头解决了现有深孔激光熔覆技术的发展瓶颈问题，且能连续稳定运行，集成化高，体积小，具有广阔的推广应用前景。

A laser cladding head with wide spot and deep hole

【技术实现步骤摘要】
一种宽光斑深孔激光熔覆头
本技术涉及激光熔覆
，尤其是涉及一种宽光斑深孔激光熔覆头。
技术介绍
零部件腐蚀是机械设备损伤的主要原因，零部件防蚀能力的优劣直接关系到机械设备的安全运行，通过激光将合金粉末熔覆在深孔工件内壁是最近发展起来的防腐蚀技术，但是现有的激光熔覆技术普遍存在熔覆效率低、熔覆头体积大、内孔高温环境适应性差等问题，尤其是针对深孔工件内壁的激光熔覆问题，现有激光熔覆头根本无法熔覆到深孔工件的根部位置，且无法满足长时间运行的熔覆要求，纵观现有的激光熔覆头，有的体积较大不适合深孔内壁熔覆，有的水冷装置集成不好无法满足长时间运行要求，有的是小圆形光斑熔覆效率低，等等，这些问题严重阻碍了深孔激光熔覆技术的发展，急切需要开发一种全新的能够满足深孔激光熔覆要求且可长时间稳定运行的宽光斑深孔激光熔覆头。
技术实现思路
本技术基于上述现有技术问题，提出一种全新结构的宽光斑深孔激光熔覆头，通过创新设置激光束和粉束输出路径，使得熔覆头带向前倾角，可熔覆到深孔工件的内壁根部，解决了深孔内壁熔覆的技术瓶颈问题；通过创新设置外壁水冷结构，将光学器件全部集成在水冷结构内部，使得激光熔覆头能够长时间稳定运行；通过将熔覆激光束整形为宽光斑，提高了熔覆效率。因此本技术提出的宽光斑深孔激光熔覆头解决了现有深孔激光熔覆技术的发展瓶颈问题，且能连续稳定运行，集成化高，体积小，具有广阔的推广应用前景。为达到上述目的，本技术的技术方案为：一种宽光斑深孔激光熔覆头，包括：接口外罩4、准直镜座5、聚焦镜座6、反射镜座7、反射镜8、挡光罩9、送粉头、送粉管15、保护气管16、准直镜片25和积分聚焦镜片26，所述接口外罩4、准直镜座5和聚焦镜座6依次连接，所述反射镜座7具有入光端、反光端和出光端，所述聚焦镜座6连接于所述反射镜座7的入光端，所述反射镜8安装于所述反射镜座7的反光端，所述挡光罩9连接于所述反射镜座7的出光端，所述送粉头安装于所述挡光罩9上，所述送粉管15连接于所述送粉头，所述保护气管16连接于所述挡光罩9，所述准直镜片25安装于所述准直镜座5内，所述积分聚焦镜片26安装于所述聚焦镜座6内。进一步的根据本技术所述的宽光斑深孔激光熔覆头，其中所述接口外罩4、准直镜座5、聚焦镜座6、反射镜座7和反射镜8的内部均形成有冷却水通道，当所述接口外罩4、准直镜座5、聚焦镜座6、反射镜座7和反射镜8连接安装在一起时，各部件的冷却水通道相互连通形成完整的第一循环冷却水回路，且在所述接口外罩4上开设有连通所述第一循环冷却水回路的第一冷却水进口19和第一冷却水出口20。进一步的根据本技术所述的宽光斑深孔激光熔覆头，其中所述接口外罩4的后端通过固定螺钉连接于所述准直镜座5的前端，且在两者之间装有防水密封圈和防尘密封圈；所述准直镜座5的后端通过固定螺钉连接于所述聚焦镜座6的前端，且在两者之间装有防水密封圈和防尘密封圈；所述聚焦镜座6的后端通过固定螺钉连接于所述反射镜座7的入光端，且在两者之间装有防水密封圈和防尘密封圈；所述反射镜8通过固定螺钉连接于所述反射镜座7的反光端，且在两者之间装有防水密封圈和防尘密封圈；所述接口外罩4、准直镜座5、聚焦镜座6和反射镜座7的下侧均形成有第一冷却水通道，所述接口外罩4、准直镜座5、聚焦镜座6和反射镜座7的上侧均形成有第二冷却水通道，所述反射镜8内形成有第三冷却水通道，当所述接口外罩4、准直镜座5、聚焦镜座6和反射镜座7依次连接在一起且所述反射镜8连接于所述反射镜座7上时，所述接口外罩4、准直镜座5、聚焦镜座6和反射镜座7的第一冷却水通道依次连通形成冷却水进水通道，所述接口外罩4、准直镜座5、聚焦镜座6和反射镜座7的第二冷却水通道依次连通形成冷却水出水通道，所述冷却水进水通道、第三冷却水通道和冷却水出水通道依次连通形成第一循环冷却水回路，所述第一冷却水进口19和第一冷却水出口20连通所述第一循环冷却水回路。进一步的根据本技术所述的宽光斑深孔激光熔覆头，其中还包括有：光纤公接头17、光纤18和光纤母接头23，所述光纤母接头23安装于所述准直镜座5上，所述光纤公接头17安装于所述光纤母接头23内，所述光纤18设置于所述光纤公接头17内；在所述光纤公接头17内形成有第二循环冷却水回路，且在所述光纤公接头17上设置有连通所述第二循环冷却水回路的第二冷却水进口21和第二冷却水出口22；所述第二循环冷却水回路与所述第一循环冷却水回路相互串联，并采用如下连接方式：所述第一冷却水进口19与第二冷却水出口22通过软管连接，所述第二冷却水进口21通过软管连接于冷水机循环水出口，所述第一冷却水出口20通过软管连接于冷水机循环水入口；或者所述第一冷却水出口20与第二冷却水进口21通过软管连接，所述第一冷却水进口19通过软管连接于冷水机循环水出口，所述第二冷却水出口22通过软管连接于冷水机循环水入口。进一步的根据本技术所述的宽光斑深孔激光熔覆头，其中所述反射镜座7的入光端形成有入光通道，所述反射镜座7的出光端形成有出光通道，所述入光通道的中心轴线与所述出光通道的中心轴线构成的角度为钝角，激光束经准直镜片25和积分聚焦镜片26整形后从所述反射镜座7的入光通道入射到所述反射镜8上，经所述反射镜8反射后从所述反射镜座7的出光通道输出，且所述激光束在所述反射镜8上的入射角与反射角之和大于90°。进一步的根据本技术所述的宽光斑深孔激光熔覆头，其中还包括有保护镜38和反射镜座内环35，所述反射镜座7的出光端形成有出光通道，所述反射镜座内环35安装于所述出光通道内，所述挡光罩9固定连接于所述出光通道的出光口，所述保护镜38安装于所述反射镜座内环35和所述挡光罩9之间。进一步的根据本技术所述的宽光斑深孔激光熔覆头，其中所述反射镜座内环35与出光通道之间设置有密封圈，所述反射镜座内环35内开设有第一通光孔，所述挡光罩9内形成有第二通光孔，所述第一通光孔的中心轴线与所述第二通光孔的中心轴线共线，且通过所述保护镜38将所述第一通光孔和第二通光孔相间隔，所述保护气管16在所述挡光罩9上的保护气出口位于所述挡光罩9的第二通光孔的侧壁；所述反射镜座7的入光端形成有入光通道，所述入光通道的中心轴线与所述第一通光孔和第二通光孔的中心轴线构成钝角，沿入光通道的中心轴线入射的激光束被反射镜沿第一通光孔和第二通光孔的中心轴线反射输出。进一步的根据本技术所述的宽光斑深孔激光熔覆头，其中还包括有保护镜抽屉39和弹簧密封圈37，所述保护镜抽屉39以抽屉抽拉方式安装于所述反射镜座内环35和所述挡光罩9之间，所述弹簧密封圈37和保护镜38安装于所述保护镜抽屉39内，所述保护镜38设置于所述弹簧密封圈37上。进一步的根据本技术所述的宽光斑深孔激光熔覆头，其中还包括有连接管2和连接端盖3，所述连接管2螺纹连接于所述连接端盖3，所述连接端盖3固定连接于所述接口外罩4。进一步的根据本技术所述的宽光斑深孔激光熔覆头，其中所述送粉头为宽光斑送粉头13，内部设有均粉机构，能够将来自送粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽光斑深孔激光熔覆头，其特征在于，包括：接口外罩（4）、准直镜座（5）、聚焦镜座（6）、反射镜座（7）、反射镜（8）、挡光罩（9）、送粉头、送粉管（15）、保护气管（16）、准直镜片（25）和积分聚焦镜片（26），所述接口外罩（4）、准直镜座（5）和聚焦镜座（6）依次连接，所述反射镜座（7）具有入光端、反光端和出光端，所述聚焦镜座（6）连接于所述反射镜座（7）的入光端，所述反射镜（8）安装于所述反射镜座（7）的反光端，所述挡光罩（9）连接于所述反射镜座（7）的出光端，所述送粉头安装于所述挡光罩（9）上，所述送粉管（15）连接于所述送粉头，所述保护气管（16）连接于所述挡光罩（9），所述准直镜片（25）安装于所述准直镜座（5）内，所述积分聚焦镜片（26）安装于所述聚焦镜座（6）内。/n

【技术特征摘要】
1.一种宽光斑深孔激光熔覆头，其特征在于，包括：接口外罩（4）、准直镜座（5）、聚焦镜座（6）、反射镜座（7）、反射镜（8）、挡光罩（9）、送粉头、送粉管（15）、保护气管（16）、准直镜片（25）和积分聚焦镜片（26），所述接口外罩（4）、准直镜座（5）和聚焦镜座（6）依次连接，所述反射镜座（7）具有入光端、反光端和出光端，所述聚焦镜座（6）连接于所述反射镜座（7）的入光端，所述反射镜（8）安装于所述反射镜座（7）的反光端，所述挡光罩（9）连接于所述反射镜座（7）的出光端，所述送粉头安装于所述挡光罩（9）上，所述送粉管（15）连接于所述送粉头，所述保护气管（16）连接于所述挡光罩（9），所述准直镜片（25）安装于所述准直镜座（5）内，所述积分聚焦镜片（26）安装于所述聚焦镜座（6）内。


2.根据权利要求1所述的宽光斑深孔激光熔覆头，其特征在于，所述接口外罩（4）、准直镜座（5）、聚焦镜座（6）、反射镜座（7）和反射镜（8）的内部均形成有冷却水通道，当所述接口外罩（4）、准直镜座（5）、聚焦镜座（6）、反射镜座（7）和反射镜（8）连接安装在一起时，各部件的冷却水通道相互连通形成完整的第一循环冷却水回路，且在所述接口外罩（4）上开设有连通所述第一循环冷却水回路的第一冷却水进口（19）和第一冷却水出口（20）。


3.根据权利要求2所述的宽光斑深孔激光熔覆头，其特征在于，所述接口外罩（4）的后端通过固定螺钉连接于所述准直镜座（5）的前端，且在两者之间装有防水密封圈和防尘密封圈；所述准直镜座（5）的后端通过固定螺钉连接于所述聚焦镜座（6）的前端，且在两者之间装有防水密封圈和防尘密封圈；所述聚焦镜座（6）的后端通过固定螺钉连接于所述反射镜座（7）的入光端，且在两者之间装有防水密封圈和防尘密封圈；所述反射镜（8）通过固定螺钉连接于所述反射镜座（7）的反光端，且在两者之间装有防水密封圈和防尘密封圈；所述接口外罩（4）、准直镜座（5）、聚焦镜座（6）和反射镜座（7）的下侧均形成有第一冷却水通道，所述接口外罩（4）、准直镜座（5）、聚焦镜座（6）和反射镜座（7）的上侧均形成有第二冷却水通道，所述反射镜（8）内形成有第三冷却水通道，当所述接口外罩（4）、准直镜座（5）、聚焦镜座（6）和反射镜座（7）依次连接在一起且所述反射镜（8）连接于所述反射镜座（7）上时，所述接口外罩（4）、准直镜座（5）、聚焦镜座（6）和反射镜座（7）的第一冷却水通道依次连通形成冷却水进水通道，所述接口外罩（4）、准直镜座（5）、聚焦镜座（6）和反射镜座（7）的第二冷却水通道依次连通形成冷却水出水通道，所述冷却水进水通道、第三冷却水通道和冷却水出水通道依次连通形成第一循环冷却水回路，所述第一冷却水进口（19）和第一冷却水出口（20）连通所述第一循环冷却水回路。


4.根据权利要求2或3所述的宽光斑深孔激光熔覆头，其特征在于，还包括有：光纤公接头（17）、光纤（18）和光纤母接头（23），所述光纤母接头（23）安装于所述准直镜座（5）上，所述光纤公接头（17）安装于所述光纤母接头（23）内，所述光纤（18）设置于所述光纤公接头（17）内；在所述光纤公接头（17）内形成有第二循环冷却水回路，且在所述光纤公接头（17）上设置有连通所述第二循环冷却水回路的第二冷却水进口（21...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建勋，苏成明，曹鹏，张毅，张飘飘，
申请(专利权)人：陕西天元智能再制造股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61