一种风力发电机变桨轴承齿在线激光修复设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种风力发电机变桨轴承齿在线激光修复设备，包括前端执行机构和后端设备，所述前端执行机构由多轴工业机械臂、电力控制系统、送粉系统、激光熔覆头组成，所述后端设备由高功率激光器、水冷机、保护气瓶组成；该实用新型专利技术通过激光熔覆头进行加工，其中激光覆熔技术加工时有很好的可控性，容易实现自动化控制；激光熔覆头加工后的熔覆层与基体均无粗大的铸造组织,熔覆层及其界面组织致密，晶体细小，裂纹等缺陷；在修复变桨轴承齿部位时，首先使用除锈除油剂清理待修复变桨轴承齿部位的油污锈迹，然后根据磨损变桨轴承齿外形尺寸，并通过多轴工业机械臂定点定位，然后通过激光熔覆头生成激光熔覆所需的加工路径。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机变桨轴承齿在线激光修复设备
本技术涉及激光修复设备的
，具体为一种风力发电机变桨轴承齿在线激光修复设备。
技术介绍
随着化石燃料的日益枯竭和人们对环境的逐步重视，新能源得到了各个国家前所未有重视，风电作为新能源中的佼佼者，在近两年来已经走上了规模化和市场化。然而，风电作为新兴的行业，有其特有的特点，维修费用高，尤其是大零部件的维修，不仅包括零部件本身的费用还包括吊装费，总的费用加起来动则几万，几十万甚至上百万，因此，风机内大型零部件的维修工作显得特别重要，一套科学合理的维修方案不仅能降低风机的运行成本，还能整体提高风机的寿命。变桨轴承作为风机重要的大中型零部件，承担着连接轮毂和叶片、承载叶片载荷、为叶片传递扭矩等重任。由于变桨机构往往没有刹车盘等刹车装置，完全依靠驱动电机抱闸固定驱动齿轮来完成变桨轴承的定位，故在变桨轴承内圈齿面和驱动齿轮齿面长期啮合区域就出现了磨损现象，长时间的磨损导致变桨机构失效而需要更换，更换变桨轴承必须连同叶片和轮毂一起吊下来，更换好变桨轴承后再吊装上，其工作将是繁琐的，其费用将是巨大的。因此需要采用先进的检测与修复技术对变桨轴承齿进行在线修复，使其重新满足使用要求，延长其使用寿命，获得可观的技术及经济效益。当前变桨轴承齿的修复工艺中存在着大量的人工修复工艺与工序，这种人工修复变桨轴承齿工艺步骤通常包括：轴承齿清理（除锈除油剂清理）→人工打磨（角磨机）→人工堆焊修补磨损部位（钨极氩弧焊，等离子弧焊等）→人工打磨及检测（渗透探伤及超声波探伤）。在这一修复工艺过程中，无论是钨极氩弧焊还是等离子弧焊均存在热输入较大的问题，易产生较大的热应力和热影响区，易造成裂纹、气孔等冶金缺陷，并且打磨、堆焊等过程均采用人工方法，修复效率低，可重复性差，质量难以控制。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种风力发电机变桨轴承齿在线激光修复设备，通过激光熔覆头对零件进行修复制造，提高修复效率，且质量可控。本技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种风力发电机变桨轴承齿在线激光修复设备，包括前端执行机构和后端设备，所述前端执行机构由多轴工业机械臂、电力控制系统、送粉系统、激光熔覆头组成，所述后端设备由高功率激光器、水冷机、保护气瓶组成。作为本技术进一步的方案：所述多轴工业机械臂上设置有主动轴，所述主动轴一侧固定连接有对称的连接板，所述连接板之间活动连接有旋转轴，所述旋转轴上固定连接有从动轴。作为本技术进一步的方案：所述保护气瓶上均设置有进气管和出气管，所述进气管和所述出气管上均设置有电磁阀。作为本技术进一步的方案：所述送粉系统的一侧设置有收集箱，所述收集箱内部设置有气泵，所述收集箱外侧固定且贯通连接有吸收管，所述吸收管与所述气泵固定且贯通连接，所述送粉系统上侧设置有收集罩，所述收集罩与所述吸收管固定且贯通连接。作为本技术进一步的方案：所述收集箱和所述送粉系统的底侧均设置有移动车。与现有技术相比，本技术所达到的有益效果是：激光覆熔技术加工时有很好的可控性，容易实现自动化控制；激光熔覆头加工后的熔覆层与基体均无粗大的铸造组织,熔覆层及其界面组织致密，晶体细小，无孔洞、夹杂、裂纹等缺陷。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1为本技术整体设备示意图；图2为本技术主动轴结构俯视示意图；图3为本技术送粉系统结构侧剖示意图。图中：1、前端执行机构；2、后端设备；3、多轴工业机械臂；4、电力控制系统；5、激光熔覆头；6、送粉系统；7、保护气瓶；8、高功率激光器；9、水冷机；10、旋转轴；11、从动轴；12、连接板；13、主动轴；14、进气管；15、出气管；16、收集罩；17、吸收管；18、收集箱；19、移动车。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1-3，本技术提供一种技术方案：一种风力发电机变桨轴承齿在线激光修复设备，包括前端执行机构1和后端设备2，前端执行机构1由多轴工业机械臂3、电力控制系统4、送粉系统6、激光熔覆头5组成，后端设备2由高功率激光器8、水冷机9、保护气瓶7组成。根据图2所示，多轴工业机械臂3上设置有主动轴13，主动轴13一侧固定连接有对称的连接板12，连接板12之间活动连接有旋转轴10，旋转轴10上固定连接有从动轴11，这样的设置可以使从动轴11根据旋转轴10进行调节，从而使激光熔覆头5能够更好的工作。根据图1所示，保护气瓶7上均设置有进气管14和出气管15，进气管14和出气管15上均设置有电磁阀，这样就能远程控制保护气瓶7开启和关闭。根据图3所示，送粉系统6的一侧设置有收集箱18，收集箱18内部设置有气泵，收集箱18外侧固定且贯通连接有吸收管17，吸收管17与气泵固定且贯通连接，送粉系统6上侧设置有收集罩16，收集罩16与吸收管17固定且贯通连接，这样的设置能够使送粉系统6上泄漏的粉料通过吸收管17，从而保护环境。根据图1所示，收集箱18和送粉系统6的底侧均设置有移动车19，这样的设置能够便于收集箱18和送粉系统6的移动。本技术的工作原理：首先使用除锈除油剂清理待修复变桨轴承齿部位的油污锈迹，并通过高功率激光器8清洗彻底去除表面的氧化物及杂质；然后根据磨损变桨轴承齿外形尺寸，并通过多轴工业机械臂3定点定位，然后通过激光熔覆头5生成激光熔覆所需的加工路径；然后多轴工业机械臂3带动激光熔覆头5按所设定的指令对变桨轴承齿的磨损部位进行激光熔覆；完成激光熔覆后，更换激光熔覆头5为打磨头，对修复完成的变桨轴承齿进行打磨，使其符合尺寸要求；然后使用便携式硬度计对完成激光修复的变桨轴承齿进行硬度测试，并进行PT检测及超声波探伤检测，硬度检测合格，无超标缺陷结束修复过程。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。最后应说明的是：以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机变桨轴承齿在线激光修复设备，其特征在于，包括前端执行机构（1）和后端设备（2），所述前端执行机构（1）由多轴工业机械臂（3）、电力控制系统（4）、送粉系统（6）、激光熔覆头（5）组成，所述后端设备（2）由高功率激光器（8）、水冷机（9）、保护气瓶（7）组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机变桨轴承齿在线激光修复设备，其特征在于，包括前端执行机构（1）和后端设备（2），所述前端执行机构（1）由多轴工业机械臂（3）、电力控制系统（4）、送粉系统（6）、激光熔覆头（5）组成，所述后端设备（2）由高功率激光器（8）、水冷机（9）、保护气瓶（7）组成。


2.根据权利要求1所述的一种风力发电机变桨轴承齿在线激光修复设备，其特征在于，所述多轴工业机械臂（3）上设置有主动轴（13），所述主动轴（13）一侧固定连接有对称的连接板（12），所述连接板（12）之间活动连接有旋转轴（10），所述旋转轴（10）上固定连接有从动轴（11）。


3.根据权利要求1所述的一种风力发电机变桨轴承齿在线激光修复设备，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：段纯，吕文辉，贺毅，
申请(专利权)人：西安国盛激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61