一种用于管件内壁的激光熔覆装置及激光熔覆方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于管件内壁的激光熔覆装置及激光熔覆方法，本发明专利技术激光熔覆装置包括吊挂机构、第一管件、第二管件和第三管件，第三管件外壁上设置有多个沿圆周分布的支撑行走结构，熔覆头组件同轴且可轴向滑动的设置在第二管件上，第二管件上设置有驱动熔覆头组件轴向滑动的第一驱动装置，滑管轴向滑动的设置在吊挂机构上，滑管、第三管件、第一管件和第二管件依次连通形成与激光入口相通的激光通道，保护气体入口和粉末入口位于熔覆头组件外壁上。本发明专利技术方法采用前述光熔覆装置。本发明专利技术熔覆头组件可在待激光熔覆的管件内旋转和轴向移动，不需要转动管件，能适应多种规格的管件，激光熔覆装置易于加工制造，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种用于管件内壁的激光熔覆装置及激光熔覆方法


[0001]本专利技术涉及激光熔覆，特别涉及一种用于管件内壁的激光熔覆装置及激光熔覆方法。

技术介绍

[0002]激光熔覆是利用激光将粉末状的金属加热到熔融或半熔融状态，然后以一定速度喷射到预处理过的基体表面，形成冶金结合的一种表面处理技术。
[0003]现有技术中如中国专利公开号CN105297006B公开了一种管内激光熔覆强化设备，包括工作台，机床床头、机床卡盘和电控装置，工作台上依次设置一组管材托辊、固定支架和一组滑道立座，一组滑道立座与电动伸缩臂相连接，此电动伸缩臂与管内滑车相连接，此管内滑车与管内激光熔覆器相连接，电动伸缩臂由直臂驱动电机，伸缩直臂，固定直轨道和拖链组合组成，管内激光熔覆器包括熔覆封闭外壳，熔覆头，齿轮传动装置、直线驱动装置、光学传感器，激光发射装置、保护气体管组、冷却循环管组和粉料输送管。
[0004]该申请可实现在管内壁熔覆强化加工工作，增加管内表面处理方式，但是还存在如下不足：工作时，需要带动管件转动，由于管件体积大，转动耗能较大，并且需要设置占用空间大。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种不需要待激光熔覆的管件转动的用于管件内壁的激光熔覆装置，以及提供一种不需要待激光熔覆的管件转动的管件内壁的激光熔覆方法。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术用于管件内壁的激光熔覆装置包括熔覆头组件，熔覆头组件上设置有激光入口、保护气体入口和粉末入口，还包括吊挂机构、第一管件、第二管件和第三管件，第三管件外壁上设置有多个沿圆周分布的支撑行走结构，第一管件和第三管件同轴且转动连接，第三管件上设置有驱动第一管件转动的第二驱动装置，第二管件与第一管件轴线呈一定夹角固定连接，熔覆头组件同轴且可轴向滑动的设置在第二管件上，第二管件上设置有驱动熔覆头组件轴向滑动的第一驱动装置，吊挂机构用于吊挂在待熔覆管件的管口，第三管件远离第一管件的一端同轴连接有可拆卸的滑管，滑管轴向滑动的设置在吊挂机构上，滑管、第三管件、第一管件和第二管件依次连通形成与激光入口相通的激光通道，保护气体入口和粉末入口位于熔覆头组件外壁上。
[0007]优选的，所述的激光通道中设置有光纤，光纤接入到激光入口中；或者：所述的第一管件、第二管件连通通道的拐角处设置有激光反射镜，通过激光反射镜将射入激光通道的激光反射到激光入口中。
[0008]所述第二管件上转动连接有转盘，所述转盘上设置有螺孔，所述螺孔中螺纹连接有第一螺柱，所述第一螺柱上固定连接有方轴，所述方轴与所述第二管件的内部滑动连接，所述熔覆头组件设置在所述第一螺柱的下部，所述第一管件上设置有带动所述转盘转动的
所述的第一驱动装置。
[0009]所述第一驱动装置包括固定连接在所述第一管件上的第一固定座，所述第一固定座上转动连接有转轴，所述转轴的一端固定连接有第一齿轮，所述转盘上固定连接有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮之间相啮合，所述转轴的另一端固定连接有第一手轮。
[0010]所述熔覆头组件包括固定连接在所述第一螺柱下部的呈锥形的熔覆头本体，所述熔覆头本体的下部固定连接有第一外锥套，所述第一外锥套与所述熔覆头本体之间形成有供粉末通过的第一通道，所述第一外锥套上设置有与该第一通道连通的第一接口，所述第一外锥套的下部固定连接有第二外锥套，所述第二外锥套与所述第一外锥套之间形成有供保护气体通过的第二通道，所述第二外锥套上设置有与该第二通道连通的第二接口，第二接口为保护气体入口，第一接口为粉末入口。
[0011]所述第二驱动装置包括固定连接在所述第三管件上的第二固定座，所述第二固定座上固定连接有第一减速马达，第一减速马达的输出端固定连接有第三齿轮，所述第一管件上固定连接有第四齿轮，所述第四齿轮与所述第三齿轮之间相啮合。
[0012]所述的支撑行走结构包括支架板、连杆、定环，所述支架板的一端上固定连接有第二减速马达，第二减速马达的输出端固定连接有滚轮，支架板的另一端与第三管件铰接，第三管件的外壁上套设固定有第二螺柱，所述第二螺柱上螺纹连接有第二手轮，所述第二手轮上转动连接有定环，所述连杆的两端分别铰接支架板的中部和定环。
[0013]所述的吊挂机构包括夹具、长度可调的连接杆和定位环，滑管滑动设置在定位环中，定位环通过连接杆连接在夹具的下侧，滑管位于定位环外的一侧设置有手柄。
[0014]本专利技术管件内壁的激光熔覆方法，采用前述任何一项用于管件内壁的激光熔覆装置，吊挂机构吊挂在管件的一端管口的上部管壁上，滑管外远离第三管件的一端连接有激光发射器，保护气体入口和粉末入口分别通过输送管线从管件远离吊挂机构的端口穿出连接保护气体供给装置和粉末供给装置，所述的激光熔覆方法包括如下步骤，(1)调节第一驱动装置、支撑行走结构和吊挂机构，使支撑行走结构可贴着管件内壁沿管件轴向行走，使熔覆头组件与管件内壁距离满足激光熔覆要求，并使熔覆头组件达到指定的熔覆开始位置；(2)启激光发射器、保护气体供给装置和粉末供给装置实施激光熔覆；(3)启动第二驱动装置使第二管件旋转一周；(4)驱动支撑行走结构在管件内后退一定距离；(5)重复步骤3
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4直到激光熔覆到管件内的指定熔覆结束位置，且在熔覆过程中第二管件正反转交替进行。
[0015]当需要熔覆管件内壁全长时，先从一端熔覆一半以上，再重新安装激光熔覆装置，在管件的另一端吊挂吊挂机构来熔覆剩余部分。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术熔覆头组件可在待激光熔覆的管件内旋转和轴向移动，不需要转动管件，对于自身重量较重的管件，不需要定位，对于重量较轻的管件，仅需要固定，能适应多种规格的管件，并且激光熔覆装置借助待激光熔覆的管件定位和移动，使得整个装置体积较少，易于加工制造，成本低。
附图说明
[0017]图1、图2和图3是本专利技术第一管件、第二管件、第三管件及熔覆头组件的三种方位的连接结构示意图；
[0018]图4是图3中A
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A剖视的结构示意图；
[0019]图5是图4中B
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B剖视的结构示意图；
[0020]图6是本专利技术吊挂机构和滑管的结构示意图；
[0021]图7是本专利技术的整体结构示意图；
[0022]图中：1、第一管件；2、第二管件；3、转盘；4、螺孔；5、第一螺柱；6、方轴；7、第一固定座；8、转轴；9、第一齿轮；10、第二齿轮；11、第一手轮；12、熔覆头本体；13、第一外锥套；14、第一通道；15、第一接口；16、第二外锥套；17、第二通道；18、第二接口；19、第三管件；20、第二固定座；21、第一减速马达；22、第三齿轮；23、第四齿轮；24、支架板；25、第二减速马达；26、滚轮；27、第二螺柱；28、第二手轮；29、定环；30、连杆，31、夹板，32、上连板，33、螺栓，34、下连板，35、滑管，36、手柄，37、定位环。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于管件内壁的激光熔覆装置，包括熔覆头组件，熔覆头组件上设置有激光入口、保护气体入口和粉末入口，其特征在于，还包括吊挂机构、第一管件(1)、第二管件(2)和第三管件(19)，第三管件(19)外壁上设置有多个沿圆周分布的支撑行走结构，第一管件(1)和第三管件(19)同轴且转动连接，第三管件(19)上设置有驱动第一管件(1)转动的第二驱动装置，第二管件(2)与第一管件(1)轴线呈一定夹角固定连接，熔覆头组件同轴且可轴向滑动的设置在第二管件(2)上，第二管件(2)上设置有驱动熔覆头组件轴向滑动的第一驱动装置，吊挂机构用于吊挂在待熔覆管件的管口，第三管件(19)远离第一管件(1)的一端同轴连接有可拆卸的滑管(35)，滑管(35)轴向滑动的设置在吊挂机构上，滑管(35)、第三管件(19)、第一管件(1)和第二管件(2)依次连通形成与激光入口相通的激光通道，保护气体入口和粉末入口位于熔覆头组件外壁上。2.根据权要求1所述的用于管件内壁的激光熔覆装置，其特征在于，所述的激光通道中设置有光纤，光纤接入到激光入口中；或者：所述的第一管件(1)、第二管件(2)连通通道的拐角处设置有激光反射镜，通过激光反射镜将射入激光通道的激光反射到激光入口中。3.根据权要求1所述的用于管件内壁的激光熔覆装置，其特征在于，所述第二管件(2)上转动连接有转盘(3)，所述转盘(3)上设置有螺孔(4)，所述螺孔(4)中螺纹连接有第一螺柱(5)，所述第一螺柱(5)上固定连接有方轴(6)，所述方轴(6)与所述第二管件(2)的内部滑动连接，所述熔覆头组件设置在所述第一螺柱(5)的下部，所述第一管件(1)上设置有带动所述转盘(3)转动的所述的第一驱动装置。4.根据权利要求3所述的用于管件内壁的激光熔覆装置，其特征在于，所述第一驱动装置包括固定连接在所述第一管件(1)上的第一固定座(7)，所述第一固定座(7)上转动连接有转轴(8)，所述转轴(8)的一端固定连接有第一齿轮(9)，所述转盘(3)上固定连接有第二齿轮(10)，所述第二齿轮(10)与所述第一齿轮(9)之间相啮合，所述转轴(8)的另一端固定连接有第一手轮(11)。5.根据权利要求2所述的用于管件内壁的激光熔覆装置，其特征在于，所述熔覆头组件包括固定连接在所述第一螺柱(5)下部的呈锥形的熔覆头本体(12)，所述熔覆头本体(12)的下部固定连接有第一外锥套(13)，所述第一外锥套(13)与所述熔覆头本体(12)之间形成有供粉末通过的第一通道(14)，所述第一外锥套(13)上设置有与该第一通道(14)连通的第一接口(15)，所述第一外锥套(13)的下部固定连接有第二外锥套(16)，所述第二外锥套(16)与所述第一外锥套(13)之间形成有供保护气体通过的第二通道(17)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，郭文姗，赵伟，郭宁，陈恒，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：