本发明专利技术是一种工程机械液压缸活塞杆热喷涂再制造装备及自动修复控制系统，由工作平台、图像输入系统、控制系统三部分组成。工作平台主要由旋转工作台、水平工作台、喷枪固定平台、隔尘套、支撑圈、挡圈及步进电机组成。控制系统主要采用单片机对步进电机的运动进行控制。通过图像输入软件，选择需要修复的区域。根据用户所选择的区域，程序自动生成修复的运动路径，并将数据发送至单片机。单片机则控制步进电机按软件所发送的路径带动工件进行运动。由于挡圈的遮挡作用，只有中间小孔处可以对工件进行喷砂和喷涂，而小孔相对工件的位置由上述的图像输入系统和单片机控制系统精确控制，从而实现对工件外曲面局部区域的精确喷涂。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供了ー种工程机械液压缸活塞杆热喷涂再制造装备及自动修复控制系统，适用于液压缸活塞杆及其类似エ件的外曲面局部区域的再制造修复。
技术介绍
20世纪80年代以来，随着自然资源的日益短缺以及人们环境意识的提高，国际上形成了ー个以充分利用资源、减小环境污染为目标的新兴研究領域——再制造工程。再制造工程是ー个以产品全寿命周期设计和管理为指导，以优质、高效、节能、节材、环保为目标，以先进技术和产业化生产为手段，来修复改造废旧产品的一系列技术措施或工程活动的总称。 工程机械由于エ况恶劣、载荷大，其零部件很容易发生损坏，从而造成整机不能正常地工作。对于传统的机械维修，主要是以新的零部件替代损坏的旧件，而损坏的旧件一般只能作为报废处理，造成资源的极大浪费。工程机械再制造则利用现有的先进修复技术，对损坏的工程机械零部件进行修复改造，使旧品的性能恢复甚至超过新品的性能，从而減少了资源的浪费，能源的消耗，进而減少了对环境的污染。液压系统是现代工程机械中ー个重要的组成部分，而液压缸的活塞杆是其传递动力的ー个主要部件。当有外部杂质(如沙子)进入缸与缸杆的缝隙中，就会加速缸与缸杆之间的磨损，从而降低液压系统密封性，进而降低液压系统的压力，使得整机不能正常地エ作。对于磨损失效的液压缸活塞杆，可以用堆焊(如手工堆焊、激光堆焊等)、电刷镀等方法进行再制造修复。因为液压缸活塞杆，其表面的硬度及粗糙度要求很高。采用堆焊方法修复，其后继的加工成本较高；而采用电刷镀方法，虽然可以较好地满足硬度及表面粗糙度的要求，但电刷液对环境的污染很大，不符合再制造的宗旨。热喷涂是ー种表面強化技木，目前成熟的热喷涂技术主要有电弧喷涂、等离子喷涂、超音速喷涂等。选用不同的热喷涂粉末和喷涂技术，可以使材料表面达到各种硬度及强度的要求，是工程机械零部件表面修复的ー个重要手段。一般液压缸的损坏都只是局部损坏，由于热喷涂的成本相对较高，若对其整体进行喷涂，则修复的费用太高，失去再制造的意义，所以只能对损坏的局部进行喷涂修复。而对于曲面的喷涂，一般都只能采用旋转工作台，以达到表面的均匀喷涂，但这种方法只能对曲面的整体进行喷涂。因此能否研究出ー个装置，使诸如液压缸活塞这类零件的曲面局部进行热喷涂修复，将直接影响热喷涂技术在工程机械中的实际应用。
技术实现思路
为了解决热喷涂对液压缸活塞杆及类似具有外曲面エ件的局部表面进行修复的难题，本专利技术提供一种对外曲面エ件局部进行热喷涂修复的装置，并在一定程度上可以实验自动化工作。为热喷涂在工程机械再制造领域的扩大应用提供便利。本专利技术的技术方案如下ー种工程机械液压缸活塞杆热喷涂再制造方法，将エ件(8)穿过挡圈(9)，先在旋转工作台(I)上固定，然后调节挡圈(9)的高度，使エ件(8)水平放置，然后固定挡圈(10)，最后将喷枪(6)固定于喷枪固定平台(7)上，并调节喷枪的高度和距离；开动喷枪和电机，进行喷砂和喷涂工作。本专利技术的工程机械液压缸活塞杆热喷涂再制造装备，包括水平工作台(5)、旋转工作台(I)、喷枪固定平台(7)、隔尘套(4)、挡圈(10)、支撑圈(9)、水平工作步进电机(3)及旋转工作步进电机(2);水平工作台(5)分由上下两部分组成；旋转工作台(I)固定在水平工作台的上部(5-1)，由旋转工作步进电机(2)带动其旋转；底部(5-2)开有一行走排齿(11)，水平工作步进电机(3)上的齿轮通过与其啮合而带动水平工作台运动；支撑圈的底部分别穿过隔尘套上的通孔(4-9)和水平工作台上部的移动槽(5-3)，固定于水平工作台的底部(5-2)，用以支撑エ件的重量，并调节エ件一端的高度，使工作时エ件水平放置；挡圈(10)的底部通过分别穿过隔尘套上的通孔(4-10)和水平工作台上部的移动槽 (5-3)固定于水平工作台的底部(5-2)，在其长度方向的中间位置开有ー圆孔(10-1)，圆孔的正下方留有空隙，并通过一导砂孔(10-2)通至挡圈外部；喷枪固定平台(7)固定于挡圈小孔(10-1)的正前方，其高度及其与小孔的距离分别可以通过伸缩杆(7-3)和位置移动板(7-2)进行调节；隔尘套(4)固定于水平工作台的外部。本专利技术的工程机械液压缸活塞杆热喷涂的自动修复控制系统，包括自动修复控制软件及单片机控制系统；自动修复控制软件设置绘图区，绘图控制区，数据发送区三部分，绘图控制区的通孔直径D即实际应用中挡圈上圆孔(10-1)的直径，曲面宽度W和曲面长度L的值分别按实际エ件的破损情况进行选择，当绘图控制区设置D、W、L三个值后，将在绘图区W方向画(W/D+1)条直线，L方向画(L/D+1)条直线，从而显示(W/D) X (L/D)个方格，软件建立两个ー维数组X (s)和Y (s)，分别用以存储选中方格的X和Y位置的移动顺序，当完成排序后，将X(s)和Y(S)中的数据发送至单片机，数据发送通过数据发送区完成，数据传送的波特率与所用的单片机一致，连接的COM ロ与电脑设置一致；单片机接收到X(S)和Y(s)数据后，控制水平工作步进电机(3)和旋转工作步进电机(2)分别按X(S)和Y(S)的位置进行运动，从而达到精确自动修复的目的。所述的软件为通用的编程方法即可实现，是常规的控制方法，我们采用VB、C++等编程语言编写。所述的挡圈，在其长度方向的中间位置开有ー圆孔。其作用是遮挡喷砂或喷涂过程中多余的粒子，让粒子只在所开的圆孔处通过，从而控制喷涂的区域，达到局部修复的目的。为了防止喷砂过程中过多的砂子堆积于圆孔而影响喷砂的实现，在圆孔的正下方留有一定的空隙，并通过一空心圆环通至挡圈外部，从而使多余的砂子可以及时地排到圆孔外，避免其对喷砂过程产生不良影响。所述的喷枪固定平台固定在水平工作台的ー侧。其位置固定，以保证喷枪固定平台的中心线与挡圈圆孔的中心在同ー轴线上。固定平台的高度及喷枪与圆孔之间的距离都可以调节，以便工作时喷枪正对着圆孔中心，并使根据实际的需要调整喷枪与圆孔之间的距离。所述的隔尘套置于水平工作台的外部，其作用是隔离喷砂及喷涂过程中的粒子，以避免其进入水平工作台的空隙中，影响工作台的行走。所述的步进电机数量为2，分别固定于水平工作的上半部及旋转工作台，分别带动水平工作台及旋转工作台运动。本设计的修复装备，由于挡圈(9 )的遮挡作用，使エ件(8 )只有在小孔(10-1)正对的区域可以接受喷砂或喷涂，从而控制了修复的区域，保护了不需要修复的エ件表面不受破坏。本设计的自动修复控制系统，简单易行，可以很方便地确定修复区域，并能对需要修复的区域进行精确控制，现实エ件局部区域的自动化修复。附图说明图I :热喷涂再制造装备组成示意图；、图2 :装载机ZL-50某液压缸活塞杆实际受损情况；图3 自动修复控制软件工作界面；图4 自动修复控制软件工作流程图；图5 自动修复控制软件生成修复路径时的工作界面；图6 :喷砂工作示意图；图7 :超音速火焰喷涂工作示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进ー步的详细说明图I为实例中工作平台各组成部分的示意图支撑圈(9)与挡圈(10)的底部固定于水平工作台的底部(5-2)，其高度可以通过伸缩杆进行调节，以便工作时エ件(8)的轴心保持水平。挡圈(10)的材料要求具有较高的硬度及強度，且要求具有一定的厚度，以免喷砂时产生加工本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种工程机械液压缸活塞杆热喷涂再制造方法，其特征是将エ件(8)穿过挡圈(9)，先在旋转工作台(I)上固定，然后调节挡圈(9)的高度，使エ件(8)水平放置，然后固定挡圈(10)，最后将喷枪(6)固定于喷枪固定平台(7)上，并调节喷枪的高度和距离；开动喷枪和电机，进行喷砂和喷涂工作。2.权利要求I的工程机械液压缸活塞杆热喷涂再制造装备，包括水平工作台(5)、旋转工作台(I)、喷枪固定平台(7)、隔尘套(4)、挡圈(10)、支撑圈(9)、水平工作步进电机(3)及旋转工作步进电机(2);水平工作台(5)分由上下两部分组成；旋转工作台(I)固定在水平工作台的上部(5-1)，由旋转工作步进电机(2)带动其旋转；底部(5-2)开有ー行走排齿(11)，水平工作步进电机(3)上的齿轮通过与其啮合而带动水平工作台运动；支撑圈(9)的底部分别穿过隔尘套上的通孔(4-9)和水平工作台上部的移动槽(5-3)，固定于水平工作台的底部(5-2)，用以支撑エ件的重量，并调节エ件一端的高度，使工作时エ件水平放置；挡圈(10)的底部分别穿过隔尘套上的通孔(4-10)和水平工作台上部的移动槽(5-3)固定于水平工作台的底部(5-2)，在其长度方向的中间位置开有ー圆孔(10-1)，圆孔的正下方留有空隙，并通过一导砂孔(10...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈源，马宁，乌焕涛，陈宝庆，叶福兴，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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