[發明專利]一種軋輥等離子3D打印再制造設備及再制造方法

在審

• 申請號: 201610121697.7
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN105618753A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 華云峰;程國君;郝勇;魏志宇
• 申請（專利權）人: 中研智能裝備有限公司
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B33Y30/00;B33Y10/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 景麗娜

1.一種軋輥等離子3D打印再制造設備，其特征在于：由監控系統、等離子束流加工系 統、對待修復軋輥進行機加工的機加工裝置(27)和供待修復軋輥放置的水平打印臺組成； 所述水平打印臺包括水平支撐機構(16)和固定安裝在水平支撐機構(16)上且帶動所述待 修復軋輥繞其輥芯(3-1)的中心軸線進行旋轉的水平旋轉機構(4)，所述水平旋轉機構(4) 位于水平支撐機構(16)上方，所述輥芯(3-1)呈水平布設且其安裝于水平旋轉機構(4)上； 所述機加工裝置(27)位于水平旋轉機構(4)上方；

所述等離子束流加工系統由安裝有噴頭且用于產生等離子束的等離子體發生器、為所 述等離子體發生器提供工作氣體的供氣裝置(1)、用于連續向所述等離子體發生器產生的 所述等離子束內送入打印材料的送粉裝置和對打印位置進行調整的打印位置調整裝置組 成，所述等離子體發生器和所述送粉裝置均位于水平旋轉機構(4)上方，所述送粉裝置位于 所述等離子體發生器一側；所述供氣裝置(1)通過供氣管(5)與所述等離子體發生器上所開 的進氣口連接；所述送粉裝置的送粉口位于所述噴頭的出口下方且其位于所述等離子束的 中心軸線上；所述打印位置調整裝置包括帶動所述等離子體發生器與所述送粉裝置同步在 水平面上進行移動的水平移動裝置和帶動所述等離子體發生器、所述送粉裝置與所述水平 移動裝置同步移動并相應對所述噴頭的出口與輥芯(3-1)之間的距離進行調節的打印距離 調節裝置，所述等離子體發生器和所述送粉裝置均安裝在所述水平移動裝置上，且所述水 平移動裝置安裝在所述打印距離調節裝置上；

所述監控系統包括對所述水平移動裝置進行控制的水平移動控制器(24)、對所述等離 子束流加工系統在所述待修復軋輥上的加工位置處溫度進行實時檢測的溫度檢測單元 (9)、對所述噴頭的出口與輥芯(3-1)或水平支撐機構(16)之間的距離進行實時檢測的距離 檢測單元(8)、對所述打印距離調節裝置進行控制的打印距離調節控制器(10)對輥芯(3-1) 的旋轉角度進行實時檢測的旋轉角度檢測單元(26)和對水平旋轉機構(4)進行控制的旋轉 控制器(15)，所述水平移動控制器(24)與所述水平移動裝置連接，所述打印距離調節控制 器(10)與所述打印距離調節裝置連接，所述溫度檢測單元(9)和距離檢測單元(8)均與打印 距離調節控制器(10)連接；所述溫度檢測單元(9)與打印距離調節控制器(10)組成溫度調 控裝置；所述旋轉角度檢測單元(26)與旋轉控制器(15)連接。

2.按照權利要求1所述的一種軋輥等離子3D打印再制造設備，其特征在于：所述待修復 軋輥為存在局部缺陷和/或輥身磨損缺陷的軋輥，所述局部缺陷為破損或開裂，所述輥身磨 損缺陷為所述待修復軋輥的輥身外層(3-2)存在磨損；所述水平旋轉機構(4)的上方設置有 對所述待修復軋輥上存在的缺陷進行檢測的超聲波檢測裝置(28)或三維激光掃描儀。

3.按照權利要求1或2所述的一種軋輥等離子3D打印再制造設備，其特征在于：所述等 離子體發生器包括等離子槍(13)，所述噴頭為等離子槍(13)前端的陽極噴嘴(13-2)；所述 等離子槍(13)包括開有所述進氣口的槍體(13-1)、位于槍體(13-1)正前方的陽極噴嘴(13- 2)和插裝于槍體(13-1)內的陰極(13-3)，所述陽極噴嘴(13-2)位于陰極(13-3)前側，所述 放電室(13-4)位于陰極(13-3)前側且其位于陽極噴嘴(13-2)的后部內側，所述陽極噴嘴 (13-2)的前部內側為噴口(13-5)；所述陽極噴嘴(13-2)、陰極(13-3)和放電室(13-4)均與 槍體(13-1)呈同軸布設；所述進氣口位于槍體(13-1)后側，所述噴口(13-5)與槍體(13-1) 呈同軸布設或與槍體(13-1)中心軸線之間的夾角為30°～45°；

所述監控系統還包括對所述等離子體發生器進行控制的等離子發生控制器(7)、對供 氣管(5)的氣體流量進行實時檢測的氣體流量檢測單元(11)和對供氣管(5)上安裝的流量 調節閥(19)進行控制的氣體流量控制器(12)，所述等離子發生控制器(7)與所述等離子體 發生器連接，所述氣體流量檢測單元(11)與氣體流量控制器(12)連接。