[發(fā)明專利]一種火車輪等離子3D快速成型再制造設備及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610121801.2
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN105522155A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設計）人: 華云峰;何偉;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;B22F5/00;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y50/02
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務所 61213
• 代理人: 景麗娜

1.一種火車輪等離子3D快速成型再制造設備，其特征在于：由監(jiān)控 系統、等離子束流加工系統、對待修復火車輪進行機加工的機加工裝置 (27)、帶動機加工裝置(27)進行移動的三軸移動機構(28)和供待修 復火車輪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?guī)铀龃迯突疖囕喞@其輪軸 (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，所述輪軸(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)安裝在三軸移動機構(28) 上且其位于水平旋轉機構(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(fā)生器、為所述等離子體發(fā)生器提供工作氣體的供氣裝置(1)、用 于連續(xù)送出打印材料的送料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(fā)生器和所述送料裝置均位于水平旋轉機構(4) 上方，所述送料裝置位于所述等離子體發(fā)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(fā)生器上所開的進氣口連接；所述打印 位置調整裝置包括帶動所述等離子體發(fā)生器與所述送料裝置同步在水平 面上進行移動的水平移動裝置和帶動所述等離子體發(fā)生器、所述送料裝置 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輪軸(3-1)之 間的距離進行調節(jié)的打印距離調節(jié)裝置，所述等離子體發(fā)生器和所述送料 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(jié)裝置上；

所述送料裝置為用于連續(xù)送出被加工絲材(2)的送絲裝置或用于連 續(xù)向所述等離子體發(fā)生器產生的所述等離子束內送入打印材料的送粉裝 置；當所述送料裝置為所述送絲裝置時，所述被加工絲材(2)的外端為 熔化端，所述熔化端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；當所述送料裝置為所述送粉裝置時，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；

所述監(jiān)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火車輪上的加工位置處 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輪軸(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(jié)裝置進行控制的打印距離調節(jié)控制器(10)、對所述 待修復火車輪的輪軸(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(jié)控制器 (10)與所述打印距離調節(jié)裝置連接，所述距離檢測單元(8)和溫度檢 測單元(9)均與打印距離調節(jié)控制器(10)連接，所述溫度檢測單元(9) 與打印距離調節(jié)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所述的一種火車輪等離子3D快速成型再制造設備， 其特征在于：所述待修復火車輪為存在輪緣磨損缺陷和/或輪面缺陷的火 車輪；所述輪緣磨損缺陷為所述待修復火車輪的輪緣(3-2)存在磨損； 所述輪面缺陷為輪面局部缺陷和/或輪面磨損缺陷，所述輪面局部缺陷為 所述待修復火車輪的輪面上存在破損或開裂，所述輪面磨損缺陷為所述待 修復火車輪的輪面上存在磨損；所述水平旋轉機構(4)的上方設置有對 所述待修復火車輪上存在的缺陷進行檢測的超聲波檢測裝置或三維激光 掃描儀。