[實用新型]一種激光熔覆用磁場同步耦合模塊

有效

• 申請號: 201721646620.8
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN207727156U
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 姚建華;蔣可靜;王梁;李波;陳智君
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;吳紅斐

1.一種激光熔覆用磁場同步耦合模塊，其特征在于：包括激光頭和磁場部；

所述激光頭的上方設有用于與激光器相連的輸入管，且所述輸入管豎直向上延伸，所述激光頭的下方設有豎直向下延伸的輸出管；

所述磁場部包括兩個沿輸出管的徑向分別設置在輸出管前后兩側的磁場發生模塊，所述磁場發生模塊包括開口向下的U形鐵芯，且U形鐵芯的兩端分別對應貫穿一組線圈部；所述線圈部包括電磁線圈、由不導磁材料制作的線圈骨架和由不導磁材料制作的外殼，外殼設置在線圈骨架及電磁線圈外；線圈骨架包括中空的中心柱和套設在中心柱兩頭的擋板，電磁線圈纏繞在中心柱上并位于中心柱上的兩擋板之間；所述中心柱的兩頭貫通，且U形鐵芯的一端貫穿所述中心柱；

兩個U形鐵芯位于同一側的一端均與一個鐵芯頭相連，兩個U形鐵芯位于另一側的一端均與另一個鐵芯頭相連，且兩個鐵芯頭關于輸出管的軸向對稱；

所述鐵芯頭包括沿著輸出管的徑向延伸的鐵芯頭本體，所述鐵芯頭本體的中心軸線與輸出管的中心軸線相垂直；鐵芯頭本體的外端設有用于與兩U形鐵芯可拆卸連接的連接塊，鐵芯頭本體的內端設有指向輸出管的中心軸線的延長線的尖頭部，且分別位于待加工零件的待加工區域兩側的鐵芯頭位于輸出管的下方；

定義以兩鐵芯頭中心軸線的連線與輸出管中心軸線的延長線的交點為坐標原點，以經過所述坐標原點且與輸出管的中心軸線相重合的直線為z軸，以兩鐵芯頭中心軸線的連線為x軸，以經過坐標原點且同時垂直于z軸和x軸的方向為y軸；且定義沿x軸方向為前后方向，沿y軸方向為左右方向，沿z軸方向為上下方向，向位于中間的輸出管靠攏的一端為內端，遠離輸出管的一端為外端，則：兩組磁場發生模塊關于x軸軸對稱，且兩個U形鐵芯之間的夾角為θ，且0＜θ＜180°；

各線圈部的電磁線圈的材質和匝數均相同，各電磁線圈的兩端分別具有用于與磁場電源相連的連接端，電磁線圈的兩端分別與磁場電源相連，且各電磁線圈之間相互并聯；位于同一U形鐵芯上的兩個電磁線圈的磁場方向相反，且磁場強度相同；不同U形鐵芯上關于x軸對稱的兩個電磁線圈的磁場方向和磁場強度均相同；

所述外殼上設有用于冷卻電磁線圈的冷卻部；

所述磁場部通過支撐結構固定架設在激光頭的四周；所述支撐結構包括L形的總支撐架，所述總支撐架包括豎直板和水平板，豎直板的下端與水平板的內端固定相連，豎直板的上端固定在下固定板的側面上；

所述支撐結構還包括用于固定線圈部的線圈支撐架，線圈支撐架包括一一托起線圈部的4個托板，每個托板的中間均設有一個供U形鐵芯的一端貫穿的第一通孔，U形鐵芯的一端貫穿所述第一通孔并與鐵芯頭相連，且托板的內側通過連接板固定在所述水平板上；且所述外殼與托板、連接板固定相連。

2.如權利要求1所述的一種激光熔覆用磁場同步耦合模塊，其特征在于：所述外殼呈矩形框狀，所述矩形框的頂面和底面均設有供U形鐵芯的一端貫穿的第二通孔和第三通孔，所述冷卻部包括設置在所述矩形框側面上的內氣流道，所述內氣流道沿電磁線圈的中心軸方向自矩形框的頂面向底面延伸；內氣流道的進氣口設置在矩形框的頂面上，且所述進氣口與高壓氣源相連通；內氣流道上面向電磁線圈的一側間隔設有若干個排成一列的出氣口。

3.如權利要求2所述的一種激光熔覆用磁場同步耦合模塊，其特征在于：位于同一U形鐵芯上的兩個電磁線圈的磁場方向相反、磁場強度相同，不同U形鐵芯上關于x軸對稱的兩個電磁線圈的磁場方向和磁場強度均相同的具體實現結構為：各電磁線圈分別具有位于上方的上接線端和位于下方的下接線端，各電磁線圈的上接線端均與磁場電源的正極相連，各電磁線圈的下接線端均與磁場電源的負極相連；且位于同一U形鐵芯上的兩個電磁線圈在中心柱上的繞線方向相反，不同U形鐵芯上關于x軸對稱的兩個電磁線圈在中心柱上的繞線方向相同。