[發明專利]一種用于激光熔覆修復錐齒輪的可調式夾具

有效

• 申請號: 201810065393.2
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108085680B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 柴蓉霞;張亞普;郭衛
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;B23F23/06
• 代理公司: 61200 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 安彥彥

一種用于激光熔覆修復錐齒輪的可調式夾具，包括Z方向伺服工作臺和X方向伺服工作臺，X方向伺服工作臺上安裝有Y方向伺服工作臺，Y方向伺服工作臺上安裝有仰角調節系統；仰角調節系統上安裝有回轉調節系統，Z方向伺服工作臺包括Z方向工作臺滑板，Z方向工作臺滑板上安裝有用于對安裝在回轉調節系統上的待激光熔覆斷齒錐齒輪進行修復的激光器。本發明結構簡單，設計新穎合理，在修復斷齒的錐齒輪時，通過調節仰角讓待激光熔覆錐齒輪斷齒時刻處于水平面，使得粉料堆積更均勻，熔覆面處于水平，粉料不易掉落，便于進行激光熔覆；可通過回轉調節系統將錐齒輪的斷齒部位快速旋轉到激光頭正下方，提高了激光熔覆修復斷齒錐齒輪的效率。

技術領域

本發明涉及激光熔覆工藝夾持裝置技術領域，具體涉及一種用于激光熔覆修復錐齒輪的可調式夾具。

背景技術

隨著科學技術的發展，激光技術在工業生產中的應用日趨成熟，目前在機械維修領域主要用于對腐蝕和磨損部件的修復。錐齒輪由于其重疊系數大，承載能力強，傳動比高，傳動平穩，傳動效率高等優點被廣泛用于低速重載和用于非平行軸之間動力傳遞的環境中，尤其是礦山機械中使用居多。

在大型礦山機械的使用過程中，由于工況較差，多為低速重載傳動，使得齒輪齒面容易迅速破損或變形，更有甚者在使用不當造成齒輪過載時，輪齒在突加載荷作用下很可能出現輪齒折斷，進而導致整個齒輪失效報廢，因此齒輪成為礦山機械使用過程中的主要易損件之一。據統計，由于齒輪失效而導致的礦山機械設備故障約占總故障的10％。眾所周知，由于錐齒輪的加工制造復雜，使得加工成本一般較高，但是通過激光熔覆來修復錐齒輪所花費的費用一般僅為制造費用的1/4甚至更低。因此，為延長礦山機械中錐齒輪的使用時限，提高錐齒輪的綜合使用性能，對磨損的甚至斷齒的錐齒輪進行激光熔覆的修復再利用已成為必然之勢。

進入20世紀80年代以來，激光熔覆技術的得到了迅速的發展，目前已成為國內外研究的熱點。激光熔覆再制造技術是以喪失使用價值的損壞廢舊零部件作為基材，以激光熔覆技術進行修復再制造為主的高新技術。這種技術利用激光發生器發射高能激光束在短時間內將被加工零件表面微熔，使零件表面預置粉末或與激光束同步輸送的合金粉末、合金絲完全熔化，經過快速凝固，獲得與基體形成良好結合的熔覆層，達到零件表面幾何尺寸和原有性能的恢復。激光熔覆再制造技術可以快速制備出相當于基體材料性能的熔覆層，賦予零件耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等性能。激光熔覆修復的生產模式有利于降低成本、減少資源消耗與環境污染，是符合可持續發展戰略的一項綠色工程。

在對這些大型礦山機械用的錐齒輪進行激光熔覆時，因為沒有用于激光熔覆修復錐齒輪的專用夾具，一般都是直接通過回轉機床直接進行錐齒輪磨損或者斷齒修復，由于錐齒輪具有一定的傾角，在修復的過程中，激光粉末由于重力的作用容易滑落，既浪費了粉末材料又使得熔覆斷齒表面不均勻，影響齒輪使用的可靠性，從而縮短再次使用的壽命。

發明內容

針對上述現有問題，本發明的目的在于提供一種用于激光熔覆修復錐齒輪的可調式夾具，該夾具使得激光熔覆過程中激光頭的位置適中合理，從而可以更好地達到待激光熔覆斷齒錐齒輪的修復效果，有效提高齒輪齒牙激光熔覆時的合格率及加工效率。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種用于激光熔覆修復錐齒輪的可調式夾具，包括Z方向伺服工作臺、底板和安裝于底板上的X方向伺服工作臺，X方向伺服工作臺包括能夠在水平面上橫向移動的X方向工作臺滑板，X方向工作臺滑板上上安裝有Y方向伺服工作臺，Y方向伺服工作臺包括能夠在水平面上縱向移動的Y方向工作臺滑板，Y方向工作臺滑板上安裝有仰角調節系統；仰角調節系統上安裝有回轉調節系統，Z方向伺服工作臺包括能夠在豎直面內上下移動的Z方向工作臺滑板，Z方向工作臺滑板上安裝有用于對安裝在回轉調節系統上的待激光熔覆斷齒錐齒輪進行修復的激光器；通過仰角調節系統調節待激光熔覆斷齒錐齒輪角度，使待激光熔覆斷齒錐齒輪斷齒時刻處于水平。