[發明專利]一種旋轉激光熔覆頭

有效

• 申請號: 202011285267.1
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN113215561B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 何建群;杜祥星;李峰西;王文濤;尹怡龍;黃騰;李成恒
• 申請（專利權）人: 山東鐳研激光科技有限公司;濟南森峰激光科技股份有限公司;山東省科學院激光研究所
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 山東舜源聯合知識產權代理有限公司 37359
• 代理人: 閆曉燕

本發明涉及激光加工領域，尤其涉及一種旋轉激光熔覆頭，結構簡單，可以對工件內壁進行回轉加工，增加加工的范圍。一種旋轉激光熔覆頭，包括激光頭與熔覆頭，所述激光頭與熔覆頭同軸設置，所述熔覆頭尾部與激光頭可轉動地連接，轉動軸線為激光頭軸線，熔覆頭的頭部彎曲設置，所述熔覆頭連接輸送管道，熔覆頭中空并與輸送管道連通。熔覆頭可以繞軸線旋轉，通過回轉的方式對工件的內壁進行加工，加工時不需要對工件進行轉動，僅通過熔覆頭的運動即可完成加工，提高了加工效率，并降低了成本。

技術領域

本發明涉及激光加工領域，尤其涉及一種旋轉激光熔覆頭。

背景技術

近年來，激光熔覆技術得到了迅速發展，激光熔覆技術是以高能激光束作為熱源，將粉末材料熔覆于零部件表面制備高性能防護涂層，提高材料表面硬度、抗磨損、抗腐蝕、抗氧化、抗高溫等性能，從而提高零部件的壽命。目前激光熔覆技術已在機械制造、航空航天、冶金、礦山、化工、能源、軌道交通等領域得到推廣應用。在激光熔覆加工領域中需要熔覆的工件各種各樣，有時遇到不方便拆卸或拆卸成本較高工件，并且需要加工內壁時，常規激光熔覆頭難以滿足此加工需求。

專利申請號為201810835455.3的中國發明專利申請中公開了一種中小直徑管道內壁激光熔覆裝置，可以在管道的內壁進行激光熔覆操作，但是該方案中對于工件內壁的加工范圍較小，在對尺寸較大的筒形內壁進行加工時，需要旋轉工件，導致加工效率低下。

發明內容

針對現有技術的上述不足，本發明提供一種旋轉激光熔覆頭，結構簡單，可以對工件內壁進行回轉加工，增加加工的范圍。

本發明提供方案如下：

一種旋轉激光熔覆頭，包括激光頭與熔覆頭，所述激光頭與熔覆頭同軸設置，所述熔覆頭尾部與激光頭可轉動地連接，轉動軸線為激光頭軸線，熔覆頭的頭部彎曲設置，所述熔覆頭連接輸送管道，熔覆頭中空并與輸送管道連通。熔覆頭可以繞軸線旋轉，通過回轉的方式對工件的內壁進行加工，加工時不需要對工件進行轉動，僅通過熔覆頭的運動即可完成加工，提高了加工效率，并降低了成本。

優選的，所述激光頭與熔覆頭通過旋轉接頭連接，所述旋轉接頭包括轉子與定子，所述定子與激光頭固定連接，所述轉子與熔覆頭固定連接，所述定子連接電機，所述轉子設有驅動輪，所述驅動輪與電機通過同步帶連接。同步帶傳動能保持較高的傳動精度，并且重量輕便，適合設置在用于動態加工的熔覆頭上。

優選的，所述輸送管道通過旋轉接頭與激光頭連接。輸送管道用于為熔覆頭輸送粉料或者冷卻水。

優選的，所述旋轉接頭為中空旋轉接頭。中空旋轉接頭可以在旋轉的同時維持輸送管道內流體或物料的輸送，輸送管道從旋轉接頭經過，不需要在設備外部設置軟性的管道，結構更加緊湊，并且運動時不易與外部其他設施產生干涉。

優選的，所述輸送管道包括送粉管和/或水管，所述水管包括進水管與回水管。送粉管用于輸送熔覆分料，水管用于輸送冷卻水，通過進水管為熔覆頭降溫，完成降溫的水流經過回水管流回。

優選的，所述熔覆頭的頭部彎曲90°。90°的彎曲便于對工件內壁進行加工。

優選的，所述同步帶或電機連接預緊裝置。預緊裝置可以調整同步帶的松緊程度，保持較高的傳動精度。

優選的，所述預緊裝置包括電機座，所述電機固定安裝在電機座上，電機座設有多個平行的長槽孔，所述長槽孔與與定子通過螺栓連接，所述長槽孔的延伸方向與熔覆頭的軸線垂直。長槽孔可以調整電機座的設置位置，通過改變同步帶的拉緊程度，不需單獨設置張緊輪，簡化了設備結構。

優選的，所述驅動輪為筒形，一端設有帶輪并與同步帶連接，另一端與轉子套接，所述輸送管道于驅動輪內經過。筒形結構并與轉子套接的驅動輪能使輸送管道直接從驅動輪內經過，驅動輪不會對輸送管道的布置產生影響。

優選的，所述熔覆頭一端設有封蓋，所述封蓋連接到驅動輪設置帶輪的一端。