[發明專利]一種增材復合微軋制的軸表面修復系統及方法

有效

• 申請號: 202011615903.2
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112846193B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 祝弘濱;張琦;張家昊;劉昱;折潔;王行濤;龔明
• 申請（專利權）人: 中車工業研究院有限公司;西安交通大學
• 主分類號: B22F7/08
• 分類號: B22F7/08;B22F10/66;B22F12/17;B33Y30/00;B33Y40/20
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 周志斌

1.一種增材復合微軋制的軸表面修復系統，其特征在于，包括：

框架，所述框架上設有多組沿圓周方向均布的旋壓單元，構造出中部磨損軸修復區域；

所述旋壓單元包括第一驅動裝置、第一導軌、第一滑塊和軋輥，所述第一驅動裝置和所述第一導軌固定于所述框架上，所述第一驅動裝置的輸出端與所述第一滑塊相連，所述第一滑塊可移動地設置在所述第一導軌上，所述軋輥與所述第一滑塊相連且所述軋輥的輥面與所述中部磨損軸修復區域的磨損軸的周向面相對設置，用于對所述磨損軸上的增材堆積層旋壓；

加熱機構，設置于所述框架上，用于基于設定溫度值對所述磨損軸加熱；

增材打印機構，設置于所述框架上，用于對所述磨損軸打印所述增材堆積層；

且所述加熱機構和所述增材打印機構分別環繞磨損軸沿圓周方向均勻布置，在修復過程中，一組所述旋壓單元、一組所述加熱機構和一組所述增材打印機構組成一套修復組件進行協同工作。

2.根據權利要求1所述的增材復合微軋制的軸表面修復系統，其特征在于，所述框架為Y型框架，所述Y型框架包括三個分支架，所述分支架設有與所述中部磨損軸修復區域相連通的安裝通道，所述第一驅動裝置與所述安裝通道的頂壁相連，所述第一導軌分別設置在所述安裝通道的兩側內壁上。

3.根據權利要求1所述的增材復合微軋制的軸表面修復系統，其特征在于，還包括機床平臺，所述機床平臺上設有所述框架、傳動進給裝置和支撐裝置，所述傳動進給裝置包括軸向驅動裝置、絲杠和旋轉驅動裝置，所述軸向驅動裝置的輸出軸與所述絲杠相連，所述旋轉驅動裝置通過第一絲杠滑塊與所述絲杠相連且所述旋轉驅動裝置的輸出軸通過卡盤與所述磨損軸相連，所述支撐裝置通過第二絲杠滑塊與所述絲杠相連且位于所述旋轉驅動裝置和所述框架之間，用于支撐所述磨損軸。

4.根據權利要求3所述的增材復合微軋制的軸表面修復系統，其特征在于，所述機床平臺上設有第二導軌，所述框架和所述軸向驅動裝置分別位于所述第二導軌的兩端，所述旋轉驅動裝置和所述支撐裝置的底部分別設有第二滑塊，所述第二滑塊可移動地設置在所述第二導軌上。

5.根據權利要求4所述的增材復合微軋制的軸表面修復系統，其特征在于，所述支撐裝置包括：升降機構和弧形支撐架，所述升降機構設置于所述第二滑塊上，所述弧形支撐架連接于所述升降機構的上端，所述弧形支撐架的內壁設有多個沿周向均勻分布的凹槽，所述凹槽內設有滾子。

6.根據權利要求3所述的增材復合微軋制的軸表面修復系統，其特征在于，還包括預加熱機構，所述預加熱機構包括：

升降支架，靠近所述框架設置于所述機床平臺上；

雙搖桿機構，分別設置于所述升降支架的上端兩側；

第二驅動裝置，設置于所述升降支架上且所述第二驅動裝置的輸出端與所述雙搖桿機構相連；

感應加熱線圈，所述感應加熱線圈與所述雙搖桿機構相連，用于對所述磨損軸預加熱。

7.根據權利要求1所述的增材復合微軋制的軸表面修復系統，其特征在于，所述加熱機構和所述增材打印機構分別為三組，所述加熱機構和所述增材打印機構分別環繞所述磨損軸周向均布。

8.根據權利要求7所述的增材復合微軋制的軸表面修復系統，其特征在于，所述增材打印機構包括曲柄滑塊機構、固定座和增材打印頭，所述曲柄滑塊機構設置于所述框架上，所述曲柄滑塊機構的曲柄端與所述固定座相連，所述固定座通過轉盤軸承與所述增材打印頭相連。

9.根據權利要求3所述的增材復合微軋制的軸表面修復系統，其特征在于，所述中部磨損軸修復區域的兩側分別設有溫度傳感器和用于檢測所述磨損軸修復后的表面平整度的直線度傳感器，所述旋轉驅動裝置上設有位移傳感器。

10.根據權利要求1-9中任一項所述的增材復合微軋制的軸表面修復系統的修復方法，其特征在于，包括：

基于設定溫度值，通過加熱機構對磨損軸加熱；

通過增材打印機構對磨損軸的表面打印增材堆積層；

通過旋壓單元對增材堆積層旋壓。