[發(fā)明專利]一種激光沖擊強(qiáng)化船體的裝置與方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110213945.1
• 申請(qǐng)日: 2021-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN112941301A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任旭東;孫禺州;朱彬;郭二廓;吳忠;李成義;陳蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué);江蘇大津重工有限公司
• 主分類號(hào): C21D10/00
• 分類號(hào): C21D10/00;B63B73/00
• 代理公司: 南京利豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 周琪

1.一種激光沖擊強(qiáng)化船體的裝置，其特征在于：

包括一組相互配合的運(yùn)載裝置（1）、激光導(dǎo)向裝置（2）、發(fā)生裝置（3）和輔助吸收裝置（4）；

所述運(yùn)載裝置（1）包括一個(gè)底盤（11），底盤（11）的四角處分別連有一個(gè)輪胎（12），且底盤（11）的內(nèi)部設(shè)有一組磁鐵（13）；

所述激光導(dǎo)向裝置（2）包括一個(gè)與底盤（11）垂直相連的第一旋轉(zhuǎn)柱（20），第一旋轉(zhuǎn)柱（20）的上端連有一個(gè)第二旋轉(zhuǎn)柱（21），第二旋轉(zhuǎn)柱（21）上連接一組導(dǎo)向桿（22），第一旋轉(zhuǎn)柱（20）上連有一根轉(zhuǎn)向管（23），轉(zhuǎn)向管（23）再與一個(gè)聚焦管（24）相連；

相鄰兩個(gè)導(dǎo)向桿（22）之間的連接處均設(shè)有一個(gè)第一活動(dòng)關(guān)節(jié)（25），導(dǎo)向桿（22）與第二旋轉(zhuǎn)柱（21）的連接處設(shè)有一個(gè)第二活動(dòng)關(guān)節(jié)（26），第一旋轉(zhuǎn)柱（20）與轉(zhuǎn)向管（23）的連接處設(shè)有一個(gè)第三活動(dòng)關(guān)節(jié)（27），轉(zhuǎn)向管（23）與聚焦管（24）的連接處設(shè)有一個(gè)第四活動(dòng)關(guān)節(jié)（28）；

每個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)內(nèi)分別設(shè)有一個(gè)反光鏡（29），聚焦管（24）內(nèi)設(shè)有一面透射鏡（210），透射鏡（210）垂直于聚焦管（24）的軸線設(shè)置，第一旋轉(zhuǎn)柱（20）、第二旋轉(zhuǎn)柱（21）和導(dǎo)向桿（22）均為中空管狀結(jié)構(gòu)；

所述發(fā)生裝置（3）包括一個(gè)激光發(fā)生器（31）和一個(gè)擴(kuò)束器（32），激光發(fā)生器（31）的發(fā)射端與擴(kuò)束器（32）相連，擴(kuò)束器（32）的出口端正對(duì)著導(dǎo)向桿（22）的入口端設(shè)置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光沖擊強(qiáng)化船體的裝置，其特征在于：

所述輔助吸收裝置（4）包括一個(gè)黑漆箱（41），黑漆箱（41）的出口與一根第一軟管（42）相連，第一軟管（42）的出口端與一個(gè)噴漆嘴（43）相連，噴漆嘴（43）連接在聚焦管（24）的一側(cè)，且噴漆嘴（43）的噴嘴方向平行于聚焦管（24）的軸線設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光沖擊強(qiáng)化船體的裝置，其特征在于：

所述輔助吸收裝置（4）還包括一個(gè)水箱（44），水箱（44）的出口通過泵與一根第二軟管（45）相連，第二軟管（45）的出口端與一個(gè)噴水嘴（46）相連，噴水嘴（46）連接在聚焦管（24）的另一側(cè)，且噴水嘴（46）的噴射方向正對(duì)著聚焦管（24）的聚焦方向設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光沖擊強(qiáng)化船體的裝置，其特征在于：

噴水嘴（46）的噴射方向和聚焦管（24）的聚焦方向交匯于待強(qiáng)化船體表面的一點(diǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的激光沖擊強(qiáng)化船體的裝置，其特征在于：

所述第一旋轉(zhuǎn)柱（20）和第二旋轉(zhuǎn)柱（21）均可繞著垂直于底盤（11）的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

6.一種使用如權(quán)利要求1所述的裝置進(jìn)行激光沖擊強(qiáng)化船體的方法，具體步驟如下，其特征在于，包括：

步驟一：通過底盤（11）內(nèi)置的磁鐵（13），將運(yùn)載裝置（1）吸附在待強(qiáng)化船體的表面；

步驟二：控制轉(zhuǎn)向管（23）和聚焦管（24），使得聚焦管（24）垂直于帶強(qiáng)化船體的表面；

步驟三：噴漆嘴（43）向基體表面噴上黑漆，在待強(qiáng)化船體的表面形成吸收層；

步驟四：運(yùn)載裝置（1）帶動(dòng)整體向前行進(jìn)，使得聚焦管（24）內(nèi)的透射鏡正對(duì)著吸收層；

步驟五：噴水嘴（46）向吸收層上噴水，在帶強(qiáng)化船體的表面形成約束層；

步驟六：調(diào)整導(dǎo)向桿組的位置和各個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)內(nèi)的反射鏡（29）角度，使經(jīng)過擴(kuò)束器（32）擴(kuò)展后的平行激光束通過反射鏡（29），沿著導(dǎo)向桿（22）和轉(zhuǎn)向管（23）到達(dá)聚焦管（24）內(nèi)，并在透視鏡（210）的作用下聚焦于吸收層上，產(chǎn)生激光沖擊，強(qiáng)化基體。