[發(fā)明專利]一種航天推進劑儲箱焊縫部位激光沖擊強化裝置及方法

在審

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• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113070577A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭偉;戴為;張宏強;朱穎
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B23K26/356
• 分類號: B23K26/356;B23K26/24;B23K20/12
• 代理公司: 北京首捷專利代理有限公司 11873
• 代理人: 梁婧宇

1.一種航天推進劑儲箱焊縫部位激光沖擊強化裝置，其特征在于，包括：儲箱移動組件和激光沖擊強化組件；

所述航天推進劑儲箱橫向放置在所述儲箱移動組件上，并且所述儲箱移動組件控制所述航天推進劑儲箱沿周向轉(zhuǎn)動；

所述激光沖擊強化組件包括激光器、激光聚焦頭、激光聚焦頭移動結(jié)構(gòu)和激光傳播光路結(jié)構(gòu)；所述激光聚焦頭移動結(jié)構(gòu)上安裝所述激光聚焦頭，并控制所述激光聚焦頭沿固定路徑進行移動；所述激光傳播光路結(jié)構(gòu)架設(shè)在所述激光聚焦頭移動結(jié)構(gòu)上，用于將激光器發(fā)射的平行激光束傳播至所述激光聚焦頭；所述激光聚焦頭聚焦后的激光束作用于所述航天推進劑儲箱的攪拌摩擦焊長焊縫及熔化焊環(huán)焊縫所在焊接區(qū)域進行沖擊強化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天推進劑儲箱焊縫部位激光沖擊強化裝置，其特征在于，所述激光聚焦頭移動結(jié)構(gòu)包括水平絲杠；所述水平絲杠通過垂直支撐結(jié)構(gòu)架設(shè)在所述航天推進劑儲箱頂部，且水平絲杠上裝配有水平運動步進電機，帶動激光聚焦頭沿水平方向運動。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航天推進劑儲箱焊縫部位激光沖擊強化裝置，其特征在于，所述垂直支撐結(jié)構(gòu)包括垂直絲杠；垂直絲杠上裝配有垂直運動步進電機，所述水平絲杠與垂直運動步進電機相連接，帶動水平絲杠沿垂直方向運動。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航天推進劑儲箱焊縫部位激光沖擊強化裝置，其特征在于，所述激光傳播光路結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)光中空立柱、反射鏡一、反射鏡二；

所述導(dǎo)光中空立柱罩設(shè)在所述垂直支撐結(jié)構(gòu)外部，并開設(shè)有進光窗口；

所述垂直支撐結(jié)構(gòu)的不同高度位置上相對設(shè)置反射鏡一和反射鏡二；所述反射鏡一的高度同激光器的激光射出端高度一致，所述反射鏡二的高度同激光聚焦頭的激光接收端高度一致。

所述激光器射出的平行激光束經(jīng)進光窗口入射至所述導(dǎo)光中空立柱內(nèi)側(cè)，并沿激光傳播方向依次經(jīng)由反射鏡一、反射鏡二入射至所述激光聚焦頭。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的航天推進劑儲箱焊縫部位激光沖擊強化裝置，其特征在于，所述垂直支撐結(jié)構(gòu)包括垂直絲杠；垂直絲杠上裝配有垂直運動步進電機，所述水平絲杠與垂直運動步進電機相連接，帶動水平絲杠沿垂直方向運動；

所述反射鏡二安裝在垂直運動步進電機上，且與所述垂直運動步進電機同步運動。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天推進劑儲箱焊縫部位激光沖擊強化裝置，其特征在于，所述激光聚焦頭中裝有反射鏡三，用于改變激光束傳播路徑，將激光由水平傳播反射為豎直傳播，再由聚焦透鏡匯聚照射于所述航天推進劑儲箱表面的攪拌摩擦焊長焊縫及熔化焊環(huán)焊縫所在焊接區(qū)域。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天推進劑儲箱焊縫部位激光沖擊強化裝置，其特征在于，所述儲箱移動組件包括若干滾輪承重支架，用于支撐所述航天推進劑儲箱；所述滾輪承重支架上設(shè)有滾輪驅(qū)動電機和滾輪，滾輪與所述航天推進劑儲箱貼合，并由所述滾輪驅(qū)動電機控制運動速度；若干個滾輪同時運動帶動所述航天推進劑儲箱沿自身周向旋轉(zhuǎn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天推進劑儲箱焊縫部位激光沖擊強化裝置，其特征在于，還包括工作平臺和移動平臺；所述移動平臺與所述工作平臺活動連接；所述儲箱移動組件固定在所述移動平臺上。