激光熔覆头的制作方法

专利2023-06-15  80


本申请涉及激光熔覆头的领域,尤其是涉及一种激光熔覆头。



背景技术:

激光熔覆又称激光包覆,是一种表面改性技术,处理工件时,在工件表面添加熔覆材料,并利用高能密度激光束使得熔覆材料与基材表面薄层一起熔凝,从而对工件表面进行修复作业,激光熔覆头是利用激光束对工件表面加热的装置。

相关技术中,参照图1,激光熔覆头包括有熔覆头本体,熔覆头本体包括壳体1、激光发射器11、反光镜12以及镜头13,壳体1中空设置,且壳体1呈l型设置,激光发射器11固定连接于壳体1内壁,反光镜12固定于壳体1内部的l型拐角处,激光发射器11发射出的激光束延伸方向与反光镜12的镜面呈45°夹角,镜头13固定于壳体1一端的开口处,激光束经由反光镜1290°反射后的延伸方向与镜头13垂直;使用时,激光发射器11发射出激光束,激光束经过反光镜12的反射后穿过镜头13并照射于工件表面。

针对上述中的相关技术,发明人认为存在有对空心柱状的管状工件内壁进行熔覆时,由于此类工件内部空间较小,因此激光熔覆头将激光束喷出后产生的高温难以及时扩散,激光熔覆头在熔覆的过程中一直处于高温状态,因此容易导致激光熔覆头受到损伤的缺陷。



技术实现要素:

为了减少激光熔覆头受到损伤,本申请提供一种激光熔覆头。

本申请提供的一种激光熔覆头采用如下的技术方案:

一种激光熔覆头,包括壳体、镜头、冷却管、进水管以及出水管,所述冷却管以螺旋状盘绕于所述壳体外壁,所述进水管一端与所述冷却管连通另一端与水源连通,所述出水管与所述冷却管连通。

通过采用上述技术方案,作业时,朝向进水管内通入冷却水,冷却水通过进水管进入冷却管内,冷却管以螺旋状盘绕于冷却管外壁,冷却水通过冷却管时对冷却管进行降温,降温后的冷却管对壳体进行降温,冷却水对冷却管进行降温后从出水管排出;通过设置螺旋状盘绕的冷却管,可在加工中空的管状工件时,由冷却管内的冷却水将热量随着冷却水的排除而带走,进而对壳体进行降温,避免过多的热量将激光熔覆头灼伤,从而可减少激光熔覆头受到损伤。

优选的,所述冷却管外壁固定连接有散热片,所述散热片沿所述冷却管的输水方向与所述冷却管固定连接。

通过采用上述技术方案,冷却管内流通有冷却水时,冷却管冷却,与此同时,散热片同步被冷却,进而散热片的设置可进一步吸收更多的热量,从而对激光熔覆头进行保护,减少激光熔覆头受到损伤。

优选的,所述壳体上安装有挡板,所述挡板侧壁贯穿开设有通孔,所述通孔正对所述镜头设置。

通过采用上述技术方案,激光熔覆头喷射出的激光束照射于工件表面的熔覆材料时,熔覆材料会迸溅出料渣,料渣若迸溅至镜头上,使得镜头的透光率受到影响,因此会导致部分激光束折回至反光镜上,从而会使得反光镜表面受损,反光镜表面受损后会导致反光镜发生漫反射,使得一部分激光束折射回壳体内,从而对激光熔覆头造成损坏,因此,设置挡板可减少料渣迸溅至镜头上,从而对激光熔覆头起到了保护作用,减少激光熔覆头受到损伤。

优选的,所述壳体与所述挡板之间可拆卸固定连接有伸缩杆,设激光熔覆头的激光束照射至工件上的照射方向为a向,所述伸缩杆的伸缩方向与a向平行。

通过采用上述技术方案,对不同结构的工件进行熔覆时,为避免挡板与工件之间发生干涉,作业人员可通过调节伸缩杆来调节挡板距离工件的距离,从而可在更多种工况下对镜头进行防护。

优选的,所述挡板呈弧形设置,且所述挡板的弧形开口朝向镜头一侧。

通过采用上述技术方案,将挡板呈弧形设置,可将镜头保护的同时,减小挡板沿垂直于a向的占地面积,从而减少挡板与工件之间发生干涉,可适用于更多工况下对镜头的保护。

优选的,所述挡板接近所述镜头的一侧固定连接有可与水源连通的冷水管。

通过采用上述技术方案,激光熔覆头喷射出的激光束作用于工件上,因此挡板可减少热量流动至激光熔覆头处,因此设置冷水管对挡板进行降温,可进一步提高对热量的隔离效果,从而提高了对激光熔覆头的保护效果。

优选的,所述冷水管以螺旋状分布于所述挡板侧壁。

通过采用上述技术方案,将冷水管以螺旋状分布,可在尽可能小的面积下,增大冷水管内冷水的流通长度,从而提高对挡板的降温效果。

优选的,所述冷水管侧壁固定连接有散热翅片。

通过采用上述技术方案,在冷水管侧壁设置散热翅片,可由散热翅片吸收一部分热量,进一步提高了对热量的隔离效果。

优选的,所述冷水管侧壁固定连接有散热翅片。

通过采用上述技术方案,将散热翅片倾斜设置,可使得在减小散热翅片距离冷却管距离的情况下增大散热翅片的面积,其更加适用于中空的管状工件,进一步提高了对热量的隔离效果。

综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:

1.通过设置冷却管对壳体进行冷却,且将冷却管设为螺旋状盘绕于壳体外壁,可由冷却管对壳体进行降温,由冷却管内流动的冷却水将热量带走,进而减小了热量将壳体加热,因此减少了激光熔覆头受到损伤;

2.通过设置散热片进一步提高冷却管的吸热能力,进而进一步减少热量将壳体加热,从而进一步减少了激光熔覆头受到损伤;

3.通过设置伸缩杆,可适用于更多类型的工件,可在不同的工况下对激光熔覆头进行保护,从而进一步减少了激光熔覆头受到损伤。

附图说明

图1是本申请相关技术的剖面结构示意图;

图2是本申请实施例的整体结构示意图;

图3是本申请实施例中壳体和伸缩杆的剖面结构示意图;

图4是图3中a部分的局部放大结构示意图;

图5是图3中b部分的局部放大结构示意图。

附图标记说明:1、壳体;11、激光发射器;12、反光镜;13、镜头;14、水平段;15、竖直段;2、冷却管;21、进水管;22、出水管;23、散热片;3、挡板;31、通孔;32、冷水管;33、散热翅片;4、伸缩杆;41、固定段;42、活动段;43、蝶形螺丝;44、第一挡环;45、第二挡环。

具体实施方式

以下结合附图2-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种激光熔覆头。参照图2和图3,激光熔覆头包括壳体1、激光发射器11、反光镜12、镜头13、冷却管2、进水管21以及出水管22。

参照图2和图3,壳体1中空设置,且壳体1呈l型设置,壳体1包括水平段14以及竖直段15,水平段14和竖直段15连通且一体固接,激光发射器11通过螺丝固定连接于水平段14内壁,水平段14和竖直段15内壁的l型拐角处开设有卡槽,反光镜12卡接于卡槽内,镜头13通过螺丝固定连接于竖直段15内壁,且镜头13固定连接于竖直段15远离反光镜12的一端;激光发射器11发射出的激光束延伸方向与反光镜12的镜面呈45°夹角,激光束经由反光镜12进行90°反射后的延伸方向与镜头13垂直。

参照图2和图4,冷却管2以螺旋状缠绕于壳体1外壁,本实施例中冷却管2缠绕于水平段14外壁,冷却管2外壁一体固定连接有散热片23,散热片23沿冷却管2的输水方向与冷却管2固定连接,散热片23沿垂直于冷却管2输水方向的横截面为三角形,散热片23沿垂直于冷却管2输水方向的横截面朝向远离输水管的一侧逐渐缩小;冷却管2一端与进水管21连通另一端与出水管22连通,进水管21远离冷却管2的一端连通有冷水机,冷水机向冷却管2供应冷水。

参照图2和图3,镜头13远离反光镜12的一侧设有挡板3,挡板3侧壁贯穿开设有通孔31,通孔31正对镜头13设置,挡板3呈弧形设置,本实施例中挡板3呈三分之一球状,挡板3的弧形开口朝向镜头13一侧;挡板3接近镜头13的一侧焊接有可与水源连通的冷水管32,冷水管32以螺旋状分布于所述挡板3侧壁,本实施例中冷水管32两端均与冷水机连通,由冷水机对冷水管32提供冷却水;冷水管32侧壁焊接有多个散热翅片33,散热翅片33于冷水管32侧壁倾斜设置,本实施例中散热翅片33与散热翅片33焊接于冷水管32外壁处的切线之间的夹角为30°。

参照图3和图5,壳体1与挡板3之间可拆卸固定连接有伸缩杆4,设激光熔覆头的激光束照射至工件上的照射方向为a向,伸缩杆4的伸缩方向与a向平行,伸缩杆4包括固定段41、活动段42以及蝶形螺丝43,固定段41与水平段14侧壁通过螺丝固定连接,活动段42与挡板3通过螺丝固定连接,固定段41中空设置,活动段42沿a向滑动连接于固定段41内壁,活动段42外壁和固定段41内壁的横截面均为矩形,蝶形螺丝43与固定段41侧壁螺纹连接,且蝶形螺丝43穿过固定段41侧壁于活动段42侧壁抵接;为避免活动段42从固定段41内滑出,固定段41内壁焊接有第一挡环44、活动段42侧壁焊接有第二挡环45,第二挡环45滑动连接于固定段41内壁,第一挡环44滑动连接于活动段42内壁。

本申请实施例一种激光熔覆头的实施原理为:作业时,首先根据工件的实际情况调整伸缩杆4的长度,在保证挡板3与工件不发生干涉的情况下,使得挡板3尽可能的接近工件,调节伸缩杆4的长度时,松开蝶形螺丝43,将活动段42沿固定段41滑动至所需位置后,用蝶形螺丝43将固定段41和活动段42固定。

将挡板3固定好之后,便可开始进行熔覆作业,作业时,冷水机朝向冷却管2和冷水管32内通入冷却水,从而便可对挡板3和壳体1进行降温,减少激光熔覆头受到损伤,同时,挡板3也可减少料渣将镜头13损伤,从而减少将激光熔覆头损伤。

以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。


技术特征:

1.一种激光熔覆头,其特征在于:包括壳体(1)、镜头(13)、冷却管(2)、进水管(21)以及出水管(22),所述冷却管(2)以螺旋状盘绕于所述壳体(1)外壁,所述进水管(21)一端与所述冷却管(2)连通另一端与水源连通,所述出水管(22)与所述冷却管(2)连通。

2.根据权利要求1所述的激光熔覆头,其特征在于:所述冷却管(2)外壁固定连接有散热片(23),所述散热片(23)沿所述冷却管(2)的输水方向与所述冷却管(2)固定连接。

3.根据权利要求1所述的激光熔覆头,其特征在于:所述壳体(1)上安装有挡板(3),所述挡板(3)侧壁贯穿开设有通孔(31),所述通孔(31)正对所述镜头(13)设置。

4.根据权利要求3所述的激光熔覆头,其特征在于:所述壳体(1)与所述挡板(3)之间可拆卸固定连接有伸缩杆(4),设激光熔覆头的激光束照射至工件上的照射方向为a向,所述伸缩杆(4)的伸缩方向与a向平行。

5.根据权利要求3所述的激光熔覆头,其特征在于:所述挡板(3)呈弧形设置,且所述挡板(3)的弧形开口朝向镜头(13)一侧。

6.根据权利要求3所述的激光熔覆头,其特征在于:所述挡板(3)接近所述镜头(13)的一侧固定连接有可与水源连通的冷水管(32)。

7.根据权利要求6所述的激光熔覆头,其特征在于:所述冷水管(32)以螺旋状分布于所述挡板(3)侧壁。

8.根据权利要求6所述的激光熔覆头,其特征在于:所述冷水管(32)侧壁固定连接有散热翅片(33)。

9.根据权利要求8所述的激光熔覆头,其特征在于:所述散热翅片(33)于所述冷水管(32)侧壁倾斜设置。

技术总结
本申请涉及一种激光熔覆头,涉及激光熔覆头的领域,其包括壳体、镜头、冷却管、进水管以及出水管,所述冷却管以螺旋状盘绕于所述壳体外壁,所述进水管一端与所述冷却管连通另一端与水源连通,所述出水管与所述冷却管连通。本申请具有可减少激光熔覆头受到损伤的效果。

技术研发人员:段鹏涛;尹向阳;杨彦峰
受保护的技术使用者:陕西新兴热喷涂技术有限责任公司
技术研发日:2020.07.30
技术公布日:2021.04.06

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