CN106048600B - 一种基于激光熔覆双料斗沸腾式送粉器 - Google Patents

一种基于激光熔覆双料斗沸腾式送粉器 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种基于激光熔覆双料斗沸腾式送粉器，用以解决现有技术中激光熔覆超细粉末与普通粉末混合不均的问题。本发明包括柜子，柜子的上部安放电路控制元件，柜子的中部有一个普通粉末送粉器和超细粉末送粉器，普通粉末送粉器和超细粉末送粉器通过管子连接混粉器，混粉器的内径比管子的内径大，柜子下面的空间安放气路控制元件，普通粉末送粉器和超细粉末送粉器通过支撑架安放在柜子内，混粉器固定在柜子内。本发明具有以下的有益效果：（1）拆装快捷，装入和倒出粉末容易，定位准确；（2）熔覆层组织更加致密，耐磨性和耐腐蚀性都会增强；（3）两个送粉器既能同时工作又能单独工作，能够满足不同情况下的工作需求。

Description

一种基于激光熔覆双料斗沸腾式送粉器
技术领域
本发明涉及激光加工设备，特别是指一种基于激光熔覆的双料斗沸腾式送粉器。
背景技术
激光加工技术是利用高能量密度激光束对材料进行非接触式加工的一类先进加工方法的总称。激光熔覆是发展较为活跃的激光加工技术之一，其原理是利用铺粉或送粉的方法在工件表面喷洒金属粉末，并使高能激光束聚焦在工件表面，聚焦激光束照射工件表面的金属粉末，焦点位置的金属粉末和工件表面薄层发生熔化，形成一定形状和大小的熔池，当激光束焦点以一定速度按预定轨迹运动，激光束移开后的熔池迅速凝固，从而在工件表面激光束扫过的区域熔覆上一层具有特殊物理、化学或力学性能的金属涂层。
激光熔覆加工根据材料的供应方式不同分为两大类：预置法和同步送粉法。同步送粉法工艺过程简单，合金材料利用率高，可控性好，容易实现自动化，是激光熔覆技术的首选方法。在激光同步送粉熔覆工艺中，加工质量主要依赖的参数有：加工速度、粉末单位时间输送率、激光功率密度分布、光斑直径和粉末的输送速度；其中粉末单位时间输送率和粉末的输送速度是由送粉器的输送特性决定的，送粉器是激光熔覆技术中的核心元件之一，它按照加工工艺向激光熔池输送设定好的粉末。送粉器性能的好坏直接影响熔覆层的质量和加工零件尺寸等，所以开发高性能的送粉器对激光熔覆加工显得尤为重要。
研究表明，微纳米级的超细粉末材料与普通粉末按一定比例混合后形成的熔敷层具有更细密的组织结构、更高的硬度、更好的耐磨性。
发明内容
本发明提出一种基于激光熔覆双料斗沸腾式送粉器，解决了现有技术中激光熔覆超细粉末与普通粉末混合不均的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种基于激光熔覆双料斗沸腾式送粉器，包括柜子，柜子的上部安放电路控制元件，柜子的中部有一个普通粉末送粉器和超细粉末送粉器，普通粉末送粉器和超细粉末送粉器通过管子连接混粉器，混粉器的内径比管子的内径大，柜子下面的空间安放气路控制元件，普通粉末送粉器和超细粉末送粉器通过支撑架安放在柜子内，混粉器固定在柜子内。
超细粉末送粉器包括粉腔盖和储粉罐，粉腔盖和储粉罐通过扣手连接，扣手固定在储粉罐上，储粉罐上安装有振动电机，振动电机上设有电动机保护壳，储粉罐上部有一个溢气口，储粉罐与上沸腾腔体连接，上沸腾腔体中间设有送粉管，送粉管是空心的，管子的中间有一个小孔，上沸腾腔体与下沸腾腔体之间通过合页和小扣手连接，上沸腾腔体和下沸腾腔体之间设有致密筛网，下沸腾腔体设有一个进气孔。
支撑架上有四个轴承，柜子内有四个滑槽，轴承在滑槽内滑动配合，滑槽上钻有四个小孔，小孔内放置定位钉。
混粉器包括一个安装板和两个半球，半球上有两个进口和一个出口，进口和出口为空心圆柱。
混粉器与普通粉末送粉器、超细粉末送粉器之间通过管子和单向管接头连接，普通粉末送粉器进口、超细粉末送粉器进口和混粉器的出口通过普通管接头与管子连接。
本发明具有以下的有益效果：
（1）本发明所述的一种基于激光熔覆双料斗沸腾式送粉器的连接结构多采用扣手、销钉、合页等，拆装快捷，装入和倒出粉末容易，支撑架上有定位钉和滑槽，方便拆装，定位准确。
（2）本发明所述的一种基于激光熔覆双料斗沸腾式送粉器的混粉腔内径相对管子突然变大，使气流速度突然变小，超细粉末的雾化效果大大减弱，粘附作用增强，两种粉末能够充分均匀混合，充分均匀混合后的粉末所得到的熔覆层组织更加致密，耐磨性和耐腐蚀性都会增强。
（3）本发明所述的一种基于激光熔覆双料斗沸腾式送粉器的超细粉末送粉器、普通粉末送粉器和混粉器之间用单向管接头连接，这一特性使两个送粉器既能同时工作又能单独工作，能够满足不同情况下的工作需求。
附图说明
图1为本发明所述激光熔覆双料斗沸腾式送粉器及柜子的立体图1。
图2为本发明所述激光熔覆双料斗沸腾式送粉器及柜子的立体图2。
图3为本发明所述支撑架移动的剖面图。
图4为本发明所述支撑架和送粉器的装配立体图1。
图5为本发明所述支撑架和送粉器的装配立体图2。
图6为本发明所述双料斗沸腾式送粉器及混粉器的连接图。
图7为本发明所述沸腾式送粉器的剖视图。
图8为本发明所述沸腾式送粉器的局部放大图。
图9为本发明所述沸腾式送粉器的左视图。
图10为本发明所述沸腾式送粉器的俯视图。
图11为本发明所述沸腾式送粉器的右视图（B向视图）。
图12为本发明所述沸腾式送粉器的剖视图的C-C视图。
图13为本发明所述沸腾式送粉器的左视图的D-D视图。
图14为本发明所述混粉器的立体图。
图15为本发明所述混粉器的主视图。
图16为本发明所述混粉器的侧视图。
图17为本发明所述混粉器的俯视图。
其中：吊钩-1，小门-2，大门-3，超细粉末送粉器-4，混粉器-5，轮子-6，普通粉末送粉器-7，柜子-8，支撑架-9，定位钉-10，单向管接头-11，普通管接头-12，管子-13。
粉腔盖-401，第一O形密封圈-402，螺钉-403，螺柱-404，第一螺母-405，垫圈-406，第一橡胶垫片-407，送粉管-408，第二O形密封圈-409，致密筛网-410，下沸腾腔体-411，第三O形密封圈-412，第二橡胶垫片-413，第二螺母-414，上沸腾腔体-415，第四O形密封圈-416，振动电机-417，电动机保护壳-418，扣手-419，粉腔-420，小扣手-421，销钉-422。
具体实施方式
如图1~2所示，本发明提供了一种基于激光熔覆双料斗沸腾式送粉器，包括柜子8，柜子8主要分为上中下三个空间，柜子的顶部有一个吊钩1，柜子8的上部安放电路控制元件，并有一个小门2，柜子8的中部有一个普通粉末送粉器7和超细粉末送粉器4，普通粉末送粉器7和超细粉末送粉器4通过管子13连接有混粉器5，柜子8下面的空间安放气路控制元件，普通粉末送粉器7和超细粉末送粉器4通过支撑架9安放在柜子8内，混粉器5通过螺钉固定在柜子8内，柜子8的中下部设有一个大门3，柜子8的底部设有轮子6。
如图7~13所示，普通粉末送粉器7和超细粉末送粉器4结构相同，超细粉末送粉器4包括粉腔盖401和储粉罐，储粉罐内有粉腔420，粉腔盖401和储粉罐通过扣手419连接，通过第一O型密封圈402密封，扣手419通过螺钉403固定在储粉罐上，储粉罐通过螺钉连接有振动电机417，振动电机417上设有电动机保护壳418，电动机保护壳418通过螺钉固定在储粉罐上，储粉罐与上沸腾腔体415之间通过螺柱404、第一螺母405和垫片406连接，再通过第四O型密封圈416密封，上沸腾腔体415中间设有送粉管408，送粉管408的左边有一个第二螺母414，第二螺母414的右边是第二橡胶垫片413，送粉管408是空心的，管子的中间有一个小孔，送粉管408与上沸腾腔体415通过第一橡胶垫片407和第三O型密封圈密封412密封，上沸腾腔体415与下沸腾腔体411之间通过合页、小扣手421和销钉422连接，上沸腾腔体415和下沸腾腔体411之间设有致密筛网410，同时上下腔体之间通过第二O型密封圈409密封，下沸腾腔体411设有一个进气孔。
如图3~5所示，支撑架9上有四个轴承，柜子8里有四个滑槽，轴承在滑槽内滑动，滑槽上钻有四个小孔，小孔内放置定位钉10，支撑架9上有托手可以固定住普通粉末送粉器7和超细粉末送粉器4，正常使用的时候，左边的两个定位钉10卡在轴承的两边，固定住支撑架9不动，当需要把普通粉末送粉器7和超细粉末送粉器4拉出来（装入或倒出粉末）时，就拿出中间两个定位钉10，拉出支撑架9和送粉器后，再把定位钉10插上，将支撑架9和送粉器固定住，当倒出粉末的时候，可以打开振动电机417，以方便粉末在重力的作用下落下。
如图14~17所示，混粉器5是一个焊接件，混粉器5包括一个矩形安装板和两个半球，半球上有两个进口和一个出口，进口和出口为空心圆柱。
如图6所示，混粉器5与普通粉末送粉器7、超细粉末送粉器4之间通过管子13和单向管接头11连接，普通粉末送粉器7进口、超细粉末送粉器4进口和混粉器5的出口通过普通管接头12与管子13连接。
本发明的工作原理为：在粉腔420内装入粉末，气路控制元件将气体送入送粉器，气体先从下沸腾腔体411进气孔进入，自下向上吹风，粉末在气流的作用下呈流化状态，致密筛网410防止粉末在重力作用下落入下沸腾腔体411，另一侧的气体从送粉管408一端进入，流化状态的粉末将从送粉管408中间的小孔进入，送粉管408内的气流携带粉末通过管子13进入混粉器5，单向管接头11可以防止粉末倒流，这个特性使超细粉末送粉器和普通粉末送粉器可以单独工作也可以同时工作，混粉腔内径相对管子13内径突然变大，使气流速度突然变小，超细粉末的雾化效果大大减弱，粘附作用增强，两种粉末充分均匀混合，粉末在混粉器5内充分混合后，在气压的作用下从混粉器5出口流出，送到激光熔覆的工作表面。

Claims (4)

1.一种基于激光熔覆双料斗沸腾式送粉器，包括柜子（8），其特征在于：所述的柜子（8）的上部安放电路控制元件，柜子（8）的中部有一个普通粉末送粉器（7）和超细粉末送粉器（4），普通粉末送粉器（7）和超细粉末送粉器（4）通过管子（13）连接混粉器（5），混粉器（5）的内径比管子（13）的内径大，柜子（8）下面的空间安放气路控制元件，普通粉末送粉器（7）和超细粉末送粉器（4）通过支撑架（9）安放在柜子（8）内，混粉器（5）固定在柜子（8）内；
所述的超细粉末送粉器（4）包括粉腔盖（401）和储粉罐，粉腔盖（401）和储粉罐通过扣手（419）连接，扣手（419）固定在储粉罐上，储粉罐上安装有振动电机（417），振动电机（417）上设有电动机保护壳（418），储粉罐上部有一个溢气口，储粉罐与上沸腾腔体（415）连接，上沸腾腔体（415）中间设有送粉管（408），送粉管（408）是空心的，管子的中间有一个小孔，上沸腾腔体（415）与下沸腾腔体（411）之间通过合页和小扣手（421）连接，上沸腾腔体（415）和下沸腾腔体（411）之间设有致密筛网（410），下沸腾腔体（411）设有一个进气孔。
2.根据权利要求1所述的基于激光熔覆双料斗沸腾式送粉器，其特征在于：所述的支撑架（9）上有四个轴承，柜子（8）内有四个滑槽，轴承在滑槽内滑动配合，滑槽上钻有四个小孔，小孔内放置定位钉（10）。
3.根据权利要求1所述的基于激光熔覆双料斗沸腾式送粉器，其特征在于：所述的混粉器（5）包括一个安装板和两个半球，半球上有两个进口和一个出口，进口和出口为空心圆柱。
4.根据权利要求1至3中任一所述的基于激光熔覆双料斗沸腾式送粉器，其特征在于：所述的混粉器（5）与普通粉末送粉器（7）、超细粉末送粉器（4）之间通过管子（13）和单向管接头（11）连接，普通粉末送粉器（7）进口、超细粉末送粉器（4）进口和混粉器（5）的出口通过普通管接头（12）与管子（13）连接。
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