CN110819985A - 一种全水冷环形送粉高速激光熔覆加工嘴 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及激光加工头的激光零配件技术领域，具体涉及一种全水冷环形送粉高速激光熔覆加工嘴，包括送粉嘴内芯组件、送粉嘴外壳、送粉管、进水管以及出水管，送粉嘴外壳的上端开设有环形水槽，送粉嘴内芯组件与送粉嘴外壳之间形成一个环形腔室，送粉嘴外壳对应环形槽的位置设有分别配合进水管和出水管固定连接的进水口和出水口，送粉嘴外壳对应环形腔室的位置设有配合送粉管固定连接的若干送粉口，送粉嘴内芯组件对应环形腔室的外管壁设有便于金属粉末均匀高速送出的若干圆柱销和若干钢珠。该设计解决了激光熔覆嘴送粉不均匀，送粉效率低的问题。本发明结构简单，能把分散进入的金属粉末，均匀的通过环形送粉嘴滑出，达到了高速高效的效果。
Description
技术领域
本发明属于激光加工头的激光零配件技术领域，具体涉及一种全水冷环形送粉高速激光熔覆加工嘴。
背景技术
激光熔覆送粉嘴是利用载气送粉器把粉末通过送粉管，再经过送粉嘴后，打入熔覆基材表面，并与激光头射出的激光束与基材表面一起熔凝，在表面形成熔覆层。目前市场上的激光熔覆送粉嘴都是普通的，直行水流冷却送粉，不仅送粉不均匀，送粉效率很低、粉末利用率也很低，而且水冷效果也不好，送粉嘴容易由于激光加工时温度过高造成堵粉而烧坏。
发明内容
本发明解决的技术问题是：为了解决普通激光熔覆嘴送粉不均匀，送粉效率低的问题。
本发明为解决技术问题采用的技术方案是：一种全水冷环形送粉高速激光熔覆加工嘴，包括送粉嘴内芯组件、送粉嘴外壳、送粉管、进水管以及出水管，所述送粉嘴内芯组件上端的外管壁设有安装块，所述送粉嘴外壳套设在送粉嘴内芯组件外且与安装块固定连接，所述送粉嘴外壳的上端开设有环形水槽，所述送粉嘴内芯组件与送粉嘴外壳之间形成一个环形腔室，所述送粉嘴外壳对应环形槽的位置设有分别配合进水管和出水管固定连接的进水口和出水口，所述送粉嘴外壳对应环形腔室的位置设有配合送粉管固定连接的若干送粉口，所述送粉嘴内芯组件对应环形腔室的外管壁设有便于金属粉末均匀高速送出的若干圆柱销和若干钢珠。
具体地，所述若干圆柱销在送粉嘴内芯组件外管壁的圆周上等分间隔设置，所述若干钢珠等分间隔设置在若干圆柱销的下端位于两相邻圆柱销之间。设置若干圆柱销和若干钢珠能使得通过的金属粉末，可以均匀、高速、高效的通过环形送粉嘴，来达到最好的激光熔覆效果，大大提高了激光熔覆的工艺质量，也节约了大量的金属粉末的成本。
具体地，所述若干送粉口等分间隔设置在送粉嘴外壳的外管壁圆周上，所述若干送粉口的个数为3。设置3个送粉口能够使得载气送粉器通过三路通道完美的把粉末送入送粉嘴内芯。
具体地，所述进水管和出水管通过焊接的方式分别与进水口和出水口固定连接在一起。进水管和出水管与外壳焊接在一起能够保证水管连接的密封性，这样送粉嘴内芯和外壳连接后，水流能够在内部环形槽里，全方位的冷却送粉嘴，保证了激光加工时送粉嘴的全水冷要求，实现了长时间激光熔覆加工稳定可靠的需求。
具体地，所述送粉嘴外壳与送粉嘴内芯组件的安装板之间还设有管道支架，所述管道支架上设有固定进水管和出水管的第一通孔以及固定送粉管的第二通孔，所述第二通孔的个数与送粉管个数相对应。管道支架可以使得三路送粉管和二路水管，一目了然的置于管道支架的孔位上，不仅增加激光加工时的安全性，也大大增加了送粉嘴的美观性。
具体地，所述送粉嘴外壳内的环形槽的上端设有“O”型密封圈。在环形槽的上端设有“O”型密封圈能够有效地提高了环形槽的密封效果。
具体地，所述若干圆柱销和若干钢珠为不锈钢材料制成。
本发明的有益效果是：
（1）本发明提供一种全水冷环形送粉高速激光熔覆加工嘴，通过送粉嘴外壳套设在粉嘴内芯组件外且与安装块固定连接，送粉嘴内芯组件与送粉嘴外壳之间形成一个环形槽和一个环形腔室，送粉嘴外壳对应环形槽的位置设有分别配合进水管和出水管固定连接的进水口和出水口，送粉嘴外壳对应环形腔室的位置设有配合送粉管固定连接的若干送粉口，送粉嘴内芯组件对应环形腔室的外管壁设有便于金属粉末均匀高速送出的若干圆柱销和若干钢珠，这种结构能够把分散进入的金属粉末，均匀的分布通过环形送粉嘴滑出，达到了高速高效的效果，而且其内部设计的环形全水冷结构，能够使通入的冷却水环形的流动，全方位的保证送粉嘴加工时冷却要求，大大提高了激光熔覆工艺的质量和激光送粉嘴的稳定性，可以保证长时间稳定可靠的激光熔覆加工。
（2）本发明提供一种全水冷环形送粉高速激光熔覆加工嘴，全水冷环形送粉高速激光熔覆加工嘴的工作效率可达到10-100m/min。
（3）本发明提供一种全水冷环形送粉高速激光熔覆加工嘴，熔覆厚度可达到100um-500um,关键部件表面通过高速激光熔覆，会变的耐磨、耐腐蚀。
（4）本发明提供一种全水冷环形送粉高速激光熔覆加工嘴，粉末利用率在80%-90%，属于先进环保的再制造加工技术。
（5）本发明提供一种全水冷环形送粉高速激光熔覆加工嘴，激光加工工作时，可以保证加工嘴的温度控制在25-30℃之间。
附图说明
图1为本发明一种全水冷环形送粉高速激光熔覆加工嘴的结构示意图；
图2为图1中沿A-A向的剖视图；
图3为图1中送粉嘴内芯组件结构示意图；
图4为本发明送粉嘴外壳结构示意图；
图5为本发明管道支架结构示意图。
图中：1. 送粉嘴内芯组件，2. 送粉嘴外壳，3. 送粉管，4. 进水管，5. 出水管，6.环形腔室，7. 管道支架，8. “O”型密封圈， 11. 安装块，12. 圆柱销，13. 钢珠，21. 环形水槽，22.进水口，23. 出水口，24. 送粉口，71. 第一通孔，72.第二通孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据图1-图5所示，本发明提供了一种技术方案，一种全水冷环形送粉高速激光熔覆加工嘴，包括送粉嘴内芯组件1、送粉嘴外壳2、送粉管3、进水管4以及出水管5，送粉嘴内芯组件1上端的外管壁设有安装块11，送粉嘴外壳2套设在送粉嘴内芯组件1外且与安装块11固定连接，送粉嘴外壳2的上端开设有环形水槽21，送粉嘴内芯组件1与送粉嘴外壳2之间形成一个环形腔室6，送粉嘴外壳2对应环形槽21的位置设有分别配合进水管4和出水管5固定连接的进水口22和出水口23，送粉嘴外壳2对应环形腔室6的位置设有配合送粉管3固定连接的若干送粉口24，送粉嘴内芯组件1对应环形腔室6的外管壁设有便于金属粉末均匀高速送出的若干圆柱销12和若干钢珠13。
在一种具体实施例中，若干圆柱销12在送粉嘴内芯组件1外管壁的圆周上等分间隔设置，若干钢珠13等分间隔设置在若干圆柱销12的下端位于两相邻圆柱销12之间。在本具体实施例中，圆柱销和钢珠均为12个。
在一种具体实施例中，若干送粉口24等分间隔设置在送粉嘴外壳2的外管壁圆周上，若干送粉口24的个数为3。
在一种具体实施例中，进水管4和出水管5通过焊接的方式分别与进水口22和出水口23固定连接在一起。
在一种具体实施例中，送粉嘴外壳2与送粉嘴内芯组件1的安装板11之间还设有管道支架7，管道支架7上设有固定进水管4和出水管5的第一通孔71以及固定送粉管3的第二通孔72，第二通孔72的个数与送粉管3个数相对应。
在一种具体实施例中，送粉嘴外壳2内的环形槽21的上端设有“O”型密封圈8。
在一种具体实施例中，若干圆柱销12和若干钢珠13为不锈钢材料制成。
在一种具体实施例中，若干圆柱销12和若干钢珠13为不锈钢材料制成。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种全水冷环形送粉高速激光熔覆加工嘴，包括送粉嘴内芯组件（1）、送粉嘴外壳（2）、送粉管（3）、进水管（4）以及出水管（5），所述送粉嘴内芯组件（1）上端的外管壁设有安装块（11），所述送粉嘴外壳（2）套设在送粉嘴内芯组件（1）外且与安装块（11）固定连接，其特征在于：所述送粉嘴外壳（2）的上端开设有环形水槽（21），所述送粉嘴内芯组件（1）与送粉嘴外壳（2）之间形成一个环形腔室（6），所述送粉嘴外壳（2）对应环形槽（21）的位置设有分别配合进水管（4）和出水管（5）固定连接的进水口（22）和出水口（23），所述送粉嘴外壳（2）对应环形腔室（6）的位置设有配合送粉管（3）固定连接的若干送粉口（24），所述送粉嘴内芯组件（1）对应环形腔室（6）的外管壁设有便于金属粉末均匀高速送出的若干圆柱销（12）和若干钢珠（13）。
2.根据权利要求1所述的一种全水冷环形送粉高速激光熔覆加工嘴，其特征在于：所述若干圆柱销（12）在送粉嘴内芯组件（1）外管壁的圆周上等分间隔设置，所述若干钢珠（13）等分间隔设置在若干圆柱销（12）的下端位于两相邻圆柱销（12）之间。
3.根据权利要求1所述的一种全水冷环形送粉高速激光熔覆加工嘴，其特征在于：所述若干送粉口（24）等分间隔设置在送粉嘴外壳（2）的外管壁圆周上，所述若干送粉口（24）的个数为3。
4.根据权利要求1所述的一种全水冷环形送粉高速激光熔覆加工嘴，其特征在于：所述进水管（4）和出水管（5）通过焊接的方式分别与进水口（22）和出水口（23）固定连接在一起。
5.根据权利要求1所述的一种全水冷环形送粉高速激光熔覆加工嘴，其特征在于：所述送粉嘴外壳（2）与送粉嘴内芯组件（1）的安装板（11）之间还设有管道支架（7），所述管道支架（7）上设有固定进水管（4）和出水管（5）的第一通孔（71）以及固定送粉管（3）的第二通孔（72），所述第二通孔（72）的个数与送粉管（3）个数相对应。
6.根据权利要求1所述的一种全水冷环形送粉高速激光熔覆加工嘴，其特征在于：所述送粉嘴外壳（2）内的环形槽（21）的上端设有“O”型密封圈（8）。
7.根据权利要求1所述的一种全水冷环形送粉高速激光熔覆加工嘴，其特征在于：所述若干圆柱销（12）和若干钢珠（13）为不锈钢材料制成。
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