CN115216766B - 一种铁路货车侧门局部防腐合金层熔覆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铁路货车侧门局部防腐合金层熔覆装置，包括：机架以及安装在所述机架上的高频预热单元、粉末计量单元、震动均布单元以及激光扫描熔接单元；所述高频预热单元用于对待熔接区进行预热；所述粉末计量单元用于控制敷设在所述待熔接区域粉末所需的量；所述震动均布单元用于将所述粉末均匀敷设在所述待熔接区；所述激光扫描熔接单元用于将敷设在所述待熔接区的粉末进行加热并与侧门熔接为一体。所述铁道货车侧门局部防腐合金层熔覆装置，在铁路货车侧门的内侧壁和侧墙接触区域的易腐蚀磨损部位，应用增材法熔接可控厚度的锌铝金属层，且在侧门的下部最易腐蚀部位制备较厚的锌铝金属层，防止侧门局部因腐蚀磨损损坏。
Description
技术领域
本发明涉及一种铁路货车制备领域，特别涉及一种铁道货车侧门局部防腐合金层熔覆装置。
背景技术
铁路货车的侧门特别是敞车的侧门、下侧门在运输散装物品过程中，由于侧门和车体侧墙存在重叠的间隙在车辆运行过程中受到震动，而且同时可以夹进小颗粒、水等腐蚀物质，所以侧门的腐蚀非常严重，特别是侧门内侧边壁和车体侧墙的重叠部分更容易腐蚀磨损，比车体其它部位因腐蚀磨损而导致的报废换修周期至少提早2倍。
为解决该问题，如果采用较厚的碳钢板制作侧门，增加重量使开闭侧门操作困难，而且会增加重量减少载重，运输经济性不好。采用不锈钢板制作侧门，由于不锈钢造价较高，应用不够广泛。目前大多数铁路货车仍然使用碳钢板压型制作侧门，主要采用油漆防腐。对于侧门的局部腐蚀磨损超限问题，修理时采用切割超限部位后，用补料进行焊接修补的方法维修，劳动效率低下、质量难以保证。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种铁道货车侧门局部防腐合金层熔覆装置，在铁路货车侧门的内侧壁和侧墙接触区域的易腐蚀磨损部位，应用增材法熔接可控厚度的锌铝金属层，且在侧门的下部最易腐蚀部位制备较厚的锌铝金属层，防止侧门局部因腐蚀磨损损坏。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种铁路货车侧门局部防腐合金层熔覆装置，包括：
机架以及安装在所述机架上的高频预热单元、粉末计量单元、震动均布单元以及激光扫描熔接单元；
所述高频预热单元用于对待熔接区进行预热；
所述粉末计量单元用于控制敷设在所述待熔接区域粉末所需的量；
所述震动均布单元用于将所述粉末均匀敷设在所述待熔接区；
所述激光扫描熔接单元用于将敷设在所述待熔接区的粉末进行加热并与侧门熔接为一体。
进一步的，所述机架为框形机架，所述框形机架包括相对设置的左侧安装板和右侧安装板、连接所述左侧安装板和右侧安装板底部的底板以及连接所述左侧安装板和右侧安装板后侧的后侧安装板，所述激光扫描熔接单元和高频预热单元分别设置在所述框架的左右两侧，且分别与所述左侧安装板和右侧安装板固定连接，所述粉末计量单元固定在震动均布单元的上方，所述粉末计量单元和震动均布单元一起固定在所述底板上，所述粉末计量单元的出口与所述震动均布单元入口连通，所述震动均布单元的出口与所述高频预热单元的底部之间通过玻璃罩连接。
进一步的，所述高频预热单元包括高频电源控制箱、高频线圈和排烟罩，动力电源引进所述高频电源控制箱中，电子线路将其转化为电流和频率可调节的电流送入所述高频线圈，所述高频线圈对侧门内面区域进行感应加热，所述排烟罩固定安装在所述高频电源控制箱的底部，且位于所述高频线圈的上方。
进一步的，所述粉末计量单元包括机壳、储罐和粉末计量机构，所述储罐的顶端设有进料口，所述储罐内部形成为空腔，所述储罐的底部设有法兰，所述储罐通过所述法兰固定在所述机壳的顶部，所述粉末计量机构设置在所述机壳内，粉末通过所述进料口进入至所述储罐内，并进入至所述粉末计量机构，所述粉末计量机构对所述粉末进行计量并输出至所述震动均布单元。
进一步的，所述粉末计量机构包括粉末流化机构、计量转子和驱动机构，所述机壳的顶部形成有长方形腔体，所述长方形腔体的中间位置设有转子筒腔，所述转子筒腔的下方还设有梯形空腔，所述粉末流化机构设置在所述长方形腔体内，用于对从所述储罐输出的粉末进行流化，所述计量转子套设在所述转子筒腔内，所述计量转子的外壁上沿着周向方向均布有若干个轴向槽，经过流化后的粉末落入所述轴向槽后，粉末随计量转子转动经过计量转子筒腔后落下至梯形空腔，所述梯形空腔的底端与所述震动均布单元的输入口连通，所述驱动机构安装在所述机壳上，用于驱动所述计量转子转动。
进一步的，所述粉末流化机构包括两个流化板和两个多孔板，两个所述流化板对称安装在所述长方形腔体内，所述流化板为L形，所述流化板的顶部与所述多孔板固定连接形成为腔体，所述流化板的侧壁设有通孔，所述通孔用于与压缩空气接头连接，将压缩空气引入至所述腔体内，以流化所述粉末。
进一步的，所述梯形空腔的底部还设有向下延伸的围挡，所述围挡包括四个，四个所述围挡沿着所述梯形腔体的底部向下延伸形成方形的出料口。
进一步的，所述震动均布单元包括连接体、上震动框体、下震动框体、至少两个连接杆、两根支撑轴、强永磁体和电磁铁，所述连接体内形成有方形腔体，所述方形腔体的底部形成有矩形开口，所述矩形开口通过所述玻璃罩与所述激光扫描熔接单元连接，所述上震动框体位于所述下震动框体上方，所述上震动框体和下震动框体均套设在所述方形腔体内；
所述上震动框体内和下震动框体的底部均形成有开口，所述上震动框体和下震动框体的开口均与所述矩形开口对齐，所述上震动框体和下震动框体的开口均设有筛网，所述粉末依次通过所述上震动框体和下震动框体上的筛网后再通过所述矩形开口落在待熔接区；
两个所述连接杆对称设置在所述上震动框体和下震动框体的两侧，所述连接杆上沿着竖直方向间隔形成有上安装孔、中间安装孔和下安装孔，所述上方安装孔和下方安装孔分别连接有一个销钉，所述上震动框体、下震动框体与所述上方安装孔和下方安装孔相对的位置处分别设有一个盲孔，所述销钉插入至对应的所述盲孔内，所述支撑轴穿过所述中间安装孔，所述支撑轴的两端分别与所述连接体的两端固定连接；
所述电磁铁固定安装在所述连接体的外侧壁，所述强永磁体固定安装在上震动框体上，当所述电磁铁的线圈通过交流电时产生磁场，与强永磁体产生相互排斥或吸引的磁力，磁力带动上震动框体左右震动，所述下震动框体产生沿相反方向的左右震动。
进一步的，所述震动均布单元还包括设置在所述连接体两侧的两组弹性缓冲机构，所述弹性缓冲机构包括弹簧和调节螺丝，所述连接体的两侧设有螺纹孔，所述下震动框体上与所述螺纹孔相对的位置设有盲孔，所述弹簧的一端插设在所述盲孔内，另一端套设在所述调节螺丝的头部与所述调节螺丝接触连接，所述调节螺丝与所述螺纹孔螺纹配合连接，通过旋转调节螺丝调整弹簧的松紧度，调节两侧弹簧的松紧度一方面可以使上、下震动框体对正，另一方面通过调节调节弹簧的松紧度可以调节下震动框体的震动阻力，从而调整震动强度。
进一步的，所述驱动机构包括安装在所述机壳上的伺服电机、从动轮、主动轮和同步带，所述从动轮固定套设在所述计量转子的一端，所述主动轮固定套设在所述伺服电机轴上，所述主动轮与从动轮之间通过所述同步带传动连接。
进一步的，所述激光扫描熔接单元包括防护罩、激光扫描振镜和光纤接头，所述防护罩薄钢板制成的空腔体结构，所述防护罩的上部和下部均开口设置，所述防护罩的下部为收口状，所述激光扫描振镜固定在所述防护罩的顶部，所述光纤接头固定在所述激光扫描振镜的侧壁，用于将激光引进激光扫描振镜中。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1、本发明由于货车侧门内壁边缘区域熔接防腐耐磨锌铝金属层，而且在侧门下部150mm～200mm区域熔接厚度较大的锌铝金属层。可以显著提高货车侧门的防腐耐磨性能、提高使用周期。本发明由于采用由机架体、高频预热单元、粉末计量单元、震动均布单元、激光扫描熔接单元组成的合金层熔覆装置，可以连续完成侧门局部预热、布粉、激光熔接工序，生产效率较高、质量控制可靠。
2、本发明粉末计量单元采用伺服电机通过同步齿形带传动驱动计量转子转速，可以准确控制金属粉末的流量，方便控制散布在侧门的金属粉末厚度，从而可以在不同区域得到可调节厚度的合金熔接层。
3、本发明震动均布单元通过上下两层方向相反的震动筛结构，可以使合金粉末流均匀散布于侧门的合金熔接区域。
4、本发明采用高频线圈对侧门待合金熔接区域进行预热，可以方便控制预热区域和温度。预热可以除去侧门表面的水分和油膜，预热后的侧门基体在激光扫描熔接时保证熔接质量。
5、本发明采用光纤激光源、激光扫描振镜控制激光对合金粉末表面进行扫描加热、通过控制程序可以方便控制扫描范围和频次，从而控制粉末的熔接需要的能量和加热速度，保证粉末与侧门基体金属熔接牢固。
6、本发明的合金层熔覆装置整体通过机架体与六轴机械臂手腕法兰连接，整体由六轴机械臂进行路径和速度控制。通过编程可以适用各种尺寸的货车侧门进行局部防腐合金层制备
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
图1是本发明一实施例提供的铁路货车侧门局部防腐合金层熔覆装置的结构示意图；
图2是铁路货车侧门局部防腐合金层熔覆装置的主视图；
图3是铁路货车侧门局部防腐合金层熔覆装置的爆炸视图；
图4是粉末计量单元和震动均布单元的结构示意图；
图5是图4的剖视图；
图6是图4的爆炸视图；
图7是本发明提供的铁路货车侧门局部防腐合金层熔覆装置与机械臂连接的使用状态示意图；
图8是下侧门一实施例示意图；
图9是图8的侧视图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明的实施例提供一种铁路货车侧面局部防腐合金层熔覆装置，包括机架以及安装在所述机架上的高频预热单元、粉末计量单元、震动均布单元以及激光扫描熔接单元。所述高频预热单元用于对待熔接区进行预热。所述粉末计量单元用于控制敷设在所述待熔接区域粉末所需的量。所述震动均布单元用于将所述粉末均匀敷设在所述待熔接区。所述激光扫描熔接单元用于将敷设在所述待熔接区的粉末进行加热并与侧门熔接为一体。通过所述装置对货车侧门内壁边缘区域熔接防腐耐磨锌铝金属层，尤其在侧门下部150mm～200mm区域熔接厚度较大的锌铝金属层。可以显著提高货车侧门的防腐耐磨性能、提高使用周期。
实施例1
结合图8和图9所示，货车侧门内壁边缘区域熔接一定厚度防腐耐磨的锌、铝、铬等金属层，可以有效减少侧门与侧墙间局部腐蚀磨损，延长侧门使用寿命、降低维修量。
在货车侧门内壁边缘区域熔接100μm～150μm的锌铝合金层，可以获得经济的、有效的防腐耐磨层，在侧门下部150mm～200mm最易腐蚀磨损区域熔接200μm～300μm的锌铝合金层，可以以防止侧门最易腐蚀磨损区提前因腐蚀磨损寿命缩短，有利于侧门整体寿命提高。特殊地以锌粉75％、铝粉25％的混合比例，并添加微量助焊剂制成的锌铝合金层具有优良的耐磨性和耐腐蚀性。(以下简称：锌铝粉末)
结合图1和图7所示，铁道货车侧门局部防腐合金层熔覆装置1，使用螺栓10将机架与六轴机械臂100的手腕法兰固定连接为一体。启动计算机控制六轴机械臂100，首先将铁道货车侧门局部防腐合金层熔覆装置1整体中心线与下侧门的待熔接区的中心线路径对齐。所述机械臂100带动所述防腐合金层熔覆装置1沿着所述待熔接区的中心线进行移动，从而对待熔接区熔接一定厚度防腐耐磨的锌、铝、铬等金属层。
所述铁路货车侧门局部防腐合金层熔覆装置，包括机架5以及安装在所述机架5上的高频预热单元2、粉末计量单元3、震动均布单元4以及激光扫描熔接单元7。所述高频预热单元2用于对待熔接区进行预热。所述粉末计量单元3用于控制敷设在所述待熔接区域粉末所需的量。所述震动均布单元4用于将所述粉末均匀敷设在所述待熔接区。
计算机控制开启高频预热单元2、同时控制六轴机械臂100带动合金层熔覆装置1整体沿下侧门的待熔接区301的中心线路径直线匀速运动，这时对下侧门的待熔接区301进行预热。当粉末计量单元3和震动均布单元4运动至下侧门的待熔接区301端部时，计算机程序控制粉末计量单元3，使合金粉末均匀落在下侧门的待熔接区301，还可以控制合金粉末覆盖的厚度。
当激光扫描熔接单元7运动至下侧门300的待熔接区301端部时，计算机程序控制激光扫描熔接单元对合金粉末覆盖的下侧门300的待熔接区301逐点扫描加热熔接，使合金粉末熔化后与下侧门300的基体金属熔接为一体。
如图3所示，所述机架5为框形机架，所述框形机架5包括相对设置的左侧安装板53和右侧安装板52、连接所述左侧安装板53和右侧安装板52底部的底板51以及连接所述左侧安装板53和右侧安装板52后侧的后侧安装板55，所述激光扫描熔接单元7和高频预热单元2分别设置在所述框架5的左右两侧，且分别与所述左侧安装板53和右侧安装板52固定连接，所述粉末计量单元3固定在震动均布单元4的上方，所述粉末计量单元3和震动均布单元4一起固定在所述底板上，所述粉末计量单元3的出口与所述震动均布单元4入口连通，所述震动均布单元4的出口与所述高频预热单元2的底部之间通过玻璃罩6连接，所述后侧安装板与所述机械臂100之间通过螺栓10固定连接。
所述左侧安装板53和右侧安装板52上均设有方形的通孔，所述通孔用于走线。所述激光扫描熔接单元7和高频预热单元2分别与所述左侧安装板53和右侧安装板52之间通过螺栓固定连接，所述后侧安装板55包括上下间隔设置两个水平板，两个所述水平板之间间隙用于走线，两个所述水平板通过螺栓10与机械臂100连接。所述左侧安装板53上通过左端法兰54与所述激光扫描振镜70固定连接。
所述激光扫描熔接单元7包括防护罩71、激光扫描振镜70和光纤接头74，所述防护罩71采用薄钢板制成的空腔体结构，所述防护罩71的上部和下部均开口设置，所述防护罩71的下部73为收口状，以适应侧门边宽度，用于保护未熔接粉末稳定、废气收集和防止激光危害；前面设有若干通风孔72、后面对应位置设有抽气口75，用于将熔化锌铝合金粉末时产生的废气排出，这样设置的横向气流便于带动废气排出。所述激光扫描振镜76固定在所述防护罩71的顶部，所述光纤接头74固定在所述激光扫描振镜76的侧壁，用于将激光引进激光扫描振镜76中。通过控制激光扫描振镜76中的反射震镜的反射角度，将激光束反射并通过场镜后对防护罩下部的工作面进行扫描，逐点将均布的锌铝合金粉末加热熔化，并和侧门基体金属熔接为一体。
所述高频预热单元2包括高频电源控制箱20、高频线圈21和排烟罩22，所述动力电源引进高频电源控制箱20中，电子线路将其转化为电流和频率可调节的电流送入高频线圈21，高频线圈21对侧门内面区域进行感应加热，所述排烟罩22固定安装在所述高频电源控制箱20的底部，且位于所述高频线圈21的上方。
动力电源引进高频电源控制箱20中，电子线路将其转化为电流和频率可调节的电流送入高频线圈21，高频线圈21对侧门内面区域进行感应加热，根据高频线圈21相对侧门的工作速度调节其工作电流和频率，使侧门的内面区域温度达到200℃～250℃，以消除侧门300内面区域表面的水份和油污。侧门300内面区域由于预热温度较高、有利于基体金属与锌铝合金粉末熔接牢固。
所述粉末计量单元3包括机壳32、储罐31和粉末计量机构，所述储罐31的顶端设有进料口311，所述储罐31内部形成为空腔，所述储罐31的底部设有法兰313，所述储罐31通过螺栓312将所述法兰313固定在所述机壳32的顶部，所述粉末计量机构设置在所述机壳32内，粉末通过所述进料口311进入至所述储罐31内，并进入至所述粉末计量机构，所述粉末计量机构对所述粉末进行计量并输出至所述震动均布单元4。所述储罐31顶部的进料口311还设有料罐盖。
如图3至图6所示，所述粉末计量机构包括粉末流化机构、计量转子340和驱动机构，所述机壳32的顶部形成有长方形的腔体320，所述长方形腔体320的中间位置设有转子筒腔323，所述转子筒腔323的下方还设有梯形空腔321，所述粉末流化机构设置在所述长方形腔体320内，用于对从所述储罐31输出的粉末进行流化，所述计量转子340套设再所述转子筒腔323内，所述计量转子340的外壁上沿着周向方向均布有若干个轴向槽347，经过流化后的粉末落入所述轴向槽347后，粉末随计量转子340转动经过转子筒腔323后落下至梯形空腔321，所述梯形空腔321的底端与所述震动均布单元4的输入口连通，所述驱动机构的伺服电机353安装在所述机壳32上，用于通过同步齿形带传动驱动所述计量转子340转动。
转子筒腔323为多台阶的圆柱腔体结构，两端设有与轴承345、密封圈346、通端盖341、端盖343配合的圆柱面，中间设有上下开槽的圆柱面与计量转子340外圆配合。两端的外立面各设有若干螺纹孔328，用于通过螺栓342将两侧的端盖341和端盖343固定在机壳32。
所述粉末流化机构包括两个流化板360和两个多孔板362，两个所述流化板360对称安装在所述长方形腔体320内，所述流化板360为L形，所述流化板360的顶部与所述多孔板360固定连接形成为腔体，所述流化板360的侧壁设有通孔，所述通孔用于与压缩空气接头361连接，将压缩空气引入至所述腔体内，以流化所述粉末。
所述梯形空腔321的底部还设有向下延伸的围挡322，所述围挡322包括四个，四个所述围挡322沿着所述梯形腔体321的底部向下延伸形成方向的出料口。
所述驱动机构包括安装在所述机壳32上的伺服电机353、从动轮350、主动轮352和同步带351，所述主动轮352固定套设在所述伺服电机353的轴端，所述从动轮350固定套设在所述计量转子340的伸出端，所述主动轮352与从动轮350之间通过所述同步带351传动连接。计量转子340、密封圈346和轴承345同轴安装于机壳32的计量转子筒腔323内。两端分别用螺栓342通过第一端盖341和第二端盖343对计量转子340整体轴向固定。通过主动轮352、同步齿形带351、从动轮350传动转矩，将伺服电机353的转矩准确传递至计量转子340。所述伺服电机353通过螺栓354固定在所述机壳32上。
所述震动均布单元4包括连接体41、上震动框体47、下震动框体49、四个连接杆45、两个支撑轴43、强永磁体421和电磁铁42，所述连接体41内形成有方形腔体，所述连接体41的底部形成有矩形开口，所述矩形开口通过所述玻璃罩6与所述激光扫描熔接单元7连接，所述上震动框体47位于压缩式下震动框体49上方，所述上震动框体47和下震动框体49均套设在所述方形腔体内。
所述上震动框体47内形成有上内框体471和下框472，所述下框472设置在所述上内框体471内，所述下框472贯穿所述上内框体471的底部且向所述上震动框体47底部的下方延伸，所述上震动框体47为一矩形框体结构，整体由工程塑料经过机械加工制成。上内框体471的宽度和机壳本体32的围挡322的宽度相当、长度大于围挡322的长度，下框472的宽度和长度与围挡322的相当；上内框体471的底面设置第一筛网44，并用胶粘剂固定。上震动框体47的框体上平面左侧设有方槽473，用于安装强永磁体421。
所述下震动框体49内形成有内框体，所述内框体的底部设有矩形开口，下震动框体49为一矩形框体结构，整体由工程塑料经过机械加工制成。内框体491和上震动框体47的上内框体471尺寸相当，内框体491的底面设置第二筛网44，并用胶粘剂固定。内框体491的底面设有矩形开口，其尺寸和机壳本体32的围挡322内部尺寸相等，其宽度与侧门边的锌铝合金熔接区宽度相等。所述粉末依次通过所述上震动框体47和下震动框体49上的筛网后再通过所述矩形开口落在待熔接区301。
四个连接杆45对称安装在所述上震动框体47和下震动框体49的两侧，每一侧有两个连接杆，所述连接杆45上沿着竖直方向间隔形成有上安装孔、中间安装孔和下安装孔，所述上方安装孔和下方安装孔分别间隙配合方式连接有一个销钉451，所述上震动框体47、下震动框体49与所述上方安装孔和下方安装孔相对的位置处分别设有一个盲孔，所述销钉451以过盈配合方式插入至对应的所述盲孔内，所述支撑轴43的两端分别穿过两侧的所述中间安装孔以及设置在所述连接体41两侧的通孔以及设置在所述通孔的垫片46，并通过螺母进行固定。
所述电磁铁42固定安装在所述连接体41的外侧壁，所述强永磁体421固定安装在上震动框体47上，当所述电磁铁42的线圈通过交流电时产生磁场，与强永磁体421产生相互排斥或吸引的磁力，磁力带动上震动框体47左右摆动震动，所述下震动框体49产生沿相反方向的左右摆动震动。所述上震动框体47和下震动框体49上分别设置有第一安装槽473和第二安装槽411，所述第一安装槽473和第二安装槽411分别用于安装强永磁体421和电磁铁42。
所述震动均布单元4还包括设置在所述连接体41两侧的两组弹性缓冲机构，所述弹性缓冲机构包括弹簧441和调节螺丝442，所述连接体41的两侧设有螺纹孔413，所述下震动框体49上与所述螺纹孔413相对的位置设有盲孔493，所述弹簧441的一端插设在所述盲孔493内，另一端套设在所述调节螺丝442的头部与所述调节螺丝442接触连接，所述调节螺丝442与所述螺纹孔413螺纹配合连接，通过旋转调节螺丝442调整弹簧441的松紧度，调节两侧弹簧441的松紧度一方面可以使上、下震动框体对正，另一方面通过调节调节弹簧441的松紧度可以调节下震动框体49的震动阻力，从而调整震动强度。
震动均布单元4整体设置在粉末计量单元3下部，上部承接合计粉末流，通过上震动框体47、下震动框体49方向相反的两次震筛，使合金属粉末均布落至侧门内壁表面已经过预热的区域，并在有机玻璃罩6内得到保护进入激光熔接单元内。所述连接体41通过螺栓48固定在所述机壳32的底部。
所述玻璃罩6通过卡扣与震动均布单元4的卡口414配合，并通过通孔61、螺栓63和防护罩71固设。
如图7-图9所示，所述铁道货车侧门局部防腐合金层熔覆装置的工作流程为：
使用螺栓10将机架5与六轴机械臂100的手腕法兰固定连接为一体。
启动计算机调试机械臂100的运动路径和运动速度。
锌铝合金粉末通过储罐31的进料口311添加在储罐31中，盖上料罐盖。
将下侧门300内面向上放置在平台200上，使下侧门300的外边与定位销201贴靠定位。
启动计算机控制六轴机械臂100，首先将铁道货车侧门300局部防腐合金层熔覆装置1整体中心线与下侧门的待熔接区301的中心线路径对齐、下平面接近、右端的高频线圈21靠近侧门端部；
计算机控制开启高频预热单元2、同时控制六轴机械臂100带动合金层熔覆装置整体1沿下侧门300的待熔接区301的中心线路径直线匀速运动，这时对下侧门的待熔接区301进行预热。当粉末计量单元3和震动均布单元4运动至下侧门的待熔接区301端部时，计算机控制开启伺服电机353并以一定的转速运转，同时向电磁铁42送入一定频率的交流电，使合金粉末均匀落在下侧门的待熔接区301。通过调节伺服电机353的转速，可以控制合金粉末覆盖的厚度。当激光扫描振镜70、防护罩71运动至下侧门的待熔接区端部时，计算机控制开启光纤激光源、激光扫描振镜70程序，对合金粉末覆盖的下侧门300的待熔接区301逐点扫描加热熔接，使合金粉末熔化后与下侧门300的基体金属熔接为一体。根据合金粉末覆盖的厚度，以程序控制激光光源的强度和激光扫描振镜70扫描频次，保证合金粉末与侧门的基体金属熔接质量良好。
当高频预热单元20运动离开下侧门的待熔接区301时，计算机控制关闭高频预热单元20。当粉末计量单元30和震动均布单元40运动离开下侧门的待熔接区时，计算机控制关闭伺服电机353、电磁铁42，合金粉末停止落下。当激光扫描振镜70防护罩71运动离开下侧门的待熔接区301时，计算机程序控制关闭光纤激光源、激光扫描振镜。完成下侧门的内壁面一边的合金层熔接工序。
计算机控制六轴机械臂100带动合金层熔覆装置1转移至下侧门300的另一边的内壁面待熔接区301。重复上述工作过程，直至完成下侧门300的内壁面四边的合金层熔接工序。
本发明也可以固定设置，应用机械装置使下侧门300一边匀速通过本发明下部，本发明以同样工作方法进行合金层熔接工序。将下侧门整体旋转90°，可以完成另一边的合金层熔接工序，直至完成下侧门的内壁面四边的合金层熔接工序。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种铁路货车侧门局部防腐合金层熔覆装置，其特征在于，包括：
机架以及安装在所述机架上的高频预热单元、粉末计量单元、震动均布单元以及激光扫描熔接单元；
所述高频预热单元用于对待熔接区进行预热；
所述粉末计量单元用于控制敷设在所述待熔接区域粉末所需的量；
所述震动均布单元用于将所述粉末均匀敷设在所述待熔接区；
所述激光扫描熔接单元用于将敷设在所述待熔接区的粉末进行加热并与侧门熔接为一体；
所述粉末计量单元包括机壳、储罐和粉末计量机构，所述储罐的顶端设有进料口，所述储罐内部形成为空腔，所述储罐的底部设有法兰，所述储罐通过所述法兰固定在所述机壳的顶部，所述粉末计量机构设置在所述机壳内，粉末通过所述进料口进入至所述储罐内，并进入至所述粉末计量机构，所述粉末计量机构对所述粉末进行计量并输出至所述震动均布单元；
所述粉末计量机构包括粉末流化机构、计量转子和驱动机构，所述机壳的顶部形成有长方形腔体，所述长方形腔体的中间位置设有转子筒腔，所述转子筒腔的下方还设有梯形空腔，所述粉末流化机构设置在所述长方形腔体内，用于对从所述储罐输出的粉末进行流化，所述计量转子套设在所述转子筒腔内，所述计量转子的外壁上沿着周向方向均布有若干个轴向槽，经过流化后的粉末落入所述轴向槽后，粉末随计量转子转动经过计量转子筒腔后落下至梯形空腔，所述梯形空腔的底端与所述震动均布单元的输入口连通，所述驱动机构安装在所述机壳上，用于驱动所述计量转子转动；
所述粉末流化机构包括两个流化板和两个多孔板，两个所述流化板对称安装在所述长方形腔体内，所述流化板为L形，所述流化板的顶部与所述多孔板固定连接形成为腔体，所述流化板的侧壁设有通孔，所述通孔用于与压缩空气接头连接，将压缩空气引入至所述腔体内，以流化所述粉末；
所述震动均布单元包括连接体、上震动框体、下震动框体、至少两个连接杆、两根支撑轴、强永磁体和电磁铁，所述连接体内形成有方形腔体，所述方形腔体的底部形成有矩形开口，所述矩形开口通过玻璃罩与所述激光扫描熔接单元连接，所述上震动框体位于所述下震动框体上方，所述上震动框体和下震动框体均套设在所述方形腔体内；
所述上震动框体内和下震动框体的底部均形成有开口，所述上震动框体和下震动框体的开口均与所述矩形开口对齐，所述上震动框体和下震动框体的开口均设有筛网，所述粉末依次通过所述上震动框体和下震动框体上的筛网后再通过所述矩形开口落在待熔接区；
两个所述连接杆对称设置在所述上震动框体和下震动框体的两侧，所述连接杆上沿着竖直方向间隔形成有上安装孔、中间安装孔和下安装孔，所述上方安装孔和下方安装孔分别连接有一个销钉，所述上震动框体、下震动框体与所述上方安装孔和下方安装孔相对的位置处分别设有一个盲孔，所述销钉插入至对应的所述盲孔内，所述支撑轴穿过所述中间安装孔，所述支撑轴的两端分别与所述连接体的两端固定连接；
所述电磁铁固定安装在所述连接体的外侧壁，所述强永磁体固定安装在上震动框体上，当所述电磁铁的线圈通过交流电时产生磁场，与强永磁体产生相互排斥或吸引的磁力，磁力带动上震动框体左右震动，所述下震动框体产生沿相反方向的左右震动；
所述机架为框形机架，所述框形机架包括相对设置的左侧安装板和右侧安装板、连接所述左侧安装板和右侧安装板底部的底板以及连接所述左侧安装板和右侧安装板后侧的后侧安装板，所述激光扫描熔接单元和高频预热单元分别设置在所述框形机架的左右两侧，且分别与所述左侧安装板和右侧安装板固定连接，所述粉末计量单元固定在震动均布单元的上方，所述粉末计量单元和震动均布单元一起固定在所述底板上，所述粉末计量单元的出口与所述震动均布单元入口连通，所述震动均布单元的出口与所述高频预热单元的底部之间通过玻璃罩连接。
2.根据权利要求1所述的铁路货车侧门局部防腐合金层熔覆装置，其特征在于，所述高频预热单元包括高频电源控制箱、高频线圈和排烟罩，动力电源引进所述高频电源控制箱中，电子线路将其转化为电流和频率可调节的电流送入所述高频线圈，所述高频线圈对侧门内面区域进行感应加热，所述排烟罩固定安装在所述高频电源控制箱的底部，且位于所述高频线圈的上方。
3.根据权利要求1所述的铁路货车侧门局部防腐合金层熔覆装置，其特征在于，所述梯形空腔的底部还设有向下延伸的围挡，所述围挡包括四个，四个所述围挡沿着所述梯形腔体的底部向下延伸形成方形的出料口。
4.根据权利要求1所述的铁路货车侧门局部防腐合金层熔覆装置，其特征在于，所述震动均布单元还包括设置在所述连接体两侧的两组弹性缓冲机构，所述弹性缓冲机构包括弹簧和调节螺丝，所述连接体的两侧设有螺纹孔，所述下震动框体上与所述螺纹孔相对的位置设有盲孔，所述弹簧的一端插设在所述盲孔内，另一端套设在所述调节螺丝的头部与所述调节螺丝接触连接，所述调节螺丝与所述螺纹孔螺纹配合连接，通过旋转调节螺丝调整弹簧的松紧度，调节两侧弹簧的松紧度一方面可以使上、下震动框体对正，另一方面通过调节弹簧的松紧度可以调节下震动框体的震动阻力，从而调整震动强度。
5.根据权利要求1所述的铁路货车侧门局部防腐合金层熔覆装置，其特征在于，所述驱动机构包括安装在所述机壳上的伺服电机、从动轮、主动轮和同步带，所述从动轮固定套设在所述计量转子的一端，所述主动轮固定套设在所述伺服电机轴上，所述主动轮与从动轮之间通过所述同步带传动连接。
6.根据权利要求1所述的铁路货车侧门局部防腐合金层熔覆装置，其特征在于，所述激光扫描熔接单元包括防护罩、激光扫描振镜和光纤接头，所述防护罩薄钢板制成的空腔体结构，所述防护罩的上部和下部均开口设置，所述防护罩的下部为收口状，所述激光扫描振镜固定在所述防护罩的顶部，所述光纤接头固定在所述激光扫描振镜的侧壁，用于将激光引进激光扫描振镜中。
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