CN203794993U - 一种带有旋转粉槽刮板的激光熔覆脉冲式送粉器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种带有旋转粉槽刮板的激光熔覆脉冲式送粉器，包括工作台、多个工作台支脚、储粉仓、转盘、刮板、送粉管、转盘轴、转盘驱动电机、刮板驱动气缸、气缸安装架、储粉仓固定架和多个转盘滚动组件；转盘中心圆的外侧设置有四个径向的储粉槽，相邻两个储粉槽之间通过一弧形槽连通；储粉仓的出口端面与转盘的上表面相平齐，并高于储粉槽的槽底面；刮板的横截面呈圆弧形，送粉管的位置与刮板直线运动的末端位置对应。本实用新型中的粉末从储粉仓中落下，在转盘的储粉槽上堆积，刮板直线运动，把粉末从转盘上刮入送粉管，粉末由于重力作用而送出；通过调节转盘的转速和刮板的位移量即可方便的实现送粉率的控制，进而实现了脉冲式送粉。
Description
技术领域
本实用新型属于激光熔覆领域，具体涉及一种带有旋转粉槽刮板的激光熔覆脉冲式送粉器。
背景技术
激光熔覆技术在工业应用和科学研具究中有重要的应用前景，激光熔覆技术作为激光表面处理的重要技术之一，可以在低成本基体上获得高性能表面，从而可以大量节约贵重和稀有金属金属材料，降低能源消耗。而送粉器的设计和开发是激光熔覆设备的关键技术之一，送粉器性能的好坏直接关系到激光熔覆层的质量好坏。
现有技术中的送粉器一般都是连续送粉，比如文献《激光熔覆摆针刮板式同步送粉器的设计》(作者：钦兰云、杨光、王维、佟明、王兴良，制造技术与机床，2010.6)中公开的刮板式送粉器，连续送粉的送粉量比较大，仅适合大面积熔覆应用和三维快速制造。然而，对于尺寸在毫米级以下的微细熔覆，现在送粉器的单位时间送粉量都过大，容易造成熔覆面积过大过厚，使后续加工量大；特别在工件的熔覆部位很难或无法后续加工的场合下受到很大的限制。同时，有些工件表面的缺陷特别微小且不连续散布(如小的磨损坑、裂痕，小孔洞和腐蚀坑等)，当利用激光熔覆修复此类零件时，连续型、大送粉量的送粉器根本无法满足工作的要求；另外，当频繁更换不同工件和熔覆位置时，若采用连续型送粉器，则必须不停地启动和停止送粉器，操作繁杂。
现有的脉冲式送粉装置如申请号为200810197226.X的中国实用新型专利《一种脉冲式送粉装置》，其结构采用了电磁阀控制活塞运动的方式，实现了精确可控的脉冲送粉。但是存在以下不足：1、粉斗与送粉管必须垂直分布，使得送粉通路固定，不能改变送粉位置；2、结构过于紧凑，采用的 电磁阀和活塞结构，装配不易，拆装更不易，当堵粉或换粉时难以对送粉装置进行彻底清洁；3、电磁阀的工作寿命有限，使得送粉装置的可靠性不高。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种送粉量小、控制简便的带有旋转粉槽刮板的激光熔覆脉冲式送粉器。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种带有旋转粉槽刮板的激光熔覆脉冲式送粉器，包括工作台、多个工作台支脚、储粉仓、转盘、刮板、送粉管、转盘轴、转盘驱动电机、刮板驱动气缸、气缸安装架、储粉仓固定架和多个转盘滚动组件；
多个工作台支脚设置在工作台的下底面，将工作台支撑起来；所述储粉仓通过储粉仓固定架固定安装在工作台的一侧；储粉仓的出口恰好位于转盘的上方；工作台的另一侧安装有气缸安装架，所述刮板驱动气缸通过气缸安装架固定安装在工作台上，并位于转盘的上方；刮板驱动气缸的执行端与刮板的上端固定连接，用于驱动刮板做直线运动；所述刮板驱动气缸的安装方位应使得其执行端的运动方向与转盘的径向一致；
工作台的上表面上开设有一通孔和一环形滑槽，所述通孔与环形滑槽的中心轴线重合；所述转盘驱动电机通过一电机支架固定在工作台的下底面上，所述转盘驱动电机的电机轴由下至上穿过工作台上的通孔，通过联轴器与转盘轴的下端相连；所述转盘轴的上端插入转盘底面上的安装孔内，并与转盘过盈配合，使转盘轴与转盘联动；
所述转盘呈圆盘形，其上表面的中心位置设置有一中心圆，所述中心圆的外侧设置有四个径向的储粉槽，相邻两个储粉槽之间的夹角为90度 ；相邻两个储粉槽之间通过一弧形槽连通，四个弧形槽位于同一圆周上；所述四个弧形槽组成的圆周的圆心和中心圆的圆心重合；储粉仓的出口端面与转盘的上表面相平齐，并高于储粉槽的槽底面；
所述多个转盘滚动组件均匀安装在转盘的下表面，所述转盘滚动组件包括万向转轴、滚球支架和滚球，滚球通过销轴铰接在滚球支架上，所述 滚球支架通过万向转轴连接在转盘的下表面；所述滚球的尺寸要小于工作台上的环形滑槽尺寸，使得当转盘驱动电机驱动转盘旋转时，滚球可沿着环形滑槽滚动；
所述刮板的横截面呈圆弧形，刮板的宽度与储粉槽的宽度一致，刮板的厚度小于弧形槽的宽度；所述刮板与转盘的安装方位应使得刮板所对应的圆弧的圆心与中心圆的圆心重合；
所述送粉管安装在工作台上的送粉管安装孔内；所述送粉管的位置与刮板直线运动的末端位置对应，使得送粉管恰好能够接收刮板从储粉槽上刮出的粉末。
优选的，所述转盘的上表面上、相邻两个储粉槽之间还可以设置有一弧形导槽，所述弧形导槽所对应的圆弧的圆心与中心圆的圆心重合；弧形导槽的槽底面与储粉仓的出口端面相平齐，使得转盘旋转时，储粉仓的出口始终与弧形导槽的槽底面接触。
优选的，送粉管是扁平方形或锥尖形或环套形。
本实用新型具有如下有益效果：
1、本实用新型中的粉末从储粉仓中落下，在转盘的储粉槽上堆积，刮板直线运动，把粉末从转盘上刮入送粉管，粉末由于重力作用而送出，从而实现脉冲式送粉。
2、通过转盘驱动电机调节转盘的转速，可以调节储粉仓落粉时间(亦即落粉量)，即可方便的实现送粉率的控制，由于转盘驱动电机可以实时、在线、自动调节，使得本实用新型的激光熔覆脉冲式送粉器的送粉量调节十分方便、自动化，通过对电机转动的预编程，可以满足激光熔覆过程中不停机的送粉量改变。
3、本实用新型的激光熔覆脉冲式送粉器采用了模块化、分离式结构设计，尤其是转盘与工作台之间采用万向轮结构代替了传统难以装配的轴承机构，使得转盘、储粉仓、刮板等都可以轻易的拆装，便于在必要时对送粉装置进行彻底清洁；
4、本实用新型的激光熔覆脉冲式送粉器，储粉仓出口和送粉管没有固 定的尺寸配合限制，可以通过改变储粉仓出口实现送粉量调节，大送粉量、小送粉量和微送粉量均可实现；还可以改变送粉管的外形尺寸，送粉管的外形可以是扁平方形或锥尖形或环套形，从而实现线状或点状送粉或环形送粉；
5、本实用新型的激光熔覆脉冲式送粉器，相比传统刮板式的连续送粉器，其刮板的横截面呈圆弧形，一方面刮板的宽度与储粉槽的宽度一致从而不易漏粉，另一方面使得刮粉时粉末沿圆弧面滑动从而刮板不易卡住，综合起来大大减少了堵粉现象；
6、本实用新型的激光熔覆脉冲式送粉器，无电磁阀，采用了全机械送粉方式，与粉末接触的部件全部为机械构件，可靠性高，工作寿命长。
附图说明
图1为激光熔覆脉冲式送粉器的立体结构图一；
图2为激光熔覆脉冲式送粉器的立体结构图二；
图3为工作台的结构图；
图4为转盘上表面的结构图；
图5为转盘下表面的结构图；
图6为刮板的结构图；
图7为转盘和转盘滚动组件的结构图；
图8为转盘的一种优选结构图；
图中各标号的含义如下：
工作台1、多个工作台支脚2、储粉仓3、转盘4、刮板5、送粉管6、转盘轴7、转盘驱动电机8、刮板驱动气缸9、气缸安装架10、储粉仓固定架11、通孔12、环形滑槽13、送粉管安装孔14、安装孔41、中心圆42、储粉槽43、弧形槽44、万向转轴45、滚球支架46、滚球47、弧形导槽48。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
如图1-7所示，本实用新型提供了一种带有旋转粉槽刮板的激光熔覆脉冲式送粉器，包括工作台1、多个工作台支脚2、储粉仓3、粉末分配转盘 4、刮板5、送粉管6、转盘轴7、转盘驱动电机8、刮板驱动气缸9、气缸安装架10、储粉仓固定架11和多个转盘滚动组件；
多个工作台支脚2设置在工作台1的下底面，将工作台1支撑起来；所述储粉仓3通过储粉仓固定架11固定安装在工作台1的一侧；储粉仓3的出口恰好位于转盘4的上方；工作台1的另一侧安装有气缸安装架10，所述刮板驱动气缸9通过气缸安装架10固定安装在工作台1上，并位于转盘4的上方；刮板驱动气缸9的执行端与刮板5的上端固定连接，用于驱动刮板5做直线运动；所述刮板驱动气缸9的安装方位应使得其执行端的运动方向与转盘4的径向一致；
工作台1的上表面上开设有一通孔12和一环形滑槽13，所述通孔12与环形滑槽13的中心轴线重合；所述转盘驱动电机8通过一电机支架固定在工作台1的下底面上，所述转盘驱动电机8的电机轴由下至上穿过工作台1上的通孔12，通过联轴器与转盘轴7的下端相连；所述转盘轴7的上端插入转盘4底面上的安装孔41内，并与转盘4过盈配合，使转盘轴7与转盘4联动；
所述转盘4呈圆盘形，其上表面的中心位置设置有一中心圆42，所述中心圆42的外侧设置有四个径向的储粉槽43，相邻两个储粉槽43之间的夹角为90度；相邻两个储粉槽43之间通过一弧形槽44连通，四个弧形槽44位于同一圆周上；所述四个弧形槽44组成的圆周的圆心和中心圆42的圆心重合；储粉仓3的出口端面与转盘4的上表面相平齐，并高于储粉槽43的槽底面；
所述多个转盘滚动组件均匀安装在转盘4的下表面，所述转盘滚动组件包括万向转轴45、滚球支架46和滚球47，滚球47通过销轴铰接在滚球支架46上，所述滚球支架46通过万向转轴45连接在转盘4的下表面；所述滚球47的尺寸要小于工作台1上的环形滑槽13尺寸，使得当转盘驱动电机8驱动转盘4旋转时，滚球47可沿着环形滑槽13滚动；
所述刮板5的上端固定安装在刮板驱动气缸9的执行端，所述刮板5的横截面呈圆弧形，刮板5的宽度与储粉槽43的宽度一致，刮板5的厚度 小于弧形槽44的宽度；所述刮板5与转盘4的安装方位应使得刮板5所对应的圆弧的圆心与中心圆42的圆心重合；刮板5可沿着储粉槽43做直线运动；
所述送粉管6安装在工作台1上的送粉管安装孔14内；所述送粉管6的位置与刮板5直线运动的末端位置对应，使得送粉管6恰好能够接收刮板5从储粉槽43上刮出的粉末。
优选的，如图8所示，所述转盘4的上表面上、相邻两个储粉槽43之间还可以设置有一弧形导槽48，所述弧形导槽48所对应的圆弧的圆心与中心圆42的圆心重合；弧形导槽48的槽底面与储粉仓3的出口端面相平齐，使得转盘4旋转时，储粉仓3的出口始终与弧形导槽48的槽底面接触，有效防止粉末溢出。
优选的，送粉管6的外形可以是扁平方形或锥尖形或环套形，从而可实现线状或点状送粉或环形送粉。
本实用新型可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本实用新型的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的修改，将包括在本权利要求的范围之内。
Claims (3)
1.一种带有旋转粉槽刮板的激光熔覆脉冲式送粉器，其特征在于，包括工作台(1)、多个工作台支脚(2)、储粉仓(3)、转盘(4)、刮板(5)、送粉管(6)、转盘轴(7)、转盘驱动电机(8)、刮板驱动气缸(9)、气缸安装架(10)、储粉仓固定架(11)和多个转盘滚动组件；
多个工作台支脚(2)设置在工作台(1)的下底面，将工作台(1)支撑起来；所述储粉仓(3)通过储粉仓固定架(11)固定安装在工作台(1)的一侧；储粉仓(3)的出口恰好位于转盘(4)的上方；工作台(1)的另一侧安装有气缸安装架(10)，所述刮板驱动气缸(9)通过气缸安装架(10)固定安装在工作台(1)上，并位于转盘(4)的上方；刮板驱动气缸(9)的执行端与刮板(5)的上端固定连接，用于驱动刮板(5)做直线运动；所述刮板驱动气缸(9)的安装方位应使得其执行端的运动方向与转盘(4)的径向一致；
工作台(1)的上表面上开设有一通孔(12)和一环形滑槽(13)，所述通孔(12)与环形滑槽(13)的中心轴线重合；所述转盘驱动电机(8)通过一电机支架固定在工作台(1)的下底面上，所述转盘驱动电机(8)的电机轴由下至上穿过工作台(1)上的通孔(12)，通过联轴器与转盘轴(7)的下端相连；所述转盘轴(7)的上端插入转盘(4)底面上的安装孔(41)内，并与转盘(4)过盈配合，使转盘轴(7)与转盘(4)联动；
所述转盘(4)呈圆盘形，其上表面的中心位置设置有一中心圆(42)，所述中心圆(42)的外侧设置有四个径向的储粉槽(43)，相邻两个储粉槽(43)之间的夹角为90度 ；相邻两个储粉槽(43)之间通过一弧形槽(44)连通，四个弧形槽(44)位于同一圆周上；所述四个弧形槽(44)组成的圆周的圆心和中心圆(42)的圆心重合；储粉仓(3)的出口端面与转盘(4)的上表面相平齐，并高于储粉槽(43)的槽底面；
所述多个转盘滚动组件均匀安装在转盘(4)的下表面，所述转盘滚动组件包括万向转轴(45)、滚球支架(46)和滚球(47)，滚球(47)通过 销轴铰接在滚球支架(46)上，所述滚球支架(46)通过万向转轴(45)连接在转盘(4)的下表面；所述滚球(47)的尺寸要小于工作台(1)上的环形滑槽(13)尺寸，使得当转盘驱动电机(8)驱动转盘(4)旋转时，滚球(47)可沿着环形滑槽(13)滚动；
所述刮板(5)的横截面呈圆弧形，刮板(5)的宽度与储粉槽(43)的宽度一致，刮板(5)的厚度小于弧形槽(44)的宽度；所述刮板(5)与转盘(4)的安装方位应使得刮板(5)所对应的圆弧的圆心与中心圆(42)的圆心重合；
所述送粉管(6)安装在工作台(1)上的送粉管安装孔(14)内；所述送粉管(6)的位置与刮板(5)直线运动的末端位置对应，使得送粉管(6)恰好能够接收刮板(5)从储粉槽(43)上刮出的粉末。
2.根据权利要求1所述的带有旋转粉槽刮板的激光熔覆脉冲式送粉器，其特征在于，所述转盘(4)的上表面上、相邻两个储粉槽(43)之间还可以设置有一弧形导槽(48)，所述弧形导槽(48)所对应的圆弧的圆心与中心圆(42)的圆心重合；弧形导槽(48)的槽底面与储粉仓(3)的出口端面相平齐，使得转盘(4)旋转时，储粉仓(3)的出口始终与弧形导槽(48)的槽底面接触。
3.根据权利要求1所述的带有旋转粉槽刮板的激光熔覆脉冲式送粉器，其特征在于，送粉管(6)是扁平方形或锥尖形或环套形。
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