CN219907853U - 一种激光熔覆设备的自动调心托架 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于激光熔覆辅助工具技术领域，提供了一种激光熔覆设备的自动调心托架，包括托架底座；位于托架底座一侧的升降装置，托架底座上方的支撑座体，支撑座体与升降装置连接，支撑座体上设置有调心滚子组件，调心滚子组件包括托轮圈、托轮轴以及调心滚子轴承；托轮圈的端面分别设置有调心滚子轴承，托轮圈的轴线与托架底座的延伸方向平行；调心滚子轴承和托轮圈分别安装在托轮轴上，且沿着托轮轴的轴线转动；托轮轴安装在所述支撑座体上。本申请通过升降装置进行支撑座体高度的调节，实现不同尺寸熔覆工件的承托；通过设置调心滚子组件克服了在熔覆过程中，托轮圈、调心滚子轴承与托轮轴不同心出现的托轮机构轴承卡顿异响的问题。

Description

一种激光熔覆设备的自动调心托架

技术领域

本实用新型涉及激光熔覆辅助工具技术领域，具体涉及一种激光熔覆设备的自动调心托架。

背景技术

激光熔覆技术主要用于关键零部件的内外表面修复及增材制造，是一种先进的金属表面改性技术，它通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能量激光束，使之与基材表面薄层一起熔凝，形成冶金结合的表面涂层。其目的是为了改善基材表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性，从而达到基材表面的改性和修复，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量贵重元素。

目前行业内对重型辊轴工件进行激光熔覆修复，需要大型激光熔覆机床，并驱动工件旋转，承重托架必不可少。现有的用于激光熔覆设备的托轮机构，绝大多数通过调节高度，满足对于不同齿轮熔覆工件加工时的支撑，而对于大型的轴类工件在激光熔覆过程中，由于长时间激光产生的热量聚积，熔覆工件受热膨胀，在径向和轴向均会对支撑托架产生很大作用力，托轮机构会沿工件的伸长方向产生形变，导致托轮机构的托轮圈和托轮轴不同心，导致托轮机构转动时出现卡顿，长时间使用，使轴承寿命大大缩短，甚至出现损坏。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种激光熔覆设备的自动调心托架，用以解决上述现有技术中的托轮机构在使用时需要承受熔覆工件由于受热膨胀产生的很大的作用力，导致托轮机构发生形变，从而造成托轮机构的托轮圈和托轮轴不同心，导致使用卡顿的问题，具体方案为：

一种激光熔覆设备的自动调心托架，包括：

托架底座；

升降装置，位于托架底座的一侧，且安装在托架底座上；

支撑座体，平行设置于所述托架底座的上方，沿着托架底座的延伸方向至少设置有两个，与升降装置连接，通过升降装置实现高度的调节；

调心滚子组件，设置于支撑座体上，所述调心滚子组件包括托轮圈、托轮轴以及调心滚子轴承；

所述托轮圈的端面分别设置有调心滚子轴承，所述托轮圈的轴线与所述托架底座的延伸方向平行；

所述调心滚子轴承和所述托轮圈分别安装在所述托轮轴上，且沿着托轮轴的轴线转动；

所述托轮轴安装在所述支撑座体上。

优选的，所述调心滚子组件包括小件调心滚子组件和大件调心滚子组件；

所述大件调心滚子组件和小件调心滚子组件沿着所述支撑座体的延伸方向设置，且安装在所述支撑座体上；

所述大件调心滚子组件对应设置在所述小件调心滚子组件的两侧，所述大件调心滚子组件的整体高度小于所述小件调心滚子组件的整体高度，所述大件调心滚子组件的端面与所述小件调心滚子组件的端面位于同一平面上。

优选的，所述大件调心滚子组件中至少设置一组托轮圈、托轮轴以及调心滚子轴承。

优选的，所述小件调心滚子组件中至少设置有两组托轮圈、托轮轴以及调心滚子轴承。

优选的，所述升降装置包括涡轮丝杠升降器、导向杆和导向套；

所述涡轮丝杠升降器安装在所述托架底座一侧；

所述支撑座体与所述涡轮丝杠升降器中丝杠螺母连接；

所述导向杆穿过支撑座体，所述导向杆连接在所述托架底座上；

所述导向套套设在所述导向杆上，所述导向套与所述支撑座体连接，与支撑座体同步沿着导向杆上下移动。

优选的，还包括调心滚子组件的安装架；

所述安装架包括延着所述支撑座体的延伸方向设置第一安装架和两个第二安装架；

所述第一安装架和所述第二安装架安装在所述支撑座体的顶部；

所述第一安装架位于两个所述第二安装架之间，所述第一安装架与所述支撑座体可拆卸连接；

所述第二安装架的整体高度小于所述第一安装架；

所述托轮轴分别安装在所述第一安装架和所述第二安装架上。

优选的，所述第一安装架和所述第二安装架远离所述支撑座体的一侧均设置有若干卡槽；

若干所述卡槽分别沿着所述第一安装架和所述第二安装架的延伸方向设置；

所述托轮轴分别对应卡接在所述卡槽内。

优选的，所述第一安装架和所述第二安装架远离所述支撑座体的一侧呈下凹的圆弧形结构。

优选的，所述托架底座的两端分别设置有主轴卡盘和尾座；

所述主轴卡盘和尾座分别安装在所述托架底座两端的顶部；

所述调心滚子组件位于所述主轴卡盘和尾座之间。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

本申请通过将调心滚子组件设置在支撑座体上，支撑座体与升降装置连接，通过升降装置进行支撑座体高度的调节，从而实现可以承托不同尺寸的熔覆工件；通过在支撑座体上设置调心滚子组件，在对熔覆工件起到承托作用的同时，通过调心滚子组件中的调心滚子轴承的外圈与托轮圈配合，托轮轴与调心滚子轴承的内圈配合，在熔覆过程中托轮机构产生同轴度误差时，调心滚子轴承内的滚子会沿着外圈的球面滚道产生位移，自动将托轮圈与托轮轴调整为同心，克服了在熔覆过程中，熔覆工件由于受热膨胀，导致的托轮圈与熔覆工件之间产生摩擦力，从而导致托轮圈、调心滚子轴承与托轮轴不同心的问题，有效的解决了在熔覆的过程中托轮机构出现轴承卡顿、异响的问题。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型实施例中一种激光熔覆设备的自动调心托架的结构示意图；

图2为本使用新型施例中一种激光熔覆设备的自动调心托架中托轮圈与托轮轴的装配示意图；

图3为本实用新型实施例中一种激光熔覆设备的自动调心托架的使用示意图；

图4为本实用新型实施例中一种激光熔覆设备的自动调心托架的使用说明示意图；

其中，1-升降装置，2-导向套，3-手轮，4-导向杆，5-底板，6-底座，7-小件调心滚子组件，8-大件调心滚子组件，9-托轮圈，10-托轮轴，11-调心滚子轴承，12-主轴卡盘，13-熔覆工件，14-调心滚子组件，15-尾座。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

根据附图1-4所示的一种激光熔覆设备的自动调心托架，包括：

托架底座6；

升降装置1；位于托架底座6的一侧，且安装在托架底座6上；

支撑座体5，平行设置于所述托架底座6的上方，沿着托架底座6的延伸方向至少设置有两个，与升降装置1连接，通过升降装置1实现高度的调节；

调心滚子组件14，设置于支撑座体5上，所述调心滚子组件14包括托轮圈9、托轮轴10以及调心滚子轴承11；

所述托轮圈9的端面分别设置有调心滚子轴承11，所述托轮圈9的轴线与所述托架底座6的延伸方向平行；

所述调心滚子轴承11和所述托轮圈9分别安装在所述托轮轴10上，且沿着托轮轴10的轴线转动；

所述托轮轴10安装在所述支撑座体上。

进一步的，所述大件调心滚子组件7和小件调心滚子组件8沿着所述支撑座体5的延伸方向设置，且安装在所述支撑座体5上；

所述大件调心滚子组件7对应设置在所述小件调心滚子组件8的两侧，所述大件调心滚子组件7的整体高度小于所述小件调心滚子组件8的整体高度，所述大件调心滚子组件7的端面与所述小件调心滚子组件8的端面位于同一平面上。

进一步的，所述大件调心滚子组件7中至少设置一组托轮圈9、托轮轴10以及调心滚子轴承11。

进一步的，所述小件调心滚子组件8中至少设置有两组托轮圈9、托轮轴10以及调心滚子轴承11。

进一步的，所述升降装置1包括涡轮丝杠升降器、导向杆4和导向套2；

所述涡轮丝杠升降器安装在所述托架底座6的一侧；

所述支撑座体5与所述涡轮丝杠升降器中丝杠螺母连接；

所述导向杆4穿过支撑座体5，所述导向杆4连接在所述托架底座6上；

所述导向套2套设在所述导向杆4上，所述导向套2与所述支撑座体5连接，与支撑座体5同步沿着导向杆4上下移动。

进一步的，还包括调心滚子组件14的安装架；

所述安装架包括延着所述支撑座体5的延伸方向设置第一安装架和两个第二安装架；

所述第一安装架和所述第二安装架安装在所述支撑座体5的顶部；

所述第一安装架位于两个所述第二安装架之间，所述第一安装架与所述支撑座体可拆卸连接；

所述第二安装架的整体高度小于所述第一安装架；

所述托轮轴10分别安装在所述第一安装架和所述第二安装架上。

进一步的，所述第一安装架和所述第二安装架远离所述支撑座体5的一侧均设置有若干卡槽；

若干所述卡槽分别沿着所述第一安装架和所述第二安装架的延伸方向设置；

所述托轮轴10分别对应卡接在所述卡槽内。

进一步的，所述第一安装架和所述第二安装架远离所述支撑座体5的一侧呈下凹的圆弧形结构。

进一步的，所述托架底座6的两端分别设置有主轴卡盘12和尾座15；

所述主轴卡盘12和尾座15分别安装在所述托架底座6两端的顶部；

所述调心滚子组件14位于所述主轴卡盘12和尾座15之间。

需要说明的是：

在本申请的一个实施例中，涡轮丝杠升降器还装配有手轮3，导向杆4分别穿过支撑座体5安装在所述托架底座6上，托架底座6和支撑座体5互相平行，导向套2套设在导向杆4上，导向套2与支撑座体5固定连接，支撑座体5与涡轮丝杠升降器中的丝杠螺母固定连接，从而实现通过涡轮丝杠升降器进行支撑座体5高度的调节；

在本申请中托架的使用过程为：当熔覆工件13为熔覆的轴类零件时，如附图3所示，通过主轴卡盘12和尾座15将熔覆工件13夹持固定好；然后转动手轮3，通过涡轮丝杠升降器带动底座6以及安装座上升，确保调心滚子组件14完全支撑需要熔覆的熔覆工件13，起到承重的作用；当熔覆工件13的内壁需要加工时，此时在熔覆的过程中尾座15不参与熔覆工件13的预紧和支撑，而托架支撑的可靠性更是会直接影响熔覆工件13的熔覆精度；

在本申请中，托轮圈9与调心滚子轴承11的外圈配合，托轮轴10与调心滚子轴承11的内圈配合，调心滚子轴承11的内外圈通过轴承挡圈进行轴向定位；

如附图4所示，当熔覆工件13进行激光熔覆时，激光能量聚集在熔覆工件13表面，持续对熔覆工件13加热，熔覆工件13温度升高并产生径向及轴向热膨胀，托轮圈9与熔覆工件13之间因为摩擦力的存在，会跟随熔覆工件13沿着熔覆工件13的延伸方向产生位移，此时托轮圈9、调心滚子轴承11内外圈与托轮轴10就会不同心，在本申请中由于调心滚子轴承11具有双列滚子，调心滚子轴承11的外圈有1条共用球面滚道，内圈有2条滚道并相对轴承轴线倾斜成一个角度，故其调心性能良好，能补偿同轴度误差。此外，因其有两列滚子，有高的径向载荷能力，特别适用于重载或振动载荷下工作。当托架工作过程中托轮圈9的同轴度误差(不同心)产生时，调心滚子轴承11内的滚子会沿着外圈的球面滚道产生位移，自动将托轮圈9与托轮轴10调整为同心，有效地解决了大质量熔覆工件13熔覆过程中托架轴承卡顿异响的问题，保证了熔覆精度。

同时由于调心滚子轴承11对装配精度要求不高，装配简单易操作；

为了便于对适应于不同直径的熔覆工件13的熔覆需求，本申请的调心滚子组件14包括小件调心滚子组件8和大件调心滚子组件7，大件调心滚子组件7对应设置在小件调心滚子组件8的相对两侧，当熔覆工件13的尺在较小时使用小件调心滚子组件8即可，当熔覆工件13的尺寸较大时，拆除小件调心滚子组件8，将熔覆工件13直接置于大件调心滚子组件7上即可；

在本申请中用于承托大件调心滚子组件7的安装架为第二安装架，用于承托小件调心滚子组件8的安装架为第一安装架；其中第一安装架和第二安装架通过但不局限于螺栓/螺钉可拆卸连接在所述支撑座体5上；

为了提高小件调心滚子组件8与大件调心滚子组件7与熔覆工件13的适配性能，本申请将安装架远离底座6的一侧均设置为下凹的弧形面；当承托的熔覆工件13为小型熔覆工件时，此时安装在同一第一安装架上的托轮圈9形成与熔覆工件13外廓形状匹配的承托面，从而提高了支撑的稳定性；当承托的熔覆工件13为大型工件时，对应设置的两个第二安装架上的托轮圈9此时分别位于工件13底部的两侧，且两个第二安装架上的托轮圈9形成与熔覆工件13外廓形状相匹配的承托面；

为了进一步的提高托轮圈9形成熔覆工件13尺寸相匹配的承托面，在第一安装架和第二安装架远离底座的一侧分别设置有若干卡槽，将托轮圈9通过托轮轴10安装在不同的两个卡槽中，来进行两个托轮圈9之间的距离的调节；

在本申请中第一安装架和第二安装架可为任意能实现承托熔覆工件13的架体，在本申请的一个实施例中，第一安装架和第二安装架以及支撑座体5均为板状结构，其中支撑座体5的延伸方向与托架底座6的延伸方向垂直；

在本申请的一个实施例中主轴卡盘12的规格/型号为：科四爪后穿卡盘K12320；尾座15的规格/型号为：C6132A尾座15总成；涡轮丝杠升降器的型号为SW2.5T基本型。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种激光熔覆设备的自动调心托架，其特征在于，包括：

托架底座(6)；

升降装置(1)；位于托架底座(6)的一侧，且安装在托架底座(6)上；

支撑座体(5)，平行设置于所述托架底座(6)的上方，沿着托架底座(6)的延伸方向至少设置有两个，与升降装置(1)连接，通过升降装置(1)实现高度的调节；

调心滚子组件(14)，设置于支撑座体(5)上，所述调心滚子组件(14)包括托轮圈(9)、托轮轴(10)以及调心滚子轴承(11)；

所述托轮圈(9)的端面分别设置有调心滚子轴承(11)，所述托轮圈(9)的轴线与所述托架底座(6)的延伸方向平行；

所述调心滚子轴承(11)和所述托轮圈(9)分别安装在所述托轮轴(10)上，且沿着托轮轴(10)的轴线转动；

所述托轮轴(10)安装在所述支撑座体上。

2.根据权利要求1所述的一种激光熔覆设备的自动调心托架，其特征在于，所述调心滚子组件(14)包括小件调心滚子组件(8)和大件调心滚子组件(7)；

所述大件调心滚子组件(7)和小件调心滚子组件(8)沿着所述支撑座体(5)的延伸方向设置，且安装在所述支撑座体(5)上；

所述大件调心滚子组件(7)对应设置在所述小件调心滚子组件(8)的两侧，所述大件调心滚子组件(7)的整体高度小于所述小件调心滚子组件(8)的整体高度，所述大件调心滚子组件(7)的端面与所述小件调心滚子组件(8)的端面位于同一平面上。

3.根据权利要求2所述的一种激光熔覆设备的自动调心托架，其特征在于，所述大件调心滚子组件(7)中至少设置一组托轮圈(9)、托轮轴(10)以及调心滚子轴承(11)。

4.根据权利要求2所述的一种激光熔覆设备的自动调心托架，其特征在于，所述小件调心滚子组件(8)中至少设置有两组托轮圈(9)、托轮轴(10)以及调心滚子轴承(11)。

5.根据权利要求2所述的一种激光熔覆设备的自动调心托架，其特征在于，所述升降装置(1)包括涡轮丝杠升降器、导向杆(4)和导向套(2)；

所述涡轮丝杠升降器安装在所述托架底座(6)的一侧；

所述支撑座体(5)与所述涡轮丝杠升降器中丝杠螺母连接；

所述导向杆(4)穿过支撑座体(5)，所述导向杆(4)连接在所述托架底座(6)上；

所述导向套(2)套设在所述导向杆(4)上，所述导向套(2)与所述支撑座体(5)连接，与支撑座体(5)同步沿着导向杆(4)上下移动。

6.根据权利要求5所述的一种激光熔覆设备的自动调心托架，其特征在于，还包括调心滚子组件(14)的安装架；

所述安装架包括延着所述支撑座体(5)的延伸方向设置第一安装架和两个第二安装架；

所述第一安装架和所述第二安装架安装在所述支撑座体(5)的顶部；

所述第一安装架位于两个所述第二安装架之间，所述第一安装架与所述支撑座体可拆卸连接；

所述第二安装架的整体高度小于所述第一安装架；

所述托轮轴(10)分别安装在所述第一安装架和所述第二安装架上。

7.根据权利要求6所述的一种激光熔覆设备的自动调心托架，其特征在于，所述第一安装架和所述第二安装架远离所述支撑座体(5)的一侧均设置有若干卡槽；

若干所述卡槽分别沿着所述第一安装架和所述第二安装架的延伸方向设置；

所述托轮轴(10)分别对应卡接在所述卡槽内。

8.根据权利要求6所述的一种激光熔覆设备的自动调心托架，其特征在于，所述第一安装架和所述第二安装架远离所述支撑座体(5)的一侧呈下凹的圆弧形结构。

9.根据权利要求1所述的一种激光熔覆设备的自动调心托架，其特征在于，所述托架底座(6)的两端分别设置有主轴卡盘(12)和尾座(15)；

所述主轴卡盘(12)和尾座(15)分别安装在所述托架底座(6)两端的顶部，所述调心滚子组件(14)位于所述主轴卡盘(12)和尾座(15)之间。