CN220685247U - 一种内孔熔覆头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内孔熔覆头，涉及熔覆头技术领域，包括隔离钢管，隔离钢管的内腔设置有出光机构与除尘机构，出光机构包括出光口本体，出光口本体一端设置有光纤接口座，出光口本体与光纤接口座之间固定安装有准直透镜座，准直透镜座的内部固定安装有准直透镜片，出光口本体的另一端固定安装有积分镜座，积分镜座的内部固定安装有积分镜片，本实用新型的有益效果为：通过将主体结构均安装在隔离钢管的内部，利用隔离钢管隔离这些器件与工件的熔覆环境，为内部器件隔离出一个较适宜的工作环境，具有结构紧凑、功能齐全的优点，通过采用半封闭隔离结构，设定气流走向，把粉尘带走，同时可以在线视频监控熔覆情况。

Description

一种内孔熔覆头

技术领域

本实用新型涉及熔覆头技术领域，具体为一种内孔熔覆头。

背景技术

激光熔覆是一种新的表面改性技术，在基材表面添加熔覆材料，再利用高能密度的激光束使熔覆材料与基材表面薄层一起熔凝，在基层表面形成熔覆层，能有效改善基材表层的特性。

激光熔覆一般分为外表面熔覆和内表面熔覆，目前，激光熔覆技术针对煤机行业的液压油缸已经大规模批量生产，但市场上绝大多数是针对工件的外表面进行熔覆加工；针对内孔的激光熔覆较少，主要是由于内孔排烟不畅，极易打坏激光镜片，从而影响激光的能量输出，造成大量缺陷，降低了生产效率。

市场上有一些激光内孔熔覆头，由于工件内孔空间所限，基本都为圆形小光斑配套压力送粉结构，一般这种设备激光功率偏低，工作效率也较低，有的也很难长时间稳定地工作。这种熔覆头主要针对小口径工件，由于整体面积较小，工作时间也短，可以保证工作的基本顺畅。

但面对一些大口径工件，面积巨大，需要连续工作数个小时甚至更长，这些小光斑的内孔熔覆头要稳定连续地生产就显得力不从心。

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种专做大口径尺寸工件的内孔熔覆头，使用宽光斑、重力送粉的方式提高工作效率。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种内孔熔覆头，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种内孔熔覆头，包括隔离钢管、固定盘，所述隔离钢管的内腔设置有出光机构与除尘机构，所述出光机构包括出光口本体，所述出光口本体一端设置有光纤接口座，所述出光口本体与光纤接口座之间固定安装有准直透镜座，所述准直透镜座内固定安装有准直透镜片，所述出光口本体的另一端固定安装有积分镜座，所述积分镜座的内部固定安装有积分镜片，所述出光口本体的另一端设置有窗口镜座，所述窗口镜座的内部固定安装有窗口镜片，所述出光口本体的表面设置有风刀。

优选的，所述除尘机构包括除尘口本体，所述除尘口本体的内部固定安装有栅栏式吸气口，所述栅栏式吸气口的中部设置有送粉口，所述送粉口上部固定安装有送粉管道，所述隔离钢管的内腔固定安装有风扇。

优选的，所述隔离钢管的一端通过固定盘连接有支撑钢管。

优选的，所述隔离钢管的内腔固定安装有风扇，所述风扇位于固定盘与除尘机构之间。

优选的，所述隔离钢管的内壁固定安装有内孔摄像头，所述内孔摄像头位于风扇与栅栏式吸气口之间。

优选的，所述出光口本体的内部设置有两条水路与两个气路，两条所述水路均与积分镜连接，两条所述水路下方有两个气路，所述出光口本体的内部设置有冷却机构，所述冷却机构为两条水路管道。

本实用新型提供了一种内孔熔覆头，具备以下有益效果：

该内孔熔覆头，通过将主体结构均安装在隔离钢管的内部，利用隔离钢管隔离这些器件与工件的熔覆环境，为内部器件隔离出一个较适宜的工作环境，具有结构紧凑、功能齐全的优点，通过采用半封闭隔离结构，设定气流走向，把粉尘带走，提高工作效率，同时可以在线视频监控熔覆情况，通过送粉口与栅栏式吸气口螺钉连接，可以调节角度，通过将窗口镜片安装在窗口镜座上，利用窗口镜座与出光口本体为抽屉式的连接方式，方便对窗口镜片进行更换，通过将内孔摄像头安装在调节座上，可以俯仰、左右、旋转调节，实时观察熔覆情况；通过内孔摄像头旁边安装了一个风扇，可以由外向吸气口方向吹风，防止烟尘扩散，准直透镜片负责激光的准直，把发散的激光准直成平行光束，平行后的光束照射到反射积分镜片上，积分镜片把光束聚焦成一定的矩形光斑，矩形光斑在工件上形成一个较宽的熔池，既提高生产效率，同时可以稳定连续地进行生产。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：1、隔离钢管；2、支撑钢管；3、出光口本体；4、除尘口本体；5、光纤接口座；6、准直透镜座；7、准直透镜片；8、积分镜座；9、积分镜片；10、窗口镜座；11、窗口镜片；12、风刀；13、送粉口；14、送粉管道；15、固定盘；16、风扇；17、栅栏式吸气口；18、冷却机构；19、内孔摄像头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种内孔熔覆头，主体结构由出光机构、除尘机构两大部分组成；

出光口由出光口本体3、光纤接口座5、准直透镜座6、准直透镜片7、积分镜片9、积分镜座8、窗口镜片11、窗口镜座10、风刀12等组成；

从传导光纤输出的激光光束依次通过光纤接口座5、准直透镜片7、在积分镜片9处被反射向下、通过窗口镜片11后聚焦照射到下方的工件熔池上；

准直透镜片7负责激光的准直，把发散的激光准直成平行光束，平行后的光束照射到反射积分镜片9上，积分镜片9有两个任务，一个是负责把光束反射一定的角度，另外就是负责把光束聚焦成一定的矩形光斑；窗口镜片11则负责隔离密封这些镜片，外部的灰尘无法接触光学器件；窗口镜片11下部则是一个风刀12，压缩空气由风刀12吹出，横扫窗口镜片11下方，再进入下部的抽气口，从而形成一个气帘，保护上面的窗口镜片11；

窗口镜片11安装在窗口镜座10上，窗口镜座10为一个抽屉形固定在出光口本体3上，方便更换窗口镜片11；

出光口本体3内部镶嵌两条水路，两个气路口；

两条水路分别连接积分镜片9，一路为进水，一路为出水；在冷却积分镜片9的同时负责冷却出光口本体3；两条水路即为冷却机构18；

两条水路下方有两个气路，一路为准直透镜片7、积分镜片9、窗口镜片11形成的光学密封腔内充干燥的气体，降低湿度，避免温度较低的镜片结露；另一路为风刀12提供压缩空气；

除尘口由除尘口本体4、送粉管道14、送粉口13组成；

本体上有两个吸气管路，分别通向送粉口13两边的栅栏式吸气口17；

吸气管路之间有个送粉管道14，向前延伸到窗口镜片11下方，粉末依靠气体输送到此，经过一个泄压口卸掉部分气体压力，粉末向下流动到送粉口13；送粉口13内部有一气粉分离器，输送气体与粉末分离，粉末依靠重力沿着送粉口13中间出口流出，分离出的载粉气体从送粉口13上部的吹气口吹出，作为熔池保护气利用起来；送粉口13与栅栏式吸气口17有螺钉连接，可以调节角度；

除尘口旁边安装了一个内孔摄像头19，用于观察熔覆层的情况；内孔摄像头19安装在一个调节座上，可以俯仰、左右、旋转调节，实时观察熔覆情况；

内孔摄像头19旁边安装了一个风扇16，风扇16可以由外向吸气口方向吹风，防止烟尘扩散；

出光口本体3、除尘口本体4、风扇16都安装在一截隔离钢管1的内壁上，在熔池附近切出一个豁口，供熔池工作、内孔摄像头19观察使用；隔离钢管1负责隔离这些器件与工件的熔覆环境，为内部器件隔离出一个较适宜的工作环境；

隔离钢管1的后部，通过两个固定盘15与较细的支撑钢管2相连，支撑钢管2负责带动整个内孔熔覆头的运动，内部可以连接光纤、水管、气管、电线等管路。

综上，该内孔熔覆头，使用时，从传导光纤输出的激光光束依次通过光纤接口座5、准直透镜片7、在积分镜片9处被反射向下、通过窗口镜片11后聚焦照射到下方的工件熔池上；准直透镜片7负责激光的准直，把发散的激光准直成平行光束，平行后的光束照射到反射积分镜片9上，积分镜片9有两个任务，一个是负责把光束反射一定的角度，另外就是负责把光束聚焦成一定的矩形光斑；窗口镜片11则负责隔离密封这些镜片，外部的灰尘无法接触光学器件；窗口镜片11下部则是一个风刀12，压缩空气由风刀12吹出，横扫窗口镜片11下方，再进入下部的抽气口，从而形成一个气帘，保护上面的窗口镜片11；两条水路均连接积分镜片9，且位于出光口本体3的内部，可以同时对出光口本体3与积分镜片9进行冷却；两条水路下方有两个气路，一路为准直透镜片7、积分镜片9、窗口镜片11形成的光学密封腔内充干燥的气体，降低湿度，避免温度较低的镜片结露；另一路为风刀12提供压缩空气；吸气管路之间有个送粉管道14，向前延伸到窗口镜片11下方，粉末依靠气体输送到此，经过一个泄压口卸掉部分气体压力，粉末向下流动到送粉口13；送粉口13内部有一气粉分离器，输送气体与粉末分离，粉末依靠重力沿着送粉口13中间出口留出，分离出的载粉气体从送粉口13上部的吹气口吹出，作为熔池保护气利用起来；通过将内孔摄像头19安装在调节座上，可以俯仰、左右、旋转调节，实时观察熔覆情况；通过内孔摄像头19旁边安装了一个风扇16，可以由外向吸气口方向吹风，防止烟尘扩散。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种内孔熔覆头，包括隔离钢管(1)、固定盘(15)，其特征在于：所述隔离钢管(1)的内腔设置有出光机构与除尘机构，所述出光机构包括出光口本体(3)，所述出光口本体(3)一端设置有光纤接口座(5)，所述出光口本体(3)与光纤接口座(5)之间固定安装有准直透镜座(6)，所述准直透镜座(6)的内部固定安装有准直透镜片(7)，所述出光口本体(3)的另一端固定安装有积分镜座(8)，所述积分镜座(8)的内部固定安装有积分镜片(9)，所述出光口本体(3)的另一端设置有窗口镜座(10)，所述窗口镜座(10)的内部固定安装有窗口镜片(11)，所述出光口本体(3)的表面设置有风刀(12)。

2.根据权利要求1所述的一种内孔熔覆头，其特征在于：所述除尘机构包括除尘口本体(4)，所述除尘口本体(4)的内部固定安装有栅栏式吸气口(17)，所述栅栏式吸气口(17)的中部设置有送粉口(13)，所述送粉口(13)上部固定安装有送粉管道(14)，所述隔离钢管(1)的内腔固定安装有风扇(16)。

3.根据权利要求1所述的一种内孔熔覆头，其特征在于：所述隔离钢管(1)的一端通过固定盘(15)连接有支撑钢管(2)，所述隔离钢管(1)内部靠近支撑钢管(2)的一端固定安装有固定盘(15)，所述固定盘(15)与支撑钢管(2)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种内孔熔覆头，其特征在于：所述隔离钢管(1)的内腔固定安装有风扇(16)，所述风扇(16)位于固定盘(15)与除尘机构之间。

5.根据权利要求1所述的一种内孔熔覆头，其特征在于：所述隔离钢管(1)的内壁固定安装有内孔摄像头(19)，所述内孔摄像头(19)位于风扇(16)与栅栏式吸气口(17)之间。

6.根据权利要求1所述的一种内孔熔覆头，其特征在于：所述出光口本体(3)的内部设置有两条水路与两个气路，两条所述水路均与积分镜连接，两条所述水路下方有两个气路，所述出光口本体(3)的内部设置有冷却机构(18)，所述冷却机构(18)为两条水路管道。