CN106835118A - 深孔激光熔覆头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种深孔激光熔覆头，包括带有光纤接头、准直镜、聚焦镜的基座、熔覆头中间段以及带有反射镜、保护镜的加工头段，所述熔覆头中间段包括水管、气管、粉管、线管、多个固定骨架以及内薄壁套管和外薄壁套管，所述固定骨架呈圆环形且所述固定骨架的主体上设有与水管、气管、粉管、线管分别对应的第一水孔、第一气孔、第一粉孔、第一线孔，水管、气管、粉管、线管分别依次穿过多个所述固定骨架上对应的第一水孔、第一气孔、第一粉孔、第一线孔，所述内薄壁套管依次穿过多个所述固定骨架的内孔，所述外薄壁套管套接在多个所述固定骨架的外表面。本发明能够适用于内孔直径为100至200毫米，倍径比大于40的管件的内孔熔覆。

Description

深孔激光熔覆头

技术领域

本发明涉及激光熔覆头领域，尤其涉及一种适用于深孔的激光熔覆头。

背景技术

在现有的有关内孔熔覆头中，由于结构的限制，对于直径在100至200毫米，倍径比达到30至50的，就无法适用。例如：申请号为201020611034.1的中国专利公开了一种可调长短的内孔熔覆头，但其只能适用于孔径大于200毫米，长度为300至1000毫米（倍径比为1.5至5）的内孔。

对于孔径在100至200毫米的范围内，倍径比在40至50范围内的孔，其长度范围为4米至10米。对于这样的内孔，如果激光熔覆头可以从内孔的两端伸进去，那么适用于上述规格孔径和倍径比的激光熔覆头的长度就是这些长度的一半，也就是2米至5米。

现有的一种内孔熔覆头，水管、气管、粉管、线管均安装在光路主管的外面，这样对于加工小孔径、大倍径比的内孔受到了限制。另一种是在光路主管的壁上利用深孔机床加工出直径4毫米的水道、气道、粉道，但是这样的深孔加工机床最大的加工长度才2米，满足不了上述要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深孔激光熔覆头，旨在用于解决现有的内孔熔覆头无法满足小孔径、大倍径比的内孔加工要求，尤其是无法满足内孔直径为100至200毫米，倍径比大于40的管件的内孔熔覆的问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种深孔激光熔覆头，包括带有光纤接头、准直镜、聚焦镜的基座、熔覆头中间段以及带有反射镜、保护镜的加工头段，所述熔覆头中间段包括水管、气管、粉管、线管、多个固定骨架以及内薄壁套管和外薄壁套管，所述固定骨架呈圆环形且所述固定骨架的主体上设有与水管、气管、粉管、线管分别对应的第一水孔、第一气孔、第一粉孔、第一线孔，水管、气管、粉管、线管分别依次穿过多个所述固定骨架上对应的第一水孔、第一气孔、第一粉孔、第一线孔，所述内薄壁套管依次穿过多个所述固定骨架的内孔，所述外薄壁套管套接在多个所述固定骨架的外表面。

进一步地，多个所述固定骨架相互间隔设置，且相邻两个固定骨架之间的间距为300-400mm。

进一步地，水管、气管、粉管、线管以及内薄壁套管与所述固定骨架之间采用高温胶粘接固定。

进一步地，所述熔覆头中间段的两端分别具有一呈圆环形的端板，所述端板的主体上具有与水管、气管、粉管、线管分别对应的第二水孔、第二气孔、第二粉孔、第二线孔，水管、气管、粉管、线管分别与对应的第二水孔、第二气孔、第二粉孔、第二线孔焊接固定。

进一步地，所述端板与所述外薄壁套管的端部采用环焊固定。

进一步地，位于所述熔覆头中间段两端的端板分别与所述基座以及所述加工头段相连，所述内薄壁套管通过所述端板的内孔与所述基座内部以及所述加工头段内部相连通。

进一步地，所述端板与所述基座以及所述加工头段之间采用螺钉固定。

进一步地，所述基座上设有与所述端板上的第二水孔、第二气孔、第二粉孔、第二线孔分别对应的第三水孔、第三气孔、第三粉孔、第三线孔，且第二水孔、第二气孔、第二粉孔、第二线孔与对应的第三水孔、第三气孔、第三粉孔、第三线孔之间通过密封件密封。

进一步地，所述基座上设有与第三水孔、第三气孔、第三粉孔分别对应的水管接头、气管接头、粉管接头。

进一步地，所述加工头段设有与所述端板上的第二水孔、第二气孔、第二粉孔、第二线孔分别对应的第四水孔、第四气孔、第四粉孔、第四线孔，且第二水孔、第二气孔、第二粉孔、第二线孔与对应的第四水孔、第四气孔、第四粉孔、第四线孔之间通过密封件密封。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的这种深孔激光熔覆头，不仅减轻了激光熔覆头的重量，而且激光熔覆头的中间段也有足够的刚度，满足光路的传输；水管、气管、粉管、线管全部隐藏在内部，减小了熔覆头中间段的直径，满足小孔径、大倍径比的内孔加工要求，解决了外部布管影响小孔径内孔加工的问题，突破了深孔加工机床2米长度限制的问题，能够适用于内孔直径为100至200毫米，倍径比大于40的管件的内孔熔覆。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种深孔激光熔覆头的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的熔覆头中间段的放大图；

图3为本发明实施例提供的如图2中的A-A面的剖视图；

图4为本发明实施例提供的基座的放大图；

图5为本发明实施例提供的加工头段的放大图。

附图标记说明：1-基座；2-熔覆头中间段；3-加工头段；4-光纤接头；5-准直镜；6-聚焦镜；7-第一保护镜；8-水管接头；9-粉管接头；10-气管接头；11-线管接头；12-进水管；13-出水管；14-气管；15-粉管；16-线管；17-备用管；18-内薄壁套管；19-外薄壁套管；20-固定骨架；21-第一端板；22-第二端板；23-反射镜；24-第二保护镜。

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它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种深孔激光熔覆头，包括基座1、熔覆头中间段2以及加工头段3，所述基座1和所述加工头段3分别连接于所述熔覆头中间段2的两端。

如图2和图3所示，所述熔覆头中间段2包括水管、气管14、粉管15、线管16、多个固定骨架20以及内薄壁套管18和外薄壁套管19，其中，水管包括进水管12和出水管13，本优选实施例中，还包括一备用管17。所述固定骨架20呈圆环形且所述固定骨架20的主体上沿圆环方向设有与进水管12、出水管13、气管14、粉管15、线管16以及备用管17分别对应的第一进水孔、第一出水孔、第一气孔、第一粉孔、第一线孔以及第一备用孔，进水管12、出水管13、气管14、粉管15、线管16以及备用管17分别依次穿过多个所述固定骨架20上对应的第一进水孔、第一出水孔、第一气孔、第一粉孔、第一线孔以及第一备用孔，从而将各管固定在一起。本优选实施例中，多个所述固定骨架20相互间隔设置，且相邻两个固定骨架之间的间距为300-400mm，所述固定骨架20的数量根据管的长短而定。所述内薄壁套管18依次穿过多个所述固定骨架20中央的内孔，所述内薄壁套管18的内部可以供光路传输。进水管12、出水管13、气管14、粉管15、线管16、备用管17以及内薄壁套管18与所述固定骨架20之间均采用高温胶粘接固定。所述外薄壁套管19套接在多个所述固定骨架20的外表面，用于加强整个熔覆头中间段2的刚度。

本优选实施例中，所述熔覆头中间段2的两端分别具有一第一端板21和一第二端板22，所述第一端板21和所述第二端板22呈圆环形，所述第一端板21和所述第二端板22的主体上具有与进水管12、出水管13、气管14、粉管15、线管16以及备用管17分别对应的第二进水孔、第二出水孔、第二气孔、第二粉孔、第二线孔以及第二备用孔，进水管12、出水管13、气管14、粉管15、线管16以及备用管17分别与对应的第二进水孔、第二出水孔、第二气孔、第二粉孔、第二线孔以及第二备用孔焊接固定，以保证不漏。所述第一端板21和所述第二端板22分别与所述外薄壁套管19的两个端部采用环焊固定。位于所述熔覆头中间段2一端的所述第一端板21与所述基座1相连，且所述内薄壁套管19通过所述第一端板21中央的内孔与所述基座1的内部连通；位于所述熔覆头中间段2另一端的所述第二端板22与所述加工头段3相连，且所述内薄壁套管19通过所述第二端板22中央的内孔与所述加工头段3的内部连通；优选地，所述第一端板21与所述基座1之间以及所述第二端板22与所述加工头段3之间采用螺钉固定。

如图4所示，所述基座1上设有与所述第一端板21上的第二进水孔、第二出水孔、第二气孔、第二粉孔、第二线孔以及第二备用孔分别对应的第三进水孔、第三出水孔、第三气孔、第三粉孔、第三线孔以及第三备用孔，且第二进水孔、第二出水孔、第二气孔、第二粉孔、第二线孔以及第二备用孔与对应的第三进水孔、第三出水孔、第三气孔、第三粉孔、第三线孔以及第三备用孔之间通过密封件密封。所述基座1上设有与第三进水孔、第三气孔、第三粉孔、第三线孔分别对应的水管接头8、气管接头10、粉管接头9以及线管接头11。所述基座1中依次设置有光纤接头4、准直镜5、聚焦镜6和第一保护镜7，光纤接头4根据所限用的光纤激光器设置，聚焦镜6、准直镜5根据光纤激光器输出光纤的芯经、加工内孔的深度以及加工处的激光斑点直径进行配置选用。光纤激光器发出的激光依次经过光纤接头4、准直镜5、聚焦镜6和第一保护镜7然后进入所述内薄壁套管18进行传输。

如图4所示，所述加工头段3设有与所述第二端板22上的第二进水孔、第二出水孔、第二气孔、第二粉孔、第二线孔以及第二备用孔分别对应的第四进水孔、第四出水孔、第四气孔、第四粉孔、第四线孔以及第四备用孔，且第二进水孔、第二出水孔、第二气孔、第二粉孔、第二线孔以及第二备用孔与对应的第四进水孔、第四出水孔、第四气孔、第四粉孔、第四线孔以及第四备用孔之间通过密封件密封。所述加工头段3内依次设有反射镜23和第二保护镜24，从所述内薄壁套管18传输过来的激光依次经过反射镜23和第二保护镜24并最终从所述加工头段3内射出，从而对待加工的内孔进行激光熔覆。

综上所述，本发明提供的这种深孔激光熔覆头，不仅减轻了激光熔覆头的重量，而且激光熔覆头的中间段也有足够的刚度，满足光路的传输；水管、气管、粉管、线管全部隐藏在内部，减小了熔覆头中间段的直径，满足小孔径、大倍径比的内孔加工要求，解决了外部布管影响小孔径内孔加工的问题，突破了深孔加工机床2米长度限制的问题，能够适用于内孔直径为100至200毫米，倍径比大于40的管件的内孔熔覆。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种深孔激光熔覆头，包括带有光纤接头、准直镜、聚焦镜的基座、熔覆头中间段以及带有反射镜、保护镜的加工头段，其特征在于：所述熔覆头中间段包括水管、气管、粉管、线管、多个固定骨架以及内薄壁套管和外薄壁套管，所述固定骨架呈圆环形且所述固定骨架的主体上设有与水管、气管、粉管、线管分别对应的第一水孔、第一气孔、第一粉孔、第一线孔，水管、气管、粉管、线管分别依次穿过多个所述固定骨架上对应的第一水孔、第一气孔、第一粉孔、第一线孔，所述内薄壁套管依次穿过多个所述固定骨架的内孔，所述外薄壁套管套接在多个所述固定骨架的外表面。

2.如权利要求1所述的深孔激光熔覆头，其特征在于：多个所述固定骨架相互间隔设置，且相邻两个固定骨架之间的间距为300-400mm。

3.如权利要求1所述的深孔激光熔覆头，其特征在于：水管、气管、粉管、线管以及内薄壁套管与所述固定骨架之间采用高温胶粘接固定。

4.如权利要求1所述的深孔激光熔覆头，其特征在于：所述熔覆头中间段的两端分别具有一呈圆环形的端板，所述端板的主体上具有与水管、气管、粉管、线管分别对应的第二水孔、第二气孔、第二粉孔、第二线孔，水管、气管、粉管、线管分别与对应的第二水孔、第二气孔、第二粉孔、第二线孔焊接固定。

5.如权利要求4所述的深孔激光熔覆头，其特征在于：所述端板与所述外薄壁套管的端部采用环焊固定。

6.如权利要求4所述的深孔激光熔覆头，其特征在于：位于所述熔覆头中间段两端的端板分别与所述基座以及所述加工头段相连，所述内薄壁套管通过所述端板的内孔与所述基座内部以及所述加工头段内部相连通。

7.如权利要求6所述的深孔激光熔覆头，其特征在于：所述端板与所述基座以及所述加工头段之间采用螺钉固定。

8.如权利要求6所述的深孔激光熔覆头，其特征在于：所述基座上设有与所述端板上的第二水孔、第二气孔、第二粉孔、第二线孔分别对应的第三水孔、第三气孔、第三粉孔、第三线孔，且第二水孔、第二气孔、第二粉孔、第二线孔与对应的第三水孔、第三气孔、第三粉孔、第三线孔之间通过密封件密封。

9.如权利要求8所述的深孔激光熔覆头，其特征在于：所述基座上设有与第三水孔、第三气孔、第三粉孔分别对应的水管接头、气管接头、粉管接头。

10.如权利要求6所述的深孔激光熔覆头，其特征在于：所述加工头段设有与所述端板上的第二水孔、第二气孔、第二粉孔、第二线孔分别对应的第四水孔、第四气孔、第四粉孔、第四线孔，且第二水孔、第二气孔、第二粉孔、第二线孔与对应的第四水孔、第四气孔、第四粉孔、第四线孔之间通过密封件密封。