单管激光熔覆装置的制作方法

1.本实用新型涉及激光熔覆装置技术领域，具体涉及一种单管激光熔覆装置。


背景技术：

2.激光熔覆亦称激光熔敷或激光包覆，指通过同步或预置材料的方式，将外部材料添加至基体经激光辐照后形成的熔池中，并使二者共同快速凝固形成包覆层的工艺方法。它通过基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基层形成冶金结合的添料熔覆层。
3.激光熔覆特点是熔覆层稀释度低但结合力强，与基体呈冶金结合，可显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化或电气特性，从而达到表面改性或修复的目的，满足材料表面特定性能要求的同时可节约大量的材料成本。
4.然而，在激光熔覆时，被加工的管件的温度很高，就需要在熔覆的同时进行冷却。常规的冷却方式就是在被熔覆的管内通入冷却水来进行冷却，其一般的操作方式为通过一个连接头将冷却水的水管和被熔覆的管件连接起来，但是现有的连接头存在以下不足，要么就是在连接时密封性不好导致漏水，要么为了密封性良好需要使用较为复杂的连接头，导致操作繁琐。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供单管激光熔覆装置，采用该装置可以很好的完成对单管激光的熔覆。
6.为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：单管激光熔覆装置，包括基座、激光熔覆结构和连接结构，所述激光熔覆结构位于基座一侧，基座上端设有用于支撑管道的支撑结构和用于驱动管道转动的转动结构，连接结构包括连接部和转动接头，连接部两端分别与管道和转动接头一端连接，转动接头另一端用以与水管连接。
7.采用本方案的原理和有益效果在于：采用本方案的熔覆装置时，将待熔覆的管道穿过支撑结构和转动结构后并固定，然后将连接结构的连接部与管道端部连接，转动接头与水管连接。然后启动转动结构，转动结构带动管道转动，在转动过程中熔覆结构对管道进行熔覆，而支撑结构对管道进行支撑。在对管道进行熔覆的同时，通过水管向管道内通入冷却水对管道进行冷却，而转动接头的设置则可以确保既不会对管道的转动产生干涉，又可以对管道进行冷却。
8.进一步，转动结构包括主动转动部和从动转动部，主动转动部和从动转动部分别包括箱体，箱体上分别转动连接有固定管道的卡盘；主动转动部的箱体还设有驱动卡盘转动的驱动单元。
9.进一步，驱动单元包括动力源、主动链轮、从动链轮、链条和主轴，动力源与箱体固定连接，从动链轮和主动链轮分别与箱体转动连接，主动链轮由动力源驱动转动且通过链条驱动从动链轮转动，主轴两端分别与从动链轮和卡盘连接。
10.进一步，从动转动部包括主轴，主轴两端分别与箱体转动连接且与卡盘连接。
11.进一步，支撑结构包括支撑座、支撑架和圆环，支撑座与基座上端固接，支撑架两端分别与圆环下端和支撑座上端连接。
12.进一步，连接部包括连接头本体，连接头本体中部设有连通腔；连接头本体依次分为连接段、固定段和喷水段，连接段用以与水管连接；喷水段用于伸入管道内，固定段中部设有将连接头本体与管道固定的固定部，固定部包括连接件、锥套和多个连接卡板，连接头本体穿过锥套且与锥套滑动配合，多个连接卡板围成环形且套设于锥套外，固定段外壁设有外螺纹，连接件内壁设有内螺纹，连接件与固定段螺纹配合。
13.进一步，喷水段包括连接支段，连接支段的直径小于固定段的直径，在连接支段和连接头本体的连接处设有多个喷水孔，多个喷水孔沿连接头本体的周向均匀设置。
14.进一步，每个连接卡板两端分别设有凸齿，连接卡板两端的凸齿关于凹槽对称
15.进一步，接头本体靠近连接支段的端部设有密封部。
附图说明
16.图1为本实用新型单管激光熔覆装置实施例中的立体图；
17.图2为本实用新型单管激光熔覆装置中主动转动部的立体图；
18.图3为本实用新型单管激光熔覆装置中主动转动部的正视剖视图；
19.图4为本实用新型单管激光熔覆装置中从动转动部的立体图；
20.图5为本实用新型单管激光熔覆装置中从动转动部的正视剖视图；
21.图6为图1中的a处放大图；
22.图7为本实用新型单管激光熔覆装置中连接部的立体图；
23.图8为本实用新型单管激光熔覆装置中连接部的剖视图；
24.图9为本实用新型单管激光熔覆装置中连接部中连接卡板的立体图。
具体实施方式
25.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
26.说明书附图中的附图标记包括：主动转动部1、基座2、从动转动部3、支撑结构4、熔覆结构5、管道6、支撑座7、圆环8、抵紧杆9、转动接头10、卡盘11、第一主轴12、电机13、主动链轮14、从动链轮15、轴承16、链条17、贯通腔18、第二主轴19、第二箱体20、第一箱体21、连接头本体22、螺母23、连接卡板24、橡皮筋25、密封圈26、连接支段27、喷水孔28、第一垫片29、堵片30、凸齿31、锥套32、连通腔33、腔体34、第二垫片35、凹槽36。
27.实施例基本如附图1
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图9所示：单管激光熔覆装置，包括基座2、激光熔覆结构5和连接结构，激光熔覆结构5位于基座2一侧并对管道6进行熔覆，其属于现有技术为本领域技术人员所知晓，在此不再赘述。基座2上端设有用于支撑管道6的支撑结构4和用于驱动管道6转动的转动结构。
28.转动结构包括主动转动部1和从动转动部3，主动转动部1包括第一箱体21和卡盘11，从动转动部3包括第二箱体20和卡盘11，两个卡盘11分别与第一箱体21和第二箱体20转动连接，本实施例中的卡盘11为三爪卡盘11。第一箱体21还设有驱动卡盘11转动的驱动单元。驱动单元包括动力源、主动链轮14、从动链轮15、链条17和第一主轴12，本实施例中的动
力源采用电机13。电机13通过螺栓与第一箱体21固定连接，从动链轮15和主动链轮14分别与箱体转动配合，电机13的输出轴与主动链轮14平键连接，主动链轮14且通过链条17驱动从动链轮15转动，第一主轴12两端分别穿过箱体两侧且通过轴承16与箱体转动连接，第一主轴中部设有贯通腔18，第一主轴12的两端分别与从动链轮15和卡盘11连接。
29.从动转动部3包括第二主轴19，第二主轴19两端分别穿过第二箱体20且分别通过轴承16与第二箱体20转动连接，第二转轴右端与卡盘11固接。管道6能穿过从动链轮15、第一主轴12和第二主轴19。
30.支撑结构4包括支撑座7、支撑架和圆环8，支撑座7与基座2上端通过螺栓连接，支撑架两端分别与圆环8下端和支撑座7上端焊接。在圆环8周向还均匀设有多个抵紧杆9，本实施例中抵紧杆9的数量为三个，三个抵紧杆9分别穿过圆环8。三个抵紧杆9位于圆环8内的部分构成支撑通道，管道6穿过支撑通道。
31.连接结构包括连接部和转动接头10，连接部两端分别与管道6和转动接头10一端连接，转动接头10另一端用以与水管连接。包括连接头本体22，连接头本体22从左至右依次分为连接段、固定段和喷水段，其中连接段用以与水管连接。连接头本体22中部设有连通腔33，连通管腔贯穿连接段和固定段并延伸至喷水段内，当连接段与水管连接后，连通腔33与水管连通。连接段外壁设有外螺纹。本实施例中的连接部还包括用以将连接头本体和待熔覆的管道6连接的连接部。连接部包括连接件、锥套32、弹性连接件和多个连接卡板24。本实施中的连接件为螺母23，螺母23与固定段外的外螺纹螺纹配合，本实施例中的弹性连接件采用的是橡皮筋25。本实施例中锥套32的数量为两个，两个锥套32对称设置。连接头本体22穿过两个锥套32且两个锥套32与连接头本体22的固定段滑动配合。
32.结合图3和图5所示，本实施例中连接卡板24的数量为三个，三个连接卡板24围成一个环形。三个连接卡板24围成的环形中部形成腔体34，腔体34的中部为圆柱形，腔体34的两端分别呈圆台形且对称设置。每个连接卡板24中部均开有凹槽36，三个连接卡板24连接在一起后三个凹槽36围成环形槽。橡皮筋25套在环形槽内，可以对连接卡板24起到初步的固定作用，避免三个连接卡板24在固定过程中出现错位等情况。
33.结合图7和图8所示，喷水段包括连接支段27，连接支段27的直径小于连接头本体22的直径，在连接支段27和连接头本体22的连接处设有多个喷水孔28，多个喷水孔28沿连接头本体22的周向均匀设置，喷水支段远离连接段的端部设有堵片30，防止水从喷水支板端部流出。
34.连接头本体22靠近连接支段27的端部设有密封部。具体的，密封部包括第一垫片29、第二垫片35和两个密封圈26。第一垫片29、第二垫片35和两个密封圈26均套设在连接头本体22外靠近喷水段的位置。其中一个密封圈26位于固定段端部和第二垫片35之间，另一个密封圈26位于第二垫片35和第一垫片29之间，第一垫片29与其中一个锥套32相抵。
35.在需要对管道6进行熔覆时，首先将待熔覆的管道6穿过支撑结构4、从动链轮15、第一主轴12的贯通腔18、第二主轴19和卡盘11，并驱动主动转动部1和从动转动部3的卡盘11对待熔覆的管道6进行固定，然后将待熔覆的管道6的两端分别与水管连接。连接方式如下：首先将两个密封圈26、第一垫片29和第二垫片35按照顺序套在连接头本体22的固定段处，然后将连接头本体22的喷水段插入到待熔覆管道6的端部。拧紧螺母23，因为螺母23与固定段螺纹配合，所以在拧动螺母23的同时螺母23也会沿连接头本体22的轴向向左移动。
又因为螺母23与锥套32相抵，而锥套32与连接头本体22滑动配合，所以螺母23在向左移动的同时会推动锥套32向左移动。而套在锥套32外的连接卡板24在锥套32移动时会受到一个向外的径向的分力，该分力推动连接卡板24向管道6的内壁移动并与内壁相抵，从而达到将连接头与管道6固定的效果。重复上述操作，将连接头本体与管道6的另一个端部连接。连接卡板24外壁设置的凸齿31可以增大连接卡板24与管道6内壁的摩擦力，防止连接头本体在管道6内壁移动。
36.然后将连接段与水管连接，水管内的水进入通过连通腔33进入到喷水段处，并沿喷水孔28喷出。这样从喷水孔28喷出的水的方向与管道6的轴向方向是垂直的，相比于喷水方向与管道6的轴向方向平行，可以增大与管道6内壁接触的面积，使水的冷却效果更好。而设置两个密封圈26，可以起到良好的密封效果，防止水从连接部与管道6的连接处泄漏。
37.然后将转动接头10与水管连接。然后启动电机13，电机13转动并带动主动链轮14转动，主动链轮14通过链条17驱动从动链轮15转动。从动链轮15因为与第一主轴12一端连接，所以从动链轮15转动时带动第一转轴和卡盘11一起转动，被卡盘11固定的管道6也随之一起转动，在转动过程中熔覆结构5对管道6进行熔覆，而支撑结构4对管道6进行支撑。在对管道6进行熔覆的同时，通过水管向管道6内通入冷却水对管道6进行冷却，而转动接头10的设置则可以确保既不会对管道6的转动产生干涉，又可以对管道6进行冷却。
38.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。