[发明专利]一种用于管道内壁的激光清洗机构

说明书

本发明公开一种用于管道内壁的激光清洗机构，包括内腔中耦合有连接激光光源的光纤隔离器的基座、安装在基座前端的调焦装置、通过电机座安装在调焦装置前端的旋转装置以及与旋转装置固定连接的反射镜片组；调焦装置包括聚焦镜片，旋转装置包括驱动装置和旋转座，反射镜片组安装在旋转座上。该激光清洗机构用高功率脉冲激光器通过传输光纤传输至光纤隔离头，使脉冲激光光路通过步进电机的中空轴，直接传输到55°放置的反射镜，使脉冲激光光路改变路径，高功率脉冲激光被反射后通过保护镜片入射到需要清洗的管道内壁上，电机转动带动激光光路转动来完成管道内壁的清洗。这种方法结构简单，操作灵活方便，可以有效地解决管道内壁激光清洗工作。

技术领域

本发明涉及激光清洗技术领域，特别是涉及一种用于管道内壁的激光清洗机构。

背景技术

激光清洗(Laser Cleaning)是去除固体表面不同材料和尺寸的脏污粒子及膜层的有效方法。激光清洗，就是把高亮度和方向性好的连续或脉冲激光，通过光学聚焦和光斑整形后形成具有特定光斑形状与能量分布的激光束，照射到被污染的需要清洗的材料位置，其上附着的污染物材料吸收激光能量后，会产生振动、熔化、燃烧，甚至气化等一系列复杂的物理化学过程，并最终使污染物脱离材料表面，即使激光作用在清洗后的表面，绝大部分都是被反射掉，对基材不会造成损伤，从而达到清洗的效果。目前，激光清洗技术大部分还只能用在清洗样品的外表面，对于用于激光清洗管道内壁的激光清洗技术还很少，极大的限制了激光清洗应用范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于管道内壁的激光清洗机构，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单，操作灵活方便，可以有效地解决管道内壁激光清洗工作。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种用于管道内壁的激光清洗机构，包括内腔中耦合有连接激光光源的光纤隔离器的基座、安装在所述基座前端的调焦装置、通过电机座安装在所述调焦装置前端的旋转装置以及与所述旋转装置固定连接的反射镜片组；所述调焦装置包括聚焦镜片，所述旋转装置包括驱动装置和旋转座，所述反射镜片组安装在所述旋转座上。

可选的，所述调焦装置还包括聚焦镜座、焦距调整圆筒和焦距调整锁紧圆筒，所述焦距调整圆筒与所述基座旋转连接，安装有所述聚焦镜片的所述聚焦镜座安装在所述焦距调整圆筒的内壁上，所述焦距调整锁紧圆筒套设于所述焦距调整圆筒外侧并与所述基座配合连接。

可选的，所述基座顶端固定有导向槽，所述导向槽位于所述焦距调整圆筒内，且所述聚焦镜座沿所述导向槽滑动连接。

可选的，所述调焦装置的焦距调整范围为80mm，清洗管道内径范围为φ100-250mm。

可选的，所述驱动装置包括电机座和安装在所述电机座上的电机，所述电机座安装在所述调焦装置的前端，所述电机为中空轴步进电机，所述旋转座安装在所述中空轴步进电机的输出轴上。

可选的，所述反射镜组包括反射镜、反射镜座和保护镜片，所述反射镜座安装在所述旋转座上，所述反射镜呈角度安装在所述反射镜座的入光端，所述保护镜片安装在所述反射镜座的出光口。

可选的，所述反射镜的轴线与所述电机的轴线的夹角为55°。

可选的，所述反射镜反射后的激光相对于待清洗管道轴线的垂直面呈20°角出射。

可选的，所述激光清洗机构还包括有设置在所述旋转装置前端的环形气刀，所述旋转座设置在所述环形气刀内侧。

可选的，所述环形气刀由内外两圆环组成，两圆环的间隙为0.05mm。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、通过简单的结构让激光聚焦光斑形成环形光斑，能高效完成管道内壁的清洗；

2、本激光清洗头可调整聚焦镜片的位置，从而改变激光聚焦的光斑位置，适应不同内径管道的清洗；