[发明专利]可调节的高速激光熔覆环形同轴送粉喷嘴及其调节方法

权利要求书

1.一种可调节的高速激光熔覆环形同轴送粉喷嘴，其特征在于：包括同轴设置的对中基体(2)和喷嘴(1)，所述对中基体(2)外周套设有调焦组件(3)，所述调焦组件(3)与喷嘴(1)连接并驱使对中基体(2)沿轴向运动以调节激光焦点与工件表面的间距，所述对中基体(2)沿径向延伸形成对中部(2.1)，所述对中部(2.1)的上端设有对中端板(5.1)，所述对中端板(5.1)下端固定连接有对中座(4.1)，所述对中座(4.1)与对中基体(2)之间设有用于供对中部(2.1)活动调节的空腔，所述对中座(4.1)的外侧设有用于供对中基体(2)水平调节的水平调节件(4)，所述对中端板(5.1)上端设有用于调节对中基体(2)的轴线倾斜度的倾角调节件(5)；

所述倾角调节件(5)包括沿周向间隔设于对中端板(5.1)上端的若干倾角调节螺栓(5.2)，所述倾角调节螺栓(5.2)与对中端板(5.1)的轴线平行设置。

2.根据权利要求1所述的可调节的高速激光熔覆环形同轴送粉喷嘴，其特征在于：所述水平调节件(4)包括沿周向间隔设于对中座(4.1)外壁的若干水平调节螺栓(4.2)，所述水平调节螺栓(4.2)与对中基体(2)的轴线垂直设置。

3.根据权利要求1所述的可调节的高速激光熔覆环形同轴送粉喷嘴，其特征在于：所述调焦组件(3)还包括套设在对中基体(2)外周的固定环(2.3)、调节座(3.1)、调节套(3.2)和连接套(3.3)，所述固定环(2.3)与对中基体(2)过盈配合，所述调节座(3.1)设于固定环(2.3)上方，所述调节座(3.1)的下端与调节套(3.2)固定连接，所述调节套(3.2)与连接套(3.3)螺纹连接，所述连接套(3.3)下端与喷嘴(1)固定连接。

4.根据权利要求3所述的可调节的高速激光熔覆环形同轴送粉喷嘴，其特征在于：所述对中基体(2)上设有与轴线平行设置的导向槽(2.2)，所述连接套(3.3)上穿设有与导向槽(2.2)配合的限位销(3.4)。

5.根据权利要求1所述的可调节的高速激光熔覆环形同轴送粉喷嘴，其特征在于：所述对中部(2.1)的下端面设有与对中座(4.1)相抵的弹性件(6)。

6.根据权利要求3所述的可调节的高速激光熔覆环形同轴送粉喷嘴，其特征在于：所述固定环(2.3)上端设有第一保护环(7)，所述固定环(2.3)外周设有第二保护环(8)，所述第二保护环(8)和第一保护环(7)均与调节座(3.1)和固定环(2.3)相抵。

7.根据权利要求1所述的可调节的高速激光熔覆环形同轴送粉喷嘴，其特征在于：所述喷嘴(1)的下方设有对中组件(9)，所述对中组件(9)包括喷嘴(1)相抵的定位环(9.1)，所述定位环(9.1)下端设有竖直设置的滑轨(9.2)，所述滑轨(9.2)上依次可滑动的设有第一滑板(9.3)和第二滑板(9.4)，所述第一滑板(9.3)上设有第一小孔(9.5)，所述第二滑板(9.4)上设有第二小孔(9.6)，所述第一小孔(9.5)和第二小孔(9.6)同轴设置。

8.根据权利要求1所述的可调节的高速激光熔覆环形同轴送粉喷嘴，其特征在于：所述喷嘴(1)的中心设有激光通道(1.3)，所述喷嘴(1)外侧设有若干个进粉口(1.2.1)，所述进粉口(1.2.1)连接有粉管(1.2.2)，所述喷嘴(1)内设有与进粉口(1.2.1)连通的环形的气粉腔(1.4)，所述气粉腔(1.4)下方设有锥形的环形粉道(1.5)，所述气粉腔(1.4)下端沿周向间隔设有若干通孔(1.4.2)，所述气粉腔(1.4)通过通孔(1.4.2)与环形粉道(1.5)连通，所述粉管(1.2.2)内的气粉在气粉腔(1.4)中均匀混合后通过通孔(1.4.2)进入环形粉道(1.5)以进行出粉。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的可调节的高速激光熔覆环形同轴送粉喷嘴的调节方法，其特征在于：包括以下步骤：

a.将喷嘴(1)置于定位环(9.1)上；

b.打开激光器，激光光束通过设置在对中基体(2)上部的透镜从喷嘴(1)的中心射出；

c.激光光束在第一滑板(9.3)上形成光斑；

d.旋转水平调节螺栓(4.2)，直至激光光束穿过第一小孔(9.5)的轴线；

e.判断激光光束是否同时穿过第一小孔(9.5)和第二小孔(9.6)的轴线；

f.若是，则调节完毕；

g.若否，则激光光束在第二滑板(9.4)上形成光斑，并继续以下步骤；

h.旋转对应的倾角调节螺栓(5.2)，使光斑靠近第二小孔(9.6)；

i.判断激光光束是否同时穿过第一小孔(9.5)和第二小孔(9.6)的轴线；

j.若是，则调节完毕；

k.若否，则光斑出现在第一滑板(9.3)上并且未在第二滑板(9.4)上出现，证明激光光束的轴线与喷嘴(1)的轴线未重合，则回到d步骤，直至激光光束同时穿过第一小孔(9.5)和第二小孔(9.6)的轴线；

l.调节完毕；

m.旋转调节座(3.1)，调节透镜的轴向位置，直至达到设定的离焦量。