[发明专利]一种可旋转内孔激光熔覆装置

权利要求书

1.一种可旋转内孔激光熔覆装置，其特征在于，包括激光整形系统(1)，旋转密封系统(2)，熔覆枪体系统(3)，动力系统(4)和安装固定系统(5)；

激光整形系统(1)下端与旋转密封系统(2)相连接，旋转密封系统(2)实现在旋转状态下，枪体系统(3)所需的水冷、保护气和粉末的供给，动力系统(4)为枪体系统(3)提供动力；

所述旋转密封系统(2)包括旋转密封接头护罩(2.7)，旋转密封接头护罩(2.7)通过法兰连接镜片组(1.3)，旋转密封接头护罩(2.7)内部通过固定螺丝连接旋转密封接头(2.1)的定子(2.1.1)，定子(2.1.1)内部为转子(2.1.2)，所述转子(2.1.2)底部与过渡腔体模块(2.4)通过螺丝连接，过渡腔体模块(2.4)外侧均布的过渡腔体流道接口(2.5)与转子流道接口(2.2)相连接，而过渡腔体模块(2.4)的内部流道与延长筒节(3.1)的内部流道相通。

2.根据权利要求1所述的一种可旋转内孔激光熔覆装置，其特征在于，所述激光整形系统(1)包括激光光纤(1.1)，激光光纤(1.1)通过QBH接头(1.2)与镜片组(1.3)相连，镜片组(1.3)将光纤(1.1)发出的高斯光束整形为准直光束，并沿着枪体轴线方向传播。

3.根据权利要求1所述的一种可旋转内孔激光熔覆装置，其特征在于，所述定子(2.1.1)与转子(2.1.2)之间有4个独立流道，分别为水冷入口、水冷出口、保护气入口和粉末入口；所有流道均在转子(2.1.2)外表面，在转子(2.1.2)内部设置一个内径大于准直激光外径的通孔，作为准直激光通路。

4.根据权利要求1所述的一种可旋转内孔激光熔覆装置，其特征在于，所述旋转密封接头(2.1)的定子(2.1.1)套在转子(2.1.2)外侧，定子(2.1.1)的外表面和转子(2.1.2)的内表面设有互相对齐的环形接收槽，通过动密封圈(2.1.3)保证各流道的旋转密封，定子(2.1.1)中的流动介质通过流道进入环形接收槽，并通过转子流道接口(2.2)流出，所述流道至少应包括水冷入水流道、水冷出水流道、粉末流道及保护气流道四种；水冷流道所承受最高压力应大于4bar，粉末流道与保护气流道所承受最高压力应大于10bar。

5.根据权利要求1所述的一种可旋转内孔激光熔覆装置，其特征在于，所述动力系统(4)使转子(2.1.2)与枪体系统(3)进行超过300rpm的高速旋转。

6.根据权利要求1所述的一种可旋转内孔激光熔覆装置，其特征在于，所述熔覆枪体系统(3)包括延长筒节(3.1)，延长筒节(3.1)通过螺丝以止扣的方式连接过渡腔体模块(2.4)，延长筒节(3.1)末端安装反射镜(3.4)，送粉喷嘴(3.2)设置于枪体系统(3)前端，保证激光束与粉末束流同轴，配重块(3.3)设置于送粉喷嘴(3.2)对侧，起到平衡旋转中心的作用；

所述熔覆枪体系统(3)包括准直光束(3.5)，准直光束(3.5)经过聚焦镜片(3.9)后发生汇聚，通过平面反射镜(3.4)反射后，其焦点汇聚在粉末流(3.8)的粉末焦点附近，使粉末束流(3.8)熔化，将粉末颗粒熔覆在所加工工件内表面上；

所述延长筒节(3.1)轴心与准直光束(3.5)轴心重合，确保枪体旋转过程中，激光焦点与粉末焦点的相对位置不变。

7.根据权利要求1所述的一种可旋转内孔激光熔覆装置，其特征在于，所述动力系统(4)包括伺服电机(4.1)，伺服电机(4.1)通过控制器控制，伺服电机(4.1)的输出扭矩通过减速器(4.2)调整，减速器(4.2)通过联轴器(4.3)与主动同步轮(4.4)相连，主动同步轮(4.4)通过同步皮带(4.5)将伺服电机(4.1)提供的转矩输出在旋转密封接头(2.1)的转子(2.1.2)上，从而带动枪体系统(3)进行旋转。