[发明专利]一种齿轮修复用多功能的激光熔覆夹具

说明书

本发明公开了一种齿轮修复用多功能的激光熔覆夹具，包括：旋转驱动装置、齿轮固定装置和保温装置，齿轮固定装置包括固定台、设置于固定台的台面上的齿轮固定机构，旋转驱动装置用于驱动固定台绕沿X轴向延伸的旋转轴线旋转；保温装置包括保温移动驱动机构、设置于固定台旋转的外周侧的保温箱，保温箱设置有保温槽，在保温槽内设置有加热组件，保温移动驱动机构用于驱动保温箱移动至待修复齿轮套设于保温槽内。本技术实现对待修复齿轮齿牙任意位置的快速激光熔覆修复，在激光熔覆前后，可分别对齿轮进行一定程度的预热和保温，防止齿轮熔覆前后温差过大，而引起较大的残余应力，从而影响齿轮表面的修复质量。

技术领域

本发明涉及激光熔覆工艺夹持装置技术领域，特别涉及了一种齿轮修复用多功能的激光熔覆夹具。

背景技术

在海上风力发电产业中，齿轮箱系统的关键零部件，如齿轮等部件失效引发的故障导致机组停机的事故频发，是影响机组可靠性的主要原因之一。风电齿轮等零部件换新耗时大且成本高。齿轮通常发生的失效形式有：局部断齿、齿轮磨损、齿面点蚀、齿面胶合和疲劳裂纹等。国内采用的常规修复方法对齿轮进行修复后的表面质量远达不到预期，故采用激光熔覆的方法。激光熔覆通过将能量直接聚焦在基材并进行融化，融化后的金属沉积到基材进行冷却凝固，形成熔覆层，从而达到修复的目的。

目前用于激光熔覆修复齿轮的夹具定位精度差，缺乏柔性并只能在某一固定平面内作业，而齿轮齿牙的失效通常为不规则状且齿牙磨损分布位置的特异性，给激光熔覆修复工作带来了极大的挑战，此外，在齿轮熔覆修复的前后如果温差过大会引起较大的残余应力，降低齿轮表面的修复质量。

发明内容

本发明目的在于提供了一种齿轮修复用多功能的激光熔覆夹具，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

本发明提供一种齿轮修复用多功能的激光熔覆夹具，所述激光熔覆夹具设置有相互正交的X轴向、Y轴向和Z轴向，所述激光熔覆夹具包括：旋转驱动装置、齿轮固定装置和保温装置，齿轮固定装置包括固定台、设置于所述固定台的台面上的齿轮固定机构，所述齿轮固定机构用于将待修复齿轮紧固于固定台上，所述旋转驱动装置设置有与所述固定台传动连接、使得所述固定台绕沿X轴向延伸的旋转轴线旋转的旋转驱动端；保温装置包括保温移动驱动机构、设置于固定台旋转的外周侧的保温箱，所述保温箱设置有保温槽，在所述保温槽内设置有加热组件，所述保温移动驱动机构设置有与所述保温箱传动连接、使得所述保温箱移动至所述待修复齿轮套设于保温槽内的移动驱动端。

本发明的有益效果是：在使用时，将待修复齿轮放置于固定台的台面上，并通过齿轮固定机构将待修复齿轮紧固于固定台的台面上，然后旋转驱动装置驱动固定台绕沿X轴向延伸的旋转轴线旋转，以带动待修复齿轮旋转至便于激光熔覆修复齿轮齿牙的待修复表面，实现对待修复齿轮齿牙任意位置的快速激光熔覆修复，激光熔覆修复齿轮后，旋转驱动装置带动固定台旋转至齿轮朝向所述保温槽的槽口，保温移动驱动机构驱动保温箱移动至齿轮套设于保温槽内，这时的加热组件对保温槽内部区域进行加热保温，以及，在齿轮修复前，也可将齿轮套设于保温槽内进行预热，进而在激光熔覆前后，可分别对齿轮进行一定程度的预热和保温，防止齿轮熔覆前后温差过大，引起较大的残余应力，从而影响齿轮表面的修复质量。

作为上述技术方案的进一步改进，所述保温箱设置于固定台的下方，所述保温槽朝向上设置，所述保温移动驱动机构用于驱动保温箱沿所述Z轴向上下移动。

这样可使得整个激光熔覆夹具的体积更加紧凑，齿轮固定装置和保温装置呈上下设置，不占用车间的面积，且使得激光熔覆后在齿轮上遗留的废料往下掉出。

作为上述技术方案的进一步改进，所述激光熔覆夹具还包括支撑台架，所述固定台的两侧均连接有转动轴，所述固定台通过两个所述转动轴与支撑台架转动连接，所述转动轴与所述旋转轴线同轴设置。