[发明专利]一种用于激光冲击强化叶片的水约束层的喷射方法和装置

摘要

本发明涉及一种用于激光冲击强化叶片的水约束层的喷射方法及装置。所述装置包括激光器、测距仪平台，支架，测距仪，控制器Ⅰ，控制器Ⅱ，水龙头，过渡接头，信号线，软管和水箱。通过叶片上沿激光束方向的竖直截面上三个点(探测点Ⅰ和探测点Ⅱ和一个待加工点)所对应的标准曲线段近似代替叶片上的实际曲线段，使水流从近似为实际曲线段中点的标准曲线段中点流入叶片，并且根据测距仪返回信息通过控制器Ⅰ将扁平的喷嘴长边与叶片待加工点切平面保持平行，并使水龙头的水流方向与待加工点切平面方向之间的角度为10º-15º，从而保证在曲线段下端点处区域(待加工区域)形成稳定、厚度均匀的水约束层。

主权项

1.一种用于激光冲击强化叶片的水约束层的喷射装置，其特征在于：所述装置包括激光器、测距仪平台，支架，测距仪，控制器Ⅰ，控制器Ⅱ，水龙头，过渡接头，信号线，软管和水箱；所述的测距仪上安装有探测头Ⅰ和探测头Ⅱ，探测头Ⅰ和探测头Ⅱ连线与测距仪的水平底面垂直，探测头Ⅰ和探测头Ⅱ之间的距离能够调整，测距仪的输出端通过信号线Ⅰ与控制器Ⅰ的输入端相连；控制器Ⅰ为总控制器，用于控制五轴工作台，控制器Ⅱ；五轴工作台的输入端通过信号线Ⅲ与控制器Ⅰ的输出端相连；测距仪平台位于激光器与五轴工作台之间；测距仪通过支架固定在测距仪平台上使得激光器发出的激光束能够通过测距仪与测距仪平台之间的空隙，不发生干涉，测距仪的信号输出端通过信号线Ⅰ与控制器Ⅰ的输入端相连；控制器Ⅱ安装在过渡接头上，其输入端通过信号线Ⅱ与控制器Ⅰ的输出端相连；水龙头位于五轴工作台上方，高于探测头Ⅰ10-20mm，通过过渡接头与软管相连；水箱安装在水龙头上方，与软管相连；控制器Ⅱ控制水龙头的移动和转动如权利要求1所述的一种用于激光冲击强化叶片的水约束层的喷射装置，其特征在于：所述水龙头由外壳和扁平喷嘴组成，扁平喷嘴能够根据控制器Ⅱ的指令绕外壳的轴线相对于外壳自由转动，过渡接头两端通过锥管螺纹分别与水龙头和软管相连，在软管与水龙头头部外壳之间设置有控制器Ⅱ，用于控制水流量、水流速度和水流压力以及喷嘴相对于外壳的转动；所述软管由15-30个相同锥管状结构组成，相邻两个锥管的轴线夹角小于30o。