專(zhuān)利名稱(chēng)：同軸送粉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種同軸送粉裝置，屬于激光加工設(shè)備的配套裝置?？捎?于金屬和非金屬激光熔覆、表面合金化、破損零件修復(fù)及零件激光快速成 型的粉末輸送。
背景技術(shù)：
激光加工是利用高能激光束進(jìn)行加工的一種新型材料加工方法。激光 加工具有許多超過(guò)常規(guī)加工手段的優(yōu)越性，其應(yīng)用范圍廣泛，如激光表 面改性(激光相變硬化、激光熔覆、激光合金化、激光表面毛化)、激光快 速成型、激光修復(fù)、激光焊接、激光切割、激光打孔、激光打標(biāo)等。激光 熔覆亦稱(chēng)激光包覆或激光熔敷，是材料表面改性技術(shù)的一種重要的方法， 它是利用高能激光束在材料基體表面輻照，通過(guò)迅速熔化、擴(kuò)展和迅速凝 固，在表面熔覆一層能夠提高使用性能的材料，從而構(gòu)成一種新的復(fù)合材 料，以彌補(bǔ)基體所缺少的性能。激光合金化是金屬材料表面局部改性處理 的一種新方法，激光合金化屬于材料表面改性處理的范疇。它是指在高能 量激光束的照射下，使基體材料表面的一薄層與根據(jù)需要加入的合金化元素同時(shí)快速熔化、混合，形成厚度為10-1000um的表面熔化層，熔化層在 凝固時(shí)獲得的冷卻速度可達(dá)105-108 。C/S，相當(dāng)于急冷淬火技術(shù)所能達(dá)到的 冷卻速度，又由于熔化層液體內(nèi)存在著擴(kuò)散作用和表面張力效應(yīng)等物理現(xiàn) 象，使材料表面僅僅在很短時(shí)間內(nèi)形成具有要求深度和化學(xué)成分的表面合 金化層，這種合金化層由于具有高于基體材料的某些性質(zhì)，所以就達(dá)到了 表面改性的目的。激光快速成形技術(shù)是通過(guò)CAD將圖紙轉(zhuǎn)化為數(shù)值模型或 者用三維數(shù)字化儀將實(shí)體零件轉(zhuǎn)化為數(shù)值模型；用分層軟件將數(shù)值模型在 高度方向上分成一系列具有一定厚度的二維薄層；根據(jù)二維薄層的幾何信 息用數(shù)控系統(tǒng)控制激光束和工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，選擇性地固化或粘結(jié)某一區(qū)域， 成形出實(shí)體零件水平方向上的二維層面，后續(xù)材料與已固化層粘結(jié)，逐漸 堆積而成一個(gè)三維實(shí)體零件。在激光熔覆、表面合金化、破損零件修復(fù)及
金屬零件激光快速成型等方面都需要輸送粉末，目前常用的同軸送粉頭有 以下不足激光束軸線(xiàn)和粉束軸線(xiàn)的同軸性無(wú)法進(jìn)行微調(diào)，使金屬粉末不 能準(zhǔn)確的送入激光熔池，從而降低了金屬粉末的利用率，并對(duì)工藝過(guò)程產(chǎn) 生不利影響；為了滿(mǎn)足長(zhǎng)距離送粉，現(xiàn)有送粉器所采用的載粉氣體壓力較 大，容易使粉末在送粉頭出口處被吹散，同樣降低了金屬粉末的利用率， 影響生產(chǎn)效率；現(xiàn)有同軸送粉嘴多采用水平方向?qū)⒎勰┧腿胨头垲^，容易 在入口處產(chǎn)生積粉，造成送粉不均勻；(4)現(xiàn)有同軸送粉頭的各連接部位 通過(guò)螺紋連接，由于同軸送粉頭上有粉、氣、水等許多管路，旋轉(zhuǎn)裝卸時(shí) 必須先拔掉所有管線(xiàn)，使用不方便。 發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明提供一種同軸送粉裝置， 該裝置包括調(diào)節(jié)粉束軸線(xiàn)位置的調(diào)節(jié)裝置、調(diào)節(jié)載粉氣體壓力的減壓裝置、 將一路送粉分成四路的分粉器、與送粉通道平行送粉的同軸送粉頭的同軸 送粉裝置。適用于激光熔覆、破損零件修復(fù)、表面合金化及金屬零件激光 快速成型等需要輸送金屬粉末的激光加工工藝。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是同軸送粉裝置由激光束 保護(hù)筒、減壓器、分粉器、調(diào)節(jié)裝置與同軸送粉頭組成。其中，減壓器用 支架固定在激光束保護(hù)筒上，其上端粉末入口通過(guò)送粉管與送粉器相連，減 壓器下端粉末出口通過(guò)送粉管與分粉器上端的粉末入口相連，分粉器下端 分出四路粉末出口通過(guò)送粉管與同軸送粉頭上端的四個(gè)粉末入口相連；激 光束保護(hù)筒與調(diào)節(jié)裝置上的保護(hù)筒法蘭螺紋連接調(diào)節(jié)裝置的上筒體法蘭又 與同軸送粉頭的上筒體螺紋連接。減壓器的支架和托板連接，旋轉(zhuǎn)螺帽與上蓋通過(guò)螺紋連接，外套筒通 過(guò)凸臺(tái)分別與上蓋和下蓋連接在一起；上環(huán)裝配在上蓋的環(huán)形槽內(nèi)，下環(huán) 通過(guò)臺(tái)階裝配在下蓋的孔中，錐形體分別與上環(huán)的下端和下環(huán)的上端連接 在一起，可調(diào)送粉管與上蓋中心孔螺紋連接，并置于旋轉(zhuǎn)螺帽、上蓋、錐 形體、上環(huán)和下環(huán)形成的腔體之中。旋轉(zhuǎn)螺帽和上蓋開(kāi)有相同的等半徑半 環(huán)形通槽，下蓋和托板上開(kāi)有氣體出口；外套筒上開(kāi)氣體入口。錐形體為 中空呈倒錐形錐臺(tái)，上開(kāi)有四個(gè)均布倒梯形通口，通口底面傾斜至錐形體底部。下環(huán)呈T形，上下表面均為圓柱，中心孔為階梯孔，下段帶螺紋。分粉器的有錐形腔的上體與帶有分流錐體和四個(gè)錐形粉道的下體通過(guò) 螺紋連接，上體和下體之間用墊圈密封。上體外表面呈圓柱形，中心有通 孔，通孔上部為帶螺紋的粉末入，粉末入口下為錐臺(tái)形空腔，上體內(nèi)部的 錐臺(tái)形空腔的錐度9=20° 90°。下體外表面呈圓柱形，下體的下部均布四 個(gè)帶螺紋的粉末出口，粉末出口與四個(gè)倒錐臺(tái)形空腔相連通，下體的上部 為縱向被四個(gè)圓柱切割后有四個(gè)豁口的錐體。調(diào)節(jié)裝置由上筒體連接法蘭、調(diào)整帽組成，上筒體連接法蘭在保護(hù)筒 連接法蘭與調(diào)整帽螺紋連接形成空腔中，保護(hù)筒連接法蘭上有均勻分布的 四個(gè)螺孔可放置螺釘，調(diào)整帽上面和側(cè)面上各有均勻分布的四個(gè)螺孔，用 于放置垂直調(diào)節(jié)螺釘和水平調(diào)節(jié)螺釘。同軸送粉頭是由含有同軸光路通道、粉末通道、保護(hù)氣體通道、冷卻 水通道的上筒體、下筒體、內(nèi)錐筒、外錐筒、套筒、外錐筒噴頭及保護(hù)氣 體導(dǎo)向頭組成。上筒體和調(diào)節(jié)裝置用螺紋連接，上筒體、下筒體及內(nèi)錐筒 螺紋連接構(gòu)成了同軸光路通道，內(nèi)錐筒和外錐筒用螺釘連接構(gòu)成粉末通道， 外錐筒和套筒焊接構(gòu)成冷卻水通道，外錐筒噴頭和保護(hù)氣體導(dǎo)向頭都用螺 紋連接在外錐筒上構(gòu)成保護(hù)氣體通道，內(nèi)錐筒凸臺(tái)上均勻開(kāi)有四個(gè)傾斜孔 作為粉路通道的進(jìn)粉口 ，套筒上開(kāi)有兩個(gè)孔作為冷卻水進(jìn)水口和出水口 ， 外錐筒上開(kāi)有環(huán)形槽作為保護(hù)氣體的腔體，并開(kāi)有與環(huán)形槽相通的保護(hù)氣 體入口。所述同軸送粉頭的外錐筒外部上呈倒錐臺(tái)形，下呈圓盤(pán)形；外錐筒內(nèi)表 面上部的錐度為a二50。 90° ，下部的錐角為3=25° 50° ;外錐筒 下部圓盤(pán)開(kāi)有環(huán)形槽，環(huán)形槽螺紋與外錐筒噴頭和保護(hù)氣體導(dǎo)向頭螺紋連 接；外錐筒與套筒焊接形成的空腔用于通冷卻水，空腔靠近激光反射較強(qiáng)的 下部，可以同時(shí)冷卻外錐體噴頭和保護(hù)氣體導(dǎo)向頭。內(nèi)錐筒上部為帶凸臺(tái) 的圓筒呈法蘭形，下部為錐筒；內(nèi)錐筒下端在外錐筒噴頭和保護(hù)氣體導(dǎo)向 頭之上。同軸送粉頭的上筒體可更換，外錐筒噴頭和保護(hù)氣體導(dǎo)向頭與外
錐筒是可拆分的。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明可將送粉時(shí)較大的載粉氣壓減小，使粉 末在合適的氣壓下噴粉，在送粉頭出口處粉末不被吹散，從而提高了有效 利用率。并可將過(guò)細(xì)粉塵隨減壓氣體吹出錐形體通口，避免過(guò)細(xì)粉塵吸附 在送粉管道上，造成管路堵塞。并且本設(shè)計(jì)有調(diào)節(jié)粉束軸線(xiàn)的能力，可以 粉束軸線(xiàn)與激光束軸線(xiàn)重合，使金屬粉末準(zhǔn)確的送入激光熔池，送粉時(shí)將 一路送粉均勻分成四路，可使送入同軸送粉頭的各路粉量均勻，滿(mǎn)足了同 軸送粉時(shí)精密均勻的要求。提高了粉末的有效利用率，保證了工藝過(guò)程的 穩(wěn)定性。而同軸送粉頭粉末入口與送粉通道平行，又避免入口處積粉，外 錐筒內(nèi)壁有角度變化，上部靠近進(jìn)粉口處通道截面比下部通道截面大，使 粉末進(jìn)入送粉通道后有充分的彌散空間，保證了送粉的連續(xù)性和均勻性。 本設(shè)計(jì)同軸送粉頭上可以更換的上筒體，可以適合不同焦距的聚焦鏡，而 可以拆分的外錐筒噴頭及保護(hù)氣體導(dǎo)向頭，也避免了燒損后錐筒的整體更 換。本設(shè)計(jì)的冷卻水腔體，靠近激光反射較強(qiáng)的下部，可以同時(shí)冷卻外錐 體噴頭和保護(hù)氣體導(dǎo)向頭，可確保同軸送粉頭關(guān)鍵部件的有效冷卻，使其 能夠長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定工作。同軸送粉裝置適用于激光熔覆、破損零件修復(fù)、 表面合金化、金屬零件快速成型等廣泛領(lǐng)域。


圖1是同軸送粉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是同軸送粉裝置的減壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是同軸送粉裝置的減壓裝置錐形體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是同軸送粉裝置的分粉器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是同軸送粉裝置的調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是同軸送粉裝置的同軸送粉頭結(jié)構(gòu)示意圖。在上述附圖中，l.激光束保護(hù)筒，2.減壓裝置，3.分粉器，4.調(diào)節(jié)裝 置，5.同軸送粉頭，201.可調(diào)送粉管,202.旋轉(zhuǎn)螺帽，203.上環(huán)，204.外 套筒，205.錐形體豁口， 206.下環(huán)，207.氣體出口， 208.支架，209.托板， 210.下蓋，211.氣體入口， 212.上蓋，213.半環(huán)形通槽,214.錐形體，301.
粉末入口， 302.上體，303.墊圈，304.下體，305.粉末出口， 401.防護(hù)筒 連接法蘭，402.螺釘，403.調(diào)整帽，404.垂直調(diào)節(jié)螺釘，405.水平調(diào)節(jié)螺 釘，406.上筒體連接法蘭，501.上筒體，502.下筒體，503進(jìn)粉口， 504. 螺釘，505.套筒，506.出水口， 507.保護(hù)氣體入口， 508.保護(hù)氣體導(dǎo)向頭， 509.保護(hù)氣體通道，510.外錐筒噴頭，511.冷卻水腔，512.入水口， 513. 外錐筒，514.粉末通道，515.內(nèi)錐筒，516.光路通道。
具體實(shí)施方式
圖1是本發(fā)明公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例，同軸送粉裝置由激光束保護(hù)筒1、減 壓裝置2、分粉器3、調(diào)節(jié)裝置4和同軸送粉頭5五部分組成，其中減壓 器2用支架208固定在激光束保護(hù)筒1上，送粉管6與減壓器2的可調(diào)送 粉管201連通，減壓器2下端粉末出口通過(guò)送粉管7與分粉器3上端的粉 末入口 301相連，分粉器3下端分出四路粉末出口通過(guò)送粉管8與同軸送 粉頭5的四個(gè)粉末入口 503相連；激光束保護(hù)筒1與調(diào)節(jié)裝置4上的保護(hù) 筒法蘭螺紋連接，調(diào)節(jié)裝置4的上筒體法蘭又與同軸送粉頭5的上筒體螺 紋連接。激光從激光器射出經(jīng)反射進(jìn)入激光束保護(hù)筒l，從內(nèi)錐筒515底端 射出。金屬粉末從送粉器吹出，經(jīng)由送粉管6、可調(diào)送粉管201、減壓器裝 置2、送粉管7、分粉器3、送粉管8、粉末通道514，最后從外錐筒513底 端吹出，在激光束焦點(diǎn)形成熔池。減壓裝置2由可調(diào)送粉管201、旋轉(zhuǎn)螺帽202、上環(huán)203、外套筒204、 下環(huán)206、支架208、托板209、下蓋210、上蓋212和錐形體214組成(見(jiàn) 圖2)。旋轉(zhuǎn)螺帽202和上蓋212上均開(kāi)有半環(huán)形孔213;錐形體214上開(kāi) 有四個(gè)均布的通口 205、外套筒204上開(kāi)有清理粉塵的氣體入口 211，下蓋 210和托板209上開(kāi)有清理粉塵的氣體出口 207?？烧{(diào)送粉管201與送粉器 相連，旋轉(zhuǎn)螺帽202與上蓋212通過(guò)螺紋連接，上蓋212通過(guò)凸臺(tái)與外套 筒204連接在一起，下蓋210通過(guò)凸臺(tái)與外套筒204連接在一起的，下環(huán) 206通過(guò)臺(tái)階裝配在下蓋210的孔中，托板209與支架208通過(guò)螺栓連接， 支架208與防護(hù)筒1通過(guò)擰緊螺栓連接，上環(huán)203裝配在上蓋212的環(huán)形 槽內(nèi)，錐形體214與上環(huán)203、下環(huán)206粘結(jié)在一起。在使用時(shí)，旋轉(zhuǎn)可調(diào)
送粉管201，可調(diào)節(jié)其下端與錐形體214內(nèi)壁之間、與下環(huán)206內(nèi)孔之間的 間隙，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)螺帽202，改變旋轉(zhuǎn)螺帽202與上蓋212之間的相對(duì)位 置，調(diào)節(jié)半環(huán)形孔213的開(kāi)通大小，釋放出一部分載粉氣體，可調(diào)節(jié)送粉 壓力。過(guò)細(xì)粉塵隨著釋放的氣體經(jīng)過(guò)通口 205吹到錐形體214夕卜，落入下 環(huán)206與外套筒204之間，粉塵過(guò)多時(shí)可用氣體通過(guò)入口 211將其吹出出 口 207。分粉器3由上體302、墊圈303、下體304組成(見(jiàn)圖3)。上體302與 下體304通過(guò)螺紋連接，上體302上的粉末入口 301用塑料管與減壓器2 的出口相連，下體304上的粉末出口 305與同軸送粉頭5上的粉末入口 503 通過(guò)塑料管相連。在使用時(shí)，粉末在上體302的錐形腔和下體304的分流 錐體的共同作用下均勻分流到下體304的四個(gè)錐形粉道內(nèi)，將一路送粉均 勻分成四路。根據(jù)粉末性質(zhì)、細(xì)度、送粉量不同，可以更換具有不同角度 錐形腔的上體302。調(diào)節(jié)裝置4 (見(jiàn)圖4)由上筒體連接法蘭406、四個(gè)壓緊上筒體連接法 蘭的螺釘402、調(diào)整帽403、四個(gè)垂直調(diào)節(jié)螺釘404、四個(gè)水平調(diào)節(jié)螺釘405、 防護(hù)筒連接法蘭401所組成。激光束保護(hù)筒1與防護(hù)筒連接法蘭401通過(guò) 螺紋連接，調(diào)整帽403與防護(hù)筒連接法蘭401通過(guò)螺紋連接，上筒體連接 法蘭406與上筒體501通過(guò)螺紋連接。在使用時(shí)，調(diào)節(jié)四個(gè)水平調(diào)節(jié)螺釘 405，可使上筒體連接法蘭406在水平方向移動(dòng)位置；調(diào)節(jié)四個(gè)垂直調(diào)節(jié)螺 釘404，可使上筒體連接法蘭406與上筒體501—起改變角度；最終實(shí)現(xiàn)粉 束軸線(xiàn)與激光束軸線(xiàn)同軸。送粉頭5 (見(jiàn)圖5)由上筒體501、下筒體502、套筒505、保護(hù)氣體導(dǎo) 向頭508、外錐筒噴頭510、外錐筒513、內(nèi)錐筒515組成。其結(jié)構(gòu)特征在 于上筒體501、下筒體502及內(nèi)錐筒515共同構(gòu)成了光路通道516，內(nèi)錐筒 515和外錐筒513構(gòu)成粉末通道514，外錐筒513和套筒505構(gòu)成冷卻水通 道511，外錐筒噴頭510及保護(hù)氣體導(dǎo)向頭508構(gòu)成保護(hù)氣體通道509。內(nèi) 錐筒515凸臺(tái)上均勻開(kāi)有四個(gè)傾斜孔503作為粉路通道514的進(jìn)粉口；套 筒505上開(kāi)有兩個(gè)孔作為冷卻水進(jìn)水口 512、出水口 506;外錐筒513上開(kāi)
有環(huán)形槽作為保護(hù)氣體的腔體，并開(kāi)有與環(huán)形槽相通的保護(hù)氣體入口 507。 上筒體501與激光束防護(hù)筒連接法蘭406通過(guò)螺紋連接，下筒體502與上 筒體501通過(guò)螺紋連接，內(nèi)錐筒515與下筒體502通過(guò)螺紋連接，外錐筒 513與內(nèi)錐筒515通過(guò)螺釘連接,套筒505與外錐筒513焊接形成冷卻水腔， 外錐筒噴頭510及保護(hù)氣導(dǎo)向頭508均與外錐筒513通過(guò)螺紋連接。光路 通道、粉路通道、保護(hù)氣體通道在一個(gè)軸線(xiàn)上，送粉頭也稱(chēng)為同軸送粉頭。調(diào)節(jié)裝置4的粉束軸線(xiàn)的調(diào)節(jié)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)四個(gè)水平調(diào)節(jié)螺釘405， 使上筒體連接法蘭401在水平方向移動(dòng)位置；可以通過(guò)調(diào)節(jié)四個(gè)垂直調(diào)節(jié) 螺釘404，使上筒體連接法蘭401與上筒體501 —起改變角度；最終實(shí)現(xiàn)粉 束軸線(xiàn)與激光束軸線(xiàn)同軸，使粉末準(zhǔn)確的送入激光熔池。減壓器2的載粉氣體壓力調(diào)節(jié)，可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)螺帽202的位置， 調(diào)節(jié)半環(huán)形孔213的開(kāi)通大小和可調(diào)送粉管201調(diào)節(jié)其下端與下環(huán)206內(nèi) 孔的間隙，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)送粉壓力，使金屬粉末在送粉頭出口處不被吹散； 過(guò)細(xì)粉塵可以通過(guò)窗口 205吹出錐體214，避免過(guò)細(xì)粉塵吸附在送粉管道和 送粉頭上，造成堵塞；沉積在下環(huán)206與外套筒204之間的粉塵，氣體吹 入入口 211將其從出口 207吹出。分粉器3將一路送粉均勻分成四路，送來(lái)的粉末在上體302的錐形腔 和下體304的分流錐體的共同作用下均勻分流到下體304的四個(gè)錐形粉道 內(nèi)，實(shí)現(xiàn)將一路送粉均勻分成四路，可使送入同軸送粉頭的各路粉量均勻。同軸送粉頭采用四路與送粉通道平行的粉末入口 503,避免入口處積 粉。同軸送粉頭的上筒體501可以更換，對(duì)于不同焦距的聚焦鏡只需更換 相應(yīng)的上筒體。同軸送粉頭的外錐筒噴頭510及保護(hù)氣體導(dǎo)向頭508在燒 損后可以更換，避免錐筒的整體更換。同軸送粉頭的外錐筒內(nèi)壁上部錐度為60。下部錐度為45。靠近進(jìn)粉口 處通道截面比下部通道截面大，使粉末進(jìn)入送粉通道后有充分的彌散空間。冷卻水腔體511靠近激光反射較強(qiáng)的下部，可以同時(shí)冷卻外錐體噴頭 和保護(hù)氣體導(dǎo)向頭，確保了同軸送粉頭關(guān)鍵部件的有效冷卻。
權(quán)利要求
1.一種同軸送粉裝置，包括激光束保護(hù)筒(1)、減壓器(2)、分粉器(3)、調(diào)節(jié)裝置(4)和同軸送粉頭(5)，其特征在是減壓器(2)用支架(208)固定在激光束保護(hù)筒(1)上，送粉管(6)與減壓器(2)的可調(diào)送粉管(201)連通，減壓器(2)下端粉末出口通過(guò)送粉管(7)與分粉器(3)上端的粉末入口(301)相連，分粉器(3)下端分出四路粉末出口通過(guò)送粉管(8)與同軸送粉頭(5)的四個(gè)粉末入口(503)相連；激光束保護(hù)筒(1)與調(diào)節(jié)裝置(4)上的保護(hù)筒法蘭螺紋連接，調(diào)節(jié)裝置(4)的上筒體法蘭又與同軸送粉頭(5)的上筒體螺紋連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸送粉裝置，其特征是所述減壓器(2)的 旋轉(zhuǎn)螺帽(202)與上蓋(212)通過(guò)螺紋連接，外套筒(204)通過(guò)凸臺(tái)分別與上 蓋(212)和下蓋(210)連接在一起；上環(huán)(203)裝配在上蓋(212)的環(huán)形槽內(nèi)， 下環(huán)(206)通過(guò)臺(tái)階裝配在下蓋(210)的孔中，錐形體(214)分別與上環(huán)(203) 的下端和下環(huán)(206)的上端連接在一起，可調(diào)送粉管(201)與上蓋(212)中心 孔螺紋連接，并置于旋轉(zhuǎn)螺帽(202)、上蓋(212)、錐形體(214)、上環(huán)(203) 和下環(huán)(206)形成的腔體之中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述同軸送粉裝置，其特征是旋轉(zhuǎn)螺帽(202)和上 蓋(212)開(kāi)有相同的等半徑半環(huán)形通槽(213)，下蓋(210)和托板(209)上開(kāi) 有氣體出口 (207)，外套筒(204)上開(kāi)氣體入口 (211)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)節(jié)載粉氣體壓力的減壓器(2)，其特征是 所述錐形體(214)為中空呈倒錐形錐臺(tái)，上開(kāi)有四個(gè)均布倒梯形通口(205)， 通口 (205)底面傾斜至錐形體底部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸送粉裝置，其特征是所述分粉器(3) 帶有錐形腔的上體(302)與帶有分流錐體和四個(gè)錐形粉道的下體(304)通過(guò) 螺紋連接，上體(302)外表面呈圓柱形，中心通孔為帶螺紋的粉末入口 (301)，粉末入口(301)下為錐臺(tái)形空腔，上體(302)內(nèi)部的錐臺(tái)形空腔的錐 度6=20。 90° 。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的分粉器，其特征是下體(304)外表面呈圓柱 形，下體(304)的下部均布四個(gè)帶螺紋的粉末出口(305)，粉末出口(305)與 四個(gè)倒錐臺(tái)形空腔相連通，下體(304)的上部為縱向被四個(gè)圓柱切割后有四 個(gè)豁口突起的錐體。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸送粉裝置，其特征是所述調(diào)節(jié)裝置(4) 的上筒體連接法蘭(406)在保護(hù)筒連接法蘭(401)與調(diào)整帽(403)螺紋連接 形成空腔中；保護(hù)筒連接法蘭(401)上有均勻分布的四個(gè)螺釘(402);調(diào)整 帽(403)上面和側(cè)面上各有均勻分布的四個(gè)垂直調(diào)節(jié)螺釘(404)和水平調(diào)節(jié) 螺釘(405)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的同軸送粉裝置，其特征是所述同軸送粉頭 (5)的上筒體(501)和調(diào)節(jié)裝置(4)用螺紋連接；上筒體(501)、下筒體(502) 及內(nèi)錐筒(515)螺紋連接構(gòu)成了同軸光路通道(516);內(nèi)錐筒(515)和外錐筒 (513)用螺釘(504)連接構(gòu)成粉末通道(514);內(nèi)錐筒(515)凸臺(tái)上均勻開(kāi)有 四個(gè)傾斜的進(jìn)粉口 (503);外錐筒(513)和套筒(505)焊接構(gòu)成冷卻水腔體 (511);套筒上(505)開(kāi)有兩個(gè)孔作為冷卻水進(jìn)水口 (512)和出水口 (506); 外錐筒噴頭(510)和保護(hù)氣體導(dǎo)向頭(508)都用螺紋連接在外錐筒(510)上 構(gòu)成保護(hù)氣體通道(509);外錐筒(513)上開(kāi)有環(huán)形槽作為保護(hù)氣體的腔體， 并開(kāi)有與環(huán)形槽相通的保護(hù)氣體入口 (507)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述同軸送粉裝置，，其特征是外錐筒(513)外部 上呈倒錐臺(tái)形,下呈圓盤(pán)形；外錐筒(20)內(nèi)表面上部的錐度為ci二50。 90 ° ，下部的錐角為3=25° 50° ;外錐筒(513)下部圓盤(pán)開(kāi)有環(huán)形槽，環(huán) 形槽與外錐筒噴頭(510)和保護(hù)氣體導(dǎo)向頭(508)螺紋連接。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述同軸送粉裝置，其特征是內(nèi)錐筒(515)為 帶凸臺(tái)的圓筒呈法蘭形，下部為錐筒，內(nèi)錐筒(515)下端在外錐筒噴頭(510) 和保護(hù)氣體導(dǎo)向頭(508)之上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種同軸送粉裝置，屬于激光加工設(shè)備的配套裝置。其特征是減壓器(2)用支架(208)固定在激光束保護(hù)筒(1)上，送粉管(6)與減壓器(2)的可調(diào)送粉管(201)連通，減壓器(2)下端粉末出口通過(guò)送粉管(7)與分粉器(3)上端的粉末入口(301)相連，分粉器(3)下端分出四路粉末出口通過(guò)送粉管(8)與同軸送粉頭(5)的四個(gè)粉末入口(503)相連；激光束保護(hù)筒(1)與調(diào)節(jié)裝置(4)上的保護(hù)筒法蘭螺紋連接，調(diào)節(jié)裝置(4)的上筒體法蘭又與同軸送粉頭(5)的上筒體螺紋連接。本發(fā)明可調(diào)節(jié)送粉壓力大小，送粉連續(xù)、均勻，從而提高了有效利用率；粉束軸線(xiàn)與激光束軸線(xiàn)重合，使金屬粉末準(zhǔn)確的送入激光熔池，提高了粉末的有效利用率；冷卻水腔體確保同軸送粉頭關(guān)鍵部件的有效冷卻，使其能夠長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定工作。
文檔編號(hào)C23C24/10GK101158040SQ20071018523
公開(kāi)日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2007年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月9日
發(fā)明者咸士玉, 力 尤, 譚天宇, 高士友 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)