[发明专利]一种齿轮修复装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种齿轮修复装置。

背景技术

目前，大多数齿轮由于载荷过大以及不正确的操作引起损坏，国内的厂家 一般有三种选择：一是发往原产地维修；二是报废重新买新产品；三用传统的 堆焊工艺修补。如果选择一、二种方式，不仅运输时间比较长，增加成本，还 减少生产量。选择三会在一定程度上解决些问题，但风险是很大。因为传统的 堆焊一般是指火电焊和氩弧焊等，它们自身就存在难以避免的焊接缺陷问题： 所谓焊接缺陷，就是使焊接接头金属性能变坏。焊接缺陷可分为外部缺陷与内 部缺陷两大类。外部缺陷主要包括焊缝外形尺寸不符合要求，存在，并且会出 现咬边、弧坑、表面气孔，严重时，会出现咬边、烧穿等，这些缺陷的存在， 影响结构的安全使用。内部缺陷主要体现为焊缝接头内部缺陷，焊缝接头内部 缺陷以裂纹、未焊透、夹渣、未熔合、气孔、接头金属组织缺陷的形成表现出 来，它们会严重降低焊缝的承载能力。

由于齿轮的工作环境是十分恶劣的.传统的堆焊的这些焊接缺陷必会给厂 家带来巨大的风险。花了大量的金钱和精力，不但齿轮没有修好，反而还会对 设备和操作员的生命健康带来巨大的威胁。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种齿轮激光修复工艺，该工艺不仅可 以有效的减少因热效应给齿轮整体带来的整体退火和焊接缺陷使堆焊组织和刀 体结合不牢等问题，而且还可以为齿轮提供新合金组织，使齿轮的整体的性能 得到良好的改善，提高盘齿轮的耐磨、抗冲击、耐腐等性能的齿轮修复装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种齿轮修复装置，包括一夹紧装 置、托架和底座，底座的边缘上端安装有一立柱，所述立柱的上端位于立柱右 侧面设有一悬臂，所述悬臂的呈左高右低的倾斜结构，悬臂的末端设有一支撑 柱，所述支撑柱与悬臂间垂直，支撑柱的底部与底座上端面连接，位于悬臂中 间处设有一升降光头，所述升降光头包括活动连接在悬臂上的支架，支架的下 端面安装有调整套筒，所述调整套筒的下端安装有遮光部件，所述升降光头的 正下方底座上安装有一工作台，所述工作台凸起于底座上端，所述工作台的侧 部设置有夹紧装置，所述工作台底部与底座之间设置有可移动装置。

作为优选的技术方案，所述夹紧装置包括设置在工作台相对两侧的尾架和 偏心夹具，所述偏心夹具的一端安装一连杆，所述偏心夹具通过连杆活动安装 于立柱上，偏心夹具与尾架相对设置。

作为优选的技术方案，所述支架内自上而下依次安装有一反射镜和一聚焦 镜，所述聚焦镜位于调整套筒的上端，所述支架的下部安装有送粉调节装置， 送粉管与送粉调节装置连接。

一种齿轮激光修复工艺，主要包含以下工序：

步骤一、选用合适的高效激光发生器和齿轮修复装置；

步骤二、将受损的齿轮体放置到工作台上，并通过夹紧装置和卡盘将齿轮 固定，保证齿轮的受损部位面朝上，同时，将送粉管与送粉装置连接；

步骤三、开启高效激光发生器，并低功率预热10min后，使激光束通过升 降光头的导光，发射到齿轮上；

步骤四、通过调整升降光头在悬臂左右的位置、工作台的前后位置以及升 降光头的上下位置，保证激光束的位置和光斑大小符合加工要求，也保证送粉 管的管口位置始终对准激光束与齿轮表面作用形成的熔池位置；

步骤五、调节激光器的功率和调节送粉器的送粉量，直到在光滑的熔层表 面出现少量的合金粉；

步骤六、合金粉末在熔池中堆积，将齿轮体的受损部位修复，修复完成后， 采用磨床精磨，回复齿轮原有的几何尺寸。

作为优选的技术方案，所述高效激光发生器为3KW横流CO2激光器，其所 发出波长为10.6μm的激光。

作为优选的技术方案，所述合金粉末为镍基合金粉末；氮气为纯度为99.99％ 的高纯氮气。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明充分利用3KW横流CO2 横流激光器发出的高功率密度的激光，结合镍基合金粉末，在氮气的保护下对 齿轮刀体损伤部位进行修复，达到冶金结合的目的。

由于采用激光熔覆工艺可以达到较高的硬度、较高的耐磨性能、耐腐蚀、 耐高温抗冲击的能力，熔覆层与基体是冶金结合的，提供新合金组织，故结合 牢固，不易脱落，可靠性远高于传统的火电焊工艺，同时避免了火电焊工艺造 成的内部缺陷，大大的提升刀体的使用寿命，降低成本。