[实用新型]一种激光修复曲轴连杆轴颈的装置

说明书

本实用新型涉及激光熔覆技术领域，公开了一种激光修复曲轴连杆轴颈的装置，包括激光熔覆装置和驱动机构，驱动机构设置为可驱动激光头在X轴、Y轴、Z轴上三轴联动的激光头驱动机构和可驱动曲轴在YZ平面内转动的曲轴驱动机构，利用此装置修复曲轴连杆轴颈的过程中，曲轴转动时激光头能绕曲轴做激光跟随运动，激光加工过程中激光头与曲轴之间的相对扫描速度和相对轴向进给速度不变，其相对运动的轨迹为螺旋线，此激光修复曲轴连杆轴颈的装置结构简单、成本投入低、装夹曲轴简单快速，且利用此装置激光修复后的曲轴表面熔覆层均匀一致。

技术领域

本实用新型涉及激光熔覆技术领域，特别是涉及一种激光修复曲轴连杆轴颈的装置。

背景技术

作为机械传动最重要部件之一的曲轴，由于在工作过程中经常需要承受很大的弯曲与扭转应力，使得轴颈极易产生磨损和疲劳断裂，且破坏的形式主要起源于表面，因此曲轴的表面强化与修复就显得尤为重要。

对曲轴的表面进行强化和修复的方法主要包括：中高频感应淬火、渗氮处理、氮碳共渗、喷丸强化、热喷涂强化和激光强化与熔覆等，然而前五种方法存在主要的确定：虽然能提高耐磨性，但涂层与曲轴结合强度不好，而且由于局部应力集中容易产生裂纹甚至导致涂层剥落，在一定程度上降低了其应用效果。

目前，对曲轴的表面处理大部分采用激光熔覆工艺，由于能量密度高等特点，可以消除熔覆层内的缺陷，且界面结合强度高，但现有的曲轴激光熔覆与表面强化方法也有其致命的缺陷：需要借用曲轴车床或曲轴磨床装夹曲轴，或者制作专用偏心工装夹具，不仅需要投入较大的设备成本，而且曲轴机床的操作需要专业技工，曲轴的装夹质量直接影响修复的曲轴表面熔覆层不均匀进而影响曲轴的强度和寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构简单的激光修复曲轴连杆轴颈的装置，安装调试简单，利用其修复曲轴连杆轴颈能使曲轴表面熔覆层均匀一致进而满足激光修复曲轴连杆轴颈的要求。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种激光修复曲轴连杆轴颈的装置，其包括：激光熔覆装置和驱动机构，所述激光熔覆装置包括激光发生器、与所述激光发生器电性连接的激光头、与所述激光头配合使用的送粉器，所述驱动机构包括激光头驱动机构和曲轴驱动机构，

所述激光头驱动机构包括工作台，所述工作台上开设有X轴方向的第一导轨，所述第一导轨上设有可沿其滑动的立柱，所述立柱上开设有Y轴方向的第二导轨，所述第二导轨上设有可沿其滑动的悬臂，所述悬臂上开设有Z轴方向的第三导轨，所述第三导轨上设有可沿其滑动的激光头装夹部，所述激光头和所述送粉器均固定于所述激光头装夹部，所述激光驱动机构能够驱动所述激光头和所述送粉器在 X轴、Y轴、Z轴上的三轴联动，

所述曲轴驱动机构包括相对设置的床头箱和尾座，所述床头箱内设有电机，电机的输出轴上固定有卡盘，所述尾座上设有曲轴支架，曲轴的两端分别装夹于所述卡盘和所述曲轴支架中且能够在YZ平面内转动，

所述驱动机构还包括数控模块，所述激光头驱动机构和所述曲轴驱动机构均电性连接于所述数控模块。

作为优选方案，所述立柱与所述工作台通过第一丝杠传动连接，所述第一丝杠的丝杆为所述第一导轨，所述第一丝杠的螺母固定于所述立柱上。

作为优选方案，所述所述悬臂与所述立柱通过第二丝杠传动连接，所述第二丝杠的丝杆为所述第二导轨，所述第二丝杠的螺母固定于所述悬臂上。

作为优选方案，所述所述激光装夹部与所述悬臂刚过第三丝杠传动连接，所述第三丝杠的丝杆为所述第三导轨，所述第三丝杠的螺母固定于所述激光头装夹部上。

作为优选方案，所述曲轴支架为旋转套筒或者顶针。

作为优选方案，所述送粉器采用送粉路径与所述激光头发出的激光束同轴的送粉方式。