[发明专利]一种内孔试验件内壁损伤修复模拟试验装置

说明书

本发明公开了一种内孔试验件内壁损伤修复模拟试验装置，包括工装夹具移动板，所述工装夹具移动板用于固定试验件，工装夹具移动板的四个角设置有4个孔是导向轴孔，所述导向轴的一端固定于工装上板上，导向轴的另一端穿过导向轴孔后固定于工装底板上，所述工装上板和工装底板中间还设置有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠连接第一伺服电机，所述滚珠丝杠包括螺母，所述螺母固定在工装夹具移动板上，所述工装上板上设置有修复工具连接架，所述修复工具连接架连接修复工具，所述工装夹具移动板内安装有转台。该装置模拟准确、结构简单，操作方便、造价便宜，能够实现内孔零部件内壁损伤修复层组织性能的观察测试及修复工艺的优化。

技术领域

本发明属于装备维修技术领域，涉及一种在内孔试验件表面制备热喷涂、堆焊和熔覆修复层的模拟试验装置。

背景技术

柴油机机体、轴承座、发动机缸套等机械设备内孔零部件在使用期内要承受荷载和环境因素的循环反复作用，内壁会逐渐出现腐蚀、磨损和划伤等各种各样的损坏，当其损坏至不符合使用要求时，通常采用喷涂、堆焊、刷镀或激光熔敷等表面工程技术对其进行修复。例如，瑞士Sulzer-Metco公司研制开发的旋转等离子(RotaPlasma)喷涂技术，可以在铝合金气缸内壁上制备金属、陶瓷和复合材料涂层；美国人Martin在1992就曾获得了一种在铝基气缸套内壁沉积铝青铜涂层的新技术；美国人Alfred也在1993获得专利，以电弧为热源在气缸套内壁沉积耐磨涂层。国内，装甲兵工程学院研制的离心雾化喷涂设备，可用于孔径80mm以上的装备内孔零部件损伤修复，沈阳工业大学创新性的改进了传统的热喷涂喷枪，设计了一款内孔型零部件的新型喷涂设备，并采用该喷枪进行工程实践应用，喷涂效果良好。总体来讲，目前内孔试验件损伤修复技术主要是采用等离子焰流、电弧、火焰为热源，以压缩空气作为雾化加速气流的热喷涂技术或堆焊技术，受到粒子加速距离等多个因素影响，修复工艺复杂，造价高，不易推广应用。

近年来，随着装备不断向高速重载方向发展，对修复层的机械性能和表面质量也提出了更高要求，尤其是对关键零件的磨损性能、疲劳性能、腐蚀性能等指标的要求也越来越高。修复质量的好坏与修复技术工艺及其工艺参数息息相关，如果想要探明内孔零件内壁损伤修复层性能的影响因素及规律，以便寻找经济有效的损伤修复方法，首要问题就是要设计开发一套既经济实用又科学合理的模拟试验装置。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种内孔试验件内壁损伤修复模拟试验装置。

为实现以上目的，本发明提供的一种内孔试验件内壁损伤修复模拟试验装置，采用如下技术方案：

一种内孔试验件内壁损伤修复模拟试验装置，其特征在于，包括工装上板、工装底板、四根导向轴和工装夹具移动板，所述工装上板和工装底板之间设置有支撑支柱，所述工装夹具移动板用于固定试验件，工装夹具移动板的四个角设置有4个孔是导向轴孔，所述导向轴的一端通过导向轴固定座固定于工装上板上，导向轴的另一端穿过导向轴孔后固定于工装底板上，所述工装上板和工装底板中间还设置有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠连接第一伺服电机，所述滚珠丝杠包括螺母，所述螺母固定在工装夹具移动板上，所述工装上板上设置有修复工具连接架，所述修复工具连接架连接修复工具，所述工装夹具移动板内安装有转台，所述转台连接减速器，所述减速器连接第二伺服电机。

进一步地，所述内孔试验件内壁损伤修复模拟试验装置，还包括交流电机，所述交流电机的输出端与修复工具连接，所述交流电机的输入端与一变频器相连。本申请通过交流电机、变频器与滚珠丝杠联合实现修复工具运动，将交流电机的旋转运动转化为修复工具的直线运动。

本申请所述转台、减速器和第二伺服电机与工装夹具移动板位置相对固定。所述转台随工装夹具移动板一起上下移动，确保工件平稳旋转，并使工件处于最佳焊接或喷涂位置。

进一步地，所述工装夹具移动板底部设置有顶丝。

优选的，所述试验件通过压块固定于工装夹具移动板。