[发明专利]一种用于超高速激光熔覆的环形同轴送粉装置有效
申请号: | 201910436560.4 | 申请日: | 2019-05-23 |
公开(公告)号: | CN110055528B | 公开(公告)日: | 2020-06-12 |
发明(设计)人: | 李成新;李岩;刘伊;李长久 | 申请(专利权)人: | 西安交通大学 |
主分类号: | C23C24/10 | 分类号: | C23C24/10 |
代理公司: | 北京润泽恒知识产权代理有限公司 11319 | 代理人: | 莎日娜 |
地址: | 710049 陕西省西*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用于 超高速 激光 环形 同轴 装置 | ||
1.一种用于超高速激光熔覆的环形同轴送粉装置,其特征在于,包括:
激光器光学系统,以及自上而下依次连接的顶部部件(1)、中部部件(2)、第一锥形部件(3)和第二锥形部件(4),所述顶部部件(1)、所述中部部件(2)、所述第一锥形部件(3)和所述第二锥形部件(4)的轴心口贯通组成激光腔室(5),其中:
所述顶部部件(1)的轴心口同轴连接所述激光器光学系统,所述顶部部件(1)的上端面设置有多个进粉孔(6),所述进粉孔(6)垂直贯穿所述顶部部件(1);
所述中部部件(2)的上端面与所述顶部部件(1)的下端面组合后形成粉末混合室(7),所述粉末混合室(7)与所述进粉孔(6)相通;在所述粉末混合室(7)与所述中部部件(2)的轴心口之间还设置有一个环形的嵌套部件(8),所述嵌套部件(8)的周向壁面上设置有多个横向进粉通孔(9);
所述第一锥形部件(3)的上端面还开设有多个纵向进粉通孔(10),所述多个纵向进粉通孔(10)沿所述第一锥形部件(3)的轴心口边缘呈环形分布且与所述横向进粉通孔(9)相通;
所述第二锥形部件(4)与所述第一锥形部件(3)组合后构成锥形收缩腔室(11),所述锥形收缩腔室(11)与所述纵向进粉通孔(10)相通,且所述锥形收缩腔室(11)的粉末汇聚焦点与所述激光腔室(5)的激光聚焦点位于同一点;
包括安装于所述第二锥形部件(4)下端的底部部件(15),所述底部部件(15)与所述第二锥形部件(4)组合后构成环形气室(16),所述环形气室(16)的出口高于所述第二锥形部件(4)的下端面;
所述顶部部件(1)、所述中部部件(2)、所述第一锥形部件(3)和所述第二锥形部件(4)的端面上均设置有垂直贯穿本体的通气孔(17),所述顶部部件(1)、所述中部部件(2)、所述第一锥形部件(3)和所述第二锥形部件(4)的通气孔(17)依次相通且通入所述环形气室(16)。
2.根据权利要求1所述的环形同轴送粉装置,其特征在于,所述中部部件(2)的下端面设置有第一环形凹槽(12),所述第一锥形部件(3)的上端面设置有第二环形凹槽(13),所述第一环形凹槽(12)与所述第二环形凹槽(13)组装后构成一级环形水冷腔室;
所述顶部部件(1)和所述中部部件(2)的端面上均设置有注水孔(14),所述顶部部件(1)和所述中部部件(2)的所述注水孔(14)相通且通入所述一级环形水冷腔室。
3.根据权利要求2所述的环形同轴送粉装置,其特征在于,所述顶部部件(1)的下端面设置有密封橡胶圈,所述密封橡胶圈用于使所述注水孔(14)与所述粉末混合室(7)隔离。
4.根据权利要求2所述的环形同轴送粉装置,其特征在于,所述中部部件(2)的下端面还设置两个第一密封环,所述两个第一密封环分别设置在所述第一环形凹槽(12)的两侧,用于使所述一级环形水冷腔室与外界隔离。
5.根据权利要求1所述的环形同轴送粉装置,其特征在于,所述第一锥形部件(3)的上端面设置有第二密封环,下端面设置有第三密封环,所述第二密封环用于隔离所述激光腔室(5)和所述纵向进粉通孔(10);所述第三密封环用于使所述锥形收缩腔室(11)与外界隔离。
6.根据权利要求1所述的环形同轴送粉装置,其特征在于,还包括安装于所述底部部件(15)下端的水冷外壳(18),所述水冷外壳(18)的最低点高于所述第二锥形部件(4)的下端面,且所述水冷外壳(18)与所述底部部件(15)组装后构成二级环形水冷腔室(19);
所述水冷外壳(18)的外壁上设置有进水口(20)和出水口(21),所述进水口(20)和所述出水口(21)分别与所述二级环形水冷腔室(19)相通。
7.根据权利要求6所述的环形同轴送粉装置,其特征在于,所述底部部件(15)的下端面设置有第四密封环,所述水冷外壳(18)的上端面设置有第五密封环,所述第四密封环和所述第五密封环用于使所述二级环形水冷腔室(19)与外界隔离。
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