[发明专利]一种用于超高速激光熔覆的环形同轴送粉装置

权利要求书

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。