[发明专利]一种光水同轴的激光冲击强化头

摘要

本发明属于激光冲击强化领域，具体地说是一种光水同轴的激光冲击强化头，包括水喷嘴模块及调焦模块，其中调焦模块的一端与激光冲击强化系统上一级模块相连，调焦模块的另一端与水喷嘴模块的一端连接，水柱由水喷嘴模块的另一端流出；通过调焦模块对聚焦镜焦平面到水喷嘴出口之间的距离进行调节，进而实现水柱长度的调节来匹配不同的工艺需求。本发明通过光水同轴的方式减小现有水约束层施加方式引起的参数波动，提高加工的稳定性和灵活性。利用光束从水面射入空气时的全反射实现激光束的约束和整形。利用水的动能加强水约束层的约束效果。通过上述三个方面提高激光冲击强化的效果，降低其实施自动化、工厂化生产的难度。

主权项

一种光水同轴的激光冲击强化头，其特征在于：包括水喷嘴模块及调焦模块，其中调焦模块的一端与激光冲击强化系统上一级模块相连，调焦模块的另一端与水喷嘴模块的一端连接，水柱（32）由水喷嘴模块的另一端流出；所述调焦模块包括旋钮（5）、外壳（6）、轴承座（7）、旋转螺母（15）、聚焦镜座（16）及聚焦镜（30），外壳（6）与轴承座（7）相连、形成内部中空结构，旋转螺母（15）可转动地安装在外壳（6）及轴承座（7）连接成的内部空间中，所述聚焦镜座（16）可上下往复移动地连接于旋转螺母（15）内，在聚焦镜座（16）上设有聚焦镜（30）；所述旋钮（5）位于外壳（6）的外部、通过传动机构与旋转螺母（15）相连；所述水喷嘴模块包括下保护镜座（9）、水喷嘴（10）、下保护镜片（21）及进水管（11），下保护镜座（9）的一端与调焦模块中的轴承座（7）相连，另一端设有下保护镜片（21），水喷嘴（10）与下保护镜座（9）螺纹连接，在水喷嘴（10）的内壁与下保护镜座（9）另一端之间形成与光腔分隔的水腔，水喷嘴（10）的侧壁上设有进水管（11），底部开有出口（22），由出口（22）喷出的水柱（32）与光束同轴。