[发明专利]一种火车轮等离子3D打印再制造设备及方法

摘要

本发明公开了一种火车轮等离子3D打印再制造设备及方法，该设备由监控系统、等离子束流加工系统、对待修复火车轮进行机加工的机加工装置、带动机加工装置移动的三轴移动机构和供待修复火车轮放置的水平打印台组成，等离子束流加工系统由等离子体发生器、打印位置调整装置、供气装置和送粉器组成；监控系统包括水平移动控制器、温度检测单元、距离检测单元、打印距离调节控制器和旋转控制器，温度检测单元与打印距离调节控制器组成温度调控装置；该再制造方法包括步骤：一、火车轮缺陷检测；二、火车轮修复。本发明设计合理、操作简便且效率高、使用效果好，无需密闭成型室，修复过程直接在大气环境下进行，修复后火车轮质量好，修复效率高。

主权项

一种火车轮等离子3D打印再制造设备，其特征在于：由监控系统、等离子束流加工系统、对待修复火车轮进行机加工的机加工装置(27)、带动机加工装置(27)进行移动的三轴移动机构(28)和供待修复火车轮放置的水平打印台组成；所述水平打印台包括水平支撑机构(16)和固定安装在水平支撑机构(16)上且带动所述待修复火车轮绕其轮轴(3‑1)的中心轴线进行旋转的水平旋转机构(4)，所述水平旋转机构(4)位于水平支撑机构(16)上方，所述轮轴(3‑1)呈水平布设且其安装于水平旋转机构(4)上；所述机加工装置(27)安装在三轴移动机构(28)上且其位于水平旋转机构(4)上方；所述等离子束流加工系统由安装有喷头且用于产生等离子束的等离子体发生器、对所述等离子体发生器的位置进行调整的打印位置调整装置、为所述等离子体发生器提供工作气体的供气装置(1)和用于连续向所述等离子体发生器内送入打印材料的送粉器(2)组成，所述等离子体发生器位于水平旋转机构(4)上方；所述供气装置(1)通过供气管(5)与所述等离子体发生器上所开的进气口连接；所述等离子体发生器内设置有供所述粉末流通的粉末流通通道(14)，所述粉末流通通道(14)与所述等离子体发生器内的放电室(13‑4)内部相通且其与所述进气口连通，所述粉末流通通道的外端口为进粉口(22)，所述送粉器(2)的送粉口通过送粉管(6)与进粉口(22)连接；所述打印位置调整装置包括带动所述等离子体发生器在水平面上进行移动的水平移动装置和带动所述等离子体发生器与所述水平移动装置同步移动并相应对所述喷头的出口与轮轴(3‑1)之间的距离进行调节的打印距离调节装置，所述等离子体发生器安装在所述水平移动装置上，且所述水平移动装置安装在所述打印距离调节装置上；所述监控系统包括对所述水平移动装置进行控制的水平移动控制器(24)、对所述等离子束流加工系统在所述待修复火车轮上的加工位置处温度进行实时检测的温度检测单元(9)、对所述喷头的出口与轮轴(3‑1)或水平支撑机构(16)之间的距离进行实时检测的距离检测单元(8)、对所述打印距离调节装置进行控制的打印距离调节控制器(10)、对所述待修复火车轮的轮轴(3‑1)的旋转角度进行实时检测的旋转角度检测单元(26)和对水平旋转机构(4)进行控制的旋转控制器(15)，所述水平移动控制器(24)与所述水平移动装置连接，所述打印距离调节控制器(10)与所述打印距离调节装置连接，所述距离检测单元(8)和温度检测单元(9)均与打印距离调节控制器(10)连接，所述温度检测单元(9)与打印距离调节控制器(10)组成温度调控装置；所述旋转角度检测单元(26)与旋转控制器(15)连接。