CN109280918A - 一种适用于激光再制造的自重式定量供粉装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于激光再制造的自重式定量供粉装置，包括本体、驱动机构、粉桶、送粉盘，本体设有回转腔，以及贯穿该回转腔顶面的进粉孔和贯穿该回转腔底面的出粉孔，进粉孔和出粉孔均偏离回转腔的中轴线，且二者上下错开；粉桶设置在本体上，且其底端的落粉口接通所述进粉孔；送粉盘可绕其轴线转动地设置在回转腔内，并由设置在本体上的驱动机构驱动旋转；送粉盘沿其周向分布有若干送粉结构，各送粉结构的上端分别为进粉端，各送粉结构的下端分别为出粉端，各送粉结构分别通过随送粉盘转动使其进粉端与所述进粉孔上下相对，或使其出粉端与所述出粉孔上下相对。本发明能够实现定量提供粉末，且供粉稳定，能够降低热交换，提高粉末利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种供粉装置，特别是涉及一种适用于激光再制造的自重式定量供粉装置。
背景技术
激光熔覆，亦称为激光包覆或激光熔敷，是一种被广泛应用的表面改性技术。在成型过程中，激光以一定的功率打在基材上，基材瞬间由固态熔化为高温液态熔池；粉末状材料添加到熔池，在高温下快速熔化并与基材熔池混合；激光扫过以后，熔池在环境温度作用下急速冷却形成新的冶金层。该方法相比于对焊、喷涂、电镀和气相沉淀等其他表面改性技术有稀释度小、组织致密、可用材料范围广等特点。目前所使用的供粉装置大都为载气式，惰性气体在适当的压力下将粉末吹进熔池，这种供粉装置存在以下问题：首先，粉末供给较难定量；其次，如果粉末粒度过小，长距离的运输管造成的压差会导致供粉不稳定；第三，载气送粉的同时，气体与熔池表面进行热交换，加速表面凝固，使得粉末未熔便粘在熔池表面，降低粉末的利用率。
因此，本发明致力于提供一种能够定量提供粉末并且改善供粉不稳定、降低热交换以提高粉末利用率的高效供粉装置。
发明内容
本发明提供了一种适用于激光再制造的自重式定量供粉装置，其克服了现有技术适用于激光再制造的载气式供粉装置所存在的不足之处。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于激光再制造的自重式定量供粉装置，包括本体、驱动机构、粉桶、送粉盘，本体设有回转腔，以及贯穿该回转腔顶面的进粉孔和贯穿该回转腔底面的出粉孔，进粉孔和出粉孔均偏离回转腔的中轴线，且二者上下错开；粉桶设置在本体上，且其底端的落粉口接通所述进粉孔；送粉盘可绕其轴线转动地设置在回转腔内，并由设置在本体上的驱动机构驱动旋转；送粉盘沿其周向分布有若干送粉结构，各送粉结构的上端分别为进粉端，各送粉结构的下端分别为出粉端，各送粉结构分别通过随送粉盘转动使其进粉端与所述进粉孔上下相对，或使其出粉端与所述出粉孔上下相对。
进一步的，所述送粉盘通过其中心位置设置的转轴安装在所述回转腔内，该转轴局部位于所述回转腔外，并连接所述驱动机构。
进一步的，所述驱动机构包括电机、控制板，电机与控制板电连接，且电机的输出轴通过传动组件与所述送粉盘的转轴传动连接。
进一步的，所述传动组件为齿轮传动组件或联轴器。
进一步的，所述本体包括装配主体、保护盖，装配主体设有一回转槽和所述出粉孔，保护盖盖接在回转槽顶部，且二者配合形成所述回转腔；所述进粉孔设置在保护盖上，该保护盖中部还设有供所述转轴穿过的通孔；所述驱动机构、粉桶设置在装配主体上，所述转轴的两端分别转动连接于所述装配主体。
进一步的，所述回转槽的内壁顶部沿周向分布有若干定位块，所述保护盖底面沿周向分布有若干定位槽，定位块与定位槽一一卡接配合。
进一步的，所述转轴上设有用于限制所述保护盖上窜的限位环，该限位环配合在所述保护盖顶面之上。
进一步的，所述送粉结构为上下贯通的送粉孔或设在所述送粉盘外周并上下贯通的送粉槽。
进一步的，所述本体安装在激光头上，所述出粉孔连接有送粉管。
进一步的，所述送粉管为铜管。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明包括所述本体、驱动机构、粉桶、送粉盘，利用送粉盘的转速及送粉结构的既定尺寸实现定量提供粉末，且供粉稳定，能够降低热交换，提高粉末利用率。
2、整体结构简单、安装简便、成本低。
3、可直接安装在激光头上，随激光头运动实现供粉，大大提高供粉效率。送粉管采用铜管送粉，铜管散热性较佳，不易受热变形，从而提高送粉管的使用寿命。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种适用于激光再制造的自重式定量供粉装置不局限于实施例。
附图说明
图1是本发明的立体构造示意图；
图2是本发明的剖视图；
图3是本发明的送粉盘的结构示意图；
图4是本发明的转轴(成型有从动齿轮和限位环)的结构示意图；
图5是本发明的装配主体的局部结构示意图；
图6是本发明的保护盖的结构示意图；
图7是本发明的电机固定架的结构示意图。
具体实施方式
实施例，请参见图1-图7所示，本发明的一种适用于激光再制造的自重式定量供粉装置，包括本体、驱动机构、粉桶3、送粉盘7，本体设有回转腔15，以及贯穿该回转腔15顶面的进粉孔21和贯穿该回转腔15底面的出粉孔131，进粉孔21和出粉孔131均偏离回转腔15的中轴线，且二者上下错开；粉桶3设置在本体上，且其底端的落粉口接通所述进粉孔；送粉盘7可绕其轴线转动地设置在回转腔15内，并由设置在本体上的驱动机构驱动旋转。送粉盘7沿其周向均匀分布有若干送粉结构，各送粉结构的上端分别进粉端，各送粉结构的下端分别为出粉端，各送粉结构分别通过随送粉盘7转动使其进粉端与所述进粉孔21上下相对，或使其出粉端与所述出粉孔上下相对。当送粉结构的进粉端与进粉孔21上下相对时，粉桶3中的粉料可通过进粉孔21落入送粉结构中；当送料结构的出粉端与出粉孔131上下相对时，落入送粉结构中的粉料可通过出粉孔131下落。反之，当送粉结构的进粉端与进粉孔21上下错开时，进粉孔21被送粉盘7封堵；当送料结构的出粉端与出粉孔131上下错开时，出粉孔131被送粉盘7封堵。所述粉料具有一定的粒度，其流动性较好，落入送粉结构中的粉料可随送料结构移动至出粉孔131处。
本实施例中，所述送粉结构为设在所述送粉盘7外周并上下贯通的送粉槽71，但不局限于此，例如，所述送粉结构也可以是上下贯通的送粉孔。送粉结构(即送粉槽71)的数量为八个，但不局限于此。送粉结构的数量越多，本发明的送粉连续性越好。
本实施例中，所述送粉盘7通过其中心位置设置的转轴5安装于所述本体。具体，所述送粉盘7的中心位置设有键轴孔72，所述转轴5的下部为键轴53，键轴53穿插于键轴孔72。转轴5局部位于所述回转腔15外，并连接所述驱动机构。所述驱动机构包括电机8、控制板4，电机8与控制板4电连接，且电机8的输出轴通过传动组件与所述送粉盘7的转轴5传动连接。所述传动组件为齿轮传动组件，但不局限于此，例如，所述传动组件也可以是联轴器等。所述齿轮传动组件包括主动齿轮6和从动齿轮51，主动齿轮6设置在电机8的输出轴上，从动齿轮51设置在送粉盘7的转轴5上。
本实施例中，所述本体包括装配主体1、保护盖2，装配主体1设有一回转槽132和所述出粉孔131，保护盖2盖接在回转槽132顶部，且二者配合形成所述回转腔15；所述进粉孔21设置在保护盖2上，该保护盖2中部还设有供所述转轴5穿过的通孔22。所述电机8、控制板4、粉桶3设置在装配主体1上，所述转轴5的两端分别转动连接于所述装配主体1。
本实施例中，所述回转槽132的内壁顶部沿周向分布有若干定位块133，所述保护盖2底面沿周向分布有若干定位槽23，定位块133与定位槽23一一卡接配合。此外，所述转轴5上设有用于限制所述保护盖2上窜的限位环52，该限位环52配合在所述保护盖2顶面之上。
本实施例中，所述装配主体1包括连接臂11和设置在该连接臂11上部的上板体12、设置在该连接臂11下部的下板体13，所述控制板4、粉桶3安装在上板体12上，具体，上板体12设有与粉桶3外径适配并可供粉桶3穿插的定位孔。所述粉桶3底部呈上宽下窄的锥形结构，可对粉料进行导向和提高粉料的落料速度。下板体13设有所述回转槽132和出粉孔131。连接臂11内侧面安装有一类似Y字形的固定架14，所述电机8即安装在该固定架14上，且电机8的输出轴向下。所述转轴5的顶端通过一轴承(图中未体现)安装在所述固定架14上设置的安装孔141，所述转轴5的底端通过另一轴承(图中未体现)安装于所述回转槽132底端开设的安装槽134中。所述装配主体1的结构不局限于本实施例。
本实施例中，所述装配主体1通过其连接臂11安装在激光头上，所述出粉孔131连接有送粉管(图中未体现)，该送粉管为铜管，铜管的散热性能较佳，不易受热变形。如此，整个供粉装置可随激光头运动实现供粉，大大提高供粉效率。
本实施例中，所述进粉孔21和出粉孔131的错位角度为90°，但不局限于此。进粉孔21和出粉孔131错位分布，配合送粉盘转动速度控制和多个送粉结构(即送粉槽)的设计，使落入送粉槽的粉料每次都落光，送粉量稳定、连续性好。
本发明的一种适用于激光再制造的自重式定量供粉装置，工作时，将粉料倒入粉桶3内，通过电机8带动送粉盘7转动，随着送粉盘7转动，粉桶3中的粉料逐渐通过所述进料孔21落入送粉盘7的各个送粉槽71中，且各送粉槽71随送粉盘7转动逐一将落入其中的粉料移送到所述出粉孔131处，最终通过出粉孔131落下，并沿着铜管添加到被激光熔覆的熔池。供粉完毕时，送粉盘7停止转动，出粉孔131停止落粉。由于送粉盘7的转速可控(送粉盘7的转速越快，落入送粉槽71中的粉料越少，出粉孔的出粉流量越小)，且送粉槽71的尺寸既定，因此，本发明可以实现定量供粉，且供粉稳定，能够降低热交换(供粉过程中无气体与熔池表面进行热交换)，提高粉末利用率。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种适用于激光再制造的自重式定量供粉装置，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种适用于激光再制造的自重式定量供粉装置，其特征在于：包括本体、驱动机构、粉桶、送粉盘，本体设有回转腔，以及贯穿该回转腔顶面的进粉孔和贯穿该回转腔底面的出粉孔，进粉孔和出粉孔均偏离回转腔的中轴线，且二者上下错开；粉桶设置在本体上，且其底端的落粉口接通所述进粉孔；送粉盘可绕其轴线转动地设置在回转腔内，并由设置在本体上的驱动机构驱动旋转；送粉盘沿其周向分布有若干送粉结构，各送粉结构的上端分别为进粉端，各送粉结构的下端分别为出粉端，各送粉结构分别通过随送粉盘转动使其进粉端与所述进粉孔上下相对，或使其出粉端与所述出粉孔上下相对。
2.根据权利要求1所述的适用于激光再制造的自重式定量供粉装置，其特征在于：所述送粉盘通过其中心位置设置的转轴安装于所述本体，该转轴局部位于所述回转腔外，并连接所述驱动机构。
3.根据权利要求2所述的适用于激光再制造的自重式定量供粉装置，其特征在于：所述驱动机构包括电机、控制板，电机与控制板电连接，且电机的输出轴通过传动组件与所述送粉盘的转轴传动连接。
4.根据权利要求3所述的适用于激光再制造的自重式定量供粉装置，其特征在于：所述传动组件为齿轮传动组件或联轴器。
5.根据权利要求2所述的适用于激光再制造的自重式定量供粉装置，其特征在于：所述本体包括装配主体、保护盖，装配主体设有一回转槽和所述出粉孔，保护盖盖接在回转槽顶部，且二者配合形成所述回转腔；所述进粉孔设置在保护盖上，该保护盖中部还设有供所述转轴穿过的通孔；所述驱动机构、粉桶设置在装配主体上，所述转轴的两端分别转动连接于所述装配主体。
6.根据权利要求5所述的适用于激光再制造的自重式定量供粉装置，其特征在于：所述回转槽的内壁顶部沿周向分布有若干定位块，所述保护盖底面沿周向分布有若干定位槽，定位块与定位槽一一卡接配合。
7.根据权利要求5或6所述的适用于激光再制造的自重式定量供粉装置，其特征在于：所述转轴上设有用于限制所述保护盖上窜的限位环，该限位环配合在所述保护盖顶面之上。
8.根据权利要求1所述的适用于激光再制造的自重式定量供粉装置，其特征在于：所述送粉结构为上下贯通的送粉孔或设在所述送粉盘外周并上下贯通的送粉槽。
9.根据权利要求1所述的适用于激光再制造的自重式定量供粉装置，其特征在于：所述本体安装在激光头上，所述出粉孔连接有送粉管。
10.根据权利要求9所述的适用于激光再制造的自重式定量供粉装置，其特征在于：所述送粉管为铜管。
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