一种管内激光熔覆强化设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于激光熔覆设备的技术领域，特别是涉及一种管内激光熔覆强化设备。
【背景技术】
[0002]管材被广泛应用于各行各业中，对于许多行业，对管材材质有诸如防腐、耐磨、耐酸碱、抗冲击等各种要求，为达到所要求的性能，目前所采用的方法一是使用特殊材质制造专用管材，如不锈钢、耐酸钢、铜合金等等，另一种方式就是利用表面技术在普通管材内壁进行处理，如喷涂、电镀、衬层、热处理等等，激光熔覆及强化技术，是近几年来发展很快的表面强化技术之一，利用激光可以很方便的在其他材料表面熔覆一层高性能材料，以实现用较低成本获取高性能的产品，也可以通过激光热处理、激光合金化处理等手段改变原始材料的性能，以实现更佳的工作性能，目前激光加工技术已被许多行业所采用，但是目前对能被处理的材料形状限制多多，比如管材内表面，尤其是小口径管或细长管内壁的激光处理还无法实现，因此，激光熔覆设备有待继续创新及完善。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种管内激光熔覆强化设备，解决长期以来小口径管或细长管内壁的激光处理无法实现的问题，增加管内表面处理方式，提高多种管材的性能和适用范围。
[0004]本发明的目的是通过下述技术方案来实现的:
本发明的一种管内激光熔覆强化设备，包括工作台，设在此工作台上的机床床头、机床卡盘和与机床床头相连接的电控装置，所述的工作台上自左向右依次设置一组管材托辊、固定支架和一组滑道立座，所述的一组滑道立座与电动伸缩臂相连接，此电动伸缩臂与管内滑车相连接，此管内滑车与管内激光熔覆器相连接，所述的电动伸缩臂和管内激光熔覆器均与所述的电控装置相连接，所述的电动伸缩臂由固定在所述的固定支架上的直臂驱动电机，与此直臂驱动电机相连接的伸缩直臂，与此伸缩直臂滑动连接的固定直轨道和设在此伸缩直臂上的拖链组合所组成，所述的拖链组合的一端穿过所述的管内滑车与所述的管内激光熔覆器相连接，所述拖链组合的另一端固定在所述的固定支架上，所述的伸缩直臂与所述的管内滑车相连接。
[0005]所述的管内激光熔覆器包括熔覆封闭外壳，与此熔覆封闭外壳相连接的熔覆头，设在此熔覆封闭外壳上的齿轮传动装置、直线驱动装置、光学传感器，设在此熔覆封闭外壳内的激光发射装置、保护气体管组、冷却循环管组和粉料输送管，此粉料输送管穿过此熔覆封闭外壳内腔后弯曲靠接在所述熔覆头外部，所述的熔覆头上设有与所述的保护气体管组相相连通的一组保护气体通孔和与所述激光发射装置相连接的发射中心孔，所述的齿轮传动装置、直线驱动装置、激光发射装置和光学传感器均与所述的电控装置相连接。
[0006]所述的熔覆封闭外壳由固定尾部外壳，与此固定尾部外壳转动连接的中部转动外壳和与此中部转动外壳滑动连接的头部移动外壳所组成，所述的固定尾部外壳由方桶形外壳，与此方桶形外壳相连接的圆筒形外壳和固定在此圆筒形外壳内表面上的凸台圈所组成，所述的中部转动外壳为一端带有凹槽沟圈的直圆筒，所述的移动外壳圆筒段与所述的中部转动外壳的另一端部滑动连接，所述的凸台圈与所述的凹槽沟圈转动连接，所述的头部移动外壳为移动外壳圆筒段和移动外壳方箱段的组合壳体，所述移动外壳方箱段与所述熔覆头相连接，所述的光学传感器设在所述移动外壳方箱段的下表面。
[0007]所述的齿轮传动装置由固定在所述圆筒形外壳上的齿轮驱动电机，通过联轴器与此齿轮驱动电机相连接的驱动齿轮和与此驱动齿轮啮合连接的外齿圈所组成，所述的外齿圈固定在所述的中部转动外壳上，所述的直线驱动装置由固定在所述头部移动外壳上的直线电机，与此直线电机的输出端相连接的随行齿条和与此随行齿条相互扣接的固定齿条所组成，所述的固定齿条固定在所述的中部转动外壳上。
[0008]所述的拖链组合包括拖链本体和通过固定夹固定在此拖链本体上的电缆线组、保护气体软管组、冷却循环软管组和粉料输送软管，所述的电缆线组一端分别与所述的直线电机和齿轮驱动电机相连接、另一端与所述的电控装置相连接，所述的保护气体软管组与所述的保护气体管组相连通，所述的冷却循环软管组与所述的冷却循环管组相连通，所述的粉料输送软管与所述的粉料输送管相连通。
[0009]所述的管内滑车由筒形车体，设在此筒形车体外表面上的管内滚轮组和固定在此筒形车体内的方框架所组成，所述的方桶形外壳与所述的方框架一侧固定连接，所述方框架的另一侧与所述的伸缩直臂固定连接。
[0010]所述的管内滚轮组由固定在所述筒形车体的两端外表面上的两个外圈固定轮架和分别与此两个外圈固定轮架转动连接且均匀分布在外圆周方向的三套摆动对轮所组成，所述的摆动对轮由分别与所述的两个外圈固定轮架转动连接的两个U形摆动轮架，分别设在此两个U形摆动轮架上的两个固定横轴，分别与此两个固定横轴转动连接的两个弹簧座，分别与此两个弹簧座相连接的压缩弹簧和分别通过两个转轴与所述的两个U形摆动轮架转动连接的两个滚轮所组成，所述的固定横轴与所述的转轴相互平行。
[0011]所述的伸缩直臂的横截面为带有凹槽的LJ形结构，所述的拖链组合设在所述伸缩直臂的凹槽内。
[0012]所述的激光发射装置包括设在所述熔覆封闭外壳内的激光光纤接口，与此激光光纤接口相连接的激光水平输出管，与此激光水平输出管相连通的激光垂直输出管，设在所述激光水平输出管内的激光整束镜组，设在所述激光水平输出管端部的光束反射镜，设在所述激光垂直输出管内的保护镜片和与所述激光水平输出管相连接的定位激光发射管所组成，所述的激光垂直输出管设在所述的熔覆头上，所述的定位激光发射管的端头穿过所述移动外壳方箱段的内腔固定在下表面壁板上。
[0013]所述的管材托辊由固定在工作平台上的托辊座和设在此托辊座上的一对托辊所组成，所述的一对托辊为相对所述机床卡盘的中心垂直面对称的两个水平回转轮。
[0014]本发明的优点是:
1)本发明与现有技术相比，可有效实现小直径管和细长管的内壁激光熔覆强化加工工作，具有对各种管路内壁的强化、修补功能；
2)本发明通过更换不同直径的机床卡盘，可适应各种直径管材，通过改变光纤和伸缩直臂的长度，可以对各种长度的管材进行强化处理； 3)本发明可实现现场管道修复或强化作业，并可对直线管路的不拆卸进行处理，对于石油、化工、电力、食品等工业管路的处理具有重大意义。且整套设备结构简单、重量轻；
4)在本发明中采用了水平引入激光的设计，可有效降低熔覆头的径向尺寸，以适应小直径管材内壁的激光处理工作；
5)本发明具有螺旋形连续扫描、轴向单段扫描和径向单段扫描三种工作方式功能，可根据管材的形状、尺寸、现场环境等具体条件灵活选用最佳的加工方式。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的结构立体示意图。
[0016]图2为本发明图1中管内激光熔覆器结构示意图。
[0017]图3为本发明图2的左视图。
[0018]图4为本发明图2的仰视图。
[0019]图5为本发明图1中管内滑车的结构示意图。
[0020]图6为本发明图5的A-A剖视图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图进一步说明本发明的【具体实施方式】。
[0022]如图1所示，本发明一种管内激光熔覆强化设备，包括工作台11，设在此工作台11上的机床床头9、机床卡盘8和与机床床头9相连接的电控装置14，所述的工作台9上自左向右依次设置一组管材托辊、固定支架3和一组滑道立座13，管材