一种齿轮箱行星铜环双金属激光熔覆制造装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种齿轮箱行星铜环双金属激光熔覆制造装置，应用在激光熔覆装置领域，其技术方案要点是：一种齿轮箱行星铜环双金属激光熔覆制造装置，包括半导体激光器、六轴机器人以及送粉机，同时还设有油环毛坯工件；所述六轴机器人的末端轴上固定设有用于将所述半导体激光器输出的激光整形匀化为适用于激光熔覆的光斑并将所述送粉机输送的熔覆粉末汇聚于光斑上的激光熔覆头，靠近所述六轴机器人的位置固定设有用于实现所述油环毛坯工件变位与旋转的双轴变位机，所述双轴变位机上固定设有夹持工装，所述油环毛坯工件固定安装于所述夹持工装上；具有的技术效果是：结合力高，无孔隙现象，大大降低了材料的成本，提高了成品率。了成品率。了成品率。

【技术实现步骤摘要】
一种齿轮箱行星铜环双金属激光熔覆制造装置


[0001]本技术涉及激光熔覆装置领域，特别涉及一种齿轮箱行星铜环双金属激光熔覆制造装置。

技术介绍

[0002]风力发电机组中的齿轮箱是一个重要的机械部件，由于机组安装在高山、荒野、海滩、海岛等风口处，工作环境恶劣，加之所处自然环境交通不便，一旦出现故障，修复非常困难，故对其各种配件包括油封、浮动配油环可靠性和使用寿命都提出了比一般机械高得多的要求。目前，油环通常采用铜合金整体铸造或离心铸造，其中，铜合金整体铸造即轴承全部采用铜合金材料，其使得铜合金用量大、加工余量多、制造成本高，而采用离心铸造是将液体铜合金注入高速旋转的铸型内，使金属液做离心运动在基体上铸造一层铜合金的技术，该方式铜合金的接合力差，铸造工艺晶粒粗大，无法满足滑动轴承耐磨、耐腐蚀的性能要求，具有改进的必要。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种齿轮箱行星铜环双金属激光熔覆制造装置，其优点是结合力高，无孔隙现象，大大降低了材料的成本，提高了成品率。
[0004]本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种齿轮箱行星铜环双金属激光熔覆制造装置，包括半导体激光器、六轴机器人以及送粉机，同时还设有油环毛坯工件；所述六轴机器人的末端轴上固定设有用于将所述半导体激光器输出的激光整形匀化为适用于激光熔覆的光斑并将所述送粉机输送的熔覆粉末汇聚于光斑上的激光熔覆头，靠近所述六轴机器人的位置固定设有用于实现所述油环毛坯工件变位与旋转的双轴变位机，所述双轴变位机上固定设有夹持工装，所述油环毛坯工件固定安装于所述夹持工装上。
[0005]本技术进一步设置为：所述夹持工装包括固定安装于所述双轴变位机上的调节卡盘以及若干分别固定连接于所述调节卡盘的移动爪上的加长杆，所述加长杆上固定连接有用于实现所述油环毛坯工件的内圈或外圈定位的定位夹爪，所述定位夹爪上固定设有用于抵接所述油环毛坯工件靠近所述调节卡盘的端面的固定块，所述定位夹爪的伸缩端固定设有用于抵接所述油环毛坯工件远离所述调节卡盘的端面，从而实现所述油环毛坯工件侧端压紧固定的压块。
[0006]本技术进一步设置为：所述加长杆沿着所述调节卡盘的轴心线方向均匀间隔开设有若干用于定位安装所述定位夹爪的定位安装孔，所述定位夹爪与所述加长杆之间基于定位销实现定位。
[0007]本技术进一步设置为：所述调节卡盘使用标准国标三爪卡盘，所述加长杆(72)上相邻所述定位安装孔之间的间距为50mm。
[0008]本技术进一步设置为：所述油环毛坯工件使用Q435制成，所述激光熔覆头在
所述油环毛坯工件内外圆表面激光熔覆锡青铜合金粉末形成熔覆层，所述熔覆层的厚度不低于3mm且当所述熔覆层厚度为3mm时，所述熔覆层的剪切强度不低于200MPa。
[0009]本技术进一步设置为：所述半导体激光器的激光波长为900
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1100nm，最高输出功率为10KW，所述送粉机的送粉速率为140
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150g/min，送粉气流量为12
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15L/min，所述激光熔覆头的中心保护气流量为25
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28L/min，熔覆线速度为2
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3m/min，偏移量为5
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6mm，实现所述熔覆层单层厚度为3.0
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3.2mm，送粉气和保护气均使用氩气。
[0010]本技术进一步设置为：齿轮箱行星油环双金属激光熔覆制造装置还设有用于为所述半导体激光器以及所述激光熔覆头提供循环恒温冷却水的水冷机，同时还设有用于控制所述六轴机器人、所述双轴变位机从而调节所述激光熔覆头以及所述油环毛坯工件的运动轨迹的机器人控制系统，所述机器人控制系统还控制所述半导体激光器、所述水冷机以及所述送粉机的开关运行。
[0011]综上所述，本技术具有以下有益效果：
[0012]1.设置油环毛坯工件使用Q435材料制成并通过激光熔覆工艺在油环毛坯工件的内外圆表面熔覆一层厚度不低于3mm的锡青铜合金熔覆层，实现双金属激光熔覆制造，由于锡青铜合金与Q435为冶金结合，提高了双金属之间的结合力，无孔隙现象，并且基体使用Q435材料也可以大大降低材料的使用成本，同时有利于提升成品率；
[0013]2.夹持工装通过在加长杆上设置定位夹爪并且在定位夹爪上分别设有用于抵接油环毛坯工件的两端面的固定块与压块，通过侧面压紧的方式避免在激光熔覆过程中由于热量积累而导致油环的径向膨胀而导致工件松落的问题，保证了油环在激光熔覆过程中的夹紧稳定，同时在加长杆上沿着调节卡盘的轴心线方向均匀间隔开设若干定位安装孔并设置定位夹爪与加长杆之间基于定位销实现定位，从而增加了夹持工装的夹持范围，提升了油环毛坯工件的适配性。
附图说明
[0014]图1是本实施例的整体的结构示意图；
[0015]图2是本实施例的夹持工装的结构示意图；
[0016]图3是本实施例的夹持工装的结构侧视图；
[0017]图4是本实施例的夹持工装的结构俯视图。
[0018]附图标记：1、半导体激光器；2、激光熔覆头；3、水冷机；4、六轴机器人；5、机器人控制系统；6、双轴变位机；7、夹持工装；71、调节卡盘；72、加长杆；73、定位夹爪；74、固定块；75、压块；76、定位安装孔；8、油环毛坯工件；9、送粉机。
具体实施方式
[0019]以下结合附图对本技术作进一步详细说明。
[0020]实施例1：
[0021]参考图1，一种齿轮箱行星铜环双金属激光熔覆制造装置，包括分别固定安装在水平地面上的半导体激光器1、六轴机器人4以及送粉机9，同时还设有油环毛坯工件8，在六轴机器人4的末端轴上固定设有用于将半导体激光器1输出的激光整形匀化为适用于激光熔覆的光斑并将送粉机9输送的熔覆粉末汇聚于光斑上的激光熔覆头2，同时在靠近六轴机器
人4的位置固定设有用于实现油环毛坯工件8变位与旋转的双轴变位机6，在双轴变位机6上固定设有夹持工装7，油环毛坯工件8固定安装在夹持工装7上，双轴变位机6通过控制夹持工装7运动从而实现带动固定安装在夹持工装7上油环毛坯工件8进行变位和旋转，同时六轴机器人4能够带动激光熔覆头2进行位置的调节从而实现在油环毛坯工件8上进行熔覆的要求，同时还设有用于为半导体激光器1以及激光熔覆头2提供循环恒温冷却水的水冷机3，同时还设有用于控制六轴机器人4、双轴变位机6从而调节激光熔覆头2以及油环毛坯工件8的运动轨迹的机器人控制系统5，机器人控制系统5还控制半导体激光器1、水冷机3以及送粉机9的开关运行。
[0022]参考图1至图4，具体的，夹持工装7包括固定安装在双轴变位机6上的调节卡盘71以及若干分别固定连接在调节卡盘71的移动爪上的加长杆72，调节卡盘71使用标准国标三爪卡盘，加长杆72呈长条状构造，加长杆72沿着长边方向的中心线经过调节卡盘71的圆心，在加长杆72上固定连接有用于实现油本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种齿轮箱行星铜环双金属激光熔覆制造装置，包括半导体激光器(1)、六轴机器人(4)以及送粉机(9)，同时还设有油环毛坯工件(8)；其特征在于，所述六轴机器人(4)的末端轴上固定设有用于将所述半导体激光器(1)输出的激光整形匀化为适用于激光熔覆的光斑并将所述送粉机(9)输送的熔覆粉末汇聚于光斑上的激光熔覆头(2)，靠近所述六轴机器人(4)的位置固定设有用于实现所述油环毛坯工件(8)变位与旋转的双轴变位机(6)，所述双轴变位机(6)上固定设有夹持工装(7)，所述油环毛坯工件(8)固定安装于所述夹持工装(7)上。2.根据权利要求1所述的一种齿轮箱行星铜环双金属激光熔覆制造装置，其特征在于，所述夹持工装(7)包括固定安装于所述双轴变位机(6)上的调节卡盘(71)以及若干分别固定连接于所述调节卡盘(71)的移动爪上的加长杆(72)，所述加长杆(72)上固定连接有用于实现所述油环毛坯工件(8)的内圈或外圈定位的定位夹爪(73)，所述定位夹爪(73)上固定设有用于抵接所述油环毛坯工件(8)靠近所述调节卡盘(71)的端面的固定块(74)，所述定位夹爪(73)的伸缩端固定设有用于抵接所述油环毛坯工件(8)远离所述调节卡盘(71)的端面，从而实现所述油环毛坯工件(8)侧端压紧固定的压块(75)。3.根据权利要求2所述的一种齿轮箱行星铜环双金属激光熔覆制造装置，其特征在于，所述加长杆(72)沿着所述调节卡盘(71)的轴心线方向均匀间隔开设有若干用于定位安装所述定位夹爪(73)的定位安装孔(76)，所述定位夹爪(73)与所述加长杆(72)之间基于定位销实现定位。4.根据权利要求3所述的一种齿轮箱行星铜环双金属激光熔覆制造装置，其特征在于，所述调节卡盘(71)使用标准国标...

【专利技术属性】
技术研发人员：农光壹，刘江川，谭长伟，林培晨，
申请(专利权)人：江苏智远激光装备科技有限公司，
类型：新型
国别省市：