一种电机轴激光熔覆装置及熔覆方法与流程

本发明涉及激光熔覆，具体说是一种电机轴激光熔覆装置及熔覆方法。

背景技术：

1、电机轴是电机中的关键组成部分之一，通常也称为转子轴或者电机主轴；它是负责传递电机输出功率的旋转部件，连接电机的转子部分和负载，并将电能转化为机械能；所以电机轴通常需要具备较高的硬度，以抵抗摩擦、磨损和腐蚀等因素对轴表面的损伤；对此，电机轴的表面需要进行特殊处理，如激光熔覆，以提高其硬度、耐磨性和耐腐蚀性能；

2、电机轴的激光熔覆是一种表面处理技术，通过使用高能量密度的激光束将激光头喷射在工件表面的金属粉末熔化，使得熔化的金属材料在轴表面形成一层熔覆层；这种熔覆层能够提高轴表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能；

3、在激光熔覆过程中，激光头喷出的金属粉末会被激光熔化，但是也会存在一小部分金属粉末未能完全熔化；使得未熔化的金属粉末会在激光熔覆过程中扩散到工件表面未加工的部位；一方面未熔化的金属粉末会沉积在工件表面未加工的区域，形成颗粒堆积；这些金属粉末的堆积会在熔覆时，增加熔覆层的厚度，导致熔覆层的厚度不均匀；而且这些堆积的金属粉末也会吸收部分激光能量，从而导致激光无法将熔覆层内的金属粉末全部熔化，进而导致未熔化的粉末残留在熔覆层中；影响熔覆层的质量；另一方面扩散出去的金属粉末因受到激光的热作用，使得金属粉末与周围的氧气发生氧化反应；导致未熔化的金属粉末的表面形成氧化物，而在该部位熔覆时，带有氧化物的金属粉末与熔覆的金属粉末混合受热并熔入熔覆层，从而会降低了熔覆层的质量；

4、鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明提出了一种电机轴激光熔覆装置及熔覆方法，解决了上述技术问题。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种电机轴激光熔覆装置及熔覆方法，本发明通过清洁盘和刷板的配合，使得清洁盘带动刷板对扩散在电机轴待熔覆区域的金属粉末进行清洁，一方面防止金属粉末的堆积，避免了熔覆层厚度的增加，保证熔覆层的厚度均匀性；而且也避免堆积的金属粉末吸收激光的能量，保证激光将熔覆头下方所喷出的金属粉末熔化，减少了未熔化的粉末残留在熔覆层中；另一方面扩散出去的金属粉末因受到激光的热作用而与周围的氧气发生氧化反应；所以对扩散至电机轴表面的金属粉末进行清理，从而避免含有氧化物的金属粉末与熔覆的金属粉末混合并熔入熔覆层，进而提高了熔覆层的质量。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种电机轴激光熔覆装置，包括：

3、机体，所述机体的上端固定安装有固定座；所述固定座的一侧设有导向座；所述导向座通过连接导轨滑动安装在机体上端；所述固定座与导向座相互靠近的一面转动安装有夹具；所述固定座远离夹具的一侧固定安装有驱动电机；所述驱动电机的输出轴与夹具固连；所述机体一侧滑动安装有机门；

4、熔覆头，所述固定座的一侧设有安装架；所述安装架通过电动导轨滑动连接在机体的上端；所述安装架的上端固定安装有液压推杆；所述熔覆头固定安装在液压推杆的下端；所述安装架靠近熔覆头的一侧设有清洁盘；所述清洁盘的一端转动安装在安装架上，另一端安装有刷板；所述安装架一侧固定安装有伺服电机；所述伺服电机用于驱动清洁盘转动。

5、优选的，所述安装架靠近清洁盘的一侧开设有滑槽；所述滑槽内滑动连接有滑杆；所述滑杆远离滑槽的一端与清洁盘固连；所述滑杆表面套设有转环；所述转环与安装架转动连接；所述滑杆表面开设有螺旋槽；所述转环内壁固连有凸起；所述凸起滑连接在螺旋槽内；所述转环外壁固连有齿轮环；所述伺服电机的输出轴固连有蜗杆；所述蜗杆与齿轮环啮合传动。

6、优选的，所述安装架的一侧固连有安装板；所述伺服电机固定连接在安装板的上端；所述安装板内开设有与滑槽连通的空腔；所述空腔内转动连接有排气片；所述排气片与伺服电机的输出轴固连；所述清洁盘表面开设有滑槽连通的气孔。

7、优选的，所述滑杆远离清洁盘的一端开设有与气孔连通的喇叭槽；所述喇叭槽内滑动密封连接有密封塞；所述密封塞与喇叭槽的槽壁之间通过推动弹簧固连；所述喇叭槽的槽底镶嵌有电磁环。

8、优选的，所述清洁盘侧壁开设有与气孔连通的出料口；所述出料口内滑动密封连接有滤网板；所述滑杆表面套设有波纹管；所述波纹管的一端与转环固连；另一端与清洁盘转动连接。

9、优选的，所述清洁盘远离伺服电机的一端开设有凹槽；所述刷板滑动连接在凹槽内；所述刷板与凹槽的槽底之间通过连接弹簧固连。

10、优选的，所述刷板的截面形状设置为羊角状；所述刷板为ptfe材料制成。

11、一种电机轴激光熔覆方法，该方法适用于上述的电机轴激光熔覆装置，该方法的步骤如下：

12、s1：使用者先将滤网板插入出料口内；再将电机轴插入固定座和导向座的夹具内，随后控制导向座和固定座的夹具将电机轴夹紧，再控制电动导轨驱动安装架带动熔覆头至电机轴的上方，随后控制液压推杆推动熔覆头下降至指定位置后，将机门关闭；

13、s2：控制伺服电机驱动转环转动，使得转环通过凸起推动滑杆带动清洁盘靠近电机轴，直至滑杆伸长量最大时，四个刷板与电机轴的表面贴合，此时控制熔覆头和驱动电机同时运行，使驱动电机驱动电机轴转动，而熔覆头熔化的金属粉末在电机轴表面形成螺旋状的熔覆层；

14、s3：当电机轴转动一周后，控制伺服电机运行，使得伺服电机通过蜗杆和齿轮环驱动转环转动，使得转环通过凸起带动滑杆转动，使得滑杆带动清洁盘和刷板对电机轴表面扩散的金属粉末进行清理；清理的同时，驱动电机驱动排气片通过气孔将刷板刮落的金属粉末吸入到出料口；

15、s4：在电机轴熔覆完成后，使用者将机门打开，再将电机轴取出，随后控制安装架移动至机门处，此时使用者拿取收集带至出料口的下方，将滤网板取下，方便使用者将出料口掉出的金属粉末进行收集。

16、本发明的有益效果如下：

17、1.本发明通过清洁盘和刷板的配合，使得清洁盘带动刷板对扩散在电机轴待熔覆区域的金属粉末进行清洁，一方面防止金属粉末的堆积，避免了熔覆层厚度的增加，保证熔覆层的厚度均匀性；而且也避免堆积的金属粉末吸收激光的能量，保证激光将熔覆头下方所喷出的金属粉末熔化，减少了未熔化的粉末残留在熔覆层中；另一方面扩散出去的金属粉末因受到激光的热作用而与周围的氧气发生氧化反应；所以对扩散至电机轴表面的金属粉末进行清理，从而避免含有氧化物的金属粉末与熔覆的金属粉末混合并熔入熔覆层，进而提高了熔覆层的质量。

18、2.本发明通过推动弹簧和电磁环的配合，使得熔覆过程中，电磁环一直处于断电状态，此时密封塞在推动弹簧的推动下伸出喇叭槽，此时气孔通过喇叭槽与滑槽连通，当熔覆完成后，控制电磁环通电并吸附密封塞进入喇叭槽，从而防止进入空腔内的气体将气孔内收集的金属粉末吹出，不仅避免金属粉末散落在机体上，从而降低使用者对机体的清洁难度，进而减少使用者的劳动强度；还防止金属粉末弥散在机体内的空气中，防止弥散到机体内的金属粉末因散出而被使用者吸入，降低金属粉末对使用者造成的危害，进而保证了使用者的工作环境的健康；提高了本发明的实际应用效果。