高参数垃圾焚烧锅炉膜式水冷壁用光纤激光双轨熔覆设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111560609A(43)申请公布日2020.08.21(21)申请号202010220608.0(22)申请日2020.03.25(71)申请人熔创金属表面科技（常州）有限公司地址213164江苏省常州市武进区常武中路18号常州科教城中科创业中心A2-501(72)发明人葛源郑春园戴凌杰(51)Int.Cl.C23C24/10(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称高参数垃圾焚烧锅炉膜式水冷壁用光纤激光双轨熔覆设备(57)摘要本发明提供了高参数垃圾焚烧锅炉膜式水冷壁用光纤激光双轨熔覆设备，包括机床平台、滑轨、机器人、激光熔覆头、光纤；机床平台固定安装在水平面上，沿平行于机床平台两侧侧边，独立地各安装有一组滑轨；机器人分别固定安装在每一组滑轨上，两组机器人臂展伸开工作后，两组之间熔覆宽度不少于6m；激光熔覆单元固定安装在机器人的顶部，内部有一端头与光纤连接，激光熔覆单元包括光纤、激光光路调整模块、熔池光路检测模块。该设备通过设置闭环控制系统在超低热输入量下，能够实现熔覆层厚度0.8-1.5mm，高度一致均匀美观，调整将激光熔覆的粉末利用率及熔池稳定状态科学合理的控制，为大规模、长时间无人化操作打下了坚实的基础。CN111560609ACN111560609A权利要求书1/2页1.高参数垃圾焚烧锅炉膜式水冷壁用光纤激光双轨熔覆设备，其特征在于：包括机床平台(10)、滑轨(9)、机器人(7)、激光熔覆单元(8)、光纤(6)；所述机床平台(10)固定安装在水平面上，沿平行于机床平台(10)两侧侧边，独立地各安装有一组滑轨(9)；所述机器人(7)分别固定安装在每一组滑轨(9)上，两组机器人(7)臂展伸开工作后，两组之间熔覆宽度不少于6m；所述激光熔覆单元(8)固定安装在机器人(7)的顶部，内部有一端头与光纤(6)连接。2.根据权利要求1所述的高参数垃圾焚烧锅炉膜式水冷壁用光纤激光双轨熔覆设备，其特征在于：激光熔覆单元(8)包括光纤(6)、激光光路调整模块、熔池光路检测模块、激光熔覆头(500)；所述光纤(6)一端接通光纤激光器(3)，另一端连接激光光路调整模块；所述激光光路调整模块包括依次连接的激光导入腔体(100)、侧腔体(200)、中央通道(300)、套筒(400)，其中激光导入腔体(100)顶部设置有连接板(101)，通过QBH接口(20)与光纤(6)一端连通，底部与侧腔体(200)垂直连接；所述侧腔体(200)一端与激光导入腔体(100)连通，另一端与中央通道(300)垂直连通；所述中央通道(300)为两端连通的结构，一端与套筒(400)连通，另一端连通熔池光路检测模块；所述套筒(400)底部通过底板(9)与激光熔覆头(500)固定连接；所述熔池光路检测模块沿中央通道(300)上套筒(400)安装的反方向上依次设置有物镜(11)、透镜(12)、探测器和光滤波器(13)、检测器(14)、光信号数字模拟器(15)，其中光信号数字模拟器(15)通过通讯信号线(16)外接处理单元；所述激光熔覆头(500)由上到下依次设置有光斑变径伸缩筒(28)、喷嘴(29)，通过上下调节光斑变径伸缩筒(28)的位置来改变喷嘴(29)下方形成光斑的离焦量，从而改变熔池的大小，喷嘴(29)设置在熔池上方，为环形锥状结构。3.根据权利要求2所述的高参数垃圾焚烧锅炉膜式水冷壁用光纤激光双轨熔覆设备，其特征在于：还包括直镜(22)、反射镜(23)、聚焦镜(24)，其中直镜(22)为45°反射式离轴抛物准直镜，固定安装在激光导入腔体(100)和侧腔体(200)连接处；所述反射镜(23)为半透式反射镜，固定安装在侧腔体(200)和中央通道(300)连接处；所述聚焦镜(24)为反射式聚焦镜，固定安装在中央通道(300)和套筒(400)连接处。4.根据权利要求2所述的用于锅炉膜式水冷壁的光纤激光双轨熔覆设备，其特征在于：还包括固定板(800)、保护镜片(25)、惰性气体保护器接口(26)、粉和光同轴调节旋钮(27)；所述固定板(800)固定安装在套筒(400)侧面，沿着固定板(800)垂直方向由上到下，依次设置有保护镜片(25)、惰性气体保护器接口(26)、粉和光同轴调节旋钮(27)；其中保护镜片(25)用于激光熔覆过程中，阻隔熔池产生的烟尘、飞溅、反光，以防污染其结构上方的聚焦镜(24)；惰性气体保护器接口(26)一端连接外部的惰性气体保护瓶，另一端连通套筒内；所述粉和光同轴调节旋钮(27)用于调整激光方向与底部合金粉输送后是否同轴。5.根据权利要求2所述的高参数垃圾焚烧锅炉膜式水冷壁用光纤激光双轨熔覆设备，其特征在于：喷嘴(29)包括环形喷嘴外壳(31)、同轴