轨道车辆齿轮箱箱体修复设备及修复方法.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CN108754494A(43)申请公布日2018.11.06(21)申请号201811044340.9(22)申请日2018.09.07(71)申请人吉林省光铸光电科技有限公司地址130000吉林省长春市长德新区长德大街1号271室申请人长春大学长春工业大学(72)发明人李庆华高嵩齐欢(74)专利代理机构长春众邦菁华知识产权代理有限公司22214代理人田春梅(51)Int.Cl.C23C24/10(2006.01)B23P6/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称轨道车辆齿轮箱箱体修复设备及修复方法(57)摘要轨道车辆齿轮箱箱体修复设备及修复方法属于轨道车辆关键零部件的修复技术领域，目的在于解决现有修复技术修复质量差、精度低、通用性差、自动化程度低以及生产效率低的问题。本发明的修复设备包括：支撑单元；位于支撑单元上方的修复单元，对待修复齿轮箱裂痕进行熔覆修复；固定在修复单元修复输出端的扫描单元，对待修复齿轮箱进行扫描；以及控制单元，控制单元根据扫描单元获得的待修复齿轮箱表面信息与参考齿轮箱模型进行对比控制修复单元按照生成的修复路径对待修复齿轮箱进行修复。本发明修复方法以激光作为热源，利用激光熔覆组织快速冷凝的典型特征，在齿轮箱受损表面直接熔覆高强度、高耐磨性的金属材料。CN108754494ACN108754494A权利要求书1/2页1.轨道车辆齿轮箱箱体修复设备，其特征在于，包括：支撑单元，待修复齿轮箱(7)设置在所述支撑单元上；位于所述支撑单元上方的修复单元，对待修复齿轮箱(7)裂痕进行熔覆修复；固定在所述修复单元修复输出端的扫描单元，对待修复齿轮箱(7)进行扫描；以及控制单元，所述控制单元根据扫描单元获得的待修复齿轮箱(7)表面信息与参考齿轮箱模型进行对比控制修复单元按照生成的修复路径对待修复齿轮箱(7)进行修复。2.根据权利要求1所述的轨道车辆齿轮箱箱体的修复设备，其特征在于，所述修复设备还包括打磨设备和清洗设备，通过打磨设备对待修复齿轮箱(7)待修复部位表面进行打磨，通过所述清洗设备对打磨口的修复面进行清洗。3.根据权利要求1或2所述的轨道车辆齿轮箱箱体的修复设备，其特征在于，所述修复单元包括：激光器(2)；工业机器人(3)，所述工业机器人(3)在空间六自由度方向运动；固定在所述工业机器人(3)端部的激光头(5)，所述激光头(5)通过光缆和激光器(2)连接；以及送粉器(4)，所述送粉器(4)通过连接管路和激光头(5)的喷嘴处连接；所述激光器(2)、工业机器人(3)和送粉器(4)分别与控制单元电信连接。4.根据权利要求3所述的轨道车辆齿轮箱箱体的修复设备，其特征在于，所述送粉器(4)包括送粉机本体和惰性气体输送单元，利用压缩惰性气体带动修复用的金属粉末，并将其输送至激光头(5)喷嘴处。5.根据权利要求3所述的轨道车辆齿轮箱箱体的修复设备，其特征在于，所述激光器(2)为光纤激光器(2)或半导体激光器(2)。6.根据权利要求1或2所述的轨道车辆齿轮箱箱体的修复设备，其特征在于，所述支撑单元包括工作台(9)和设置在工作台(9)上表面的可调支架(8)，所述可调支架(8)为多位置高度可调的支撑架。7.根据权利要求6所述的轨道车辆齿轮箱箱体的修复设备，其特征在于，所述可调支架(8)包括分布在工作台(9)上表面的多个伸缩气缸，多个所述伸缩气缸的运动方向垂直工作台(9)上表面，待修复齿轮箱(7)和多个伸缩气缸上端接触支撑。8.根据权利要求3所述的轨道车辆齿轮箱箱体的修复设备，其特征在于，所述控制单元为计算机(1)；所述扫描单元为三维扫描仪(6)，所述三维扫描仪(6)和所述计算机(1)电信连接。9.基于权利要求1所述的轨道车辆齿轮箱箱体的修复设备的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：对待修复齿轮箱(7)的待修复部位进行表面处理，去除氧化层；步骤二：将待修复齿轮箱(7)拆分为上箱和下箱两部分，将待修复的上箱或下箱安装在可调支架(8)上；步骤三：调整可调支架(8)位置高度，将上箱或下箱待修复面置于水平位置；步骤四：通过三维扫描仪(6)对待修复的上箱或下箱的待修复区域进行扫描，并将获得的三维信息输送至计算机(1)，并与参考齿轮箱模型对比，生成修复运动路径参数；2CN108754494A权利要求书2/2页步骤五：通过所述激光器(2)为激光头(5)提供能源，通过所述送粉器(4)将熔覆粉末材料送至激光头(5)喷嘴，工业机器人(3)根据计算机(1)提供的修复运动路径参数带动激光头(5)对齿轮箱箱体进行熔覆修复；步骤六：通过三维扫描仪(6)对经步骤五修复的上箱或下箱的待修复区域进行扫描，计算机(1)根据获得的三维信息与参考齿轮箱模型对比，