本實(shí)用新型涉及激光加工技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種五機(jī)支撐輥軸承位激光修復(fù)裝置。

背景技術(shù)：

軋輥是軋鋼和有色金屬軋制行業(yè)一項(xiàng)重要的大型消耗工件。軋輥按是否接觸軋制件分為工作輥和支撐輥，直接接觸軋件的軋輥成為工作軋輥，作為增加工作輥剛度和強(qiáng)度而至于工作輥背面或側(cè)面不直接接觸軋件的軋輥成為支撐輥。大型熱軋支撐輥直徑在1000mm以上，重量超過40噸，采購(gòu)價(jià)均在百萬以上。支撐輥長(zhǎng)期在高應(yīng)力循環(huán)、高磨損的惡劣環(huán)境中服役，由磨損造成支撐輥直徑降低或工作中出現(xiàn)剝落、潰邊等損傷等現(xiàn)象，支撐輥就會(huì)失去其功能。如何采用新工藝、新方法對(duì)失去功能的大型支撐輥進(jìn)行修復(fù)在制造，恢復(fù)其功能，是鋼鐵冶金行業(yè)關(guān)心和重視的課題。

現(xiàn)有的軋輥修復(fù)方法有感應(yīng)加熱淬火技術(shù)、堆焊技術(shù)、熱噴涂技術(shù)、激光表面修復(fù)與強(qiáng)化等。感應(yīng)加熱淬火技術(shù)由于感應(yīng)加熱局限于表層一定深度內(nèi)，工藝設(shè)備成本較高，本能保證所有淬火面都有一個(gè)均勻淬火層，因而該技術(shù)具有一定局限性；堆焊技術(shù)存在工藝復(fù)雜、生產(chǎn)效率低、硬度不高，軋輥在堆焊時(shí)容易產(chǎn)生裂紋、夾渣、焊瘤等缺點(diǎn)。

激光表面修復(fù)與強(qiáng)化技術(shù)是利用高能激光束，在基材表面獲得與基體呈冶金結(jié)合的耐磨、耐蝕高性能合金層。它的優(yōu)點(diǎn)是激光能量作用集中，基體熱影響區(qū)小。熔覆層組織均勻致密、晶粒細(xì)小。但它同時(shí)也存在一些問題，如基體對(duì)激光吸收效率低，激光加工系統(tǒng)投資大，支撐輥的工況十分復(fù)雜，對(duì)材料性能要求較高，目前還沒有成熟?？煽康男迯?fù)工藝及裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種五機(jī)支撐輥軸承位激光修復(fù)裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種五機(jī)支撐輥軸承位激光修復(fù)裝置，包括激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)、同軸送粉工作頭、數(shù)控機(jī)床及工件夾持系統(tǒng)；所述工件夾持系統(tǒng)由三爪卡盤、旋轉(zhuǎn)臺(tái)、第一支撐裝置和第二支撐裝置組成；導(dǎo)光系統(tǒng)由第一反射鏡、第二反射鏡和聚焦透鏡組成，第一反射鏡位于導(dǎo)光管拐角處，第二反射鏡位于出光端，第一反射鏡和第二反射鏡互相平行且與光軸夾角均為45°，聚焦透鏡位于第二反射鏡下方，激光器、第一反射鏡、第二反射鏡和聚焦透鏡在同一光路上；所述同軸送粉工作頭固定在數(shù)控機(jī)床上，工件夾持系統(tǒng)也固定在數(shù)控機(jī)床上，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上安裝有三爪卡盤，工件則由夾持系統(tǒng)固定；所述激光器位于數(shù)控機(jī)床上方；五機(jī)支撐輥由三爪卡盤安裝在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，旋轉(zhuǎn)臺(tái)固定在數(shù)控機(jī)床上；所述第一支撐裝置和第二支撐裝置分別位于支撐輥中部和末端，三爪卡盤、旋轉(zhuǎn)臺(tái)、第一支撐裝置和第二支撐裝置軸心在同一水平線上。

作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案：所述激光器的激光輸出功率2500W，掃描速度2m/min，焦點(diǎn)處光斑尺寸為6mm×4mm，焦距300mm。

作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案：所述激光器采取多道搭接，相鄰熔覆層搭接率為30％。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

1)、本實(shí)用新型裝置簡(jiǎn)單，能有效針對(duì)大型五機(jī)支撐輥(長(zhǎng)度可達(dá)4495mm)特點(diǎn)，采用三爪卡盤及一對(duì)支撐裝置對(duì)其進(jìn)行固定，保證在激光修復(fù)過程中的穩(wěn)定度及同軸度；

2)、本實(shí)用新型采用導(dǎo)光裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，既保證激光有效作用在待修復(fù)面的同時(shí)，又減少激光能量在傳輸過程中的損耗；

3)、本實(shí)用新型采用同軸送粉方式，能有效的提高工作效率，同時(shí)能夠保證粉末均勻分布，使支撐輥軸承面的修復(fù)質(zhì)量得以保證；

4)、本實(shí)用新型采用大功率激光器作為修復(fù)能源，與傳統(tǒng)修復(fù)方法相比，能顯著提高修復(fù)效率，同時(shí)，與數(shù)控機(jī)床結(jié)合，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，減少人工，降低企業(yè)成本。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的整體裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型采用的支撐裝置界面示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1～2，本實(shí)用新型實(shí)施例中，一種五機(jī)支撐輥軸承位激光修復(fù)裝置，包括激光器1、導(dǎo)光系統(tǒng)2、同軸送粉工作頭3、數(shù)控機(jī)床4及工件夾持系統(tǒng)；所述工件夾持系統(tǒng)由三爪卡盤5、旋轉(zhuǎn)臺(tái)6、第一支撐裝置7和第二支撐裝置8組成；導(dǎo)光系統(tǒng)2由第一反射鏡21、第二反射鏡22和聚焦透鏡23組成，第一反射鏡21位于導(dǎo)光管拐角處，第二反射鏡22位于出光端，第一反射鏡21和第二反射鏡22互相平行且與光軸夾角均為45°，聚焦透鏡23位于第二反射鏡22下方，激光器1、第一反射鏡21、第二反射鏡22和聚焦透鏡23在同一光路上；所述同軸送粉工作頭3固定在數(shù)控機(jī)床4上，工件夾持系統(tǒng)也固定在數(shù)控機(jī)床4上，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)6上安裝有三爪卡盤5，三爪卡盤5與第一支撐裝置7、第二支撐裝置8的中心在同一軸線上，工件9則由夾持系統(tǒng)固定；所述激光器1位于數(shù)控機(jī)床4上方，激光器1的激光輸出功率2500W，掃描速度2m/min，焦點(diǎn)處光斑尺寸為6mm×4mm，焦距300mm，激光器1采取多道搭接，相鄰熔覆層搭接率為30％；激光器1發(fā)射激光，進(jìn)入導(dǎo)光系統(tǒng)2，由第一反射鏡21、第二反射鏡22及透鏡23作用后匯聚到同軸送粉工作頭3內(nèi)腔，與由送粉系統(tǒng)輸送過來的金屬合金粉末材料共同從其噴嘴噴出，作用在支撐輥9軸承位，五機(jī)支撐輥9由三爪卡盤5安裝在旋轉(zhuǎn)臺(tái)6上，旋轉(zhuǎn)臺(tái)6固定在數(shù)控機(jī)床4上，由旋轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)；所述第一支撐裝置7和第二支撐裝置8分別位于支撐輥9中部和末端，旋轉(zhuǎn)臺(tái)6、第一支撐裝置7和第二支撐裝置8軸心在同一水平線上，保證在激光修復(fù)過程中支撐輥9的穩(wěn)定度和同軸度。

本實(shí)用新型的工作原理是：

1)、本實(shí)用新型裝置簡(jiǎn)單，能有效針對(duì)大型五機(jī)支撐輥(長(zhǎng)度可達(dá)4495mm)特點(diǎn)，采用三爪卡盤及一對(duì)支撐裝置對(duì)其進(jìn)行固定，保證在激光修復(fù)過程中的穩(wěn)定度及同軸度；

2)、本實(shí)用新型采用導(dǎo)光裝置2結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，既保證激光有效作用在待修復(fù)面的同時(shí)，又減少激光能量在傳輸過程中的損耗；

3)、本實(shí)用新型采用同軸送粉方式，能有效的提高工作效率，同時(shí)能夠保證粉末均勻分布，使支撐輥軸承面的修復(fù)質(zhì)量得以保證；

4)、本實(shí)用新型采用大功率激光器作為修復(fù)能源，與傳統(tǒng)修復(fù)方法相比，能顯著提高修復(fù)效率，同時(shí)，與數(shù)控機(jī)床結(jié)合，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，減少人工，降低企業(yè)成本。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。