[发明专利]一种激光熔覆用磁场同步耦合模块

权利要求书

1.一种激光熔覆用磁场同步耦合模块，其特征在于：所述包括激光头和磁场部；

所述激光头的上方设有用于与激光器相连的输入管，且所述输入管竖直向上延伸，所述激光头的下方设有竖直向下延伸的输出管；

所述磁场部包括两个沿输出管的径向分别设置在输出管前后两侧的磁场发生模块，所述磁场发生模块包括开口向下的U形铁芯，且U形铁芯的两端分别对应贯穿一组线圈部；所述线圈部包括电磁线圈、由不导磁材料制作的线圈骨架和由不导磁材料制作的外壳，外壳设置在线圈骨架及电磁线圈外；线圈骨架包括中空的中心柱和套设在中心柱两头的挡板，电磁线圈缠绕在中心柱上并位于中心柱上的两挡板之间；所述中心柱的两头贯通，且U形铁芯的一端贯穿所述中心柱；

两个U形铁芯位于同一侧的一端均与一个铁芯头相连，两个U形铁芯位于另一侧的一端均与另一个铁芯头相连，且两个铁芯头关于输出管的轴向对称；

所述铁芯头包括沿着输出管的径向延伸的铁芯头本体，所述铁芯头本体的中心轴线与输出管的中心轴线相垂直；铁芯头本体的外端设有用于与两U形铁芯可拆卸连接的连接块，铁芯头本体的内端设有指向输出管的中心轴线的延长线的尖头部，且分别位于待加工零件的待加工区域两侧的铁芯头位于输出管的下方；

定义以两铁芯头中心轴线的连线与输出管中心轴线的延长线的交点为坐标原点，以经过所述坐标原点且与输出管的中心轴线相重合的直线为z轴，以两铁芯头中心轴线的连线为x轴，以经过坐标原点且同时垂直于z轴和x轴的方向为y轴；且定义沿x轴方向为前后方向，沿y轴方向为左右方向，沿z轴方向为上下方向，向位于中间的输出管靠拢的一端为内端，远离输出管的一端为外端，则：两组磁场发生模块关于x轴轴对称，且两个U形铁芯之间的夹角为θ，且0＜θ＜180°；

各线圈部的电磁线圈的材质和匝数均相同，各电磁线圈的两端分别具有用于与磁场电源相连的连接端，电磁线圈的两端分别与磁场电源相连，且各电磁线圈之间相互并联；位于同一U形铁芯上的两个电磁线圈的磁场方向相反，且磁场强度相同；不同U形铁芯上关于x轴对称的两个电磁线圈的磁场方向和磁场强度均相同；

所述外壳上设有用于冷却电磁线圈的冷却部；

所述磁场部通过支撑结构固定架设在激光头的四周；所述支撑结构包括L形的总支撑架，所述总支撑架包括竖直板和水平板，竖直板的下端与水平板的内端固定相连，竖直板的上端固定在下固定板的侧面上；

所述支撑结构还包括用于固定线圈部的线圈支撑架，线圈支撑架包括一一托起线圈部的4个托板，每个托板的中间均设有一个供U形铁芯的一端贯穿的第一通孔，U形铁芯的一端贯穿所述第一通孔并与铁芯头相连，且托板的内侧通过连接板固定在所述水平板上；且所述外壳与托板、连接板固定相连。

2.如权利要求1所述的一种激光熔覆用磁场同步耦合模块，其特征在于：所述外壳呈矩形框状，所述矩形框的顶面和底面均设有供U形铁芯的一端贯穿的第二通孔和第三通孔，所述冷却部包括设置在所述矩形框侧面上的内气流道，所述内气流道沿电磁线圈的中心轴方向自矩形框的顶面向底面延伸；内气流道的进气口设置在矩形框的顶面上，且所述进气口与高压气源相连通；内气流道上面向电磁线圈的一侧间隔设有若干个排成一列的出气口。

3.如权利要求2所述的一种激光熔覆用磁场同步耦合模块，其特征在于：位于同一U形铁芯上的两个电磁线圈的磁场方向相反、磁场强度相同，不同U形铁芯上关于x轴对称的两个电磁线圈的磁场方向和磁场强度均相同的具体实现结构为：各电磁线圈分别具有位于上方的上接线端和位于下方的下接线端，各电磁线圈的上接线端均与磁场电源的正极相连，各电磁线圈的下接线端均与磁场电源的负极相连；且位于同一U形铁芯上的两个电磁线圈在中心柱上的绕线方向相反，不同U形铁芯上关于x轴对称的两个电磁线圈在中心柱上的绕线方向相同。

4.如权利要求2所述的一种激光熔覆用磁场同步耦合模块，其特征在于：位于同一U形铁芯上的两个电磁线圈的磁场方向相反、磁场强度相同，不同U形铁芯上关于x轴对称的两个电磁线圈的磁场方向和磁场强度均相同的具体实现结构为：各电磁线圈分别具有位于上方的上接线端和位于下方的下接线端，位于同一U形铁芯上的两个电磁线圈的上接线端分别与磁场电源的不同极相连，位于同一U形铁芯上的两个电磁线圈的下接线端分别与磁场电源的不同极相连；不同U形铁芯上关于x轴对称的两个电磁线圈的上接线端分别与磁场电源的同一极相连，不同U形铁芯上关于x轴对称的两个电磁线圈的下接线端分别与磁场电源的同一极相连。