[实用新型]管道内壁用激光熔覆头

说明书

本实用新型公开了一种管道内壁用激光熔覆头，包括导光筒、设于所述导光筒近端的准直镜，以及设于所述导光筒远端且具有激光投射通道的熔覆端头，所述熔覆端头上沿所述激光投射通道自后向前依次设置有微透镜阵列、第一柱聚焦镜、第二柱聚焦镜，所述微透镜阵列包括沿垂直于所述激光投射通道的延伸方向阵列排布的多个微透镜，每个所述微透镜的入射面均为迎着投射的激光束拱起的弧形面；所述第一柱聚焦镜与所述第二柱聚焦镜呈正交方向设置。该激光熔覆头结构简单，能够伸入至管道的内壁进行激光熔覆加工，采用该激光熔覆头能够将圆形光斑转换为矩形光斑，能够显著地提升熔覆的效率，同时熔覆平整度也大幅提高。

技术领域

本实用新型涉及激光熔覆领域，具体涉及一种管道内壁用激光熔覆头。

背景技术

现有技术中，成形矩形光斑通常是采用直线带式矩形光斑积分镜，这种积分镜的基本原理是将输入的光斑分段反射，在工作面上得到相同位置和大小的输出光斑进行叠加，从而达到匀化和整形的效果。对于这种分段直线带式矩形光斑积分镜，由于平面反射，输出光斑尺寸约等于输入光斑尺寸除以分隔段数，因此无法获得大尺寸光斑，另外，由于入射激光是高斯光斑，分隔段数少时，得到的矩形光斑并非矩形匀化光斑。这在用于管道内壁的激光熔覆加工时，熔覆效率较低，熔覆层的平整度也较差。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够产生矩形光斑的管道内壁用激光熔覆头，以提高激光熔覆效率。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种管道内壁用激光熔覆头，包括导光筒、设于所述导光筒近端的准直镜，以及设于所述导光筒远端且具有激光投射通道的熔覆端头，所述熔覆端头上沿所述激光投射通道自后向前依次设置有微透镜阵列、第一柱聚焦镜、第二柱聚焦镜，所述微透镜阵列包括沿垂直于所述激光投射通道的延伸方向阵列排布的多个微透镜，每个所述微透镜的入射面均为迎着投射的激光束拱起的弧形面；所述第一柱聚焦镜与所述第二柱聚焦镜呈正交方向设置，其中，所述第一柱聚焦镜具有第一聚焦面，所述第二柱聚焦镜具有第二聚焦面，所述第一聚焦面、所述第二聚焦面均为顺着投射的激光束拱起的弧形面。

优选地，所述导光筒具有沿自身长度方向延伸的导光通道，所述导光通道的延伸方向与所述激光投射通道的延伸方向相互垂直。

进一步地，所述熔覆端头的后部设有用于将自所述导光通道内的激光束反射至所述激光投射通道内的反射镜。

优选地，所述熔覆端头自所述导光筒的远端朝所述导光筒的一侧垂直延伸。

优选地，所述第一聚焦面的前端具有沿所述第一柱聚焦镜的径向延伸的第一弧形拱起，所述第二聚焦面的前端具有沿所述第二柱聚焦镜的径向延伸的第二弧形拱起，所述第一弧形拱起与所述第二弧形拱起这两者的长度延伸方向相互垂直。

优选地，所述激光熔覆头还包括送粉喷嘴，所述送粉喷嘴至少具有喷嘴口，所述喷嘴口位于所述熔覆端头的前方。

进一步地，所述送粉喷嘴呈后大前小的锥形。

进一步地，所述送粉喷嘴通过送粉管道连接在所述熔覆端头的外侧。

进一步地，所述激光熔覆头还包括设置在所述熔覆端头前部且具有出风口的风刀，所述喷嘴口位于所述出风口的前方。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的管道内壁用激光熔覆头，其结构简单，能够伸入至管道的内壁进行激光熔覆加工，采用该激光熔覆头能够将圆形光斑转换为矩形光斑，能够显著地提升熔覆的效率，同时熔覆平整度也大幅提高。同时，该激光熔覆头的结构紧凑，能够适用于较小直径内孔的熔覆加工。

附图说明

附图1为本实用新型的管道内壁用激光熔覆头的整体结构示意图；

附图2为本实用新型的管道内壁用激光熔覆头的前视图；

附图3为沿附图2中A-A向的剖视示意图；