[发明专利]一种模拟水下环境激光加工的压力舱试验装置

说明书

本发明涉及一种模拟水下环境激光加工的压力舱试验装置，包括密封舱、用于对密封舱进行加压的加压设备、以及设置在密封舱内的激光加工设备和工作信息采集设备；密封舱包括舱体、与舱体开拆卸式连接的舱盖，舱体上连接有相对于其打开或关闭的连接盖，连接盖相对于舱体打开或关闭以取放工件；密封舱上还连接有用于控制激光加工设备的控制设备。本发明密封舱整体能够在内部高水压的情况下保持密封，为水下激光加工提供了压力环境，从而模拟激光加工装置在深水环境受到水压力，压力可调，适用于较大压力范围水下环境的模拟。相比其他试验的测试方式，升降压控制系统更稳定，环境更安全。

技术领域

本发明涉及水下激光加工技术领域，尤其是一种模拟水下环境激光加工的压力舱试验装置。

背景技术

提高对海洋资源的认知水平，从而指导开发海洋资源，对人类社会的发展和科学研究具有重要的意义，而海洋工程装备是开发利用海洋资源的重要装备，关系着国家的能源战略安全。在海洋工程装备的工作过程中，由于受到海洋复杂环境的影响，经常面临着摩擦损伤、海水腐蚀、表面裂纹产生等问题，这些问题极大的限制了海洋工程装备的工作可靠性和使用寿命。水下激光加工技术由于其出色的工作特性，经常被应用于海洋工程装备的制造与维护维修。然而，由于水下激光加工过程不容易获取数据，因此，通过水下激光加工压力舱试验装置的开发来实现模拟特定压力下水下激光加工过程极为重要。

然而目前对于模拟特定水压下的水下设备激光加工试验还没有成熟的设备，直接在水下进行试验，不仅操作不便成本高且对激光加工设备和试验人员都有很大的危险性，时常发生安全事故，因此如何安全高效的对激光加工设备进行室内模拟水下压力试验成为本领域的技术难题。

发明内容

本发明提供了一种模拟水下环境激光加工的压力舱试验装置，模拟水下激光加工环境，解决了直接进行水下试验操作不便、安全性不高的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种模拟水下环境激光加工的压力舱试验装置，包括密封舱、用于对所述密封舱进行加压的加压设备、以及设置在所述密封舱内的激光加工设备和工作信息采集设备；所述密封舱包括舱体、与舱体开拆卸式连接的舱盖，所述舱体上连接有相对于其打开或关闭的连接盖，所述连接盖相对于所述舱体打开或关闭以取放工件；所述密封舱上还连接有用于控制所述激光加工设备的控制设备。

其进一步技术方案为：

所述舱体底部设有分别用于加、放水以及进、出气的接口；所述加压设备包括空气压缩机，其出口管路通过连接阀与所述舱体连接。

所述激光加工设备包括激光加工头、用于驱动所述激光加工头多角度移动的机台、以及对接在所述激光加工头下方用于承载工件的移动工作台；所述控制设备包括设置在舱体外部的激光器以及控制所述机台的控制器；所述激光加工头通过光纤与所述激光器连接，通过光纤密封件对舱体贯穿光纤的位置进行密封。

舱体内壁上设有活动定位件，用于使所述光纤环绕于舱体内壁上；所述活动定位件在所述激光加工头向下移动时发生弹性变形，以防止移动速度过快或摩擦力过大导致光纤损坏。

所述活动定位件的结构包括液压推杆、水平转动杆和竖直转动杆，水平转动杆一端与所述舱体内壁铰接，另一端与所述竖直转动杆的一端弹性铰接，所述水平转动杆与所述竖直转动杆构成防止所述光纤掉落的限位部；所述液压推杆与所述水平转动杆中部连接，驱动水平转动杆绕其与所述舱体内壁的铰点转动。

所述工作信息采集设备包括多个摄像头，多个摄像头通过安装件固定在所述移动工作台上方，且分布于加工中心的四周，用于对工件进行定位并采集加工过程中工件的温度、形态信息。

所述机台通过支撑件与舱体连接；所述移动工作台与驱动设备动力连接，并与固定安装在舱体底部的滑轨滑动连接；所述滑轨一侧设有对所述移动工作台限位的限位件。