[发明专利]一种可输送硬质粉末的多流道高速旋转密封装置

说明书

一种可输送硬质粉末的多流道高速旋转密封装置，包括定子和转子，定子和转子为两个空心的圆柱主体，定子和转子内部设置有多个流道，每个流道均可输送硬质粉末、气体、液体等流动介质；转子的上半部分嵌套于定子内部，下半部分通过同步轮连接步进电机，在步进电机的带动下实现高速旋转；定子和转子交界处设有环形接收槽，使定子中的输送物质通过流道进入环形接收槽进入高速旋转的转子中，在环形接收槽的上方和下方均设有环形密封槽。本发明可同时将硬质粉末、高压气体、冷却水从固定的通道输送到高速旋转的通道中，使通道密封不泄露，并在装置中预留激光束通道。依靠高压气体输送硬质粉末进入高速旋转的激光头，以实现激光头对环形表面进行加工。

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，具体涉及一种可输送硬质粉末的多流道高速旋转密封装置。

背景技术

激光增材制造是指通过高能激光束将添加材料熔化后逐层累加成形，也可以对受损的零部件行修复、表面强化。由于其显著的优势，在近几十年得到了快速的发展，其中添加物以金属粉末为主，其添加方式分为预制粉法和送粉法。随着国内激光增材制造技术和激光熔覆技术逐渐成熟并且激光器的价格逐渐降低，激光加工技术在工业生产中的应用也越来越广泛，其中以同轴送粉的粉末利用率高、效率高、成形质量好，可控参数最多，有着巨大的发展空间和前景，相应的同轴送粉对硬质粉末、高压气体、液体的输送路径的设计要求也最高。

现有的激光加工技术由于需要连接输送粉末、气体、液体的管道，只能依靠平台和机械臂在平面上做简单的往复直线运动来对平板或简单的零件进行表面加工，激光头无法旋转而不能对带有弧面的复杂表面进行加工。而在实际工业生产中，常常要对一些弧面表面强化或修复，这严重限制了激光增材制造、激光熔覆等技术的应用。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明提出一种可输送硬质粉末的多流道高速旋转密封装置，可同时将硬质粉末、高压气体、冷却水从固定的通道输送到高速旋转的通道中，使通道密封不泄露，并在装置中预留激光束通道。依靠高压气体输送硬质粉末进入高速旋转的激光头，以实现激光头对环形表面进行加工。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种可输送硬质粉末的多流道高速旋转密封装置，包括定子1和转子2，所述定子1和转子2为两个空心的圆柱主体，所述定子1和转子2内部设置有多个流道，每个流道均可输送硬质粉末、气体、液体等流动介质；

所述转子2的上半部分嵌套于定子1内部，下半部分通过同步轮3连接步进电机，在步进电机的带动下实现高速旋转；

所述定子1和转子2交界处设有环形接收槽，使定子1中的输送物质通过流道进入环形接收槽后进入高速旋转的转子2中，在环形接收槽的上方和下方均设有环形密封槽。

所述流道包含横向流道和纵向流道，定子1上设置有横向流道，转子上设置有横向流道和纵向流道，且转子上的横向流道和纵向流道相互连通，定子上的横向流道与转子上的纵向流道依靠对应的环形接收槽连通。

所述环形密封槽包括冷却水接收槽17、冷却水回流接收槽19、硬质粉末接收槽23和保护气体接收槽21，环形密封槽末端分别设有沿轴线方向向下的纵向通道通向转子2底端，所述转子2底端设有四个横向的快插接口分别与各纵向通道连接，输送物质从转子2上对应的快插接口流出。

所述转子2的快插接口连接外部管道，通过同步轮3上预设的孔连接到激光熔覆头上的接口，为激光加工输送熔覆粉末、冷却水及保护气。

所述环形密封槽内置经表面硬化的动密封圈24。

所述定子1中的各横向流道与定子1外侧设置的对应快插接口相连通，所述快插接口为四个，分别连接保护气体入口7、硬质粉末入口5、冷却水入口6和冷却水回流出口4，其中冷却水回流出口4和硬质粉末入口5在同一侧，冷却水入口6和保护气体入口7在同一侧，各快插接口均不在同一水平面上，四者之间保持一定距离。