Die navorsing is gebaseer op die verwerkingsbehoeftes van laserbekleding van steenkoolmynhidrouliese steunvervaardiging en hervervaardiging. Die funksies, strukture en sleuteltegnologieë van interne en eksterne muur laser bekleding toerusting word bestudeer, en die ontwikkelingsrigting van die toerusting word geprospekteer, ten einde verwysing vir verwante industrieë te verskaf.

Laserbekledingstegnologie gebruik hoë-energie laserstrale as hittebronne om metaalpoeiermateriaal op die oppervlak van dele te smelt om hoëprestasie beskermende bedekkings voor te berei, die hardheid van die oppervlak van dele en komponente te verbeter en slytasie, korrosie, oksidasie en hoë temperature te weerstaan, en sodoende die dienslewe van onderdele verleng.

Hidrouliese ondersteuning is die belangrikste ondersteunende toerusting in die omvattende mynbouproses van steenkoolmyne. Hidrouliese ondersteuningstoerusting loop lank in die myn en dra 'n groot vrag. As gevolg van sy komplekse en strawwe werksomgewing, is dit maklik om die toerusting te roes en te dra, wat lei tot verseëling en verkorting van die dienslewe van die toerusting. Tradisionele hidrouliese steunvervaardiging en hervervaardiging gebruik hoofsaaklik koueboogsweis- en elektroplateringsprosesse. Koueboogsweiswerk het probleme soos lae produksiedoeltreffendheid en hoë verdunningstempo, terwyl elektroplatering 'n hoë-besoedelingsproses is en geleidelik vervang sal word. Vervaardiging en hervervaardiging van hidrouliese ondersteuning vir laserbekleding is 'n gevorderde, groen en omgewingsvriendelike nuwe prosestegnologie wat die produksiedoeltreffendheid en slytasieweerstand en korrosiebestandheid van hidrouliese steune effektief kan verbeter, die lewensduur daarvan kan verleng en tradisionele koueboogsweis- en elektroplateringsprosesse kan vervang. . Daarom is die markvooruitsigte vir die vervaardiging en hervervaardiging van hidrouliese steune met behulp van laserbekledingstegnologie wyd.

1 Ontwikkelingstatus van laserbekledingstoerusting vir binne- en buitemure van steenkoolmynhidrouliese steune

In onlangse jare, met die vinnige ontwikkeling van vesellasertegnologie, is laserbekledingstegnologie wyd gebruik in die vervaardiging en hervervaardiging van die buitenste silinder en die buitemuur van die suier van steenkoolmynhidrouliese steune. Tans neem die vraag na laserbekledingsverwerking vir die vervaardiging en hervervaardiging van die buitenste silinder en die binnewand van die middelsilinder van hidrouliese steune toe, en dit is dringend om intelligente toerusting te ontwerp wat aan die laserbekleding van die binne- en buitekant voldoen. mure van hidrouliese stutte.

Laserbekledingstoerusting vir binne- en buitemure behels baie aspekte van saamgestelde tegnologie. Omdat die betrokke tegnologie interdissiplinêr, dwarsoor die industrie en moeilik is, het dit relatief stadig ontwikkel. Tans is die ontwikkeling en toepassing van laserbekledingstoerusting vir binne- en buitemure van hidrouliese steune van steenkoolmyn in China nog in sy kinderskoene. Die meeste van die produkte wat die mark betree het, het 'n krag onder 6kW, en die doeltreffendheid van binnemuurlaserbekleding is laer as dié van buitemuurbekleding. Daarom is daar 'n dringende behoefte om hoër krag en hoër doeltreffendheid 10,000 XNUMX-watt binne- en buitemuur-laserbekledingstoerusting te verkry. Die laserbekledingskop het 'n klein spasie tydens verwerking van binnemuurbekleding, en werk vir 'n lang tyd in 'n hoë temperatuur en hoë konsentrasie rookomgewing, wat dit moeilik maak vir die laserbekledingskop om voortdurend in diep gate en blinde gate te werk. Die gebruik en onderhoudskoste is hoog, die bekledingskop het swak stabiliteit, lae bekledingsdoeltreffendheid en lae poeierbenutting. Hierdie tegniese probleme belemmer die industriële bevordering van binne- en buitemuur-laserbekledingstoerusting en -tegnologie in die steenkoolhidrouliese ondersteuningsbedryf.

2 Samestelling van laserbekledingstoerusting vir binne- en buitemure van hidrouliese stutte in steenkoolmyne

Volgens die spesifikasies en tipes hidrouliese ondersteunings in die huishoudelike steenkoolmynbedryf, moet die binne- en buitemuur-laserbekledingstoerusting wat geskik is vir meer as 90% van die laserbekledingverwerkingsbehoeftes van hidrouliese steune in steenkoolmyne op die mark voldoen aan die vereistes van minimum verwerkingsopening van nie minder nie as 160mm, diepte van nie minder nie as 3000mm, en masjiengereedskaplading van nie minder nie as 2500kg. Dit moet ook voldoen aan die verwerkingsvereistes van die laserbekleding van die binnewand van die buitenste silinder, die binnemuur en buitemuur van die middelsilinder, en die buitenste muur van die suier van die hidrouliese steun. Terselfdertyd is dit geskik vir die bekledingsproses van verskeie metaalmateriale soos ystergebaseerde poeier, koperlegeringspoeier en vlekvrye staalpoeier. Gekombineer met die gebruiker se bekledingsdoeltreffendheidvereistes, moet die laserkrag nie minder as 6kW wees nie. Die toerusting wat geskik is vir laserbekleding van die binne- en buitemure van hidrouliese steune in steenkoolmyne bestaan ​​hoofsaaklik uit vyf dele: laserbekledingsmasjiengereedskap, laserbekledingskop, laser, waterverkoeler en poeiertoevoer, soos in Figuur 1 getoon.

2.1 Laserbekleding masjien gereedskap

Die laserbekledingsmasjiengereedskap is 'n sleutelkomponent van die binne- en buitemuur-laserbekledingstoerusting, wat die werkstuk en die laserbekledingskop in staat kan stel om outomatiese laserbekledingsverwerkingsbeweging te realiseer. Die hidrouliese ondersteuning binne- en buitemuur laserbekledingsmasjienwerktuig sluit 'n bed, 'n kopkas, 'n beheerstelsel, 'n steunmeganisme, 'n stertstok, 'n drie-as bewegingsmeganisme en 'n laserkop-monteerstaaf in, soos in Figuur 2 getoon. Onder hulle: die bed is die ondersteunende komponent vir die installering van verskeie bewegingsmodules en komponente; die kopkas word gewoonlik aan die een kant van die bed vasgemaak om die werkstuk te laat draai; die beheerstelsel word gebruik om die outomatiese beweging van die masjiengereedskap te beheer; wanneer die binnemuurwerkstuk verwerk word, word die ondersteuningsmeganisme gebruik om die buitenste muur van die werkstuk te ondersteun, en het die funksie van verstelbare ondersteuningsdeursneereeks, wat gerieflik is om aan die verwerkingsvereistes van werkstukke van verskillende diameters te voldoen; wanneer die buitemuurwerkstuk verwerk word, word die stertstok gebruik om die werkstuk te ondersteun, en het kruisgly- en vinnige posisioneringsfunksies, wat gerieflik is om tussen binne- en buitemuurwerkstukke te skakel en die stertstok te beweeg wanneer werkstukke van verskillende lengtes omgeskakel word; die drie-as bewegingsmeganisme kan die laserbekledingskop aandryf om aksiale beweging in drie rigtings te bereik: op en af, voor en agter, en links en regs; om die lengte van die laserkop te verminder, word die binnegat laserbekledingskop op die laserkopmonteerstaaf geïnstalleer om die sterkte van die laserkop te verhoog, en sodoende die stabiliteit van die interne optiese pad van die laserkop te verbeter, sodat die laserkop kan die verwerking van die binnemuur van 'n diep gat van meer as 3000 mm bereik.

Tans gebruik die algemeen gebruikte laserbekledingslasers op die mark oor die algemeen vesellasers, wat tot die vierde kategorie laserprodukte behoort. Hierdie tipe laser-direkte straal en spieël-weerkaatsende straal kan die oë en vel van die operateur ernstig beskadig, so die binne- en buitemuur-laserbekledingsmasjien moet toegerus wees met die nodige laserbeskermende deksels. 'n Groot hoeveelheid rook en stof sal tydens die laserbekledingsproses gegenereer word. Die rook bevat skadelike stowwe, wat omgewingsbesoedeling sal veroorsaak en die gesondheid van die werkers sal beïnvloed. Daarom moet die laserbekledingsmasjien ook effektiewe rook- en stofverwyderingstoestelle hê.

2.2 Laser bekleding kop

As die kern-sleutelkomponent van laserbekledingsverwerking, beïnvloed die werkverrigting van die laserbekledingskop die bekledingskwaliteit, bekledingsdoeltreffendheid en poeierbenuttingskoers direk. Die ontwerp van die binne- en buitemuurlaserbekledingskop wat geskik is vir verwerking van binnemuurlaserbekleding is 'n belangrike tegniese probleem in die ontwikkeling van binne- en buitemuurlaserbekledingstoerusting vir steenkoolmynhidrouliese ondersteuning. In teenstelling met die buitemuur-laserbekledingskop, moet die binne- en buitemuurlaserbekledingskop in 'n klein spasie werk, dus is dit nodig om die ontwerp van laserstrale, poeiers, koelwater en beskermende gas in 'n beperkte ruimte hoogs te integreer. Tydens die verwerking van die binnemuur werk die binnemuur-laserbekledingskop steeds in 'n harde omgewing van hoë temperatuur en hoë konsentrasie rook en stof, wat geneig is tot uitbranding van beskermende lense en optiese lense, wat lei tot bekledingskwaliteitsdefekte. Aangesien sulke defekte nie maklik gevind kan word nie, moet die binnemuur-laserbekledingskop doeltreffende waterverkoeling en nodige abnormale monitering- en alarmfunksies hê. Tans is die moniteringstegniese middele wat algemeen deur huishoudelike verwante produknavorsing en -ontwikkeling en vervaardigingsmaatskappye gebruik word, watervloei, lugvloei, lugdruk en temperatuurafwykingsmonitering en alarm.

Die binne- en buitemuurlaserbekledingskoppe neem oor die algemeen twee metodes aan: voorafopgestelde poeiervoer breëband laserbekleding en sinchrone poeiervoer hoëspoed laserbekleding. Die voorafopgestelde poeiervoerende breëbandlaserbekledingskop het die voordele van hoë laserkrag, hoë bekledingsdoeltreffendheid en hoë poeierbenutting. Die sinchrone poeiervoerende hoëspoed-laserbekledingskop het 'n klein hitte-uitset, wat min termiese impak op die werkstuksubstraat het, en die oppervlakvlakheid van die bekledingslaag is hoog en die verwerkingsvolume na-bekleding is klein. By die verwerking van die binnewand van die buitenste silinder van die hidrouliese ondersteuning, is dit nodig om die posisie naby die onderkant van die silinder te bereik. Daarom moet die binne- en buitemuur-laserbekledingskoppe blindegatverwerkingsvereistes hê, en die laserbekledingkop-optiese pad moet 'n vorentoe-skuins optiese pad-ontwerp aanneem. Die vorentoe-skuins optiese pad van die voorafbepaalde poeiervoerende breëband laserbekledingskop gebruik gewoonlik 'n kollimerende lens om die laserstraal te kollimeer, en breek en vorm dan die laserstraal deur 'n integrerende spieël met 'n brekingshoek groter as 90° om die vereiste te verkry. kolvorm by die werkposisie soos getoon in Figuur 3. Daar is oor die algemeen twee vorme van die vorentoe-skuins optiese pad van die sinchrone poeiervoerende hoëspoed-laserbekledingskop. Een daarvan is om 'n kollimerende lens te gebruik om die laserstraal te kollimeer en dan die laserstraal te breek en te konvergeer deur 'n off-as paraboliese spieël met 'n brekingshoek groter as 90″, soos getoon in Figuur 4; die ander is om 'n kollimerende lens te gebruik om die laserstraal te kollimeer, en dan die gekollimeerde laserstraal deur 'n fokuslens te konvergeer, en uiteindelik die laserstraal te breek deur 'n vlakke spieël met 'n brekingshoek groter as 90° soos in Figuur 5 getoon.

2.3 Poeier voerder

Om die vervoerafstand van die poeiertoevoerpyp te verkort en die poeiertoevoerakkuraatheid te verbeter, word die poeiertoevoer van die binne- en buitemuurlaserbekledingstoerusting van die steenkoolmynhidrouliese ondersteuning gewoonlik op die masjiengereedskap vasgemaak en beweeg met die drie- as-bewegingsmeganisme van die masjiengereedskap. Omdat die metaalpoeier na die laserkop in die diepgatwerkstuk gevoer moet word, gebruik die laserbekledingstoerusting van die binne- en buitemuur gewoonlik 'n draergaspoeiertoevoer. Wanneer die voorafbepaalde poeiervoer breëband laserbekleding verwerkingstegnologie gebruik word, moet die poeier die voorkant van die poeiervoerspuitstuk binnegaan en die lugdruk wat die poeier dra word verwyder om te verhoed dat die gas wat die poeier dra die poeierverspreidingskwaliteit van die poeiervoeding beïnvloed. mondstuk op die werkstuk.

3 Ontwikkelingstendens van laserbekledingstoerusting vir binne- en buitemure van steenkoolmynhidrouliese steune

Om die lewensduur van die laserbekledingkop te verleng, is dit nodig om die koelwaterkring en beskermende gaskringstruktuur van die laserbekledingskop te optimaliseer, die prosesparameters te optimaliseer en metaalmateriaal te ontwikkel wat geskik is vir verwerking van binnemuurbekleding om die rook te verminder. en spatsels wat tydens die bekledingsproses gegenereer word. Tydens die bekledingsproses op die binnewand van die werkstuk is die werktoestand van die laserbekledingskop en die oppervlakkwaliteit van die bekledingslaag nie maklik om waar te neem nie. Dit moet ontwikkel in die rigting van funksionele diversifikasie, die poeiervloei en gesmelte swembad-inligting van die bekledingsproses in reële tyd vertoon, en outomaties die stabiliteit van die bekledingsproses deur die beheerstelsel beoordeel. Terselfdertyd versamel en vertoon die opsporingstoestel outomaties die eenvormigheidsparameters van die bekledingslaag, en oordeel outomaties of die werkstuk gekwalifiseer is volgens die parameters wat deur die gebruiker gestel is.

Produksiedoeltreffendheid hou verband met korporatiewe winste. Deur laserbekledingskoppe, metaalmateriaal en prosesparameters wat geskik is vir hoër krag te bestudeer, kan die verwerkingsdoeltreffendheid van laserbekleding verbeter word. Met die vinnige ontwikkeling van outomatiseringstegnologie, die tekort aan arbeid en mense se hunkering na 'n goeie werksomgewing, behoort laserbekledingsmasjiengereedskap in die toekoms te ontwikkel in die rigting van outomatisering soos outomatiese laai en onbemande produksielyne, wat arbeid verminder terwyl die kwaliteit van die produk verbeter word. en produksiedoeltreffendheid.

4 Gevolgtrekking

Tans is die interne en eksterne muurlaserbekledingstoerusting bevorder en toegepas in die steenkoolmynhidrouliese ondersteuningvervaardiging en hervervaardigingsbedryf. Sy basiese funksies voldoen aanvanklik aan die vereistes van industriële toepassing, en die gaping met buitelandse tegnologie in terme van funksionele diversiteit en prestasiestabiliteit word al hoe kleiner. Met die vinnige ontwikkeling en integrasie van my land se intelligente toerustingtegnologie, lasertegnologie, opsporingstegnologie, beheerstelsel, metaalmateriaal, ens., sal die interne en eksterne muurlaserbekledingstoerusting van steenkoolmynhidrouliese ondersteuning meer perfek wees in terme van funksie en stabiliteit in die toekoms.