一种镍基碳化钨复合涂层盘式制动器制备装置及工艺

本发明涉及制动器生产,尤其涉及一种镍基碳化钨复合涂层盘式制动器制备装置及工艺。

背景技术：

1、制动器是具有使运动部件(或运动机械)减速、停止或保持停止状态等功能的装置。是使机械中的运动件停止或减速的机械零件。盘式制动器是一种代替踏面制动的制动装置。在车轴上或在车轮的两侧，安装特制的制动圆盘及夹钳。制动时，由制动缸活塞(勾贝)带动夹钳(装有合成材料制成的闸片)，夹紧圆盘而产生制动作用。盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘，称为制动盘。摩擦元件从两侧夹紧制动盘而产生制动。

2、在盘式制动器生产时，需要对刹车盘进行表面改性，增加刹车盘的耐磨性，同时避免表面过度氧化生锈，影响刹车盘的使用寿命。目前，多是使用热喷涂技术，将涂层材料加热至熔融状态，再由压缩气体加速喷射沉积到基体表面而形成涂层。热喷涂产生的涂层与基体材料为机械结合，易出现涂层剥脱的现象。

技术实现思路

1、本发明就是为了克服上述现有技术存在的缺点，提供一种镍基碳化钨复合涂层盘式制动器制备装置及工艺。本发明通过设置盘式制动器制备装置涂布涂层实现了涂层与基体材料的冶金结合，避免出现涂层剥脱现象的效果。

2、本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

3、一种镍基碳化钨复合涂层盘式制动器制备装置及工艺，包括工作台、熔覆工位、预热工位，所述工作台包括传动机构，所述传动机构上设置有工件固定装置，所述熔覆工位与预热工位环绕工作台设置，所述熔覆工位包括支撑部，所述支撑部一侧连接有熔覆部，所述熔覆部包括第一位移系统，所述第一位移系统的一侧与连通部的外部连接，所述连通部一端与激光器连接，所述连通部另一端连接有熔覆头，所述熔覆头内部设置有连通腔，所述连通腔外部环绕设置有输送管、冷却管，所述输送管的一端连接有粉料盒，所述粉料盒安装在支撑部上部，所述输送管的另一端通过分流导料槽与连通腔连接，所述支撑部两侧设置有密闭装置，所述工作台中部设置有捶打组件，所述捶打组件靠近熔覆工位，所述捶打组件不随工作台转动。

4、作为本发明的一种优选技术方案，所述捶打组件包括第二位移系统，所述第二位移系统一侧设置有电机，所述电机输出端连接有偏心机构，所述偏心机构通过连杆连接有锤头。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑部包括下支撑部，所述下支撑部的上部通过伸缩部连接有上支撑部，所述伸缩部包括液压缸支撑座，所述液压缸支撑座设置在下支撑部的上部，所述液压缸支撑座上部连接有液压伸缩缸，所述液压伸缩缸的上部通过液压缸安装座与上支撑部连接。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述密闭装置包括密封部、保护气系统，所述密封部上部设置有缓冲部，所述缓冲部上部通过缓冲安装座与上支撑部连接，所述密封部下部设置有橡胶条，所述保护气系统安装在上支撑部内部，所述保护气系统包括出气管、进气管，所述出气管与进气管自上支撑部内部伸出，所述出气管通过气泵与储气罐连接，所述进气管通过气泵与废气处理部连接。

7、作为本发明的一种优选技术方案，所述工作台上设置有与密封部配合的配合部，所述配合部包括凹槽，所述凹槽内设置有橡胶层，所述橡胶层上涂覆有密封介质。

8、作为本发明的一种优选技术方案，所述工件固定装置设置为多组，所述工件固定装置为卡盘，所述卡盘中部设置有测温装置。

9、作为本发明的一种优选技术方案，所述第一位移系统包括y轴机械臂，所述y轴机械臂的内部连接有步进模组一，所述步进模组一连接有设置在y轴机械臂外部的连接板一，所述连接板一连接有x轴机械臂，所述x轴机械臂的内部连接有步进模组二，所述步进模组二连接有设置在x轴机械臂外部的连接板二，所述连接板二连接有z轴机械臂,z轴机械臂的内部连接有步进模组三，所述步进模组三连接有设置在z轴机械臂外部的连接板三，所述连接板三与连通部连接，所述熔覆部通过管线与x轴步进模组、z轴步进模组连接。

10、作为本发明的一种优选技术方案，所述预热工位包括本体，所述本体上部设置有安装板，所述安装板下部连接有加热线圈，所述安装板上部设置有接线柱，所述接线柱与加热线圈连接，所述加热线圈呈螺旋状排布。

11、作为本发明的一种优选技术方案，所述密封部为玻璃密封罩，所述出气管为密闭装置提供保护气。

12、作为本发明的一种优选技术方案，所述冷却管环绕连通腔曲折设置。

13、作为本发明的一种优选技术方案，一种镍基碳化钨复合涂层盘式制动器制备工艺，包括以下步骤：

14、s1、预热，将刹车盘固定在工件固定装置上，进行预热，预热温度为300℃～500℃；

15、s2、填料传动机构将刹车盘移动至熔覆工位，并在粉料盒中放置充足涂层粉体；

16、s3、熔覆，密闭装置落下，出气管抽吸密闭装置中空气，进气管补充保护气体，送粉机构均匀送粉，熔覆头光斑宽度为3.0mm扫描速度2～25m/min；

17、s4、捶打，捶打组件锤击熔覆层。

18、本发明的有益效果是：

19、1.本发明通过设置粉料盒与输送管配合实现对粉料的同步输送，分流导料槽便于粉料均匀铺设在工件表面，设置冷却管便于熔覆头降温，延长熔覆头使用时间，通过第一位移系统使熔覆头可沿三轴方向移动，便于精准扫描，设置第二位移系统便于捶打机构跟随熔覆头移动，电机为捶打提供动力，偏心机构通常采用凸轮，将圆周运动转化为往复运动，便于实现对熔覆层的捶打，通过对熔覆层的捶打便于修复熔覆层裂纹，使基材与涂层结合更加紧密，提高熔覆层力学性能，细化、改善熔覆层微观组织，提高工件使用寿命。

20、2.本发明通过设置下支撑部为上支撑部提供支撑，通过设置伸缩部便于上支撑部升降，液压缸升降平稳，便于密闭装置与工作台配合实现对熔喷环境的密封。

21、3.本发明通过设置密封部为熔覆部提供密封保护，缓冲部为密封部下落与工作台配合提供缓冲，橡胶条便于密封部密封，避免空气进入密封部，出气管为密封部提供保护气氛供给，进气管抽吸密封部空气与熔覆产生的废气，橡胶层与橡胶条共同作用，便于密封部密封熔覆环境，橡胶层上涂覆凡士林等密封介质，避免空气沿橡胶条缝隙进入密封部。

22、4.本发明通过设置测温装置与预热工位配合，对工件控温预热。

23、5.本发明通过设置三轴移动的第一位移系统，便于熔覆头进行移动，对工件表面扫描。

24、6.本发明通过设置螺旋加热线圈提高加热效率，接线柱便于连接加热机。

25、7.本发明通过设置出气管与密闭装置提供氩气保护气，避免工件熔覆过程中氧化影响工件性能，曲折设置的冷却管便于对熔覆头降温冷却，提高熔覆头工作时间。

技术特征：

1.一种镍基碳化钨复合涂层盘式制动器制备装置，其特征在于，包括工作台(1)、熔覆工位(2)、预热工位(3)，工作台(1)包括传动机构(11)，传动机构(11)上设置有工件固定装置(12)，熔覆工位(2)与预热工位(3)环绕工作台(1)设置，熔覆工位(2)包括支撑部(21)，支撑部(21)一侧连接有熔覆部(22)，熔覆部(22)包括第一位移系统(221)，第一位移系统(221)的一侧与连通部(223)的外部连接，连通部(223)一端与激光器连接，连通部(223)另一端连接有熔覆头(222)，熔覆头(222)内部设置有连通腔(2221)，连通腔(2221)外部环绕设置有输送管(2222)、冷却管(2223)，输送管(2222)的一端连接有粉料盒，粉料盒安装在支撑部(21)上部，输送管(2222)的另一端通过分流导料槽(2224)与连通腔(2221)连接，支撑部(21)两侧设置有密闭装置(23)，工作台(1)中部设置有捶打组件(4)，捶打组件(4)靠近熔覆工位(2)，捶打组件(4)不随工作台(1)转动。

2.如权利要求1所述的一种镍基碳化钨复合涂层盘式制动器制备装置，其特征是，所述捶打组件(4)包括第二位移系统(41)，第二位移系统(41)一侧设置有电机(42)，电机(42)输出端连接有偏心机构(43)，偏心机构(43)通过连杆(44)连接有锤头(45)。

3.如权利要求1所述的一种镍基碳化钨复合涂层盘式制动器制备装置，其特征是，所述支撑部(21)包括下支撑部(213)，下支撑部(213)的上部通过伸缩部(212)连接有上支撑部(211)，伸缩部(212)包括液压缸支撑座(2121)，液压缸支撑座(2121)设置在下支撑部(213)的上部，液压缸支撑座(2121)上部连接有液压伸缩缸(2122)，液压伸缩缸(2122)的上部通过液压缸安装座(2123)与上支撑部(211)连接。

4.如权利要求1所述的一种镍基碳化钨复合涂层盘式制动器制备装置，其特征是，所述密闭装置(23)包括密封部(231)、保护气系统，密封部(231)上部设置有缓冲部(2311)，缓冲部(2311)上部通过缓冲安装座(2312)与上支撑部(211)连接，密封部(231)下部设置有橡胶条(2313)，保护气系统安装在上支撑部(211)内部，保护气系统包括出气管、进气管，出气管与进气管自上支撑部(211)内部伸出，出气管通过气泵与储气罐连接，进气管通过气泵与废气处理部连接。

5.如权利要求4所述的一种镍基碳化钨复合涂层盘式制动器制备装置，其特征是，所述工作台(1)上设置有与密封部(231)配合的配合部(14)，配合部(14)包括凹槽(141)，凹槽(141)内设置有橡胶层(142)，橡胶层(142)上涂覆有密封介质。

6.如权利要求1所述的一种镍基碳化钨复合涂层盘式制动器制备装置，其特征是，所述工件固定装置(12)设置为多组，工件固定装置(12)为卡盘，卡盘中部设置有测温装置(13)。

7.如权利要求1所述的一种镍基碳化钨复合涂层盘式制动器制备装置，其特征是，所述第一位移系统(221)包括y轴机械臂(2211)，y轴机械臂(2211)的内部连接有步进模组一，步进模组一连接有设置在y轴机械臂(2211)外部的连接板一(2212)，连接板一(2212)连接有x轴机械臂(2213)，x轴机械臂(2213)的内部连接有步进模组二，步进模组二连接有设置在x轴机械臂(2213)外部的连接板二(2214)，连接板二(2214)连接有z轴机械臂(2215),z轴机械臂(2215)的内部连接有步进模组三，步进模组三连接有设置在z轴机械臂(2215)外部的连接板三(2216)，连接板三(2216)与连通部(223)连接，熔覆部(22)通过管线与x轴步进模组、z轴步进模组连接。

8.如权利要求1所述的一种镍基碳化钨复合涂层盘式制动器制备装置，其特征是，所述预热工位(3)包括本体(31)，本体(31)上部设置有安装板(32)，安装板(32)下部连接有加热线圈(33)，安装板(32)上部设置有接线柱(34)，接线柱(34)与加热线圈(33)连接，加热线圈(33)呈螺旋状排布。

9.如权利要求4所述的一种镍基碳化钨复合涂层盘式制动器制备装置，其特征是，所述密封部(231)为玻璃密封罩，出气管为密闭装置(23)提供保护气，冷却管(2223)环绕连通腔(2221)曲折设置。

10.如权利要求1所述的一种镍基碳化钨复合涂层盘式制动器制备工艺，其特征是，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种镍基碳化钨复合涂层盘式制动器制备装置及工艺，包括工作台、熔覆工位、预热工位所述支撑部一侧连接有熔覆部，所述熔覆部包括第一位移系统，所述连通部一端与激光器连接，所述连通部另一端连接有熔覆头，所述连通腔外部环绕设置有输送管、冷却管，所述支撑部两侧设置有密闭装置，所述工作台中部设置有捶打组件。本发明通过设置分流导料槽便于粉料均匀铺设在工件表面，通过设置第一位移系统使熔覆头可沿三轴方向移动，便于精准扫描，设置第二位移系统便于捶打机构跟随熔覆头移动，通过对熔覆层的捶打便于修复熔覆层裂纹，使基材与涂层结合更加紧密，提高熔覆层力学性能，细化、改善熔覆层微观组织，提高工件使用寿命。

技术研发人员：杨学锋,张海燕,刘玉里,刘晓萍,王守仁,段德荣,乔阳,王高琦,温道胜,刘文涛,张明远,肖振
受保护的技术使用者：济南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13