本申请属于水下激光作业设备，更具体地说，是涉及一种集成有激光清洗功能的水下激光作业一体化接头。
背景技术：
1、近年来，随着海洋资源开发向深远海迈进，海洋工程装备的日常维护及应急修复的需求进一步扩大。海上工程及大型船舶等设备长期处于阴冷、潮湿的水体环境中，且海水中的盐分较高，会对材料造成严重的腐蚀。在进行如焊接等水下激光作业时，由于材料表面腐蚀的影响，会破坏焊缝的致密性，焊缝气孔率增加影响接头性能。因此在海洋中进行水下焊接等水下激光作业前需要对材料表面进行清洁。
2、水下激光清洗技术利用高能激光束使材料表面污染物迅速汽化或剥离，从而实现高质量的材料表面清洗。现有技术中大多采用先通过水下激光清洗设备对水下设备表面进行清洗，然后在通过水下激光作业设备进行焊接等操作。但该方法将清洗工作和水下激光作业分开，操作步骤较多，效率较低。
3、基于上述问题，公开号为cn113070572b（公开日：2022-03-29）公开了一种水下焊接装置及方法，其将激光清洗头、激光焊接头和排水罩整合呈一个设备，以提高效率的同时保证水下焊接等激光作业的质量。使用时，其排气罩能够在水下形成局部干燥空间，激光清洗头和激光焊接头能够顺次对材料表面进行清洗和焊接，以实现对材料表面先清洗后焊接的操作。但是该方案也具有一定的缺陷，具体地，水下激光清洗过程中，污染物从材料表面剥离后，会阻碍激光束的传输导致焊接质量的下降。
技术实现思路
1、本发明提供了一种集成有激光清洗功能的水下激光作业一体化接头，在对海洋中的设备进行激光作业时，能够同时进行表面清理和激光焊接等作业，且能能够及时将剥离的污染物排出，避免污染物对激光产生阻碍，保证激光作业质量。
2、为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种集成有激光清洗功能的水下激光作业一体化接头，包括排水罩、激光清洗头和激光作业头，激光清洗头和激光作业头集成于排水罩；排水罩具有进气口、出气口和用于正对工件表面的开放端，进气口用于连接高压气源；激光清洗头和激光作业头均朝向开放端设置，激光清洗头位于激光作业头的移动路径上；
3、进气口朝偏心于激光作业头的激光路径设置，出气口沿排水罩的边沿切向设置，进气口和出气口沿同一螺旋路径分布；高压气源产生的高压气体经进气口进入排水罩形成螺旋气流，并从出气口排出。
4、可选地，排水罩的横截面呈圆形，开放端位于排水罩的底面，激光清洗头和激光作业头位于排水罩的顶面，激光作业头沿排水罩的中轴线设置；
5、进气口和出气口均设置有多个，多个进气口位于排水罩的顶面并围绕激光作业头分布，出气口环绕排水罩的侧壁分布并与进气口一一对应。
6、可选地，排水罩位于出气口底部的内侧壁呈倒锥状，排水罩位于出气口顶部的内侧壁朝向出气口弧形弯曲。
7、可选地，激光作业头包括设置于排水罩的第一安装壳，第一安装壳的顶壁设置有第一qbh接头，第一安装壳内上而下依次设置有准直镜和聚焦镜，第一安装壳的底壁设置有分隔第一安装壳和排水罩内侧的第一透光镜。
8、可选地，第一透光镜为等厚镜片且朝向第一安装壳凹陷，第一透光镜的高度位置低于进气口的高度位置。
9、可选地，激光清洗头包括设置于排水罩的第二安装壳，第二安装壳的顶部侧方设置有第二qbh接头，第二安装壳内设置有与第二qbh接头相对的反射振镜，由第二qbh接头引出的激光通过反射振镜反射进入开放端处并形成线性激光，第二安装壳的底壁设置有分隔第二安装壳和排水罩内侧的第二透光镜。
10、可选地，第二透光镜为等厚镜片且呈倾斜状，第二透光镜的高度位置低于进气口的高度位置。
11、可选地，激光清洗头具有两组，两组激光清洗头分别位于激光作业头的激光路径前侧和后侧。
12、可选地，排水罩位于开放端的边沿设置有柔性密封件，排水罩的外侧壁附着有锌块。
13、可选地，排水罩内设置有距离传感器和摄像头，距离传感器和摄像头均朝向激光清洗头的路径焦点处设置。
14、本申请的技术方案相对于现有技术的有益效果在于：
15、激光清洗头和激光作业头分别用于连接清洗用激光发射器和作业用激光发射器，进气口连接高压气源。使用时将整个装置沉入水下并扣放在工件表面上。通过高压气源向排水罩内充气，水从出气口排出，形成排水罩内的局部干燥空间。随后启动清洗激光和作业激光，由于激光清洗头位于所述激光作业头的移动路径上，使得工件表面先被清洗随后再进行激光作业。整个装置结构紧凑、体积较小，极大的增强了水下激光作业过程中的灵活性。同时能够同步进行激光清洗和激光作业，提高了作业效率，降低了作业难度。
16、由于高压气体在排水罩形成螺旋气流，污染物从工件表面剥离下来后，在离心力的作用下跟随气流朝排水罩切向的出气口运动，污染物能够及时远离激光路径，从而避免对激光束的遮挡，保证了激光作业质量。
1.一种集成有激光清洗功能的水下激光作业一体化接头，包括排水罩（1）、激光清洗头（2）和激光作业头（3），所述激光清洗头（2）和所述激光作业头（3）集成于所述排水罩（1）；所述排水罩（1）具有进气口（101）、出气口（102）和用于正对工件表面（100）的开放端（103），所述进气口（101）用于连接高压气源；所述激光清洗头（2）和所述激光作业头（3）均朝向所述开放端（103）设置，所述激光清洗头（2）位于所述激光作业头（3）的移动路径上；
2.如权利要求1所述的集成有激光清洗功能的水下激光作业一体化接头，其特征在于：所述排水罩（1）的横截面呈圆形，所述开放端（103）位于所述排水罩（1）的底面，所述激光清洗头（2）和所述激光作业头（3）位于所述排水罩（1）的顶面，所述激光作业头（3）沿所述排水罩（1）的中轴线设置；
3.如权利要求2所述的集成有激光清洗功能的水下激光作业一体化接头，其特征在于：所述排水罩（1）位于所述出气口（102）底部的内侧壁呈倒锥状，所述排水罩（1）位于所述出气口（102）顶部的内侧壁朝向所述出气口（102）弧形弯曲。
4.如权利要求1所述的集成有激光清洗功能的水下激光作业一体化接头，其特征在于：所述激光作业头（3）包括设置于所述排水罩（1）的第一安装壳（201），所述第一安装壳（201）的顶壁设置有第一qbh接头（202），所述第一安装壳（201）内上而下依次设置有准直镜（203）和聚焦镜（204），所述第一安装壳（201）的底壁设置有分隔所述第一安装壳（201）和所述排水罩（1）内侧的第一透光镜（205）。
5.如权利要求4所述的集成有激光清洗功能的水下激光作业一体化接头，其特征在于：所述第一透光镜（205）为等厚镜片且朝向所述第一安装壳（201）凹陷，所述第一透光镜（205）的高度位置低于所述进气口（101）的高度位置。
6.如权利要求1所述的集成有激光清洗功能的水下激光作业一体化接头，其特征在于：所述激光清洗头（2）包括设置于所述排水罩（1）的第二安装壳（301），所述第二安装壳（301）的顶部侧方设置有第二qbh接头（302），所述第二安装壳（301）内设置有与所述第二qbh接头（302）相对的反射振镜（303），由所述第二qbh接头（302）引出的激光通过所述反射振镜（303）反射进入所述开放端（103）处并形成线性激光，所述第二安装壳（301）的底壁设置有分隔所述第二安装壳（301）和所述排水罩（1）内侧的第二透光镜（304）。
7.如权利要求6所述的集成有激光清洗功能的水下激光作业一体化接头，其特征在于：所述第二透光镜（304）为等厚镜片且呈倾斜状，所述第二透光镜（304）的高度位置低于所述进气口（101）的高度位置。
8.如权利要求1所述的集成有激光清洗功能的水下激光作业一体化接头，其特征在于：所述激光清洗头（2）具有两组，两组所述激光清洗头（2）分别位于所述激光作业头（3）的激光路径前侧和后侧。
9.如权利要求1所述的集成有激光清洗功能的水下激光作业一体化接头，其特征在于：所述排水罩（1）位于所述开放端（103）的边沿设置有柔性密封件（104），所述排水罩（1）的外侧壁附着有锌块（105）。
10.如权利要求1所述的集成有激光清洗功能的水下激光作业一体化接头，其特征在于：所述排水罩（1）内设置有距离传感器（4）和摄像头（5），所述距离传感器（4）和所述摄像头（5）均朝向所述激光清洗头（2）的路径焦点处设置。
