CN103008661A - 一种粉末冶金温压用热油加热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及粉末冶金温压技术，具体是一种粉末冶金温压用热油加热装置。该热油加热装置设有粉末流通通道和两个独立的热油流通回路；所述粉末流通通道：以中心蓄油腔为基准，若干个直径不等的圆环蓄油腔按直径由小到大依次由内而外套装，中心蓄油腔与其邻近圆环蓄油腔的间隙，各圆环蓄油腔之间的间隙，以及中心蓄油腔与锥体蓄油腔之间的间隙均与进、出粉口相通并构成粉末流通通道。所述圆环蓄油腔个数可根据生产需要灵活设置，可以在3～8个范围内选择。本发明装置的结构简单，加热速度快，粉末加热温度稳定、均匀，粉末流通阻力小，本装置充分发挥了热油系统的优越性，但其制造成本是国内外同类产品的1/3，具有极好的经济和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及粉末冶金温压技术，具体是一种粉末冶金温压用热油加热装置。
背景技术
温压是一种利用一次性压制和烧结技术制造高性能铁基粉末冶金零件的先进技术。加热粉末是温压工艺中的技术关键，在工业化生产中，温压工艺要求粉末温度均匀且能精确控制，供粉能力符合工业化连续生产的要求，同时尽量降低粉末加热装置的投资成本。目前，粉末的加热方式主要包括电阻加热，微波加热，空气加热和热油加热等。国内外均已生产出了这类温压设备，国外主要有美国ABBOTT公司的TPP300TM温压电阻式加热系统、美国HoeganaesCorp和Cincinnati Incorp共同开发的EL-TEMP电阻式加热系统、美国GASBARRE PRODUCTS公司的TOPSTM电阻式加热系统、美国NORTH AMERICA HOEGANAES公司与美国微波材料公司共同开发的MICRO-METTM微波式加热系统、瑞典Linde Metalt/eknik公司制造的LindeMetal/teknik热油式加热系统、中国专利01107547.3公开了一种粉末冶金温压工艺通用粉末加热装置及其加热方法，它是一种分级热气体温压加热系统。上述几种温压装置各有优点，但仍然存在不足之处：电阻、热油和热气加热系统均靠热壁传导，需要通过一定形式的搅拌或适当时间的保温，才能使粉末内、外达到均一的温度，且设备复杂，体积也较大；微波加热系统，虽然加热速度快，温度均匀性好，但是设备价格昂贵。
温压工艺中，加热粉末的供应速度、温度的均一性和稳定性通常是判别加热装置好坏的标志。热油加热装置由于是利用温度稳定的热油作热源，所以可以较为精确的控制粉末的加热温度。瑞典的LindeMetal/teknik热油式加热系统是由特殊设计的槽缝热交换器构成的，但是其体积大，设备投资高，油压系统较为复杂，维护费用大，不适合在已有的粉末压机上推广使用。因此，研制一种结构简单，价格较低并容易与现有粉末压机实现连接的粉末冶金热油加热装置，对粉末冶金温压工艺的推广具有很大的价值。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构简单，适用性好，价格较低的粉末冶金温压用热油加热装置。
本发明解决热油系统技术上不足所采用的技术方案是：
一种粉末冶金温压用热油加热装置，其特征在于：该热油加热装置设有粉末流通通道和两个独立的热油流通回路；具体连接关系如下：
所述粉末流通通道：以中心蓄油腔为基准，若干个直径不等的圆环蓄油腔按直径由小到大依次由内而外套装，相邻两个圆环蓄油腔之间的间隙均不少于10mm；中心蓄油腔与其邻近圆环蓄油腔的间隙，各圆环蓄油腔之间的间隙，以及中心蓄油腔与锥体蓄油腔之间的间隙均与进、出粉口相通并构成粉末流通通道，所述的中心蓄油腔是由一个不锈钢圆筒及其两端的不锈钢空心圆锥壳体焊接而成的；
所述两个独立的热油流通回路：热油流通回路Ⅰ是由最外层的圆环蓄油腔依次通过通油管道A、通油管道B和通油管道C由外到内与其余圆环蓄油腔及中心蓄油腔相联通，并与最外层圆形蓄油腔底部两侧的进油口和中心蓄油腔顶部的出油口形成回路；热油流通回路Ⅱ是由与中心蓄油腔一端的空心圆锥壳体相配的锥体蓄油腔及锥体蓄油腔上所设有的进油口与出油口构成的回路。
所述圆环蓄油腔个数为3～8个，各圆环蓄油腔宽度相等且不少于15mm。
所述中心蓄油腔的不锈钢圆筒直径为100～250mm，其两端的空心圆锥壳体顶角为45°～90°。
所述圆环蓄油腔是由两个不同直径的不锈钢套筒焊接而成。
所述通油管道A、通油管道B和通油管道C均对称分布。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、本装置设计合理，加热速度快，加热均匀稳定，粉末流动顺畅，且粉末在流通过程中即可均匀加热到预定目标温度，无需搅拌，可实现连续化生产。工作温度在室温至200℃之间可调，精确度可达±2.5℃，供粉量可根据实际生产需求来调整不锈钢套筒的数量进行调节，可满足不同吨位压机的连续生产要求。
2、本装置结构简单，且由于其油泵系统、温控系统均采用工业化通用技术，因此制造容易，安装方便，容易实现与现有的粉末冶金压机的机械化结合，对粉末冶金温压工艺的推广具有很大的价值。
3、本装置的性价比较高，通过简单的结构充分发挥了热油系统的优越性，但其制造成本仅为国内外同类产品的1/3，具有极好的经济和社会效益。
附图说明
图1为本发明粉末冶金温压用热油粉末加热装置的结构示意图；
具体实施方式
以下通过具体实施方式，结合附图对本发明作进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。
图1为本粉末冶金温压用热油加热装置的结构示意图，它包括出粉口1，锥体蓄油腔进油口2，锥体蓄油腔3，锥体蓄油腔出油口4，通油管道A5，进油口6，圆环蓄油腔7、8、9，中心蓄油腔10，通油管道B11、通油管道C12，出油口13、出粉口14。该热油加热粉末装置设有两个独立的热油流通回路和粉末流通通道；具体连接关系如下：
所述中心蓄油腔的直径范围为100～250mm，其两端的空心圆锥壳体顶角以45°～90°为佳；所述圆环蓄油腔个数可根据生产需要灵活设置，可以在3～8个范围内选择，相邻两个圆环蓄油腔之间的间隙均不少于10mm并以10～15mm为佳，各圆环蓄油腔宽度相等且不少于15mm，并以15～20mm为佳。本实施例设置3个宽度为15mm的圆环蓄油腔，相邻蓄油腔的间隙为10mm；中心蓄油腔的直径为200mm，其两端的空心圆锥壳体顶角为90°。
所述粉末流通通道：以中心蓄油腔10为基准，圆环蓄油腔9、8、7依次由内而外套装；中心蓄油腔10与圆环蓄油腔9，圆环蓄油腔9与圆环蓄油腔8，圆环蓄油腔8与圆环蓄油腔7之间的间隙，以及中心蓄油腔10与锥体蓄油腔3之间的间隙均与进粉口14和出粉口1相通并构成粉末流通通道。所述圆环蓄油腔是由两个不同直径的不锈钢套筒焊接而成，圆环蓄油腔7是由内径为370mm和410mm的两个材质厚度为5mm不锈钢套筒焊接而成，圆环蓄油腔8是由内径为300mm和340mm的两个材质厚度为5mm的不锈钢套筒焊接而成，圆环蓄油腔9是由内径分别为230mm和270mm的两个材质厚度为5mm的不锈钢套筒焊接而成。所述的中心蓄油腔10是由一个不锈钢圆筒及其两端的不锈钢空心圆锥壳体焊接而成的，其不锈钢材质厚度为5mm，内径为200mm的圆筒，空心圆锥壳体顶角为90°。中心蓄油腔10和圆环蓄油腔9、圆环蓄油腔9和圆环蓄油腔8、圆环蓄油腔8和圆环蓄油腔7之间10mm的间隙与进粉口14和出粉口1相通构成粉末流通的通道。
所述两个独立的热油流通回路：热油流通回路Ⅰ是中心蓄油腔10、圆环蓄油腔7、8、9依次通过均对称分布的通油管道A5、通油管道B11和通油管道C12相联通；热油流通回路Ⅱ是由与中心蓄油腔10底端的空心圆锥壳体相配的锥体蓄油腔3及其进油口2和出油口4构成的回路。热油流通回路Ⅰ的连接关系如下：所述进油口6焊接在圆环蓄油腔7底端外侧面上；通油管道B11一端焊接在圆环蓄油腔7顶端外侧面上，另一端焊接在圆环蓄油腔8顶端；通油管道A5一端焊接在圆环蓄油腔8底端，另一端焊接在圆环蓄油腔9底端；通油管道C12一端焊接在圆环蓄油腔9顶端，另一端焊接在中心蓄油腔10顶端；出油口13焊接在中心蓄油腔10顶端的空心圆锥壳体上。热油流通是这样实现的：通过进油口6注油到圆环封蓄油腔7中，当圆环蓄油腔7中的油充满后，通过通油管道B11注入到圆环蓄油腔8中，圆环蓄油腔8、9分别通过通油管道A5连通并构成连通器，即圆环蓄油腔8、9中的热油一起上升，当圆环蓄油腔9中的热油充满后，通过通油管道C12注入到中心蓄油腔10内，最后当中心蓄油腔10充满油后，热油从出油口13出油。热油流通回路Ⅱ的连接关系如下：锥体蓄油腔3上分别焊有进油口2和出油口4；锥体蓄油腔3通过螺钉连接的方式固定在圆环蓄油腔7底端。热油流通是这样实现的：通过进油口2进油，充满锥体蓄油腔3，最后通过出油口4出油，继续循环加热流动。热油流通回路Ⅰ和热油流通回路Ⅱ共同作用，加热粉末。
所述通油管道A5、通油管道B11、通油管道C12均对称分布，用于热油的均匀流通，实现粉末均匀加热。
粉末从顶端进粉口14进入上述构成的粉末流通通道，粉末流通的过程中分别受到圆环蓄油腔7、8、9和中心蓄油腔10的双向均匀加热，后汇聚到锥体蓄油腔3上继续加热，最后从出粉口1中流出。热油流通回路Ⅰ和热油流通回路Ⅱ中的热油通过循环加热，使得各蓄油腔中的热油温度均匀稳定，因而使粉末在流通的过程中可以持续、均匀受热，粉末可在流通过程中短时间内加热到预定的温度，温度稳定且均匀的金属粉末通过出粉口1到达工作台面，实现粉末的温压成型。
Claims (5)
1.一种粉末冶金温压用热油加热装置，其特征在于：该热油加热装置设有粉末流通通道和两个独立的热油流通回路；具体连接关系如下：
所述粉末流通通道：以中心蓄油腔为基准，若干个直径不等的圆环蓄油腔按直径由小到大依次由内而外套装，相邻两个圆环蓄油腔之间的间隙均不少于10mm；中心蓄油腔与其邻近圆环蓄油腔的间隙，各圆环蓄油腔之间的间隙，以及中心蓄油腔与锥体蓄油腔之间的间隙均与进、出粉口相通并构成粉末流通通道，所述的中心蓄油腔是由一个不锈钢圆筒及其两端的不锈钢空心圆锥壳体焊接而成的；
所述两个独立的热油流通回路：热油流通回路Ⅰ是由最外层的圆环蓄油腔依次通过通油管道A、通油管道B和通油管道C由外到内与其余圆环蓄油腔及中心蓄油腔相联通，并与最外层圆形蓄油腔底部两侧的进油口和中心蓄油腔顶部的出油口形成回路；热油流通回路Ⅱ是由与中心蓄油腔一端的空心圆锥壳体相配的锥体蓄油腔及锥体蓄油腔上所设有的进油口与出油口构成的回路。
2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金温压用热油加热装置，其特征在于：所述圆环蓄油腔个数为3～8个，各圆环蓄油腔宽度相等且不少于15mm。
3.根据权利要求1所述的一种粉末冶金温压用热油加热装置，其特征在于：所述中心蓄油腔的不锈钢圆筒直径为100～250mm，其两端的空心圆锥壳体顶角为45°～90°。
4.根据权利要求1或2所述的一种粉末冶金温压用热油加热装置，其特征在于：所述圆环蓄油腔是由两个不同直径的不锈钢套筒焊接而成。
5.根据权利要求1所述的一种粉末冶金温压用热油加热装置，其特征在于：所述通油管道A、通油管道B和通油管道C均对称分布。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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