CN107420544B - 一种动密封装置及制备球形金属粉末的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动密封装置及制备球形金属粉末的方法，涉及粉末冶金技术领域，用以解决现有动密封装置存在转速小，且棒料送进时与内层单角接触轴承之间产生的噪声比较大的问题。该装置包括：V型组合密封，锁紧螺母，防松螺母和组合轴承；两组组合轴承设置在棒料两边，且每组组合轴承呈围绕棒料呈对称状态分布；组合轴承包括角接触轴承和滚珠轴承，滚珠轴承的第一侧边与棒料相接触，滚珠轴承的第二侧边设置两个相邻的角接触轴承；V型组合密封的第一侧边与棒料相接触，第二侧板和第三侧边与和组成轴承相邻的法兰壁相接触，第四侧边与锁紧螺母相接触；防松螺母的第一侧边与法兰壁相接触，第二侧边与锁紧螺母相接触。
Description
技术领域
本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及到一种动密封装置及制备球形金属粉末的方法。
背景技术
高质量球形金属粉末是粉末冶金近净成形、3D打印等生产领域所必需的重要原料，近几年随着3D打印等技术的快速发展，对金属粉末原料的粒度、纯净度要求逐步提高。
等离子旋转电极法是制备球形金属粉末的方法之一，由于制粉过程合金棒料的旋转速度直接决定了球形粉末的粒度和粒度分布，而等离子旋转电极制粉设备需要借助于双层复合旋转驱动机构使棒料旋转速度高达10000-150000r/min，才能够制备出达到要求的球形粉末；在实际应用中，只有与双层复合旋转驱动机构相匹配的具有极高转速的动密装置，才能够使得等离子旋转电极制粉设备使棒料旋转速度高达10000-150000r/min以上。
现有的动密装置，采用的是单角接触轴承径向约束机构，一方面影响了动密封的极限转速，另一方面，由于内层的动密封结构送料过程中棒料与单角接触轴承内圈之间的滑动摩擦，使得棒料送进过程中的噪声比较大。
综上所述，现有的动密封装置存在转速小，且棒料送进时与内层单角接触轴承之间产生的噪声比较大的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种动密封装置及制备球形金属粉末的方法，用以解决现有技术中动密封装置存在转速小，且棒料送进时与内层单角接触轴承之间产生的噪声比较大的问题。
本发明实施例提供一种动密封装置，包括：V型组合密封，锁紧螺母，防松螺母和组合轴承；
两组所述组合轴承设置在棒料两边，且每组所述组合轴承呈围绕所述棒料呈对称状态分布；
所述组合轴承包括角接触轴承和滚珠轴承，所述滚珠轴承的第一侧边与所述棒料相接触，所述滚珠轴承的第二侧边并排设置两个相邻的所述角接触轴承；
所述V型组合密封的第一侧边与所述棒料相接触，第二侧板和第三侧边与和所述组成轴承相邻的法兰壁相接触，第四侧边与所述锁紧螺母相接触；所述防松螺母的第一侧边与所述法兰壁相接触，第二侧边与所述锁紧螺母相接触。
优选地，所述组合轴承还包括中圈，保持架和第一螺母；
所述滚珠轴承的第三侧边相邻设置所述保持架，所述滚珠轴承和所述角接触轴承之间设置所述中圈，且所述中圈覆盖所述保持架；
所述第一螺母设置在所述中圈的第一侧边，且所述第一螺母与所述角接触轴承相接触；其中，所述中圈的第一侧边与所述角接触轴承相接触。
优选地，还包括水冷套；
所述水冷套设置在所述制粉炉体内，用于降低工作时的所述动密封装置的温度。
本发明实施例还提供一种制备球形金属粉末的方法，包括
在制备球形金属粉末之前，旋紧锁紧螺母和防松螺母，使得V型组合密封的第一侧边与棒料相接触，第二侧边和第三侧边与法兰壁相接触，向抽真空后的制粉炉体内充入惰性气体；其中，所述V型组合密封的第四侧边与所述锁紧螺母相接触，所述防松螺母的第一侧边与所述法兰壁相接触，第二侧边与所述锁紧螺母相接触；
在制备球形金属粉末时，松开所述锁紧螺母，使得所述V型组合密封的第一侧边与所述棒料之间产生间隙，通过所述组合轴承内的角接触滚珠和滚珠轴承，带动所述棒料围绕所述棒料的轴线圆周旋转以及进给；其中，所述滚珠轴承的第一侧边与所述棒料相接触，所述滚珠轴承的第二侧边设置两个相邻的所述角接触轴承；两组所述组合轴承设置在棒料两边，且每组所述组合轴承呈围绕所述棒料呈对称状态分布。
优选地，在制备球形金属粉末时，通过设置在所述制粉炉体内的水冷套，对所述组合轴承进行降温。
优选地，所述棒料围绕所述棒料的轴线圆周旋转的转速等于所述角接触滚珠和所述滚珠轴承转速之和。
本发明实施例中，提供一种动密封装置，包括：V型组合密封，锁紧螺母，防松螺母和组合轴承；两组所述组合轴承设置在棒料两边，且每组所述组合轴承呈围绕所述棒料呈对称状态分布；所述组合轴承包括角接触轴承和滚珠轴承，所述滚珠轴承的第一侧边与所述棒料相接触，所述滚珠轴承的第二侧边设置两个相邻的所述角接触轴承；所述V型组合密封的第一侧边与所述棒料相接触，第二侧板和第三侧边与和所述组成轴承相邻的法兰壁相接触，第四侧边与所述锁紧螺母相接触；所述防松螺母的第一侧边与所述法兰壁相接触，第二侧边与所述锁紧螺母相接触。在该装置中，将两组组合轴承设置在棒料两边，保证了棒料和旋转机构同心，同时，设置在组合轴承外层的角接触轴承能够对棒料施加径向约束，外层的角接触轴承和设置在组合轴承内层的滚珠轴承的极限转速之和为棒料的极限转速。进一步的，设置在组合轴承内层的滚珠轴承与棒料之间是滚动摩擦，从而减少了棒料进给时产生的噪音。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种动密封装置结构示意图；
图2为本发明实施例提供的组合轴承结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种制备球形金属粉末的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示例性的示出了本发明实施例提供的一种动密封装置结构示意图。
如图1所示，本发明实施例提供的一种动密封装置，主要包括：V型组合密封3，锁紧螺母1，防松螺母2和组合轴承5。
具体地，如图2所示的组合轴承结构示意图，组合轴承5主要包括角接触轴承5-2，滚珠轴承5-3，中圈5-4，保持架5-5和第一螺母5-1。其中，滚珠轴承5-3的第一侧边与棒料6相接触，滚珠轴承5-3的第二侧边并排设置两个相邻的角接触轴承5-2，滚珠轴承5-3的第三侧边相邻设置有保持架5-5，且该保持架5-5的第一侧边与滚珠轴承5-3的第三侧边相邻，第二侧边与棒料6相邻；进一步地，在滚珠轴承5-3和角接触轴承5-2之间设置有中圈5-4，且中圈5-4覆盖滚珠轴承5-3和保持架5-5；进一步地，在中圈5-4的第一侧边上设置有第一螺母5-1，且第一螺母5-1与两个相邻的角接触轴承5-2中的一个角接触轴承5-2相接触，需要说明的是，中圈5-4的第一侧边为与角接触轴承5-2相接触的侧边。
需要说明的是，第一螺母5-1为现有常规螺母，主要用于与螺栓或螺杆拧在一起用来紧固的零件。
在实际应用中，两组组合轴承5设置在棒料6的两边，且每组轴承中包括两个组合轴承5，两个组成轴承沿着棒料6的轴线，呈围绕状对称分布在棒料6的两侧。需要说明的是，在棒料6两边设置两组组合轴承5，可以保证棒料6高速旋转和送进过程的同轴性。
进一步地，如图1所示，V型组合密封3的第一侧边与棒料6相接触，第二侧边和第三侧边与和组合轴承5相邻的法兰壁相接触，第四侧边与锁紧螺母1相接触；防松螺母2的第一侧边与法兰壁相接触，第二侧边与锁紧螺母1相接触。
需要说明的是，锁紧螺母1与V型组合密封3箱接触的面为第一侧面，与防松螺母2相接触的面为第二侧面，在实际应用中，锁紧螺母1还与法兰壁相接触，在本发明实施例中，锁紧螺母1包括一个内陷槽，该内陷槽与法兰壁相接触，第一侧面和第二侧面与内陷槽的内平面相互平行。
在实际应用中，该动密封装置还包括有水冷套4，该水冷套4设置在制粉炉体内，主要用于降低工作时动密装置的工作温度。
图3示例性的示出了本发明实施例提供的一种制备球形金属粉末的方法流程图。如图3所示，该方法主要包括以下步骤：
步骤301，在制备球形金属粉末之前，旋紧锁紧螺母1和防松螺母2，使得V型组合密封3的第一侧边与棒料6相接触，第二侧边和第三侧边与法兰壁相接触，向抽真空后的制粉炉体内充入惰性气体；其中，V型组合密封3的第四侧边与锁紧螺母1相接触，防松螺母2的第一侧边与法兰壁相接触，第二侧边与锁紧螺母1相接触。
需要说明的是，在上述步骤中，通过旋紧锁紧螺母1使得V相组合密封内侧贴近棒料6，外侧压紧法兰壁达到密封效果，同时通过旋紧防松螺母2，从而避免了锁紧螺母1在工作时会防松。
步骤302，在制备球形金属粉末时，松开锁紧螺母1，使得V型组合密封3的第一侧边与棒料6之间产生间隙，通过组合轴承5内的角接触滚珠和滚珠轴承5-3，带动棒料6围绕棒料6的轴线圆周旋转以及进给；其中，滚珠轴承5-3的第一侧边与棒料6相接触，滚珠轴承5-3的第二侧边设置两个相邻的角接触轴承5-2；两组组合轴承5设置在棒料6两边，且每组组合轴承5呈围绕棒料6呈对称状态分布。
需要说明的是，在上述步骤中，松开锁紧螺母1使得V型组合密封3于棒料6之间产生一定的缝隙，从而减小了V型密封的磨损。
在实施中，组合轴承5中角接触轴承5-2能够对棒料6施加径向约束，角接触轴承5-2的转速可以达到0-80000r/min，内层的滚珠轴承5-3的极限转速可以达到0-80000r/min，而动密封装置的极限转速为内外层的轴承转速之和，即动密封装置的极限转速可以达到10000-150000r/min，从而可以使得棒料6围绕棒料6的轴线圆周旋转的转速达到10000-150000r/min。
进一步地，设置在组合轴承5中的滚珠轴承5-3在保证棒料6给进时动密封装置与棒料6之间是滚动摩擦，从而可以减少棒料6给进过程中产生的噪音。
在实施中，由于在制粉炉体内设置有水冷套4，因此，可以同水冷套4，降低动密封装置工作时的工作温度。
综上所述，本发明实施例提供的一种动密封装置，包括：V型组合密封，锁紧螺母，防松螺母和组合轴承；两组所述组合轴承设置在棒料两边，且每组所述组合轴承呈围绕所述棒料呈对称状态分布；所述组合轴承包括角接触轴承和滚珠轴承，所述滚珠轴承的第一侧边与所述棒料相接触，所述滚珠轴承的第二侧边设置两个相邻的所述角接触轴承；所述V型组合密封的第一侧边与所述棒料相接触，第二侧板和第三侧边与和所述组成轴承相邻的法兰壁相接触，第四侧边与所述锁紧螺母相接触；所述防松螺母的第一侧边与所述法兰壁相接触，第二侧边与所述锁紧螺母相接触。在该装置中，将两组组合轴承设置在棒料两边，保证了棒料和旋转机构同心，同时，设置在组合轴承外层的角接触轴承能够对棒料施加径向约束，外层的角接触轴承和设置在组合轴承内层的滚珠轴承的极限转速之和为棒料的极限转速。进一步的，设置在组合轴承内层的滚珠轴承与棒料之间是滚动摩擦，从而减少了棒料进给时产生的噪音。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (3)
1.一种制备球形金属粉末的方法，其特征在于，包括动密封装置，所述动密封装置包括V型组合密封，锁紧螺母，防松螺母，组合轴承和水冷套；
两组所述组合轴承设置在棒料两边，且每组所述组合轴承呈围绕所述棒料呈对称状态分布；
所述组合轴承包括角接触轴承，滚珠轴承，中圈，保持架和第一螺母，所述滚珠轴承的第一侧边与所述棒料相接触，所述滚珠轴承的第二侧边并排设置两个相邻的所述角接触轴承，所述棒料围绕所述棒料的轴线圆周旋转的转速等于所述角接触滚珠和所述滚珠轴承转速之和；所述滚珠轴承的第三侧边相邻设置所述保持架，所述滚珠轴承和所述角接触轴承之间设置所述中圈，且所述中圈覆盖所述保持架；所述第一螺母设置在所述中圈的第一侧边，且所述第一螺母与所述角接触轴承相接触；其中，所述中圈的第一侧边与所述角接触轴承相接触；
在所述棒料给进过程中，所述滚珠轴承与所述棒料滚动摩擦；
所述V型组合密封的第一侧边与所述棒料相接触，第二侧板和第三侧边与和所述组成轴承相邻的法兰壁相接触，第四侧边与所述锁紧螺母相接触；所述防松螺母的第一侧边与所述法兰壁相接触，第二侧边与所述锁紧螺母相接触；
所述水冷套设置在所述制粉炉体内，用于降低工作时的所述动密封装置的温度；
在制备球形金属粉末之前，旋紧锁紧螺母和防松螺母，使得V型组合密封的第一侧边与棒料相接触，第二侧边和第三侧边与法兰壁相接触，向抽真空后的制粉炉体内充入惰性气体；其中，所述V型组合密封的第四侧边与所述锁紧螺母相接触，所述防松螺母的第一侧边与所述法兰壁相接触，第二侧边与所述锁紧螺母相接触；
在制备球形金属粉末时，松开所述锁紧螺母，使得所述V型组合密封的第一侧边与所述棒料之间产生间隙，通过所述组合轴承内的角接触滚珠和滚珠轴承，带动所述棒料围绕所述棒料的轴线圆周旋转以及进给；其中，所述滚珠轴承的第一侧边与所述棒料相接触，所述滚珠轴承的第二侧边设置两个相邻的所述角接触轴承；两组所述组合轴承设置在棒料两边，且每组所述组合轴承呈围绕所述棒料呈对称状态分布。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在制备球形金属粉末时，通过设置在所述制粉炉体内的水冷套，对所述组合轴承进行降温。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述棒料围绕所述棒料的轴线圆周旋转的转速等于所述角接触滚珠和所述滚珠轴承转速之和。
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