CN108381326B - 一种碳化硅超细粉制备设备 - Google Patents

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Abstract

一种碳化硅超细粉制备设备，包括固定在机架上的底板，底板上固定安装立柱，左右两侧的立柱上端通过立柱连接板连接固定，立柱中部套有直线滑块，左右两侧的直线滑块通过滑块连接板连接，滑块连接板的上部和气缸杆连接，气缸底部固定在立柱连接板的下方；滑块连接板的下方和静砂轮托板连接，静砂轮托板上固定有静碳化硅砂轮；底板上连接有平动‑回转机构，平动‑回转机构的上方连接有动砂轮托板，动砂轮托板上固定有动碳化硅砂轮；底板的下方连接有减速箱，减速箱的输入轴和驱动器连接，减速箱的输出轴和平动‑回转机构的驱动轴连接；本发明能够制备10um级超细碳化硅粉末，碳化硅粉末形状规则，粒度均匀，纯度高，成本低。

Description

一种碳化硅超细粉制备设备
技术领域
本发明涉及碳化硅制备技术领域，具体涉及一种碳化硅超细粉制备设备。
背景技术
碳化硅又称金刚砂，化学名为SIC，是由石英砂、石油焦以及木屑烧结而成的，其超高的硬度可与金刚石媲美，同时又具有较高的韧性。碳化硅化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好，因此被广泛的应用于磨削加工，以及各种切削刀具的表面涂层，以提高刀具的使用寿命和零件的加工质量。另外由于碳化硅优异的化学和物理性能，碳化硅粉末被特殊工艺涂布于摩擦副表面(如：发动机缸体、汽轮机叶片、轴承、导轨等)以提高零件的使用寿命，减小摩擦系数。然而，碳化硅被作为涂层材料时，涂层性能取决于其材料颗粒尺寸、颗粒均匀性以及形状的规则程度。
目前，具有超高附加值的碳化硅的深加工技术(10um级及以下碳化硅粉末制备技术)一直被国外垄断，国内对于要求较高的超细(10um级)碳化硅粉末，主要依赖于进口。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提出一种碳化硅超细粉制备设备，能够制备10um级超细碳化硅粉末。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种碳化硅超细粉制备设备，包括固定在机架1上的底板2，底板2上固定安装立柱3，左右两侧的立柱3上端通过立柱连接板10连接固定，立柱3中部套有直线滑块7，左右两侧的直线滑块7通过滑块连接板6连接，滑块连接板6的上部通过气缸连接板8和气缸9的气缸杆连接，气缸9的尾部固定在立柱连接板10的下方；所述的滑块连接板6的下方通过静砂轮托板连接板11和静砂轮托板12连接，静砂轮托板12上固定有静碳化硅砂轮5；
所述的底板2上连接有平动-回转机构15，平动-回转机构15的上方连接有动砂轮托板14，动砂轮托板14上固定有动碳化硅砂轮4；
底板2的下方连接有减速箱16，减速箱16的输入轴和驱动器17连接，减速箱16的输出轴和平动-回转机构15的驱动轴24连接。
所述的平动-回转机构15包括底板2两侧安装的铜套19，铜套19中安装有第一转轴18，第一转轴18中部连接有从动齿轮20，底板2中间安装的铜套19中安装有驱动轴24，驱动轴24上连接有驱动齿轮23，驱动齿轮23和从动齿轮20啮合；所述的动砂轮托板14两侧安装的铜套19中安装有第二转轴22；
第一转轴18上部连接在曲柄21下端的第一转轴安装孔(28)中，第二转轴22的下部安装在曲柄21上端的第二转轴安装孔(29)中。
所述的静碳化硅砂轮5和动碳化硅砂轮4之间为平动-回转对磨，相对于静碳化硅砂轮5，动碳化硅砂轮4上任意一点的运动轨迹是半径为R的回转运动，其中R为曲柄21上第一转轴安装孔28与第二转轴安装孔29之间的距离；平动-回转对磨过程，碳化硅颗粒逐渐从碳化硅基材上脱落，并随动碳化硅砂轮4的运动轨迹运动，磨去棱角，成为相对规则的微颗粒。
所述的静碳化硅砂轮5和静砂轮托板12中间设有注水口27。
所述的驱动器17为电动机或液压马达。
本发明的有益效果为：
1、由于本发明采用碳化硅基材制备碳化硅粉末，没有其它杂质引入，所制备的碳化硅粉末纯度高。
2、由于本发明静碳化硅砂轮5和动碳化硅砂轮4之间为平动-回转对磨，得到的碳化硅粉末形状规则，粒度均匀，能够制备10um级超细碳化硅粉末。
3、本发明所提出的碳化硅粉末制备设备结构简单，能耗低。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为图1平动-回转机构15的A-A剖视图。
图3为底板2的俯视图。
图4为动砂轮托板14的俯视图。
图5为曲柄21的放大剖视图。
图6为图5的俯视图。
图7为静砂轮托板12的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进一步叙述。
参照图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7，一种碳化硅超细粉制备设备，包括固定在机架1上的底板2，机架1用于支撑整个设备，底板2上的立柱安装孔26内固定安装立柱3，左右两侧的立柱3上端通过立柱连接板10连接固定，立柱3中部套有直线滑块7，直线滑块7可以在立柱3上上下滑动，左右两侧的直线滑块7通过滑块连接板6连接，滑块连接板6的上部通过气缸连接板8和气缸9的气缸杆连接，气缸9的尾部固定在立柱连接板10的下方，立柱连接板10用于固定气缸9，同时提高立柱3的刚度，
所述的滑块连接板6的下方通过静砂轮托板连接板11和静砂轮托板12连接，静砂轮托板12上放置有静碳化硅砂轮5，静碳化硅砂轮5通过砂轮固定螺栓13固定在静砂轮托板12上；
所述的底板2上连接有平动-回转机构15，平动-回转机构15的上方连接有动砂轮托板14，动砂轮托板14上放置有动碳化硅砂轮4，动碳化硅砂轮4通过砂轮固定螺栓13固定在动砂轮托板14上；底板2的下方连接有减速箱16，减速箱16的输入轴和驱动器17连接，减速箱16的输出轴和平动-回转机构15的驱动轴24连接；
底板2用于安装立柱3和平动-回转机构15，滑块连接板6用于连接直线滑块7、气缸9和静砂轮托板12，气缸9用于拉动直线滑块7、静砂轮托板12沿立柱3上下运动，同时在动碳化硅砂轮4和静碳化硅砂轮5对磨时提供压力；平动-回转机构15用于带动动砂轮托板14和动碳化硅砂轮4一起做平动-回转运动，减速箱16用于提高扭矩、降低转速，驱动器17用于提供动力，驱动器17输出的扭矩经减速箱16放大后传递到平动-回转机构15的驱动轴24上。
参照图2、图3和图4，所述的平动-回转机构15包括底板2上两侧铜套安装孔25内安装的铜套19，铜套19中安装的第一转轴18，第一转轴18中部连接有从动齿轮20，底板2中间的铜套安装孔25内安装有铜套19，铜套19内安装有驱动轴24，驱动轴24上连接有驱动齿轮23，驱动齿轮23和从动齿轮20啮合；驱动齿轮23同时和两个从动齿轮20啮合转动，将驱动轴24的扭矩传递到第一转轴18上；底板2中间的铜套安装孔25到底板2两侧的铜套安装孔25距离相等，保证驱动齿轮23和从动齿轮20啮合的准确性；
所述的动砂轮托板14上设有两个铜套安装孔25，分别安装两个铜套19，动砂轮托板14上的铜套19用于安装第二转轴22；铜套19可以降低摩擦力，保护第一转轴18、第二转轴22和驱动轴24不被磨损；动砂轮托板14上两侧的铜套安装孔25的距离与底板2两侧的铜套安装孔25距离相同，避免动砂轮托板14在平动-回转运动时出现卡死现象。
参照图5和图6，第一转轴18上部连接在曲柄21的下端第一转轴安装孔28中，第二转轴22的下部安装在曲柄21的第二转轴安装孔29上，第一转轴18和第二转轴22分别将扭矩传递到曲柄21上，使得连接在第一转轴18和第二转轴22上的曲柄21分别绕第一转轴18和第二转轴22转动，从而带动动砂轮托板14和动碳化硅砂轮4做平动-回转运动。
参照图7，所述的静碳化硅砂轮5和静砂轮托板12中间设有注水口27，碳化硅粉末制备过程中方便向动碳化硅砂轮4和静碳化硅砂轮5的接触面中加入纯净水，避免动碳化硅砂轮4和静碳化硅砂轮5对磨过程产生大量的热量，同时有利于动碳化硅砂轮4和静碳化硅砂轮5上砂粒的脱落。
所述的静碳化硅砂轮5和动碳化硅砂轮4之间为平动-回转对磨，相对于静碳化硅砂轮5，动碳化硅砂轮4上任意一点的运动轨迹是半径为R的回转运动，其中R为曲柄21上第一转轴安装孔28与第二转轴安装孔29之间的距离；平动-回转对磨过程，碳化硅颗粒逐渐从碳化硅基材上脱落，并随动碳化硅砂轮4的运动轨迹运动，磨去棱角，成为相对规则的微颗粒。
所述的驱动器17为电动机或液压马达。
本发明的工作原理为：
将静碳化硅砂轮5压紧到动碳化硅砂轮4上放置的碳化硅基材，接通动力源，动碳化硅砂轮4随动砂轮托板14一起做平动-回转运动，与静碳化硅砂轮5形成相对运动；从注水孔27加入纯净水，砂轮上脱落的碳化硅颗粒随纯净水从动碳化硅砂轮4边缘流出形成磨粒流，收集磨粒流，干燥、筛选后便可得到形状规则的碳化硅超细粉。

Claims (5)

1.一种碳化硅超细粉制备设备，包括固定在机架(1)上的底板(2)，其特征在于：底板(2)上固定安装立柱(3)，左右两侧的立柱(3)上端通过立柱连接板(10)连接固定，立柱(3)中部套有直线滑块(7)，左右两侧的直线滑块(7)通过滑块连接板(6)连接，滑块连接板(6)的上部通过气缸连接板(8)和气缸(9)的气缸杆连接，气缸(9)的尾部固定在立柱连接板(10)的下方；所述的滑块连接板(6)的下方通过静砂轮托板连接板(11)和静砂轮托板(12)连接，静砂轮托板(12)上固定有静碳化硅砂轮(5)；
所述的底板(2)上连接有平动-回转机构(15)，平动-回转机构(15)的上方连接有动砂轮托板(14)，动砂轮托板(14)上固定有动碳化硅砂轮(4)；
底板(2)的下方连接有减速箱(16)，减速箱(16)的输入轴和驱动器(17)连接，减速箱(16)的输出轴和平动-回转机构(15)的驱动轴(24)连接。
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅超细粉制备设备，其特征在于：所述的平动-回转机构(15)包括底板(2)两侧安装的铜套(19)，铜套(19)中安装有第一转轴(18)，第一转轴(18)中部连接有从动齿轮(20)，底板(2)中间安装的铜套(19)中安装有驱动轴(24)，驱动轴(24)上连接有驱动齿轮(23)，驱动齿轮(23)和从动齿轮(20)啮合；所述的动砂轮托板(14)两侧安装的铜套(19)中安装有第二转轴(22)；
第一转轴(18)上部连接在曲柄(21)下端的第一转轴安装孔(28)中，第二转轴(22)的下部安装在曲柄(21)上端的第二转轴安装孔(29)中。
3.根据权利要求2所述的一种碳化硅超细粉制备设备，其特征在于：所述的静碳化硅砂轮(5)和动碳化硅砂轮(4)之间为平动-回转对磨，相对于静碳化硅砂轮(5)，动碳化硅砂轮(4)上任意一点的运动轨迹是半径为R的回转运动，其中R为曲柄(21)上第一转轴安装孔(28)与第二转轴安装孔(29)之间的距离；平动-回转对磨过程，碳化硅颗粒逐渐从碳化硅基材上脱落，并随动碳化硅砂轮（4）的运动轨迹运动，磨去棱角，成为相对规则的微颗粒。
4.根据权利要求1所述的一种碳化硅超细粉制备设备，其特征在于：所述的静碳化硅砂轮(5)和静砂轮托板(12)中间设有注水口(27)。
5.根据权利要求1所述的一种碳化硅超细粉制备设备，其特征在于：所述的驱动器(17)为电动机或液压马达。
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