CN109227924B - 一种陶瓷材料合成设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种陶瓷材料合成设备，包括机架、三个以上的初级处理系统、位于初级处理系统下方的混合系统、位于混合系统一侧的烧结系统和二次烧结系统，位于混合系统前端的传送系统，所述初级处理系统、混合系统均通过机架固定；本发明的设备能够完成称重、风干除杂、破碎筛分、混合粉碎、烧结的陶瓷材料制备工序，操作简单，生产成本低。本发明的设备集各个制备工序于一体，是陶瓷材料制备的一体化设备，多道制备工序同时进行，自动化程度高，生产周期短，产量高，可用于陶瓷材料的批量生产。本发明的设备设置有多个破碎搅拌机构，可以使得原料被破碎研磨达到较低粒度，有利于提高烧结效果，得到品级较高的陶瓷材料。

Description

一种陶瓷材料合成设备
技术领域
本发明属于陶瓷材料制备技术领域，具体涉及一种陶瓷靶的合成设备。
背景技术
目前，制备陶瓷材料的方法有溶胶-凝胶法、固相法和化学共沉淀法。固相法由于制备成本较低，周期较短，应用较广。但是，由于利用固相法制备陶瓷材料时没有专门的粉碎搅拌装置，大多采用手工研磨成粉，使得烧结制备得到的陶瓷材料颗粒度较大，质量较差。现有的装置都上采用人工称量后混合破碎，称量精度差且原料未经破碎就混合在一起研磨，破碎效果差，耗时耗力。此外，现有的陶瓷材料制备装置没有一体化的破碎、混合、烧结系统，需要利用不同的装置完成各项不同的操作工序，过程繁杂，不利用控制成品质量。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供了一种陶瓷材料合成设备。
其技术方案为：
一种陶瓷材料合成设备，包括机架、三个以上的初级处理系统、位于初级处理系统下方的混合系统、位于混合系统一侧的烧结系统和二次烧结系统，位于混合系统前端的传送系统，所述初级处理系统、混合系统均通过机架固定；
所述初级处理系统包括依次连接的称重机构、风干机构、破碎筛分机构；
称重机构包括进料斗、称重管道、第一开合门、压强感应器、第二开合门；所述进料斗下端与称重管道连接，称重管道上下两端分别设有第一开合门和第二开合门，压强感应器设置在称重管道下部；
风干机构包括锥形斗、前处理管道、出风槽口、斜板组、进风孔、风扇、加热棒、电源包；所述锥形斗下端与前处理管道连接，前处理管道两侧壁上分别设置有出风槽口和进风孔，进风孔外侧对应设置有风扇，风扇外侧设有加热棒，前处理管道内交错设置有多个斜板组，风扇、加热棒均与设置在前处理管道一侧的电源包连接；
破碎筛分机构包括粉碎管道、转轴一、倒刺一、转机一，筛分槽、凸缘、挡板组、筛分孔、转机二、转轴二、倒刺二；粉碎管道上下两端分别与前处理管道和筛分槽连接，粉碎管道内设置有多个转轴一，转轴一上均匀设置有倒刺一，转轴一一端与设置在粉碎管道一侧的转机一连接，筛分槽内壁设置有凸缘，筛分槽底部部分区域设置有筛分孔，筛分孔区域边缘设置有挡板组，转机二设置在筛分槽一侧并与位于筛分槽内部的转轴二连接，转轴二上均匀设置有多排倒刺二；
所述混合系统包括收集斗一、破碎机构、收集斗二、振动机构，所述收集斗一位于筛分槽下方，收集斗一下端依次与破碎机构、收集斗二连接，所述振动机构设置在收集斗二正下方；破碎机构包括第一绞碎管道、电源箱、第一绞龙刀、第二绞碎管道、管道、第二绞龙刀、串联机框；所述第一绞碎管道内设置有第一绞龙刀，第一绞龙刀与设置在第一绞碎管道外侧的电源箱连接，第一绞碎管道下端连接有第二绞碎管道，第二绞碎管道外两侧设置对称设置有多排管道，管道内设置有第二绞龙刀且第二绞龙刀贯穿第二绞碎管道内部，管道一端设置在串联机框上，串联机框固定设置在机架上；所述振动机构包括震动槽、震荡机；所述震动槽位于收集斗二正下方，震荡机设置在震动槽底部；
所述传送系统包括坩埚、机械钳、升降机、滑块、轨道架；所述滑块滑动设置在轨道架上，升降机一端设置在滑块上，升降机另一端与机械钳连接，机械钳用于夹取坩埚；
所述烧结系统包括电机组、导线管一、底座一、下电极组、固定槽一、导线管二、压头、上电极组、绝缘块、伸缩臂、支撑架；所述电机组通过导线管一与下电极组连接，下电极组设置在底座一上，固定槽一设置在下电极组上，所述压头位于固定槽一正上方，压头顶部依次与上电极组、绝缘块、伸缩臂连接，上电极组通过导线管二与电机组连接，伸缩臂设置在支撑架上；
所述二次烧结系统包括旋转节、尖刺、固定槽二、底座二、滑轨机、滑车、烧结炉、炉门；所述底座二位于底座一一侧，固定槽二设置在底座二上，旋转节位于固定槽二上方，旋转节底部设置有尖刺，旋转节上端依次与伸缩臂、支撑架连接，滑轨机位于底座二一侧，滑车设置在滑轨机上，烧结炉设置在滑车上，烧结炉一侧设有炉门。
进一步优化，所述压强感应器设置有压力探头。
进一步优化，所述斜板组为4个。
进一步优化，所述挡板组设置有上挡板和下挡板。
进一步优化，所述破碎机构为两组。
进一步优化，所述第二绞龙刀有4个以上。
进一步优化，所述坩埚上设置有双挂耳。
进一步优化，所述震动槽两侧设置有固定豁口。
进一步优化，所述震荡机上设置有多个弹簧轴。
进一步优化，所述下电极组和上电极组有多个电极。
区别于现有技术，上述技术方案具有如下有益效果：
(1)本发明的设备通过设置初级处理系统、混合系统、烧结系统、二次烧结系统，能够完成称重、风干除杂、破碎筛分、混合粉碎、烧结的陶瓷材料制备工序，操作简单，生产成本低。
(2)本发明的设备集各个制备工序于一体，是陶瓷材料制备的一体化设备，多道制备工序同时进行，自动化程度高，生产周期短，产量高，可用于陶瓷材料的批量生产。
(3)本发明的设备设置有多个破碎搅拌机构，可以使得原料被破碎研磨达到较低粒度，有利于提高烧结效果，得到品级较高的陶瓷材料。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明初级处理系统、混合系统的结构示意图；
图3为本发明混合系统的结构示意图；
图4为本发明称重机构的剖视图；
图5为本发明风干机构的剖视图；
图6为本发明破碎筛分机构的结构示意图一；
图7为本发明破碎筛分机构的结构示意图二；
图8为本发明混合系统的结构示意图；
图9为本发明破碎机构的剖视图一；
图10为本发明破碎机构的剖视图二；
图11为本发明机架、收集斗二的结构示意图；
图12为本发明振动机构的结构示意图；
图13为本发明传送系统的结构示意图；
图14为本发明烧结系统的结构示意图；
图15为本发明二次烧结系统的结构示意图一；
图16为本发明二次烧结系统的结构示意图二；
其中：机架1、进料斗2、称重管道201、第一开合门202、压强感应器203、第二开合门204、锥形斗3、前处理管道301、出风槽口302、斜板组303、进风孔304、风扇305、加热棒306、电源包307、粉碎管道4、转轴一401、倒刺一402、转机一403、筛分槽5、凸缘501、挡板组502、筛分孔503、转机二504、转轴二505、倒刺二506、收集斗一6、第一绞碎管道601、电源箱 602、第一绞龙刀603、第二绞碎管道604、管道605、第二绞龙刀606、串联机框607、收集斗二7、坩埚8、机械钳9、升降机901、滑块902、轨道架903、震动槽10、震荡机1001、电机组11、导线管一1101、底座一1102、下电极组1103、固定槽一1104、导线管二1105、压头1106、上电极组1107、绝缘块1108、伸缩臂1201、支撑架12、旋转节13、尖刺1301、固定槽二1302、底座二1303、滑轨机14、滑车1401、烧结炉1402、炉门1403。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～16，本实施例的一种陶瓷材料合成设备，包括机架1、三个以上的初级处理系统、位于初级处理系统下方的混合系统、位于混合系统一侧的烧结系统和二次烧结系统，位于混合系统前端的传送系统，所述初级处理系统、混合系统均通过机架1固定；
所述初级处理系统包括依次连接的称重机构、风干机构、破碎筛分机构；
称重机构包括进料斗2、称重管道201、第一开合门202、压强感应器203、第二开合门204；所述进料斗2下端与称重管道201连接，称重管道201上下两端分别设有第一开合门202和第二开合门204，压强感应器203设置在称重管道201下部；
风干机构包括锥形斗3、前处理管道301、出风槽口302、斜板组303、进风孔304、风扇305、加热棒306、电源包307；所述锥形斗3下端与前处理管道301连接，前处理管道301两侧壁上分别设置有出风槽口302和进风孔304，进风孔304外侧对应设置有风扇305，风扇305外侧设有加热棒306，前处理管道301内交错设置有多个斜板组303，风扇305、加热棒306均与设置在前处理管道301一侧的电源包307连接；
破碎筛分机构包括粉碎管道4、转轴一401、倒刺一402、转机一403，筛分槽5、凸缘501、挡板组502、筛分孔503、转机二504、转轴二505、倒刺二506；粉碎管道4上下两端分别与前处理管道301和筛分槽5连接，粉碎管道4内设置有多个转轴一401，转轴一401上均匀设置有倒刺一402，转轴一401一端与设置在粉碎管道4一侧的转机一403连接，筛分槽5内壁设置有凸缘501，筛分槽5底部部分区域设置有筛分孔503，筛分孔503区域边缘设置有挡板组502，转机二504设置在筛分槽5一侧并与位于筛分槽5内部的转轴二505连接，转轴二505上均匀设置有多排倒刺二506；
所述混合系统包括收集斗一6、破碎机构、收集斗二7、振动机构，所述收集斗一6位于筛分槽5下方，收集斗一6下端依次与破碎机构、收集斗二7 连接，所述振动机构设置在收集斗二7正下方；破碎机构包括第一绞碎管道 601、电源箱602、第一绞龙刀603、第二绞碎管道604、管道605、第二绞龙刀606、串联机框607；所述第一绞碎管道601内设置有第一绞龙刀603，第一绞龙刀603与设置在第一绞碎管道601外侧的电源箱602连接，第一绞碎管道601下端连接有第二绞碎管道604，第二绞碎管道604外两侧设置对称设置有多排管道605，管道605内设置有第二绞龙刀606且第二绞龙刀606贯穿第二绞碎管道604内部，管道605一端设置在串联机框607上，串联机框607 固定设置在机架1上；所述振动机构包括震动槽10、震荡机1001；所述震动槽10位于收集斗二7正下方，震荡机1001设置在震动槽10底部；
所述传送系统包括坩埚8、机械钳9、升降机901、滑块902、轨道架903；所述滑块902滑动设置在轨道架903上，升降机901一端设置在滑块902上，升降机901另一端与机械钳9连接，机械钳9用于夹取坩埚8；
所述烧结系统包括电机组11、导线管一1101、底座一1102、下电极组1103、固定槽一1104、导线管二1105、压头1106、上电极组1107、绝缘块1108、伸缩臂1201、支撑架12；所述电机组11通过导线管一1101与下电极组1103 连接，下电极组1103设置在底座一1102上，固定槽一1104设置在下电极组 1103上，所述压头1106位于固定槽一1104正上方，压头1106顶部依次与上电极组1107、绝缘块1108、伸缩臂1201连接，上电极组1107通过导线管二 1105与电机组11连接，伸缩臂1201设置在支撑架12上；
所述二次烧结系统包括旋转节13、尖刺1301、固定槽二1302、底座二 1303、滑轨机14、滑车1401、烧结炉1402、炉门1403；所述底座二1303位于底座一1102一侧，固定槽二1302设置在底座二1303上，旋转节13位于固定槽二1302上方，旋转节13底部设置有尖刺1301，旋转节13上端依次与伸缩臂1201、支撑架12连接，滑轨机14位于底座二1303一侧，滑车1401设置在滑轨机14上，烧结炉1402设置在滑车1401上，烧结炉1402一侧设有炉门1403。
所述压强感应器203设置有压力探头。
所述斜板组303为4个。
所述挡板组502设置有上挡板和下挡板。
所述破碎机构为两组。
所述第二绞龙刀606有4个以上。
所述坩埚8上设置有双挂耳。
所述震动槽10两侧设置有固定豁口。
所述震荡机1001上设置有多个弹簧轴。
所述下电极组1103和上电极组1107有多个电极。
本发明工作时：
将制备陶瓷材料所需的原料通过三个不同的初级处理系统先分别进行称量、风干除杂、破碎、筛分初级处理以后再全部汇合到混合系统系统中进行混合破碎处理，通过传送系统将得到的粉末移动至烧结系统进行压制和通电烧结，最后再移动至二次烧结系统搅碎和热压烧结得到所需陶瓷粉末材料。具体操作如下：
首先将不同的原料通过进料斗2放入不同的称量机构中同步分别处理，打开第一开合门202可以控制下料及流速，原料在称重管道201内经压强感应器203称量后达到所需重量时关闭第一开合门202并打开第二开合门204 使得原料从称重管道201内流出，并通过锥形斗3流入前处理管道301中；原料在前处理管道301内的下落过程中被交错设置的斜板组303阻挡，从而缓慢向下流动，前处理管道301侧面的加热棒306加热，风扇305工作转动从而将加热棒306加热带动的热风从进风孔304吹入前处理管道301内，热风可以起到风干原料的同时，还可以将原料中夹杂的灰尘等杂质扬起并通过出风槽口302随风吹出，从而起到除杂的作用，电源包307可以给风扇305、加热棒306通电提供动能；干燥除尘完成后的原料流入粉碎管道4内，转机一403工作带动转轴一401转动从而使得倒刺一402不断在转动，高速转动的倒刺一402可以起到破碎破碎原料的作用；在粉碎管道4内经过第一道粉碎后原料流入筛分槽5内被倒刺二506再次粉碎，转机二504控制转轴二505 转动以带动倒刺二506高度转动，高速转动的倒刺二506可以搅碎原料，在被搅碎的过程中原料撞击筛分槽5内壁的凸缘501，可以加强原料的破碎作用，经过破碎后的原料到达一定细小粒度时可以通过筛分孔503流出，从而完成破碎筛分目的。各个初级处理系统中通过筛分孔503流出的原料落入到混合系统的收集斗一6中一起被收集。经过称量、破碎、筛分初级处理的细碎原料由收集斗一6收集并流入第一组破碎机构的第一绞碎管道601内，原料在第一绞碎管道601内被第一绞龙刀603高速搅动破碎，然后流入第二绞碎管道604内被4个以上的第二绞龙刀606再次高速搅动破碎，然后流入第二组破碎机构内重复上述步骤，完成对原料的终极破碎得到粉末原料；电源箱602、给第一绞龙刀603提供电能，电源箱602通过串联机框607给第二绞龙刀606 提供电能。完成混合破碎后的粉状原料通过收集斗二7收集流下到放置在震动槽10上的坩埚8中，震荡机1001工作振动震动槽10从而使得坩埚8内的原料粉末被振动均匀，然后通过传送系统传送至烧结系统的固定槽一1104上；伸缩臂1201控制压头1106向下压制原料粉末，同时电机组11分别通过导线管一1101、导线管二1105给下电极组1103、上电极组1107通电，从而对原料进行通电烧结。压制烧结完成后的陶瓷靶，通过传送系统传送至固定槽二1302上，上端的伸缩臂1201控制旋转节13、尖刺1301移动位置，旋转节13 控制尖刺1301旋转，从而使得尖刺1301不断旋转搅动刺向固定槽二1302上坩埚8内的陶瓷靶，使得其再次粉碎，然后通过传送系统传送至烧结炉1402 内烧结，得到所需的陶瓷材料粉末。烧结炉1402可以跟随滑车1401在滑轨机14上来回滑动方便陶瓷材料的取放。
传送系统的滑块902可以在轨道架903上来回滑动，从而使得升降机901、机械钳9跟随滑块902来回滑动，升降机901可以控制机械钳9的上下高度，机械钳9可以将坩埚8夹住固定，并且取放方便。通过机械钳9、升降机901、滑块902、轨道架903的配合作用从而使得坩埚8被机械钳9自由夹取依次放置在震动槽10、固定槽一1104、固定槽二1302、烧结炉1402上，以完成各项工序操作。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种陶瓷材料合成设备，其特征在于，包括机架(1)、三个以上的初级处理系统、位于初级处理系统下方的混合系统、位于混合系统一侧的烧结系统和二次烧结系统，位于混合系统前端的传送系统，所述初级处理系统、混合系统均通过机架(1)固定；
所述初级处理系统包括依次连接的称重机构、风干机构、破碎筛分机构；
称重机构包括进料斗(2)、称重管道(201)、第一开合门(202)、压强感应器(203)、第二开合门(204)；所述进料斗(2)下端与称重管道(201)连接，称重管道(201)上下两端分别设有第一开合门(202)和第二开合门(204)，压强感应器(203)设置在称重管道(201)下部；
风干机构包括锥形斗(3)、前处理管道(301)、出风槽口(302)、斜板组(303)、进风孔(304)、风扇(305)、加热棒(306)、电源包(307)；所述锥形斗(3)下端与前处理管道(301)连接，前处理管道(301)两侧壁上分别设置有出风槽口(302)和进风孔(304)，进风孔(304)外侧对应设置有风扇(305)，风扇(305)外侧设有加热棒(306)，前处理管道(301)内交错设置有多个斜板组(303)，风扇(305)、加热棒(306)均与设置在前处理管道(301)一侧的电源包(307)连接；
破碎筛分机构包括粉碎管道(4)、转轴一(401)、倒刺一(402)、转机一(403)，筛分槽(5)、凸缘(501)、挡板组(502)、筛分孔(503)、转机二(504)、转轴二(505)、倒刺二(506)；粉碎管道(4)上下两端分别与前处理管道(301)和筛分槽(5)连接，粉碎管道(4)内设置有多个转轴一(401)，转轴一(401)上均匀设置有倒刺一(402)，转轴一(401)一端与设置在粉碎管道(4)一侧的转机一(403)连接，筛分槽(5)内壁设置有凸缘(501)，筛分槽(5)底部部分区域设置有筛分孔(503)，筛分孔(503)区域边缘设置有挡板组(502)，转机二(504)设置在筛分槽(5)一侧并与位于筛分槽(5)内部的转轴二(505)连接，转轴二(505)上均匀设置有多排倒刺二(506)；
所述混合系统包括收集斗一(6)、破碎机构、收集斗二(7)、振动机构，所述收集斗一(6)位于筛分槽(5)下方，收集斗一(6)下端依次与破碎机构、收集斗二(7)连接，所述振动机构设置在收集斗二(7)正下方；破碎机构包括第一绞碎管道(601)、电源箱(602)、第一绞龙刀(603)、第二绞碎管道(604)、管道(605)、第二绞龙刀(606)、串联机框(607)；所述第一绞碎管道(601)内设置有第一绞龙刀(603)，第一绞龙刀(603)与设置在第一绞碎管道(601)外侧的电源箱(602)连接，第一绞碎管道(601)下端连接有第二绞碎管道(604)，第二绞碎管道(604)外两侧设置对称设置有多排管道(605)，管道(605)内设置有第二绞龙刀(606)且第二绞龙刀(606)贯穿第二绞碎管道(604)内部，管道(605)一端设置在串联机框(607)上，串联机框(607)固定设置在机架(1)上；所述振动机构包括震动槽(10)、震荡机(1001)；所述震动槽(10)位于收集斗二(7)正下方，震荡机(1001)设置在震动槽(10)底部；
所述传送系统包括坩埚(8)、机械钳(9)、升降机(901)、滑块(902)、轨道架(903)；所述滑块(902)滑动设置在轨道架(903)上，升降机(901)一端设置在滑块(902)上，升降机(901)另一端与机械钳(9)连接，机械钳(9)用于夹取坩埚(8)；
所述烧结系统包括电机组(11)、导线管一(1101)、底座一(1102)、下电极组(1103)、固定槽一(1104)、导线管二(1105)、压头(1106)、上电极组(1107)、绝缘块(1108)、伸缩臂(1201)、支撑架(12)；所述电机组(11)通过导线管一(1101)与下电极组(1103)连接，下电极组(1103)设置在底座一(1102)上，固定槽一(1104)设置在下电极组(1103)上，所述压头(1106)位于固定槽一(1104)正上方，压头(1106)顶部依次与上电极组(1107)、绝缘块(1108)、伸缩臂(1201)连接，上电极组(1107)通过导线管二(1105)与电机组(11)连接，伸缩臂(1201)设置在支撑架(12)上；
所述二次烧结系统包括旋转节(13)、尖刺(1301)、固定槽二(1302)、底座二(1303)、滑轨机(14)、滑车(1401)、烧结炉(1402)、炉门(1403)；所述底座二(1303)位于底座一(1102)一侧，固定槽二(1302)设置在底座二(1303)上，旋转节(13)位于固定槽二(1302)上方，旋转节(13)底部设置有尖刺(1301)，旋转节(13)上端依次与伸缩臂(1201)、支撑架(12)连接，滑轨机(14)位于底座二(1303)一侧，滑车(1401)设置在滑轨机(14)上，烧结炉(1402)设置在滑车(1401)上，烧结炉(1402)一侧设有炉门(1403)。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷材料合成设备，其特征在于，所述压强感应器(203)设置有压力探头。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷材料合成设备，其特征在于，所述斜板组(303)为4个。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷材料合成设备，其特征在于，所述挡板组(502)设置有上挡板和下挡板。
5.根据权利要求1所述的一种陶瓷材料合成设备，其特征在于，所述破碎机构为两组。
6.根据权利要求1所述的一种陶瓷材料合成设备，其特征在于，所述第二绞龙刀(606)有4个以上。
7.根据权利要求1所述的一种陶瓷材料合成设备，其特征在于，所述坩埚(8)上设置有双挂耳。
8.根据权利要求1所述的一种陶瓷材料合成设备，其特征在于，所述震动槽(10)两侧设置有固定豁口。
9.根据权利要求1所述的一种陶瓷材料合成设备，其特征在于，所述震荡机(1001)上设置有多个弹簧轴。
10.根据权利要求1所述的一种陶瓷材料合成设备，其特征在于，所述下电极组(1103)和上电极组(1107)有多个电极。
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