CN110000394B - 一种金属纳米粉生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属纳米粉生产系统，涉及金属纳米粉生产设备，包括通过管道依次相连的上料装置、真空气化罐、手套箱，上料装置包括箱体，箱体顶部铰接密封设置有箱盖，箱体内设置有用于存储金属块的储料机构；真空气化罐包括卧式罐体，卧式罐体一端铰接设置有罐门，卧式罐体另一端与出料管一连接，罐体内壁底部位置设有用复合式加热坩埚，手套箱包括手套箱体，手套箱体顶部开设有进料口，手套箱体上端设置有固气分离器，出料管二的出料端与固气分离器的进料端相连，手套箱体内底部位置设置有用于收集金属粉的环状电磁体，电磁体连接有外接电源，手套箱体底部设置有出料口，具备可持续性上料、生产效率高、金属气化回收率高、气密性好的优点。

Description

一种金属纳米粉生产系统

技术领域

本发明涉及金属纳米粉生产设备，尤其涉及一种金属纳米粉生产系统。

背景技术

新材料是当今科技发展最为活跃的领域之一，新材料的开发研究已经成为科技进步和经济发展的一个重点，受到全世界的广泛关注。纳米金属材料由于颗粒微小，具有其他材料所无法达到的性能，在粉末冶金、精细化工、电子信息等领域有着广阔的前景。目前生产纳米金属粉体的方法主要有化学方法(如电解法和羟基热分解法水浆加压氧还原法等)和物理方法(激光法及等离子体法)，其中等离子体法生产纳米金属粉体是利用高频电源放电产生等离子体弧为热源，使金属汽化蒸发，再经收集器冷却凝聚，从而生成纳米金属粉体，由于用等离子体法制备的纳米金属粉体产量大、粒度容易控制、粉体性能好等优点，在工业上已经得到广泛应用，相应的用等离子体生产纳米金属粉体的设备也就应用而生。但是现有的采用等离子体进行生产金属粉体的设备存在密封性不高，金属粉末易黏连在设备内壁上的缺点，造成整体金属粉末回收率低。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种金属纳米粉生产系统，具备可持续性上料、生产效率高、金属气化回收率高、气密性好的优点。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种金属纳米粉生产系统，包括通过管道依次相连的上料装置、真空气化罐、手套箱、真空泵组，其特征在于：所述上料装置包括箱体，所述箱体顶部铰接密封设置有箱盖，所述箱体内设置有用于存储金属块的储料机构，所述储料机构包括由上下层叠设置在箱体内的多个盘状储料器，所述箱体底部设置有出料管一，所述出料管一上端延伸至箱体内连接储料机构，所述出料管一顶部与盘状储料器连接；

所述真空气化罐包括卧式罐体，所述卧式罐体一端铰接设置有罐门，所述卧式罐体另一端与出料管一连接，所述罐体内壁底部位置设置有用于加热金属块的复合式加热坩埚，所述出料管一的出料端延伸至罐体内并设置有用于物料滑落导向的导道，所述导道末端延伸至复合式加热坩埚正上方位置，所述罐体内对应复合式加热器侧上方位置设置有等离子枪，所述等离子枪的喷射口正对复合式加热坩埚布置，所述罐体内壁上对应复合式加热坩埚外围同轴位置设置环状束流管，所述束流管外侧壁上均布开设有排气孔，所述束流管连接有惰性气体罐，所述罐体顶部设置有出料管二，所述罐体内壁上对应环状束流管正上方位置设置吸气罩，所述出料管二底部延伸至罐体内与吸气罩连通，所述出料管二外接有出料抽气泵，所述罐体通过管道连接真空泵组；

所述手套箱包括手套箱体，所述手套箱体底部设置有底座，所述手套箱体顶部开设有进料口，所述手套箱体上端对应进料口位置设置有用于固气分离的固气分离器，所述出料管二的出料端与固气分离器的进料端相连，所述手套箱体侧壁上开设有清理口，所述手套箱体上对应清理口位置铰接设置有清理门，所述手套箱体内底部位置设置有用于收集金属粉的环状电磁体，所述电磁体连接有外接电源，所述手套箱体上背对清理门一侧位置倾斜设置有手套箱观察窗，所述手套箱体上对应手套箱观察窗正下方位置对称设置有用于操作人员手臂伸入的手套伸入孔，所述手套箱体内壁上对应手套伸入孔位置密封罩设有橡胶手套，所述手套箱体底部设置有出料口，所述出料口上设置有蝶阀，所述手套箱体通过管道连通真空泵组、惰性气体罐。

为了进一步优化本发明，可优先采用以下技术方案：

优选的，所述盘状储料器包括托盘，所述托盘中间位置同轴设置有连接轴，所述连接轴上端设置有凸起，所述连接轴底部开设有与凸起符型的卡槽，所述连接轴上对应托盘正上方位置同轴设置有转动齿轮盘，所述托盘上设置有与转动齿轮盘啮合传动的主动齿轮，所述主动齿轮连接有驱动电机，所述转动齿轮盘上端面绕轴均布开设漏料孔，所述转动齿轮盘上对应漏料孔位置设置有用于存储金属块的料斗，所述料斗底部铰接设置有挡板，所述托盘上对应挡板位置开设有与挡板符型的漏板孔，所述漏板孔与出料管一顶部连通。

优选的，所述连接轴底部设置有限位凸缘，所述连接轴上对应限位凸缘正上方位置同轴套装有滚动环，所述转动齿轮盘中间位置开设有用于穿装连接轴的穿装孔，所述穿装孔内壁开设有安装槽一，所述转动齿轮盘上端面中间位置处设置有限位套，限位套内壁上开设有安装槽二，所述安装槽一、安装槽二的内壁均与滚动环的外侧壁相贴合。

优选的，所述箱体与箱盖之间还设置有密封锁紧机构，所述密封锁紧机构包括锁紧杆、锁紧凸台，所述锁紧杆铰接设置箱体外侧壁顶部位置，所述锁紧杆绕箱体一周设置有多个，所述锁紧凸台设置在箱盖外侧壁上对应锁紧杆位置处，所述锁紧凸台上开设有与锁紧杆外径配合的U型卡槽，所述锁紧杆自由端旋装有锁紧手柄。

优选的，所述复合式加热坩埚包括铜坩埚、石墨坩埚，所述石墨坩埚活动嵌装在铜坩埚内，所述铜坩埚和石墨坩埚之间设置有夹层腔，所述夹层腔内填充有冷却液。

优选的，所述复合式加热坩埚底部设置有底座，所述底座下端设置有用于调整复合式加热坩埚高度的气缸，所述底座与罐体内壁之间设置有波纹管，所述波纹管一端设置在底座上，波纹管另一端设置在罐体内壁上。

优选的，所述吸气罩外侧壁上环绕设置有蛇型冷凝管。

优选的，所述清理门为圆盘状，所述手套箱体上对应清理门位置设置有与清理门配合的安装凸缘，所述安装凸缘外壁上设置有多个锁紧件，所述锁紧件包括上固定块、下固定块，所述上固定块、下固定块位置对应分别设置在清理门、手套箱体上，所述下固定块上开设有U型槽一，所述下固定块上对应U型槽一位置铰接设置有锁紧杆，所述下固定块上开设有与锁紧杆外径配合的U型槽二，所述锁紧杆末端通过螺纹同轴旋转有锁紧把手。

优选的，所述手套箱观察窗与水平面的夹角范围为45～60度。

优选的，所述手套箱体顶部对应进料口、出气口位置分别设置有缓冲罐一、缓冲罐二，所述缓冲罐一两端的孔径小于缓冲罐一中间位置的孔径，所述缓冲罐二两端的孔径小于缓冲罐二中间位置的孔径。

本发明的有益效果是：

1、本发明中采用密闭的箱体保证上料过程中的真空性，在箱体内安装有储料机构，储料机构上端面均布有料斗，通过料斗进行存储金属块，一方面可以提高上料装置的整体存储量，同时通过料斗可以保证每个金属块之间相互独立，以便操作人员根据生产调节进行适应性调整，整体设备所占空间小，降低低整个真空物料系统的成本，此外每个储料机构之间配置有独立的驱动电机，进而可以保证上料装置的连续性上料来提高上料装置的上料效率，同时采用齿轮进行啮合传动可以保证上料装置在上料过程中传动的稳定性；储料机构包括多个上下叠放的盘状储料器，通过盘状储料器可以快速进行装料和卸料。

2、本发明通过在真空罐体内设置金属气化装置，复合式加热坩埚搭配环状束流管、吸气罩，可以保证金属块在等离子枪的作用下气化均匀，效率更高；同时复合式加热坩埚采用在原有的铜坩埚的基础上进行改进，在铜坩埚内活动嵌装石墨坩埚，一方面可以提高对金属加热过程中的耐热度，另一方面方便更换坩埚以防材料相互污染融合；复合式加热坩埚底部还安装有驱动气缸，通过调节复合式坩埚与等离子枪的距离，提高等离子枪的加热位置以便保证受热面均匀。本设备中通过利用环状束流管以及吸气罩形成密闭的气幕，一方面可以保证金属块气化过程中的密封性，另一方面防止金属气化后在罐体内壁上粘附的问题发生来提高整体设备的生产转化率。

3、本发明中手套箱的高度合适符合人体工程学方便人员操作，同时手套箱体采用不锈钢结构，增强了整个手套箱承受力，可以耐受更高的真空度；本发明为提高气固分离的效率，在进料口、出气口位置设置有缓冲罐一、缓冲罐二，通过缓冲罐进一步加大了粉体重力作用，利用固气密度的不同自然沉降；防止手套箱内气流回流循环过程中形成束流冲击，提高气固分离的效率，缓冲罐具备高的长径比优点，当气流从手套箱进入时流速突然降低，进一步提高气固分离效率；为了方便对金属粉末进行收集通过橡胶手套可以极大的提高整体的收集效率；进一步的为了方便对手套箱内部进行清理，在手套箱体上铰接安装有箱门，通过密封性高的锁紧结构可以保证整体设备的气密性。

附图说明

图1为金属纳米粉生产系统整体结构示意图；

图2为为上料装置整体结构示意图；

图3为真空气化罐整体结构示意图；

图4为手套箱整体结构示意图；

图5为盘状储料器立体结构示意图；

图6为盘状储料器俯视图；

图7为盘状储料器仰视图；

图8为转动齿轮盘俯视图；

图9为连接轴内部结构示意图；

图10为真空气化罐侧视图；

图11为真空气化罐内部结构示意图；

图12为复合式加热坩埚结构示意图；

图13为手套箱俯视图；

图14为A处结构放大示意图；

图15为B处结构放大示意图；

图16为C处结构放大示意图；

图17为D处结构放大示意图；

图18为E处结构放大示意图。

1-上料装置，2-真空气化罐，3-手套箱，4-真空泵组，5-控制箱，9-金属块，101-箱体，102-支腿，103-上料步梯，104-箱盖，105-密封锁紧机构，106-出料管一，107-导向滑道板，108-盘状储料器，109-驱动气缸，110-漏料孔，120-穿装孔，121-锁紧杆，122-锁紧凸台，123-U型卡槽，124-锁紧手柄，1101-托盘，1102-转动齿轮盘，1103-驱动电机，1104-主动齿轮，1105-料斗，1106-连接轴，1107-过渡料斗，1108-限位套，1109-凸起，1110-卡槽，1111-滚动环，1112-限位凸缘，1113-漏板孔，1114-挡板，1115-合页，201-罐体，202-罐门，203-进料管，204-导道，205-进料管延长管，206-支撑平板，207-连接板，208-支撑杆，209-行走轮，210-罐体观察窗，211-等离子枪，212-真空泵，213-惰性气体罐，214-复合式加热坩埚，215-束流管，216-排气孔，217-销轴，218-铜坩埚，219-石墨坩埚，220-冷却液，221-U型铰接臂，222-密封垫，223-旋紧手轮，224-压紧杆，225-压紧盘，226-铰接板，227-穿轴孔，228-底座，229-波纹管，230-安装槽，231-驱动气缸,232-吸气罩，233-蛇形冷凝管，234-出料抽气泵，235-出料管二，401-手套箱体，402-底座，403-手套箱观察窗，404-出气口，405-进料口，406-电接口，407-静电除尘设备，408-出料口，409-固气分离器，410-缓冲罐二，411-缓冲罐一，412-清理门，413-手套伸入孔，414-蝶阀，415-橡胶手套，416-定位板，417-抽气泵，418-密封橡胶垫，419-下固定块，420-U型槽二，421-锁紧把手，422-锁紧杆，423-电磁体。

具体实施方式

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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。

实施例

如图1-18所示，一种金属纳米粉生产系统，包括通过管道依次相连的上料装置1、真空气化罐2、手套箱3、真空泵组4，上料装置1包括箱体101，箱体101顶部铰接密封安装有箱盖104，箱盖104背部通过合页与箱体101铰接，箱盖左右两侧对称安装有用于开启箱盖的驱动气缸109，驱动气缸109一端铰接安装在箱体外侧壁上，驱动气缸109另一端铰接安装在箱盖外侧壁上，箱盖和箱体之间通过驱动气缸进行驱动，可以减轻操纵人员的劳动强度，同时保证箱盖开启过程中的安全性，通过可启闭的箱盖操纵人员可以对箱体内进行补充生产原料，为了方便操纵人员上料，在箱体上背离箱盖铰接端的一侧安装有上料步梯103，为了保证箱体的整体结构强度，在箱体的底部安装有支腿102，通过支腿102对箱体进行支撑。由于金属纳米粉生产过程中需要保证加工过程中的气密性，因此箱体与箱盖之间还安装有密封锁紧机构105，密封锁紧机构105包括锁紧杆121、锁紧凸台122，锁紧杆铰接安装箱体外侧壁顶部位置，锁紧杆绕箱体一周安装有多个，锁紧凸台安装在箱盖外侧壁上对应锁紧杆位置处，锁紧凸台上开设有与锁紧杆外径配合的U型卡槽123，锁紧杆自由端旋装有锁紧手柄124，当需要箱盖104打开时，旋松旋紧手柄并将锁紧杆从U型卡槽123内脱离，启动驱动气缸109便可实现箱盖的开启；当需要箱盖关闭时，将锁紧杆拨送至U型卡槽123内，旋紧锁紧手柄来增强箱体与箱盖之间的密封性，实现箱体密封功能。

箱体内安装有用于存储金属块的储料机构，箱体底部安装有出料管一106，出料管一106上端延伸至箱体内连接储料机构，储料机构包括由上下层叠安装在箱体内的4个盘状储料器108，盘状储料器包括托盘1101，托盘1101中间位置同轴安装有连接轴1106，连接轴上端安装有凸起1109，连接轴底部开设有与凸起符型的卡槽1110，凸起为锥台型凸起，锥台型凸起1109的母线与水平面的夹角范围为85度，相邻的两个盘状储料器108之间通过连接轴相互配合实现插装，合适的倾斜角度和形状可以提高结合的稳定性，便于盘状储料器的更换维修，连接轴上对应托盘正上方位置同轴安装有转动齿轮盘1102，连接轴底部安装有限位凸缘，连接轴上对应限位凸缘1112正上方位置同轴套装有滚动环1111，转动齿轮盘中间位置开设有用于穿装连接轴的穿装孔120，穿装孔内壁开设有安装槽一，转动齿轮盘上端面中间位置处安装有限位套1108，限位套内壁上开设有安装槽二，安装槽一、安装槽二的内壁均与滚动环的外侧壁相贴合，托盘上安装有与转动齿轮盘啮合传动的主动齿轮，主动齿轮连接有驱动电机1103，通过驱动电机带动主动齿轮1104转动，进而带动转动齿轮盘转动，每个盘状储料器配置有独立的驱动电机，保证每个盘状处理器工作的稳定性；转动齿轮盘上端面绕轴均布开设漏料孔110，转动齿轮盘上对应漏料孔110位置安装有用于存储金属块的料斗1105，料斗1105沿转动齿轮盘安装有24个，相邻两个料斗与转动齿轮盘轴心连线的夹角为15度，通过在转动齿轮盘上均布的料斗进行存储金属块，料斗底部铰接安装有挡板1114，料斗1114的内侧壁上沿长边方向安装有合页，挡板一端通过合页1115铰接安装在料斗内壁底部位置，托盘上对应挡板位置开设有与挡板符型的漏板孔1113，漏板孔1113与出料管一顶部连通，漏板孔与出料管一106之间安装有用于金属块滑落导向的导向滑道板107，导向滑道板上端通过螺钉固定在托盘底部对应漏板孔位置处，导向滑道板下端与出料管一顶部固定连接，通过倾斜布置的导向滑道板可以辅助金属块滑落提高上料效率，转动齿轮盘上端面对应漏板孔位置安装有一过渡料斗1107，过渡料斗安装在料斗外围，过渡料斗1107外侧壁上对称安装有安装板，过渡料斗通过安装板安装在转动齿轮盘上端面，过渡料斗为倒锥台型，过渡料斗的侧边与水平面的夹角范围为85度，相邻两个盘状储料器之间通过过渡料斗对金属块进行导向，可以防止金属块在下落过程中脱离保证整体设备运行的稳定性，为了保证整个生产系统的自动化控制，驱动气缸109、驱动电机1103均连接控制箱5，真空泵组4包括多个真空泵用于控制系统内真空性，本实施例中采用4个盘状储料器可以实现存储120个金属块，进而极大的提高了上料装置的存储量，替代了原有的上料系统中需要间断性补充生产原料的问题，可以明显提高生产效率。本发明实现了物料的自动添加，提高整个金属粉体生产系统的自动化程度，同时相对封闭的环境，降低了金属粉体氧含量。

真空气化罐包括卧式罐体201，罐体外侧壁底部位置安装有金属支撑架，金属支撑架包括支撑平板206、连接板207，支撑平板安装在罐体正下方位置，连接板均布安装在支撑平板与罐体之间，连接板一端连接在支撑平板上端面，连接板一端连接在罐体外侧壁上，通过金属支撑架可以保证罐体的稳定性和支撑强度；卧式罐体一端安装有进料管203，卧式罐体另一端铰接安装有罐门202，罐门202外侧壁底部位置安装有支撑杆208，支撑杆末端安装有用于辅助罐门启闭的行走轮209，通过支撑杆搭配行走轮可以在罐门启闭时进行辅助导向，同时为了保证罐体内部的密封性，罐门一侧通过销轴217铰接安装在罐体一端，罐体与罐门之间还安装有密封垫222，罐体上对应罐门位置均布置有安装凸缘，安装凸缘上安装有用于锁紧罐门与罐体的锁紧机构，锁紧机构包括安装在罐体上的铰接板226，铰接板上安装有可以翻转至罐门外侧壁处的U型铰接臂221，U型铰接臂末端沿罐体轴向开设有穿轴孔227，穿轴孔内壁上开设有内螺纹，穿轴孔内穿设有穿轴孔内螺纹啮合的压紧杆224，压紧杆靠近罐门一端安装有压紧盘225，压紧杆背离罐体一端安装有旋紧手轮223，通过旋转旋紧手轮将压紧盘压紧罐门外壁来提高罐门与罐体的结合紧密度。

卧式罐体顶部开设有出料管二235，罐体内壁底部位置安装有用于加热金属块的复合式加热坩埚214，复合式加热坩埚包括铜坩埚218、石墨坩埚219，铜坩埚内底部开设有安装槽230，石墨坩埚219活动嵌装在铜坩埚内，铜坩埚和石墨坩埚之间安装有夹层腔，夹层腔内填充有冷却液220，复合式加热坩埚底部安装有底座228，底座下端安装有用于调整复合式加热坩埚高度的驱动气缸231，通过驱动气缸231工作，改变复合式加热坩埚与等离子枪的间距，底座与罐体内壁之间安装有波纹管229，波纹管一端安装在底座上，波纹管另一端安装在罐体内壁上，通过波纹管保证复合式加热坩埚升降过程中罐体的密封性；进料管的出料端延伸至罐体内并安装有用于物料滑落导向的导道204，导道204末端延伸至复合式加热坩埚正上方位置，导道截面为U型，导道倾斜布置在罐体内，导道与水平面的夹角范围为45度，倾斜布置的导道对金属块进行滑移导向，可以保证金属块沿进料管顺利下滑至复合式加热坩埚内，罐体内对应复合式加热坩埚侧上方位置安装有等离子枪211，等离子枪的喷射口正对复合式加热坩埚布置，罐体内壁上对应复合式加热坩埚外围同轴位置安装环状束流管215，束流管外侧壁上均布开设有排气孔216，束流管连接有惰性气体罐213，惰性气体通过束流管上的排气孔排出，罐体内壁上对应环状束流管正上方位置安装吸气罩232，吸气罩232外侧壁上环绕安装有蛇型冷凝233管，通过蛇型冷凝管233将金属气化后凝固成细小粉体；出料管二235底部延伸至罐体内与吸气罩232连通，出料管二235外接有出料抽气泵234，通过出料抽气泵234将惰性气体以及金属气化粉体吸出至下一工序内，罐体通过管道连接有真空泵212，通过真空泵212保证罐体的真空条件，通过利用环状束流管以及吸气罩形成密闭的气幕，一方面可以保证金属块气化过程中的密封性，另一方面防止金属气化后在罐体内壁上粘附的问题发生来提高整体设备的生产转化率；罐体外侧壁上开设有观察孔，观察孔内嵌装有罐体观察窗210，通过罐体观察窗210方便操纵人员实时进行观察。

手套箱包括底座402，底座上端安装有手套箱体401，手套箱体为圆柱型箱体包括多个相互拼接而成的金属板，底座高度范围为80mm，手套箱的高度合适符合人体结构学方便人员操作，提高人员的操作舒适性。同时箱体采用金属板材制成替代原有的设备大多采用玻璃制成，结构更加稳定；同时底座上对应手套箱体底部外围位置绕轴安装有用于限定手套箱体位置的定位板，通过定位板对手套箱体进行限位保证整体设备的稳定性；手套箱体顶部开设有进料口405、出气口404，手套箱体上端对应进料口405位置安装有用于固气分离的固气分离器409，出气口404连接有抽气泵417，通过抽气泵417可以将手套箱体内气流循环，可以提高手套箱体收集的效率，同时抽气泵抽出的气体可以返回固气分离器的进料端，通过多次固气分离来提高金属粉收集的利用率；手套箱体顶部对应进料口、出气口位置分别安装有缓冲罐一411、缓冲罐二410，缓冲罐一两端的孔径小于缓冲罐一中间位置的孔径，缓冲罐二两端的孔径小于缓冲罐二中间位置的孔径，通过缓冲罐一411进一步加大了粉体重力作用，利用固气密度的不同自然沉降；防止手套箱内气流回流循环过程中形成束流冲击，提高气固分离的效率，缓冲罐二410具备高的长径比优点，当气流从手套箱进入时流速突然降低，进一步提高气固分离效率；手套箱体侧壁上开设有清理口，手套箱体上对应清理口位置铰接安装有清理门412，手套箱体内底部位置安装有用于收集金属粉的环状电磁体423，电磁体423连接有外接电源，通过电磁铁对金属颗粒进行吸附收集。

手套箱体上背对清理门一侧位置倾斜安装有手套箱观察窗403，手套箱观察窗403与水平面的夹角范围为45度，通过倾斜布置的手套箱观察窗403，可以进一步方便操作人员观察手套箱体内的工作状态和金属粉收集情况；手套箱体上对应观察窗正下方位置对称安装有用于操作人员手臂伸入的手套伸入孔413，手套箱体内壁上对应手套伸入孔位置密封罩设有橡胶手套415，通过橡胶手套将环状电磁体上吸附的金属颗粒脱离，手套箱体底部安装有出料口408，出料口408上安装有蝶阀414，金属颗粒通过出料口排出，手套箱体401通过管道连通有惰性气体罐，管道上安装有抽气泵。清理门为圆盘状，手套箱体上对应清理门位置安装有与清理门配合的安装凸缘，安装凸缘与清理门之间安装有密封橡胶垫418，通过密封橡胶垫418进一步提高手套箱体与清理门结合处的密封性；安装凸缘外壁上安装有锁紧件，锁紧件绕安装凸缘轴心均布安装有三个，相邻两个锁紧件与清理门中心连线的夹角为120度，通过多个锁紧件可以保证清理门与手套箱体之间连接的稳定性和密封性；锁紧件包括上固定块、下固定块419，上固定块、下固定块位置对应分别安装在清理门、手套箱体上，下固定块419上开设有U型槽一，下固定块上对应U型槽一位置铰接安装有锁紧杆422，下固定块上开设有与锁紧杆外径配合的U型槽二420，锁紧杆末端通过螺纹同轴旋转有锁紧把手421，为了提高整体设备的收集效率，在手套箱体上端开设有电接口406，电接口外接静电除尘设备407，进一步提高分离效率。

本生产系统的工作过程为：补充物料过程，旋松锁紧手柄打开箱体与箱盖之间的密封锁紧机构，启动驱动气缸将箱盖打开，操纵人员通过上料步梯对箱体内进行补充物料，将每一层中料斗内均放置金属块后，启动驱动气缸将箱体关闭，送料过程时先由最下层的盘状储料器料斗内的金属块进行落料，通过驱动电机带动主动齿轮传动，进而带动传动齿轮盘进行转动，当料斗移动至漏板孔位置时，挡板向下翻转金属块从料斗内滑出，并沿导向滑道板进入出料管一内排出箱体进入真空气化罐内，金属块掉落至真空气化罐内的复合式坩埚内，真空气化罐内的等离子枪对金属块进行加热，实现金属块气化，气化后气体在吸气罩的吸力下以及吸气罩上的冷凝管作用下形成固气混合物，固气混合物进入到固气分离器内，微小的纳米金属粉在电磁体的吸力下进行收集，收集完成后，通过手套箱上的橡胶手套将纳米金属粉进行收集，从手套箱底部的出料口排出，在纳米金属粉的反应过程中，整个系统内部形成循环的气流通道，提高整体的生产效率。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种金属纳米粉生产系统，包括通过管道依次相连的上料装置、真空气化罐、手套箱、真空泵组，其特征在于：所述上料装置包括箱体，所述箱体顶部铰接密封设置有箱盖，所述箱体内设置有用于存储金属块的储料机构，所述储料机构包括由上下层叠设置在箱体内的多个盘状储料器，所述箱体底部设置有出料管一，所述出料管一上端延伸至箱体内连接储料机构，所述出料管一顶部与盘状储料器连接；

所述真空气化罐包括卧式罐体，所述卧式罐体一端铰接设置有罐门，所述卧式罐体另一端与出料管一连接，所述罐体内壁底部位置设置有用于加热金属块的复合式加热坩埚，所述出料管一的出料端延伸至罐体内并设置有用于物料滑落导向的导道，所述导道末端延伸至复合式加热坩埚正上方位置，所述罐体内对应复合式加热器侧上方位置设置有等离子枪，所述等离子枪的喷射口正对复合式加热坩埚布置，所述罐体内壁上对应复合式加热坩埚外围同轴位置设置环状束流管，所述束流管外侧壁上均布开设有排气孔，所述束流管连接有惰性气体罐，所述罐体顶部设置有出料管二，所述罐体内壁上对应环状束流管正上方位置设置吸气罩，所述出料管二底部延伸至罐体内与吸气罩连通，所述出料管二外接有出料抽气泵，所述罐体通过管道连接真空泵组；

所述手套箱包括手套箱体，所述手套箱体底部设置有底座，所述手套箱体顶部开设有进料口，所述手套箱体上端对应进料口位置设置有用于固气分离的固气分离器，所述出料管二的出料端与固气分离器的进料端相连，所述手套箱体侧壁上开设有清理口，所述手套箱体上对应清理口位置铰接设置有清理门，所述手套箱体内底部位置设置有用于收集金属粉的环状电磁体，所述电磁体连接有外接电源，所述手套箱体上背对清理门一侧位置倾斜设置有手套箱观察窗，所述手套箱体上对应手套箱观察窗正下方位置对称设置有用于操作人员手臂伸入的手套伸入孔，所述手套箱体内壁上对应手套伸入孔位置密封罩设有橡胶手套，所述手套箱体底部设置有出料口，所述出料口上设置有蝶阀，所述手套箱体通过管道连通真空泵组、惰性气体罐；

所述盘状储料器包括托盘，所述托盘中间位置同轴设置有连接轴，所述连接轴上端设置有凸起，所述连接轴底部开设有与凸起符型的卡槽，所述连接轴上对应托盘正上方位置同轴设置有转动齿轮盘，所述托盘上设置有与转动齿轮盘啮合传动的主动齿轮，所述主动齿轮连接有驱动电机，所述转动齿轮盘上端面绕轴均布开设漏料孔，所述转动齿轮盘上对应漏料孔位置设置有用于存储金属块的料斗，所述料斗底部铰接设置有挡板，所述托盘上对应挡板位置开设有与挡板符型的漏板孔，所述漏板孔与出料管一顶部连通；

所述连接轴底部设置有限位凸缘，所述连接轴上对应限位凸缘正上方位置同轴套装有滚动环，所述转动齿轮盘中间位置开设有用于穿装连接轴的穿装孔，所述穿装孔内壁开设有安装槽一，所述转动齿轮盘上端面中间位置处设置有限位套，限位套内壁上开设有安装槽二，所述安装槽一、安装槽二的内壁均与滚动环的外侧壁相贴合；

所述手套箱体顶部对应进料口、出气口位置分别设置有缓冲罐一、缓冲罐二，所述缓冲罐一两端的孔径小于缓冲罐一中间位置的孔径，所述缓冲罐二两端的孔径小于缓冲罐二中间位置的孔径。

2.根据权利要求1所述的一种金属纳米粉生产系统，其特征在于：所述箱体与箱盖之间还设置有密封锁紧机构，所述密封锁紧机构包括锁紧杆、锁紧凸台，所述锁紧杆铰接设置箱体外侧壁顶部位置，所述锁紧杆绕箱体一周设置有多个，所述锁紧凸台设置在箱盖外侧壁上对应锁紧杆位置处，所述锁紧凸台上开设有与锁紧杆外径配合的U型卡槽，所述锁紧杆自由端旋装有锁紧手柄。

3.根据权利要求1所述的一种金属纳米粉生产系统，其特征在于：所述复合式加热坩埚包括铜坩埚、石墨坩埚，所述石墨坩埚活动嵌装在铜坩埚内，所述铜坩埚和石墨坩埚之间设置有夹层腔，所述夹层腔内填充有冷却液。

4.根据权利要求3所述的一种金属纳米粉生产系统，其特征在于：所述复合式加热坩埚底部设置有底座，所述底座下端设置有用于调整复合式加热坩埚高度的气缸，所述底座与罐体内壁之间设置有波纹管，所述波纹管一端设置在底座上，波纹管另一端设置在罐体内壁上。

5.根据权利要求1所述的一种金属纳米粉生产系统，其特征在于：所述吸气罩外侧壁上环绕设置有蛇型冷凝管。

6.根据权利要求1所述的一种金属纳米粉生产系统，其特征在于：所述清理门为圆盘状，所述手套箱体上对应清理门位置设置有与清理门配合的安装凸缘，所述安装凸缘外壁上设置有多个锁紧件，所述锁紧件包括上固定块、下固定块，所述上固定块、下固定块位置对应分别设置在清理门、手套箱体上，所述下固定块上开设有U型槽一，所述下固定块上对应U型槽一位置铰接设置有锁紧杆，所述下固定块上开设有与锁紧杆外径配合的U型槽二，所述锁紧杆末端通过螺纹同轴旋转有锁紧把手。

7.根据权利要求1所述的一种金属纳米粉生产系统，其特征在于：所述手套箱观察窗与水平面的夹角范围为45～60度。