CN110181068B - 一种气雾化制粉连续进料装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种气雾化制粉连续进料装置及方法，涉及金属粉末制备领域。上述气雾化制粉连续进料装置包括侧壁上设置有向外部凹陷的凹孔的外管体；侧面抵触外管体的内壁且中心连接至转轴的安装盘；棒料管体；活动嵌设于棒料管体内且用于夹持金属棒料的夹持装置。一种上述气雾化制粉连续进料方法包括给气雾化制粉连续进料装置通电，并开启装置开关；当某个金属棒料融化完后，电机带动安装盘转动；当固定装置移动至凹孔时，固定装置固定的金属棒料被释放，夹持装置夹住被释放的金属棒料；夹持装置下移逐渐实现金属棒料的融通；重复上述步骤。上述制粉设备能够自动更换金属棒料，可方便金属粉末连续生产，提高金属粉末的生产效率。

Description

一种气雾化制粉连续进料装置及方法

技术领域

本发明涉及金属粉末制备领域，具体而言，涉及一种气雾化制粉连续进料装置及方法。

背景技术

金属粉末是一种尺寸小于1mm的金属颗粒，是粉末冶金的主要原材料。随着科技的发展，金属粉末作为原料在注射成形、3D打印等高科技技术领域得到了快速发展。

在金属粉末的制备过程中，利用金属棒料熔融形成液滴，下降的液滴经过多次破碎和雾化，最终形成金属粉末。在上述金属粉末的制备过程中，金属棒料使用后需要进行更换，严重影响了金属粉末生产的延续性，需要开发一种自动更换金属棒料的进料装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气雾化制粉连续进料装置及方法，能够自动更换金属棒料，可方便金属粉末连续生产，提高金属粉末的生产效率。

本发明的实施例是这样实现的：

一种气雾化制粉连续进料装置，其包括：

外管体，外管体包括侧壁、第一端面和第二端面，第一端面开设有供金属棒料通过的第一开口，第二端面的中心设置有贯穿第二端面且连接至电机的转轴，侧壁上设置有一个向外管体外部凹陷的凹孔，凹孔内设置有按钮开关；

侧面抵触外管体的内壁且中心连接至转轴的安装盘，安装盘上设置有多个用于放置金属棒料的圆孔，圆孔平行于安装盘的轴线且围成以轴线为中心的圆，安装盘上还设置有多个垂直连接至圆孔的滑孔，滑孔从圆孔延伸至安装盘的侧面，滑孔内设置有实现固定和释放金属棒料的固定装置，固定装置旋转至凹孔时，释放固定装置固定的金属棒料，且被释放的金属棒料与第一开口配合，固定装置滑动至凹孔底部时挤压按钮开关；

连接至第一端面的棒料管体，外管体和棒料管体通过第一开口连通，棒料管体包括围成储料空腔的棒料侧壁和棒料端面，棒料端面开设有供金属棒料穿过的第二开口；

活动嵌设于储料空腔且用于夹持金属棒料的夹持装置，夹持装置电连接至按钮开关。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述固定装置包括挤压滑块、感应滑块和被压缩的弹性件，挤压滑块和感应滑块可在滑孔内滑动且分别固定连接至弹性件的两端，感应滑块可选择性的与凹孔配合。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述挤压滑块具有挤压面，挤压面为与金属棒料的外壁配合的柱形面。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述感应滑块具有感应面，感应面为与凹孔配合的弧形面。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述弹性件为弹簧。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述夹持装置包括驱动装置和两个对称设置的夹持片，按钮开关、两个夹持片均与驱动装置连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述夹持片具有与金属棒料的外壁配合的柱形夹持面。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述夹持装置还包括滑块，棒料侧壁的内壁上设置有与滑块配合的滑槽。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述夹持装置还包括设置在夹持片上的超声波发生器。

一种气雾化制粉连续进料方法，其包括以下步骤：

S1步骤：给气雾化制粉连续进料装置通电，并开启装置开关；

S2步骤：当某个金属棒料融化完后，电机带动安装盘转动；

S3步骤：当固定装置移动至凹孔时，固定装置固定的金属棒料被释放，且被释放的金属棒料在重力作用下下移，同时触动按钮开关，夹持装置夹住被释放的金属棒料；

S4步骤：夹持装置下移逐渐实现金属棒料的熔融；

S5步骤：重复S2～S4步骤。

本发明实施例的有益效果是：

(1)进料装置通过安装盘、固定装置和凹孔的配合，实现金属棒料的逐个释放，实现了金属棒料的自动更换，方便了金属粉末的生产过程，提高了金属粉末的生产效率；

(2)通过在进料装置的夹持片上设置超声波发生器，使得金属液滴在细小的时候及时脱离，有利于金属粉末的细化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例进料装置和金属棒料的结构示意图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为本发明实施例安装盘和金属棒料的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例安装盘、金属棒料和外管体的剖面结构示意图；

图5为本发明实施例棒料管体和夹持装置的结构示意图；

图6为本发明实施例无坩埚气雾化制粉设备的结构示意图。

图标：100-进料装置；110-外管体；120-安装盘；130-棒料管体；140-夹持装置；111-侧壁；112-第一端面；113-第二端面；114-第一开口；115-转轴；116-凹孔；117-按钮开关；121-圆孔；122-滑孔；123-固定装置；124-挤压滑块；125-感应滑块；126-弹性件；127-挤压面；128-感应面；131-棒料侧壁；132-棒料端面；133-储料空腔；134-第二开口；135-滑槽；141-滑块；142-驱动装置；143-夹持片；144-超声波发生器；145-柱形夹持面；150-金属棒料；160-电机；200-无坩埚气雾化制粉设备；210-熔炼系统；220-雾化系统；230-粉末收集系统；221-熔炼室；222-加热线圈。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

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”、“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。

第一实施例

请继续参照图1，进料装置100包括外管体110、安装盘120、棒料管体130和夹持装置140。外管体110和棒料管体130连接。用于固定多个金属棒料150的安装盘120设置在外管体110内，夹持装置140设置在棒料管体130内。

请参照图1和图2，外管体110包括侧壁111、第一端面112和第二端面113。第一端面112上设置有供金属棒料150通过的第一开口114。第二端面113的中心设置有贯穿第二端面113的转轴115。上述转轴115连接至电机160，侧壁111上设置有一个向外管体110外部凹陷的凹孔116，上述凹孔116内设置有按钮开关117。

请参照图1-图4，安装盘120设置在上述外管体110内，且延伸方向垂直于外管体110。安装盘120的侧面与外管体110的内壁相抵触，其中心连接至转轴115。安装盘120的上设置有多个用于放置金属棒料150的圆孔121。上述圆孔121平行于安装盘120的轴线且围成以轴线为中心的圆。安装盘120上还设置有多个垂直连接至圆孔121的滑孔122，上述滑孔122的延伸方向平行于安装盘120。滑孔122从圆孔121延伸至安装盘120的侧面。滑孔122内设置有固定装置123，上述固定装置123用于固定和释放金属棒料150。在初始状态，固定装置123实现金属棒料150的固定；当固定装置123旋转至凹孔116时，固定装置123释放金属棒料150，此时，被释放的金属棒料150与第一开口114配合。固定装置123滑动至凹孔116底部时挤压按钮开关117，实现了按钮开关117的开启和闭合。

固定装置123包括挤压滑块124、感应滑块125和被压缩的弹性件126。在本实施例中，弹性件126为弹簧，能够实现利用弹簧的弹力实现挤压滑块124和感应滑块125之间距离的调整。在其他实施例中，弹性件126也可以是橡胶棒或者其他能够压缩或者伸长的弹性部件，都能实现本实施例利用弹力调整挤压滑块124和感应滑块125的距离，进而实现金属棒料150的固定和释放的技术效果，都在本实施例的保护范围中。挤压滑块124和感应滑块125可在滑孔122内滑动，且挤压滑块124和感应滑块125分别固定连接至弹性件126的两端。感应滑块125可选择性的与凹孔116配合。挤压滑块124具有挤压面127，上述挤压面127为与金属棒料150的外壁配合的柱形面。感应滑块125具有感应面128，上述感应面128为与凹孔116配合的弧形面。初始状态，弹簧处于压缩状态，感应滑块125与外管体110的内壁接触，转动转轴115感应滑块125在外管体110的内壁上滑动。当感应滑块125转动至凹孔116时，感应滑块125在弹簧的作用下向凹孔116内凹陷，弹簧被瞬间拉伸，带动挤压滑块124向着弹簧所在的方向弹出，进而释放金属棒料150。释放的金属棒料150在重力的作用下向下运动，通过第一开口114进入棒料管体130。同时感应滑块125弹入凹孔116中按压凹孔116中的按钮开关117。

需要说明的是，在本实施例中，挤压面127为柱形面，从而实现柱形面与的密切配合，接触时更好的实现对金属棒料150的固定，在其他实施例中，挤压面127可以是其他不规则的形状，只要能够与金属棒料150有足够的接触点和面，均能实现对金属棒料150的固定，均在本能实施例的保护范围中。在本实施例中，感应面128为与凹孔116配合的弧形面，转动转轴115当固定装置123转动至凹孔116中时，感应滑块125的弧形面与凹孔116配合。在其他实施例中，感应面128也可以是其他形状，只要感应滑块125能够落入凹孔116中，并且按压按钮开关117均能实现本实施例的技术效果，都在本实施例的保护范围中。

请继续参照图1，棒料管体130连接至第一端面112。棒料管体130与外管体110延伸方向相同且通过第一开口114连通。棒料管体130包括棒料侧壁131和棒料端面132，其中，棒料侧壁131围成储料空腔133的。棒料端面132上开设有供金属棒料150穿过的第二开口134，金属棒料150通过第二开口134进入后续系统，实现熔融。棒料侧壁131的内壁上设置有滑槽135。

请参照图1和图5，夹持装置140用于夹持被释放的金属棒料150，且活动嵌设在上述储料空腔133内。夹持装置140电连接至按钮开关117，通过按钮开关117控制对金属棒料150的加紧和松开。夹持装置140包括滑块141、驱动装置142、两个对称设置的夹持片143和设置在夹持片143上的超声波发生器144。按钮开关117与驱动装置142的输入端连接，两个夹持片143与驱动装置142的输出端连接。上述滑块141与棒料侧壁131的滑槽135配合，实现金属棒料150在棒料管体130的轴向上的移动。夹持片143具有与金属棒料150的外壁配合的柱形夹持面145。两个对称设置的夹持片143能够实现金属棒料150的抱紧。当感应滑块125按压按钮开关117时，驱动装置142被开启，夹持片143将挤压滑块124释放的金属棒料150重新夹紧。夹持装置140夹持金属棒料150后，随着金属棒料150的融化，夹持装置140的滑块141在滑槽135内向下移动，逐步实现金属棒料150的融化。在上述过程中，超声波发生器144发出超声波，使得金属棒料150和融化的金属液滴做轻微的振动，进而使得金属液滴在较小的时候就脱离金属棒料150，在重力作用下进行下移。

应当注意，在本实施例中，夹持片143具有柱形夹持面145，能够很好的实现金属棒料150的夹紧，在其他实施例中，夹持片143也可以具有其他形状的夹持面，只要能实现夹紧金属棒料150的技术效果，都在本实施例的保护范围中。还应当注意，在本实施例中，夹持片143上设置有超声波发生器144，在其他实施例中，也可以不设置超声波发生器144，均能实现夹紧金属棒料150，并且随着金属棒料150的下移，逐渐融化金属棒料150的技术效果，都在本实施例的保护范围中。本实施例中通过滑槽135和滑块141保证金属棒料150在棒料管体130的轴向方向的移动，在其他实施例中，也可以没有上述滑槽135和滑块141都也能将金属棒料150下移。

第二实施例

请参照图6，本实施例提供一种无坩埚气雾化制粉设备200，其包括依次密封连接的进料装置100、熔炼系统210、雾化系统220和粉末收集系统230。熔炼系统210包括熔炼室221和锥形的加热线圈222，加热线圈222套设在穿过第二开口134的金属棒料150自由端的外侧。工作时，进料装置100的夹持装置140夹持固定装置123释放的金属棒料150，当上述金属棒料150逐渐被加热线圈222融化时候，金属棒料150逐渐下移，保持和加热线圈222的距离，直至完成一个金属棒料150的融化。然后，转轴115带动下一个金属棒料150的固定装置123至凹孔116，重复上面步骤，金属棒料150逐渐被融化。

第三实施例

本实施例提供一种气雾化制粉连续进料方法：其包括以下步骤：

S1步骤：给气雾化制粉连续进料装置100通电，并开启装置开关；

S2步骤：当某个金属棒料150融化完后，电机160带动安装盘120转动，使得夹持金属棒料150的固定装置123逐个移动至凹孔116；

S3步骤：当某个固定装置123移动至凹孔116时，固定装置123固定的金属棒料150被释放，且被释放的金属棒料150在重力作用下下移，同时触动按钮开关117，夹持装置140夹住被释放的金属棒料150；

S4步骤：夹持装置140下移逐渐实现金属棒料150的逐渐熔融；

S5步骤：重复S2～S4步骤。

综上所述，本发明涉及的气雾化制粉连续进料装置100通过安装盘120、固定装置123和凹孔116的配合，实现金属棒料150的逐个释放，实现了金属棒料150的自动更换，方便了金属粉末的生产过程，提高了金属粉末的生产效率；并通过在进料装置100的夹持片143上设置超声波发生器144，使得金属液滴在细小的时候及时脱离，有利于金属粉末的细化。使用上述气雾化制粉连续进料装置100自动更换金属棒料150可方便金属粉末连续生产，提高金属粉末的生产效率。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种气雾化制粉连续进料装置，其特征在于，包括：

外管体，所述外管体包括侧壁、第一端面和第二端面，所述第一端面开设有供金属棒料通过的第一开口，所述第二端面的中心设置有贯穿所述第二端面且连接至电机的转轴，所述侧壁上设置有一个向所述外管体外部凹陷的凹孔，所述凹孔内设置有按钮开关；

侧面抵触所述外管体的内壁且中心连接至转轴的安装盘，所述安装盘上设置有多个用于放置所述金属棒料的圆孔，所述圆孔平行于所述安装盘的轴线且围成以所述轴线为中心的圆，所述安装盘上还设置有多个垂直连接至所述圆孔的滑孔，所述滑孔从所述圆孔延伸至所述安装盘的侧面，所述滑孔内设置有实现固定和释放所述金属棒料的固定装置，所述固定装置旋转至所述凹孔时，释放所述固定装置固定的所述金属棒料，且被释放的所述金属棒料与所述第一开口配合，所述固定装置滑动至所述凹孔底部时挤压所述按钮开关；

连接至所述第一端面的棒料管体，所述外管体和所述棒料管体通过所述第一开口连通，所述棒料管体包括围成储料空腔的棒料侧壁和棒料端面，所述棒料端面开设有供所述金属棒料穿过的第二开口；

活动嵌设于所述储料空腔且用于夹持所述金属棒料的夹持装置，所述夹持装置电连接至所述按钮开关。

2.根据权利要求1所述的一种气雾化制粉连续进料装置，其特征在于，所述固定装置包括挤压滑块、感应滑块和被压缩的弹性件，所述挤压滑块和所述感应滑块可在所述滑孔内滑动且分别固定连接至所述弹性件的两端，所述感应滑块可选择性的与所述凹孔配合。

3.根据权利要求2所述的一种气雾化制粉连续进料装置，其特征在于，所述挤压滑块具有挤压面，所述挤压面为与所述金属棒料的外壁配合的柱形面。

4.根据权利要求2所述的一种气雾化制粉连续进料装置，其特征在于，所述感应滑块具有感应面，所述感应面为与所述凹孔配合的弧形面。

5.根据权利要求2所述的一种气雾化制粉连续进料装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧。

6.根据权利要求1所述的一种气雾化制粉连续进料装置，其特征在于，所述夹持装置包括驱动装置和两个对称设置的夹持片，所述按钮开关、两个所述夹持片均与所述驱动装置连接。

7.根据权利要求6所述的一种气雾化制粉连续进料装置，其特征在于，所述夹持片具有与所述金属棒料的外壁配合的柱形夹持面。

8.根据权利要求7所述的一种气雾化制粉连续进料装置，其特征在于，所述夹持装置还包括滑块，所述棒料侧壁的内壁上设置有与所述滑块配合的滑槽。

9.根据权利要求8所述的一种气雾化制粉连续进料装置，其特征在于，所述夹持装置还包括设置在所述夹持片上的超声波发生器。

10.一种基于权利要求1～9任一项所述的气雾化制粉连续进料装置的进料方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1步骤：给气雾化制粉连续进料装置通电，并开启装置开关；

S2步骤：当某个金属棒料融化完后，电机带动安装盘转动；

S3步骤：当固定装置移动至凹孔时，所述固定装置固定的金属棒料被释放，且被释放的所述金属棒料在重力作用下下移，同时触动按钮开关，夹持装置夹住被释放的所述金属棒料；

S4步骤：所述夹持装置下移逐渐实现所述金属棒料的熔融；

S5步骤：重复S2～S4步骤。

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