CN110980303A - 一种均匀定量送粉系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种均匀定量送粉系统及其方法，包括设于机架上的二级料筒、粉末均匀给料器和粉末分离器，二级料筒用于存储过滤处理后的粉料，二级料筒的下端设有粉末均匀给料器，均匀给料器将粉料通过送粉管将粉料输送至粉末分离器中，所述粉末分离器上设有若干分支管理，均匀给料器通过气流定量输送粉料至粉末分离器中，并均匀分配，使各个分支管道均匀等量输送粉料。本方案有效的实现了对粉料进行均匀定量的送粉，同时便于大量输送，有效的提高了输送效率和精度，同时能降低对设备的维修，便于设备使用寿命的提高，该方案在对送粉时能够对送粉量进行控制，便于降低能源的损耗提高对能源的利用率，同时能够与其他设备集于一体设置。
Description
技术领域
本发明涉及一种等离子体金属粉末输送设备，特别是一种均匀定量送粉系统及其方法。
背景技术
随着科学技术的发展和进步，各个领域对材料的需要要求也逐步增高，纳米材料金属粉末的应用领域越来越广泛，对生产要求也越来越高，以及需要量也越来越大，在3D打印中应用更加广泛，然而在生产过程中金属融化液经过等离子雾化时的温度在几千度的高温，需要对其进行降温处理，然后收集金属粉末，同时也需要对粉末进行输送。目前主要有两种送粉方式，第一种是采取下送粉方式，即在工作腔旁设有一送粉腔，通过粉腔活塞和刮板的动作将粉均匀地铺在基板上；另一种是采取上送粉方式，即将金属粉末装在一密闭容器内，通过定量机构达到定量送粉。
专利号为CN207272184U公开了一种适用于金属快速成型设备的定量送粉机构，包括落粉电机、落粉桶、落粉腔、弹性联轴器和落粉辊，所述落粉桶位于落粉腔的上面，并通过管道与落粉腔相连；所述落粉辊位于落粉腔的内部，所述落粉电机位于落粉腔的一侧，并通过弹性联轴器与落粉辊连接在一起；所述落粉腔底部侧面开有出粉口，用于将粉送出。本发明提供的一种适用于金属快速成型设备的定量送粉机构，较好地解决了精确控制落粉量的问题，并优化了机械结构，便于加工与装配，降低了生产成本，保证了落粉过程密闭性。但是上述定量送粉机构，还存在以下技术缺点：1、通用性差，不能直接使用；2、形状体积固定不能很好的利用设备有限空间；3、能源有效使用率低，造成能源消耗大，生产成本增加；4、送粉装置不能与燃烧器（火焰枪）集于一体；5、送粉稳定性均匀性差。
发明内容
本发明的目的是，克服现有技术的上述不足，而提供一种便于提高粉料输送量、输送效率，便于节省能源同时能够与其他设备集于一体设置，适用性强、通用性强的均匀定量送粉系统及其方法。
本发明的技术方案是：一种均匀定量送粉系统，包括设于机架上的二级料筒、粉末均匀给料器和粉末分离器，二级料筒用于存储过滤处理后的粉料，二级料筒的下端设有粉末均匀给料器，均匀给料器将粉料通过送粉管将粉料输送至粉末分离器中，所述粉末分离器上设有若干分支管理，均匀给料器通过气流定量输送粉料至粉末分离器中，并均匀分配，使各个分支管道均匀等量输送粉料。
本方案的优点在于：先将粉料进行除尘过滤处理，然后均匀定量的输送至送粉管中，并通过气流输送，然后再通过粉末分离器均匀分配至不同的分支管路中实现均匀分配的效果，同时还能够对粉料起到筛选过滤的效果，使进入个分支管路中的粉料颗粒更加均匀，有效的提高了定量均匀输送的效果，同时提高了输送的效率，有效的降低了能源的损耗，便于大批量的输送粉料，同时便于与燃烧器等设备集于一体设置，便于持续生产，提高使用寿命，降低维修成本。
进一步，所述粉料通过设于二级料筒上方的旋风除尘器和过滤器进行过滤处理，旋风除尘器连接进料管，旋风除尘器的顶部通过管道与过滤器连接，过滤器顶部通过风管连接风机，旋风除尘器和过滤器的底部直接与二级料筒接通，使收集后的粉料直接落入二级料筒中，旋风除尘器和过滤器下端的下料口均设有电磁阀，便于控制粉料的下料，同时能够便于防止二级料桶过满或者堵塞时停止下料进行检修。
进一步，所述粉末均匀给料器包括罐体、搅拌单元、驱动单元和助力单元，搅拌单元设置在罐体内，并通过位于罐体外部的驱动单元带动进行旋转，罐体的底部一侧设有出料口，出料口上端设有推动粉体流动的助力单元，助力单元通过送风管通入气流，助力粉料送入出料口中，并助力输送粉料。
进一步，所述助力单元包括设于出料口上方的送风腔，送风腔与设于罐体外侧的送风管接通，出料口设有送粉管，送粉管内的风流从进风管进入，经流送风腔、出料口和送粉管将粉料送离罐体。
优选地，送粉管与出料口之间设有弧形弯管，采用弧形弯管能够有效降低粉料的积压，避免堵塞送粉管。
进一步，所述搅拌单元包括旋转盘，旋转盘与罐体的内壁之间形成用于收集粉体的环状储粉空间，旋转盘上设有若干粉料分隔板，粉料分隔板将环状储粉空间均匀分割成若干扇形储槽。使用旋转盘带动扇形储槽旋转，同时位于其上方的粉料下落，粉料均匀铺设在各扇形储槽中，使粉料均匀定量的添加到出料口中，实现均匀定量给料的效果。
进一步，所述驱动单元包括设于罐体底部的驱动电机，驱动电机通过螺栓紧固在罐体底部，驱动电机上的驱动轴穿过罐体底部，并往上延伸，旋转盘穿设在驱动轴上。
优选地，旋转盘的上方设有刮板，刮板与旋转盘同轴设置；驱动轴上设有轴套，轴套与驱动轴通过螺栓紧固，刮板固定焊接或采用螺栓紧固在轴套上。
优选地，所述驱动电机外围设有防尘罩，防尘罩上设有散热孔，散热孔呈阵列分布。
优选地，所述罐体底部设有底座，底座内设有容纳腔，防尘罩固定设于容纳腔内，送粉管穿过底座与出料口连接。
进一步，所述粉末分离器包括分离罐、进粉管和分支管路，进粉管设于分离罐的下端，分支管路设于分离罐的顶部，分支管路均匀分布在分离罐顶部，粉末经过喷配后均匀进入各个分支管路。
进一步，所述分支管路呈圆周均匀分布在分离罐的顶部，分支管路通过安装法兰连接负压输送管。
优选地，所述分离罐中设有筛网，筛网包括粉末过滤筛网和粉末分配网，过滤筛网设于粉末分配网的上端，两者之间间隔≥0.1cm。
进一步，所述进料管上设有摆线针轮减速机用于输送粉料。
一种采用上述粉末均匀定量输送系统输送粉末的方法：先将粉料进行除尘过滤处理，在通过均匀给料器定量输送粉料，粉料通过气流助力单元进行助力下料和输送，将粉料通过送粉管输送至分离罐中进行筛选均匀分配，分配后通过气流或负压将粉料均匀送入各个分支管路中。
本发明具有如下特点：
本发明有效的实现了对粉料进行均匀定量的送粉，同时便于大量输送，有效的提高了输送效率和精度，同时能降低对设备的维修，便于设备使用寿命的提高，该方案在对送粉时能够对送粉量进行控制，便于降低能源的损耗提高对能源的利用率，同时能够与其他设备集于一体设置，如燃烧器等，实现对燃烧器多管道均匀定量输送粉料，有效的提高了加工的效率和质量。
以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。
附图说明
图1-为本发明结构示意图；
图2-为图1结构的左视图；
图3-为均匀给料器结构示意图；
图4-为图3结构俯视图；
图5-为图4的A-A截面图；
图6-为分离器结构示意图；
图7-为图6结构B-B截面图；
图8-为图6结构的B-B另一种截面图；
1-摆线针轮减速机，2-粉末均匀给料器，3-二级料筒，4-旋风除尘器，5-进料口，6-风管，7-过滤器，8-风机，9-分支管路，10-粉末分离器，11-送粉管，12-送风管，13-机架，14-电磁阀，15-法兰，16-防尘罩，17-盖板，18-旋转盘，19-固定盘，20-粉料分隔板，21-刮板，22-送风腔，23-凸起，24-驱动轴，25-轴套，26-驱动电机，27-底座，28-上安装法兰，29-下安装法兰，30-安装法兰，31-过滤筛网，32-粉末分配网。
具体实施方式
如附图所示：一种均匀定量送粉系统，包括设于机架13上的二级料筒3、粉末均匀给料器2和粉末分离器10，二级料筒3用于存储过滤处理后的粉料，二级料筒3的下端通过法兰15设有粉末均匀给料器2，均匀给料器将粉料通过送粉管11将粉料输送至粉末分离器10中，粉末分离器10上通过上安装法兰28设有若干分支管路9，其下端通过下安装法兰29连接送粉管11，均匀给料器上设有送风管12，粉料通过送风管12中的气流定量输送粉料至粉末分离器10中，并均匀分配，使各个分支管道均匀等量输送粉料。
粉料通过设于二级料筒3上方的旋风除尘器4和过滤器7进行过滤处理，旋风除尘器4上设有进料口5，进料口5连接进料管，进料管上设有摆线针轮减速机1用于输送粉料，使粉料能够进入到旋风除尘器4中；旋风除尘器4的顶部通过风管6与过滤器7连接，过滤器7顶部通过风管6连接风机8，旋风除尘器4和过滤器7的底部直接与二级料筒3接通，使收集后的粉料直接落入二级料筒3中，旋风除尘器4和过滤器7下端的下料口均设有电磁阀14，便于控制粉料的下料，同时能够便于防止二级料桶过满或者堵塞时停止下料进行检修。
粉末均匀给料器2包括罐体、搅拌单元、驱动单元和助力单元，搅拌单元设置在罐体内，并通过位于罐体外部的驱动单元带动进行旋转，罐体的底部一侧设有出料口，出料口上端设有推动粉体流动的助力单元，助力单元通过送风管12通入气流，助力粉料送入出料口中，并助力输送粉料。
助力单元包括设于出料口上方的送风腔22，送风腔22与设于罐体外侧的送风管12接通，出料口设有送粉管11，送粉管11内的风流从进风管6进入，经流送风腔22、出料口和送粉管11将粉料送离罐体。优选地，送风管12通过管道与压缩空气或鼓风机8连接，送风管12内风流压力≥0.1MPa，便于风流能够吹动粉料，便于提高输送效率；更优地，送风管12连接负压管，更加有利于对粉料进行输送。优选地，送粉管11与出料口之间设有弧形弯管，采用弧形弯管能够有效降低粉料的积压，避免堵塞送粉管11。
送风腔22包括盖板17和凸起23，盖板17的一端与罐体内壁固定连接，盖板17的另一端与旋转盘18滑动连接，或与设有罐体底部的固定盘19固定连接，便于提高盖板17的结构强度，盖板17中间设有凸起23，凸起23与出料口之间形成送风腔22，送风腔22与送风管12接通。
搅拌单元包括旋转盘18，旋转盘18通过固定盘19设置在驱动单元的驱动轴24上，旋转盘18与罐体的内壁之间形成用于收集粉体的环状储粉空间，旋转盘18上设有若干粉料分隔板20，粉料分隔板20将环状储粉空间均匀分割成若干扇形储槽。使用时驱动单元驱动旋转盘18，带动粉料分隔板20转动，当扇形储槽运转到出料口时，粉料通过自身的重量和助力单元的助力自动从出料口下料，送入送粉管11中进行输送，有效的实现了对粉料的定量给料。
驱动单元包括设于罐体底部的驱动电机26，驱动电机26通过螺栓紧固在罐体底部，驱动电机26上的驱动轴24穿过罐体底部，并往上延伸，旋转盘18穿设在驱动轴24上；将驱动电机26设于罐体底部，便于降低粉料对驱动电机26的污染，防止粉料进入电机内部，造成电机短路。优选地，驱动电机26采用西门子1LE0003-0DA32-1AA4，根据加工的需要可以调节驱动电机26的转速，设定均匀给料的速度，便于提高均匀给料的效率。
优选地，旋转盘18的上方设有刮板21，刮板21与旋转盘18同轴设置；驱动轴24上设有轴套25，轴套25与驱动轴24通过螺栓紧固，刮板21固定焊接或采用螺栓紧固在轴套25上。优选地，刮板21设置多块设置，采用钢板制成，便于提高刮板21的承受能力，为避免力度过大而断裂，刮板21上还可以增设加强肋条，便于提高刮板21的结构强度；更优地，刮板21设置两块，刮板21下方设有软胶板，用于对扇形储槽上方的粉料起到平整的作用，便于均匀给料，两块刮板21本体沿径向对称设置在驱动轴24的两侧，便于受力均匀，降低驱动轴24的摩擦损伤。
优选地，驱动电机26外围设有防尘罩16，防尘罩16上设有散热孔，散热孔呈阵列分布。罐体底部设有底座27，底座27通过螺栓安装在机架13上，底座27内设有容纳腔，防尘罩16固定设于容纳腔内，送粉管11穿过底座27与出料口连接。
粉末分离器10包括分离罐、进粉管和分支管路9，进粉管设于分离罐的下端，送粉管11设于分离罐的顶部，分支管路9均匀分布在分离罐顶部，粉末经过喷配后均匀进入各个分支管路9。优选地，粉末经过负压风机8或者送风风机8随气流通过进粉管进入分离罐中，粉末在分离罐中经过负压或送风气流的推动实现喷配，在分离罐中流动，流动后经过气流的带动，粒径较小的粉末随气流一同进入各个分支管路9中，能够有效的对粉末进行筛选，使粉末能均匀的进入各个分支管路9中，便于该粉末分离器10安装在送粉装置上应用范围广泛，分配效果突出，同时能够降低能源的损耗，同时便于大量批量的对粉末进行分配，便于生产效率的提高。
分离罐下端接通高压气管，分离罐中设有若干气流分散孔，粉末通过进料管件将其输送至气流分散孔的上方，使位于气流分散孔上方的粉末在高压气流的推动下流动，将较轻的粉末随气流经过各个分支管路9带出分离罐，便于提高对粉末的分配效率和均匀性。
分支管路9呈圆周均匀分布在分离罐的顶部，分支管路9通过安装法兰30连接负压输送管。将分支管路9设置在分离罐的顶部，便于对分离罐中的粉末进行均匀分配，当分离罐中的粉末受气流推动时，粉末至分离罐中流动翻滚，较轻的粉末随着气流从分支管路9流入，起到很好的自动筛分效果，同时能够保证流入各个分支管路9中粉末的均匀性。
另一个实施例中，分离罐中设有筛网，便于对粉末进行初步的筛分，防止有杂质渗入，避免堵塞分支管路9，便于提供粉末分配的效率。优选地，筛网包括粉末过滤筛网31和粉末分配网32，过滤筛网31设于粉末分配网32的上端，两者之间间隔≥0.1cm。优选地，过滤筛网31与粉末分配网32之间的间隔为0.5-20cm；更优地，过滤筛网31与粉末分配网32之间的间隔为5cm；便于筛分后的杂质能够得到暂时的存储，不影响粉末均匀分离的效率。粉末分配筛网用于分散气流，进而对粉料进行分配，使粉料在气流的推动下流动或翻转，在粉料流动和翻转的过程中通过粉末过滤筛网31用于对粉末进行过滤，进而将颗粒较轻的粉料随气流带入各个分支管路9中，达到对粉料起到筛分和均匀分配的作用。
上述粉末均匀输送系统输送粉末的方法为：先将粉料进行除尘过滤处理，在通过均匀给料器定量输送粉料，粉料通过气流助力单元进行助力下料和输送，将粉料通过送粉管11输送至分离罐中进行筛选均匀分配，分配后通过气流或负压将粉料均匀送入各个分支管路9中。
具体的，先将粉料通过摆线针轮减速机1输送至旋风除尘器4中，经过旋风除尘器4尘后的粉料直接进入下端的二级料筒3中，除去的粉尘通过管道输送至过滤器7中进行过滤，过滤后的粉料同样直接进入下端的二级料筒3中，二级料桶起到收集和储藏粉料的作用，在通过二级料桶下端的均匀给料器将粉料先进行均匀分配，然后通过气流推动将粉料定量的输送至送粉管11中，送粉管11中的粉料通过均匀分离器对粉料进行筛分和分配，使粉料均匀的进入各个分支管路9中，为提高定量均匀给料和均匀分配的效果，分支管路9连接负压管道，最终实现对粉料的均匀定量送粉。
本发明有效的提高了定量均匀输送的效果，同时提高了输送的效率，有效的降低了能源的损耗，便于大批量的输送粉料，同时便于与燃烧器等设备集于一体设置，便于持续生产，提高使用寿命，降低维修成本。
以上详细描述了发明的优选实施方案，但显然发明并不仅限于上述实施方案。在发明的技术构思范围内，可以对发明的技术方案进行多种等效变型，这些等效变型均属于发明的保护范围。另外，需要说明的是，在上述的具体实施方案中所描述的各个技术特征可以另行独立进行组合，只要其在发明的技术构思范围内即可。
Claims (10)
1.一种均匀定量送粉系统，包括设于机架上的二级料筒、粉末均匀给料器和粉末分离器，二级料筒用于存储过滤处理后的粉料，二级料筒的下端设有粉末均匀给料器，均匀给料器将粉料通过送粉管将粉料输送至粉末分离器中，其特征在于：所述粉末分离器上设有若干分支管理，均匀给料器通过气流定量输送粉料至粉末分离器中，并均匀分配，使各个分支管道均匀等量输送粉料。
2.根据权利要求1所述的均匀定量送粉系统，其特征在于：所述粉料通过设于二级料筒上方的旋风除尘器和过滤器进行过滤处理，旋风除尘器连接进料管，旋风除尘器的顶部通过管道与过滤器连接，过滤器顶部通过风管连接风机，旋风除尘器和过滤器的底部直接与二级料筒接通，旋风除尘器和过滤器下端的下料口均设有电磁阀。
3.根据权利要求1或2所述的均匀定量送粉系统，其特征在于：所述粉末均匀给料器包括搅拌单元、驱动单元和助力单元，搅拌单元设置在罐体内，并通过位于驱动单元外部的驱动单元带动进行旋转，罐体的底部一侧设有出料口，出料口上端设有推动粉体流动的助力单元，助力单元通过送风管通入气流，助力粉料送入出料口中，并助力输送粉料。
4.根据权利要求3所述的均匀定量送粉系统，其特征在于：所述助力单元包括设于出料口上方的送风腔，送风腔与设于罐体外侧的送风管接通，出料口设有送粉管，送粉管内的风流从进风管进入，经流送风腔、出料口和送粉管将粉料送离罐体。
5.根据权利要求3所述的均匀定量送粉系统，其特征在于：所述搅拌单元包括旋转盘，旋转盘与罐体的内壁之间形成用于收集粉体的环状储粉空间，旋转盘上设有若干粉料分隔板，粉料分隔板将环状储粉空间均匀分割成若干扇形储槽。
6.根据权利要求3所述的均匀定量送粉系统，其特征在于：所述驱动单元包括设于罐体底部的驱动电机，驱动电机通过螺栓紧固在罐体底部，驱动电机上的驱动轴穿过罐体底部，并往上延伸，旋转盘穿设在驱动轴上。
7.根据权利要求1或2所述的均匀定量送粉系统，其特征在于：所述粉末分离器包括分离罐、进粉管和分支管路，进粉管设于分离罐的下端，分支管路设于分离罐的顶部，分支管路均匀分布在分离罐顶部，粉末经过喷配后均匀进入各个分支管路。
8.根据权利要求7所述的均匀定量送粉系统，其特征在于：所述分支管路呈圆周均匀分布在分离罐的顶部，分支管路通过安装法兰连接负压输送管。
9.根据权利要求2所述的均匀定量送粉系统，其特征在于：所述进料管上设有摆线针轮减速机用于输送粉料。
10.一种采用上述权利要求1-9任一项所述的均匀定量送粉系统的均匀定量送粉方法，其特征在于：先将粉料进行除尘过滤处理，在通过均匀给料器定量输送粉料，粉料通过气流助力单元进行助力下料和输送，将粉料通过送粉管输送至分离罐中进行筛选均匀分配，分配后通过气流或负压将粉料均匀送入各个分支管路中。
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