CN112122618B - 稀散金属制粒设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种稀散金属制粒设备，其包括：投料单元，位于稀散金属制粒设备顶端；熔料单元，连接于投料单元的下料口，用于使稀散金属原料熔融；成型单元，位于熔料单元下方，用于使稀散金属滴粒成型；收集单元，固定连接于成型单元，用于收集粒状稀散金属；控制系统，分别与投料单元、熔料单元、成型单元和收集单元通信连接，其中，投料单元自动调节稀散金属原料的卸料速度，收集单元自动完成粒状稀散金属的收集。本公开的稀散金属制粒设备能够自动完成卸料、熔料、金属粒成型及收集，投料单元能够保证滴粒成型的稳定性，显著提高稀散金属制粒的生产效率及产品质量。

Description

稀散金属制粒设备

技术领域

本公开涉及制粒设备领域，尤其涉及一种稀散金属制粒设备。

背景技术

稀散金属具有极为重要的用途，是当代高科技新材料的重要组成部分，随着航空航天、电子信息、原子能及光电材料等尖端科学技术的发展，稀散金属的应用越来越广泛，对稀散金属的形状、纯度等要求越来越高。目前稀散金属行业的制粒设备稀少，现有的生产都是比较原始的纯手工操作，效率低下、加热不稳定、产品形状不均匀、操作危险，不能满足现有的产能及使用要求。

发明内容

鉴于现有技术存在的缺陷，本公开的目的在于提供一种稀散金属制粒设备，其能自动完成稀散金属制粒过程，提高生产效率。

在一些实施例中，本公开提供了一种稀散金属制粒设备，其包括：投料单元，位于稀散金属制粒设备顶端；熔料单元，连接于投料单元的下料口，用于使稀散金属原料熔融；成型单元，位于熔料单元下方，用于使稀散金属滴粒成型；收集单元，固定连接于成型单元，用于收集粒状稀散金属；控制系统，分别与投料单元、熔料单元、成型单元和收集单元通信连接，其中，投料单元自动调节稀散金属原料的卸料速度，收集单元自动完成粒状稀散金属的收集。

在一些实施例中，投料单元包括料斗、卸料阀、第一支架、第一伺服电机；其中，卸料阀连接于料斗下方且固定于第一支架上；第一伺服电机通过联轴器与卸料阀连接，以通过第一伺服电机的转速来控制卸料阀的卸料速度；第一伺服电机与控制系统通信连接。

在一些实施例中，投料单元还包括：第二支架，连接于第一支架；称重传感器，固定于第二支架，其中，称重传感器与控制系统通信连接；第一伺服电机受控于称重传感器，以通过控制第一伺服电机来控制卸料阀的卸料速度。

在一些实施例中，熔料单元包括：熔料加热器，设置于称重传感器的上表面；熔料坩埚，设置于熔料加热器内部；熔料加热器与控制系统通信连接。

在一些实施例中，熔料坩埚底部均布多个滴粒咀。

在一些实施例中，成型单元包括：支座，固定连接于第二支架下方；冷却水箱，设置于支座内；冷却水箱加热器，设置于冷却水箱底部；冷却水箱加热器与控制系统通信连接。

在一些实施例中，成型单元还包括：接料盘，设置于冷却水箱内，用于沉积粒状稀散金属；振动器，设置于接料盘下方；保温棉，设置于冷却水箱外壁；振动器与控制系统通信连接。

在一些实施例中，收集单元包括：螺旋出料机，固定于冷却水箱的侧壁上，螺旋出料机具有第一部和第二部；刮料轮，固定于第一部和第二部之间，随螺旋出料机转动；第二伺服电机，固定于冷却水箱的端壁，用于驱动螺旋出料机转动；第二伺服电机与控制系统通信连接。

在一些实施例中，刮料轮包括刮料轮轴和六个刮料斗，六个刮料斗沿轴向方向均布于刮料轮轴上，刮料斗与螺旋出料机的入料口连通。

在一些实施例中，收集单元还包括：抽风罩，设置于冷却水箱顶部并罩住刮料轮；皮带轮，用于带动螺旋出料机转动。

本公开的有益效果如下：本公开的稀散金属制粒设备能够自动完成卸料、熔料、金属粒成型及收集，投料单元能够保证滴粒成型的稳定性，显著提高稀散金属制粒的生产效率及产品质量。

附图说明

图1是根据本公开的稀散金属制粒设备的结构示意图。

图2是根据本公开的熔料单元、成型单元和收集单元的立体结构示意图。

图3是根据本公开的熔料单元和收集单元的部分结构的立体结构示意图。

图4是图3的另一角度的立体结构示意图。

图5是根据本公开的收集单元的立体结构示意图。

图6是图3的又一角度的立体结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

100稀散金属制粒设备

1投料单元

11料斗

12卸料阀

13第一支架

14第一伺服电机

15第二支架

16称重传感器

2熔料单元

21熔料加热器

22熔料坩埚

23滴粒咀

3成型单元

31支座

32冷却水箱

33冷却水箱加热器

34接料盘

35振动器

36保温棉

4收集单元

41螺旋出料机

411第一部

412第二部

413入料口

42刮料轮

421刮料轮轴

422刮料斗

43第二伺服电机

44抽风罩

45皮带轮

46皮带

具体实施方式

附图示出本公开的实施例，且将理解的是，所公开的实施例仅仅是本公开的示例，本公开可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本发明。

在本公开的说明中，除非另有说明，术语“第一”、“第二”等仅用于说明和部件标识目的，而不能理解为相对重要性且相互存在关系。

在一些实施例中，参照图1，稀散金属制粒设备100包括投料单元1、熔料单元2、成型单元3以及收集单元4。

投料单元1，位于稀散金属制粒设备100顶端，用于投放稀散金属制粒原料，比如破碎后的块状稀散金属；熔料单元2，连接于投料单元1的下料口，用于使稀散金属原料熔融；成型单元3，位于熔料单元2下方，用于使稀散金属滴粒成型；收集单元4，固定连接于成型单元3，用于收集粒状稀散金属；控制系统(图中未示出)，分别与投料单元1、熔料单元2、成型单元3和收集单元4通信连接，其中，投料单元1自动调节稀散金属原料的卸料速度，收集单元4自动完成粒状稀散金属的收集。

本公开的控制系统分别控制投料单元1、熔料单元2、成型单元3和收集单元4，使得稀散金属制粒设备100能够自动完成卸料、熔料、金属粒成型及收集，投料单元1能够保证滴粒成型的稳定性，显著提高稀散金属制粒的生产效率及产品质量。

在一些实施例中，参照图1，投料单元1包括料斗11、卸料阀12、第一支架13、第一伺服电机14；其中，卸料阀12连接于料斗11下方且固定于第一支架13上；第一伺服电机14通过联轴器与卸料阀12连接，以通过第一伺服电机14的转速来控制卸料阀12的卸料速度；第一伺服电机14与控制系统通信连接。

第一伺服电机14的转速可以手动设置特定的转速，也可以通过控制系统控制器转速。上方料斗11中的稀散金属制粒原料依靠重力下落到卸料阀12中，在一些实施例中，卸料阀12为星形卸料阀12，星形卸料阀12依靠其内部旋转的叶轮起到输送稀散金属制粒原料的作用，通过调节与星形卸料阀12连接的第一伺服电机14的转速达到调整卸料速度，第一伺服电机14的转速越快，卸料速度越快。除了可以调整卸料速度，星形卸料阀12还能保证卸料速度的稳定性。

在一些实施例中，参照图1和图2，投料单元1还包括：第二支架15，连接于第一支架13；称重传感器16，固定于第二支架15，其中，称重传感器16与控制系统通信连接；第一伺服电机14受控于称重传感器16，以通过控制第一伺服电机14来控制卸料阀12的卸料速度。

在一些实施例中，第二支架15为可升降支架，可以根据产品需求调节第二支架15的高度，提高了稀散金属制粒设备100的适用范围。

在一些实施例中，称重传感器16的数量为4个，均布于第二支架15上，使用过程中，取4个称重传感器16的平均值，确保称重的准确性。4个称重传感器16分别将称重信息传送到控制系统，控制系统根据称重信息控制第一伺服电机14的转速，从而控制卸料速度，保证了自动卸料速度的可控性。

在一些实施例中，参照图2和图3，熔料单元2包括熔料加热器21和熔料坩埚22，其中：熔料加热器21设置于称重传感器16的上表面；熔料坩埚22设置于熔料加热器21内部；熔料加热器21与控制系统通信连接。称重传感器16用于称重熔料加热器21、熔料坩埚22及熔料坩埚22内熔融的稀散金属溶液的重量，根据预先确定的熔料加热器21及熔料坩埚22的重量即可实施监控熔料坩埚22内熔融的稀散金属溶液的重量，称重传感器16将熔料坩埚22内熔融的稀散金属溶液的重量信息实时传送到控制系统，通过控制系统进而控制卸料速度，确保熔料坩埚22底部的压力稳定，保证滴粒稳定而均匀，提高产品的质量。

在一些实施例中，熔料坩埚22底部均布多个滴粒咀23，用于提高滴粒效率。参照图4，熔料坩埚22底部均布8个滴粒咀23，在一些实施例中，滴粒咀23的外径为6mm，内径为1mm，长度为12mm。

在一些实施例中，参照图1，成型单元3包括支座31、冷却水箱32和冷却水箱加热器33。其中支座31固定连接于第二支架15下方；冷却水箱32设置于支座31内；冷却水箱加热器33设置于冷却水箱32底部；冷却水箱加热器33与控制系统通信连接。从滴粒咀23中下落的金属滴粒落入冷却水箱32后凝固成型，最终形成金属粒，不同的金属粒成型所需要的冷却温度不同，控制系统控制冷却水箱加热器33的加热程度，冷却水箱32中自动得到适合工艺需求的冷却温度，无需人工调整温度，节省人力，提高生产效率。

在一些实施例中，参照图1和图2，冷却水箱加热器33由两条5KW的电加热管组成，电加热管受控于控制于控制系统的温控表，冷却水温通过测温元件测得，在一些实施例中，测温元件为PT100热电阻，测温精准，提高冷却水箱32温度的准确性。

在一些实施例中，成型单元3还包括接料盘34、振动器35和保温棉36。其中：接料盘34设置于冷却水箱32内，用于沉积粒状稀散金属也就是稀散金属粒；振动器35设置于接料盘34下方，将接料盘34上的成型的稀散金属粒上下振动，一方面防止稀散金属粒的大量堆积，另一方面便于稀散金属粒的收集。保温棉36设置于冷却水箱32外壁，减少能量损失，保证冷却水箱32水温的稳定；振动器35与控制系统通信连接，控制系统控制振动器35的振动频率。

在一些实施例中，参照图1和图2，收集单元4包括螺旋出料机41、刮料轮42和第二伺服电机43。其中，螺旋出料机41固定于冷却水箱32的侧壁上，螺旋出料机41具有第一部411和第二部412；刮料轮42，固定于第一部411和第二部412之间，随螺旋出料机41转动；第二伺服电机43，固定于冷却水箱32的端壁，用于驱动螺旋出料机41转动；第二伺服电机43与控制系统通信连接。

参照图2，在一些实施例中，刮料轮42包括刮料轮轴421和六个刮料斗422，六个刮料斗422沿轴向方向均布于刮料轮轴421上，刮料斗422与螺旋出料机41的入料口413连通。刮料斗422收集到的稀散金属粒在刮料斗422旋转过程中落入螺旋出料机41的入料口413，最终，稀散金属粒在螺旋出料机41的出口被收集。

刮料斗422在冷却水箱32内旋转过程中，刮料斗422的进口与冷却水箱32中的接料盘34的接料点的配合间隙小于0.02mm，保证刮料斗422能够有效收集成型的稀散金属粒。

参照图1和图5，在一些实施例中，收集单元4还包括抽风罩44和皮带轮45。其中，抽风罩44设置于冷却水箱32顶部并罩住刮料轮42；皮带轮45用于将带动螺旋出料机41的转动，参照图5，在一些实施例中，第二伺服电机43的驱动与第二伺服电机43直接连接的皮带轮45转动，与第二伺服电机43直接连接的皮带轮45通过皮带46带动与螺旋出料机41的直接连接的皮带轮45转动，进而带动螺旋出料机41的转动。

在一些实施例中，稀散金属制粒设备100的工作过程如下：将破碎后的稀散金属块投入料斗11，启动卸料阀12，卸料阀12在称重传感器16及控制系统的控制下向熔料坩埚22中加料，将熔料加热器21升温到270℃±5℃，将冷却水箱32中的冷却水升温到30℃±1℃，调节第二支架15控制熔料坩埚22底部的滴粒咀23距离水箱液面100±5mm，液态的金属在自身重力的作用下通过熔料坩埚22底部的滴粒咀23滴粒，液态的金属遇水后迅速冷却成金属粒，金属粒沉积在接料盘34上，开启振动器35，在振动器35的作用下，金属粒被刮料斗422收集，通过螺旋出料机41运至接料桶，完成金属粒的制备。

上面详细的说明描述多个示范性实施例，但本文不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。

Claims (6)

1.一种稀散金属制粒设备(100)，其特征在于，包括：

投料单元(1)，位于稀散金属制粒设备(100)顶端，用于投放稀散金属制粒原料；

熔料单元(2)，连接于投料单元(1)的下料口，用于使稀散金属原料熔融；

成型单元(3)，位于熔料单元(2)下方，用于使稀散金属滴粒成型；

收集单元(4)，固定连接于成型单元(3)，用于收集粒状稀散金属；

控制系统，分别与投料单元(1)、熔料单元(2)、成型单元(3)和收集单元(4)通信连接，其中，

收集单元(4)自动完成粒状稀散金属的收集；

投料单元(1)包括料斗(11)、卸料阀(12)、第一支架(13)、第一伺服电机(14)；其中，

卸料阀(12)连接于料斗(11)下方且固定于第一支架(13)上；

第一伺服电机(14)通过联轴器与卸料阀(12)连接，以通过第一伺服电机(14)的转速来控制卸料阀(12)的卸料速度；

第一伺服电机(14)与控制系统通信连接；

投料单元(1)还包括：

第二支架(15)，连接于第一支架(13)；

称重传感器(16)，固定于第二支架(15)，其中，

称重传感器(16)与控制系统通信连接；

第一伺服电机(14)受控于称重传感器(16)，以通过控制第一伺服电机(14)来控制卸料阀(12)的卸料速度；

熔料单元(2)包括：

熔料加热器(21)，设置于称重传感器(16)的上表面；

熔料坩埚(22)，设置于熔料加热器(21)内部，用于接收投料单元(1)的卸料阀(12)投放的稀散金属制粒原料；

熔料加热器(21)与控制系统通信连接，用于加热熔料坩埚(22)以使稀散金属制粒原料熔融；

熔料坩埚(22)底部均布多个滴粒咀(23)，熔料坩埚(22)内的熔融的液态的金属在自身重力的作用下通过熔料坩埚(22)底部的滴粒咀(23)滴粒。

2.根据权利要求1所述的稀散金属制粒设备(100)，其特征在于，成型单元(3)包括：

支座(31)，固定连接于第二支架(15)下方；

冷却水箱(32)，设置于支座(31)内；

冷却水箱加热器(33)，设置于冷却水箱(32)底部；

冷却水箱加热器(33)与控制系统通信连接。

3.根据权利要求2所述的稀散金属制粒设备(100)，其特征在于，成型单元(3)还包括：

接料盘(34)，设置于冷却水箱(32)内，用于沉积粒状稀散金属；

振动器(35)，设置于接料盘(34)下方；

保温棉(36)，设置于冷却水箱(32)外壁；

振动器(35)与控制系统通信连接。

4.根据权利要求2所述的稀散金属制粒设备(100)，其特征在于，收集单元(4)包括：

螺旋出料机(41)，固定于冷却水箱(32)的侧壁上，螺旋出料机(41)具有第一部(411)和第二部(412)；

刮料轮(42)，固定于第一部(411)和第二部(412)之间，随螺旋出料机(41)转动；

第二伺服电机(43)，固定于冷却水箱(32)的端壁，用于驱动螺旋出料机(41)转动；

第二伺服电机(43)与控制系统通信连接。

5.根据权利要求4所述的稀散金属制粒设备(100)，其特征在于，刮料轮(42)包括刮料轮轴(421)和六个刮料斗(422)，六个刮料斗(422)沿轴向方向均布于刮料轮轴(421)上，刮料斗(422)与螺旋出料机(41)的入料口(413)连通。

6.根据权利要求4所述的稀散金属制粒设备(100)，其特征在于，收集单元(4)还包括：

抽风罩(44)，设置于冷却水箱(32)顶部并罩住刮料轮(42)；

皮带轮(45)，用于带动螺旋出料机(41)转动。

Images