CN112893857A - 一种感应线圈对中校准装置和校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种感应线圈对中校准装置及校准方法，属于电极感应熔炼气雾化制粉技术领域，为解决感应线圈与金属棒料的对中较差，影响熔炼稳定性，以及可能发生碰撞危险等技术问题而设计。感应线圈对中校准装置包括测量滑块、导向滑台和限位件，测量滑块上设有刻度线，测量滑块与导向滑台滑动连接，导向滑台上设有限位件，当处于初始状态时，测量滑块的第一零刻度线和导向滑台的第二零刻度线相对准，且测量滑块抵接在限位件上；当处于测量状态时，测量滑块滑动预设距离L使得测量滑块的线圈测量面贴合在感应线圈上。该感应线圈对中校准装置和校准方法使得感应线圈和棒料的对中更加精准，从而提高了熔炼稳定性以及一定程度上避免碰撞危险。

Description

一种感应线圈对中校准装置和校准方法

技术领域

本发明涉及电极感应熔炼气雾化制粉技术领域，尤其涉及一种感应线圈对中校准装置和校准方法。

背景技术

在金属增材制造领域内，高质量球形金属粉末是保证打印件性能优良的基础。电极感应熔炼气雾化法制备的金属粉末具有球形度高、杂质含量低和细粉率高等特点，其基本原理是将具有锥形底部的金属棒材尖端对准感应线圈中心，在交变磁场的作用下，金属棒材快速升温至熔点，熔融液流沿着金属棒材向下流动并落入雾化喷盘中心，被超高速气流冲击破碎并冷凝成金属粉末。

利用电极感应熔炼气雾化制备球形金属粉末过程中，锥形底部的金属棒料位于感应线圈的内部，且棒料与感应线圈具有同轴心的位置约束关系。现有技术中的棒料轴心与感应线圈轴心没有完成对中，棒料可能会因为得不到稳定的熔化过程而导致不稳定的熔滴滴落过程，且棒料与感应线圈发生碰撞的可能性也将提高。由于电极感应熔炼气雾化设备的设计原因，使得金属棒料的轴心与雾化喷盘中心孔轴心高度对中，而感应线圈是通过导轨推入机构来进行与金属棒料和雾化喷盘中心孔的对中校准，因此对中校准的误差比较大。若感应线圈与金属棒料的对中较差，不仅会影响熔炼稳定性，而且可能发生碰撞危险。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种感应线圈对中校准装置，该感应线圈对中校准装置使得感应线圈和棒料的对中更加精准，从而提高了熔炼稳定性以及一定程度上避免碰撞危险。

本发明的另一个目的在于提出一种感应线圈对中校准方法，该校准方法使得感应线圈能够更加精准地对中棒料，从而提高了熔炼稳定性以及一定程度上避免碰撞危险。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种感应线圈对中校准装置，用于校准感应线圈与棒料对中，所述感应线圈对中校准装置包括测量滑块、导向滑台和限位件，所述测量滑块上设有刻度线，所述测量滑块与所述导向滑台滑动连接，所述导向滑台上设有所述限位件，当处于初始状态时，所述测量滑块的第一零刻度线和所述导向滑台的第二零刻度线相对准，且所述测量滑块抵接在所述限位件上；当处于测量状态时，所述测量滑块滑动预设距离L使得所述测量滑块的线圈测量面贴合在所述感应线圈上。

可选地，感应线圈对中校准装置还包括紧固件，所述紧固件依次穿设在所述测量滑块和所述导向滑台上以固定。

可选地，所述紧固件可拆卸式连接在所述测量滑块和所述导向滑台上。

可选地，所述导向滑台和所述测量滑块中的一个设有燕尾槽，另一个设有燕尾导轨，所述燕尾槽与所述燕尾导轨配合滑动连接。

可选地，所述刻度线从远离所述限位件的一侧至靠近所述限位件的一侧的刻度值从零到多逐渐增大。

可选地，所述导向滑台上设有位置固定面，所述位置固定面能够贴合在雾化喷盘上。

可选地，所述线圈测量面为第一曲面，且能够与所述感应线圈的最大直径外曲面相适应配合；所述位置固定面为第二曲面，且能够与所述雾化喷盘的最大直径外曲面相适应配合。

可选地，所述紧固件为紧固螺钉；所述限位件为限位螺钉。

一种感应线圈对中校准方法，使用所述感应线圈对中校准装置，包括以下步骤：

S1，首先通过数值换算得到所述测量滑块所需移动的预设距离L；

S2，拧松所述紧固件使得所述测量滑块能够在所述导向滑台上滑动，推动所述测量滑块移动直至刻度线数值等于所述预设距离L，再拧紧所述紧固件；

S3，然后将所述导向滑台的位置固定面贴合在雾化喷盘的最大直径外曲面上；

S4，将所述感应线圈推入熔炼室内，当所述感应线圈的的最大直径外曲面与所述线圈测量面触碰，则实现棒料与所述感应线圈的对中校准。

可选地，所述感应线圈的最大直径为L1,所述雾化喷盘的最大直径为L2，其中，L＝(L2-L1)/2。

本发明相对于现有技术的有益效果：推动测量滑块移动直至刻度线数值等于预设距离L，当测量滑块的线圈测量面贴合在感应线圈以触碰，则实现棒料与感应线圈的对中校准，棒料会在感应线圈内获得受热均匀的加热熔化区域，从而得到稳定的熔滴滴落过程。感应线圈与雾化喷盘之间的位置关系又相对安全，且棒料与喷盘中心孔高度对中，当感应线圈与棒料实现了对中，则意味着这三者均实现了对中，因此，在电极感应熔炼气雾化制粉过程中，感应线圈对中校准装置和校准方法使得对准更加精准，从而提高了熔炼稳定性以及一定程度上避免碰撞危险。

附图说明

图1是本发明实施例提供的感应线圈对中校准装置的一角度结构示意图；

图2是本发明实施例提供的感应线圈对中校准装置的另一角度结构示意图；

图3是本发明实施例提供的测量滑块的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的感应线圈对中校准装置与雾化喷盘配合时的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的雾化喷盘和感应线圈的位置关系的示意图；

图6是本发明实施例提供的雾化喷盘和感应线圈的数值关系的示意图。

附图标记：

100-感应线圈，200-雾化喷盘；

1-测量滑块，11-刻度线，12-燕尾槽，N2-线圈测量面，2-导向滑台，21-燕尾导轨，N1-位置固定面，3-限位件，4-紧固件。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

下面参考图1至图6描述本发明实施例的感应线圈100对中校准装置的具体结构。

如图1、图4和图5所示，本实施例提供了一种感应线圈100对中校准装置，用于校准感应线圈100与棒料对中，感应线圈100对中校准装置包括测量滑块1、导向滑台2和限位件3，测量滑块1上设有刻度线11，测量滑块1与导向滑台2滑动连接，导向滑台2上设有限位件3，当处于初始状态时，测量滑块1的第一零刻度线和导向滑台2的第二零刻度线相对准，且测量滑块1抵接在限位件3上；当处于测量状态时，测量滑块1滑动预设距离L使得测量滑块1的线圈测量面N2贴合在感应线圈100上。

需要说明的是，在初始状态下，测量滑块1的第一零刻度线和导向滑台2的第二零刻度线相对准，以保证后续测量过程的准确性，且通过设置限位件3来提醒和保证测量滑块1和导向滑台2的对齐；当需要感应线圈100对棒料进行对中校准时，推动测量滑块1移动直至刻度线11数值等于预设距离L，当测量滑块1的线圈测量面N2贴合在感应线圈100以触碰，则实现棒料与感应线圈100的对中校准，棒料会在感应线圈100内获得受热均匀的加热熔化区域，从而得到稳定的熔滴滴落过程。感应线圈100与雾化喷盘200之间的位置关系又相对安全，且棒料与喷盘中心孔高度对中，当感应线圈100与棒料实现了对中，则意味着这三者均实现了对中，因此，在电极感应熔炼气雾化制粉过程中，感应线圈100对中校准装置使得对准更加精准，从而提高了熔炼稳定性以及一定程度上避免碰撞危险。

可选地，如图1和图2所示，感应线圈100对中校准装置还包括紧固件4，紧固件4依次穿设在测量滑块1和导向滑台2上以固定。

需要说明的是，在设置导向滑台2、测量滑块1和限位件3的基础上，再设置了紧固件4，紧固件4依次穿设在测量滑块1和导向滑台2上将两者固定，能够使得两者不发生相对位移，在初始准备阶段时，测量滑块1能够固定在导向滑台2上。当需要调节预设距离L以对中校准时，可松开紧固件4使得测量滑块1能够在导向滑台2上自由滑动，从而进行调节，调节完毕后拧紧紧固件4，可保证所调节的预设距离L不发生位移，从而极大地减少了误差。此外，当感应线圈100和棒料对中校准完毕之后，测量滑块1与导向滑台2复位到第一零刻度线和第二零刻度线相对准，再次拧紧紧固件4，不仅便于对感应线圈100对中校准装置进行保管，也能够避免测量滑块1和导向滑台2发生分离，从而对其造成损伤。

可选地，如图1和图2所示，紧固件4可拆卸式连接在测量滑块1和导向滑台2上。

可以理解的是，紧固件4可拆卸地连接在测量滑块1和导向滑台2上，便于调节、锁紧、拆卸和安装以及更换零部件。在本发明的一些实施例中，紧固件4为紧固螺钉，其成本降低，固定连接效果较好，可靠性强。当然，在本发明的其他实施例中，紧固件4也可选择其他连接件，此处不做具体限制。

可选地，如图2和图3所示，导向滑台2和测量滑块1中的一个设有燕尾槽12，另一个设有燕尾导轨21，燕尾槽12与燕尾导轨21配合滑动连接。需要说明的是，导向滑台2和测量滑块1通过燕尾槽12和燕尾导轨21的配合方式进行连接，提高了机械相对运动的精准度和稳定性，在测量滑块1上设有刻度线的基础上，更加方便地调整所需对中的预设距离L的数值。在本发明的一些具体实施例中，测量滑块1上设有燕尾槽12，导向滑台2上设有燕尾导轨21，测量滑块1上的燕尾槽12能够在导向滑台2上的燕尾导轨21滑动，从而进行更精准的测量。当然，在本发明的其他实施例中，测量滑块1上可设置燕尾导轨21，导向滑台2上可设置燕尾槽12，此处不做具体限制。此外，导向滑台2和测量滑块1除了可通过燕尾槽12和燕尾导轨21的方式进行连接，也可以通过条状槽和条状轨配合滑动连接。

可选地，如图1和图2所示，刻度线11从远离限位件3的一侧至靠近限位件3的一侧的刻度值从零到多逐渐增大。

可以理解的是，已知在初始状态下，测量滑块1的第一零刻度线和导向滑台2的第二零刻度线相对准。由于刻度线11从远离限位件3的一侧至靠近限位件3的一侧的刻度从零到多逐渐增大，则推动测量滑块1滑动时，测量滑块1相对导向滑台2的第二零刻度线的数值即预设距离L的数值。其便于读数，简单、便捷地即可准确对中校准感应线圈100。

可选地，如图1所示，导向滑台2上设有位置固定面N1，位置固定面N1能够贴合在雾化喷盘200上。

需要说明的是，测量滑块1在导向滑台2上滑动，并推动测量滑块1移动直至刻度线11数值等于预设距离L之后，将感应线圈100对中校准装置移动至雾化喷盘200处，使得位置固定面N1贴合在雾化喷盘200处，再将感应线圈100推入熔炼室内，当感应线圈100与线圈测量面N2触碰，则实现棒料与感应线圈100的对中校准。

可选地，如图4所示，线圈测量面N2为第一曲面，且能够与感应线圈100的最大直径外曲面相适应配合；位置固定面N1为第二曲面，且能够与雾化喷盘200的最大直径外曲面相适应配合。可以理解的是，将线圈测量面N2设置为第一曲面，正好与感应线为的外曲面的形状相适应，从而实现测量滑块1的线圈测量面N2与感应线圈100的最大直径外曲面能够完全接触，提高对中校准的精确度和稳定性。同理，将位置固定面N1设置为第二曲面，正好与雾化喷盘200的最大直径外曲面的形状相适应，从而实现导向滑台2的位置固定面N1与雾化喷盘200的的最大直径外曲面能够完全接触，进一步地提高了对中校准的精确度和稳定性。

可选地，限位件3为限位螺钉。可以理解的是，限位螺钉能够抵接在测量滑块1上，使得测量滑块1的第一零刻度线和导向滑台2的第二零刻度线相对准。选取限位螺钉为限位件3，其成本降低，限位效果良好。

一种感应线圈100对中校准方法，使用如图1至图6所示的感应线圈100对中校准装置，包括以下步骤：

S1，首先通过数值换算得到测量滑块1所需移动的预设距离L；

S2，拧松紧固件4使得测量滑块1能够在导向滑台2上滑动，推动测量滑块1移动直至刻度线11数值等于预设距离L，再拧紧紧固件4；

S3，然后将导向滑台2的位置固定面N1贴合在雾化喷盘200的最大直径外曲面上；

S4，将感应线圈100推入熔炼室内，当感应线圈100的的最大直径外曲面与线圈测量面N2触碰，则实现棒料与感应线圈100的对中校准。

可以理解的是，当需要感应线圈100对棒料进行对中校准时，推动测量滑块1移动直至刻度线11数值等于预设距离L，将导向滑台2的位置固定面N1贴合在雾化喷盘200的最大直径外曲面上，当测量滑块1的线圈测量面N2贴合在感应线圈100的最大直径外曲面以触碰，则实现棒料与感应线圈100的对中校准，棒料会在感应线圈100内获得受热均匀的加热熔化区域，从而得到稳定的熔滴滴落过程。感应线圈100与雾化喷盘200之间的位置关系又相对安全，且棒料与雾化喷盘200中心孔高度对中，当感应线圈100与棒料实现了对中，则意味着这三者均实现了对中，因此，在电极感应熔炼气雾化制粉过程中，感应线圈100对中校准方法使得对准更加精准，从而提高了熔炼稳定性以及一定程度上避免碰撞危险。

可选地，如图6所示，感应线圈100的最大直径为L1,雾化喷盘200的最大直径为L2，其中，L＝(L2-L1)/2。可以理解的是，雾化喷盘200的最大直径L2减去感应线圈100的最大直径L1等于两倍圆环的宽度距离，再除以二即雾化喷盘200的最大外曲面到感应线圈100的最大外曲面的距离，即预设距离L。通过上述公式，较为容易地换算得到测量滑块1所需移动的预设距离L。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

此外，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“相连”、“连接”、“安装”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述属于在本发明中的具体含义。

此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种感应线圈对中校准装置，用于校准感应线圈(100)与棒料对中，其特征在于，所述感应线圈(100)对中校准装置包括测量滑块(1)、导向滑台(2)和限位件(3)，所述测量滑块(1)上设有刻度线(11)，所述测量滑块(1)与所述导向滑台(2)滑动连接，所述导向滑台(2)上设有所述限位件(3)，当处于初始状态时，所述测量滑块(1)的第一零刻度线和所述导向滑台(2)的第二零刻度线相对准，且所述测量滑块(1)抵接在所述限位件(3)上；当处于测量状态时，所述测量滑块(1)滑动预设距离L使得所述测量滑块(1)的线圈测量面(N2)贴合在所述感应线圈(100)上。

2.如权利要求1所述的感应线圈对中校准装置，其特征在于，还包括紧固件(4)，所述紧固件(4)依次穿设在所述测量滑块(1)和所述导向滑台(2)上以固定。

3.如权利要求2所述的感应线圈对中校准装置，其特征在于，所述紧固件(4)可拆卸式连接在所述测量滑块(1)和所述导向滑台(2)上。

4.如权利要求1所述的感应线圈对中校准装置，其特征在于，所述导向滑台(2)和所述测量滑块(1)中的一个设有燕尾槽(12)，另一个设有燕尾导轨(21)，所述燕尾槽(12)与所述燕尾导轨(21)配合滑动连接。

5.如权利要求1所述的感应线圈对中校准装置，其特征在于，所述刻度线(11)从远离所述限位件(3)的一侧至靠近所述限位件(3)的一侧的刻度值从零到多逐渐增大。

6.如权利要求5所述的感应线圈对中校准装置，其特征在于，所述导向滑台(2)上设有位置固定面(N1)，所述位置固定面(N1)能够贴合在雾化喷盘(200)上。

7.如权利要求6所述的感应线圈对中校准装置，其特征在于，所述线圈测量面(N2)为第一曲面，且能够与所述感应线圈(100)的最大直径外曲面相适应配合；所述位置固定面(N1)为第二曲面，且能够与所述雾化喷盘(200)的最大直径外曲面相适应配合。

8.如权利要求2所述的感应线圈对中校准装置，其特征在于，所述紧固件(4)为紧固螺钉；所述限位件(3)为限位螺钉。

9.一种感应线圈对中校准方法，其特征在于，使用如权利要求2-8任一项所述的感应线圈(100)对中校准装置，包括以下步骤：

S1，首先通过数值换算得到所述测量滑块(1)所需移动的预设距离L；

S2，拧松所述紧固件(4)使得所述测量滑块(1)能够在所述导向滑台(2)上滑动，推动所述测量滑块(1)移动直至刻度线(11)数值等于所述预设距离L，再拧紧所述紧固件(4)；

S3，然后将所述导向滑台(2)的位置固定面(N1)贴合在雾化喷盘(200)的最大直径外曲面上；

S4，将所述感应线圈(100)推入熔炼室内，当所述感应线圈(100)的最大直径外曲面与所述线圈测量面(N2)触碰，则实现棒料与所述感应线圈(100)的对中校准。

10.如权利要求9所述的感应线圈对中校准方法，其特征在于，所述感应线圈(100)的最大直径为L1,所述雾化喷盘(200)的最大直径为L2，其中，L＝(L2-L1)/2。

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