CN114273195B - 一种金属粉末的多级筛分设备 - Google Patents

Abstract

一种金属粉末的多级筛分设备，包括箱体、设置在所述箱体上端的进料口、以及设置在所述箱体下端的出料口，还包括倾斜设置在所述箱体内的筛分单元、以及设置在所述箱体侧壁上且与所述筛分单元最低端处连接的粗料收集单元。本发明通过设置具有多级筛分结构的筛分单元、以及与筛分单元对应的粗料收集单元，达到了对金属粉末进行逐级筛选的目标，并且具有筛分效率更高，筛分总量更大，工业应用前景更好的优点。

Description

一种金属粉末的多级筛分设备

技术领域

本发明属于金属粉末处理技术领域，具体涉及一种金属粉末的多级筛分设备。

背景技术

金属增材制造是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术，被誉为“具有工业革命意义的制造技术”。该技术日益发展并逐步成熟，目前已广泛应用于航空航天、生物医疗、军工、冶金、建筑、汽车、电子、珠宝、模具等行业。增材制造所用的金属粉末作为其重要的原材料，对该技术的发展起着至关重要的作用。增材制造所用的金属粉末需要满足以下要求：粉末粒径小、粉末分布较窄、流动性好、松装密度高等。目前，主流的制粉技术生产的金属粉末粒径分布较宽，不能直接用于增材制造，因此需要对生产出的粉末进行筛分，因此，粉末筛分工艺对获得高性能的金属粉末起着关键的影响作用。由于金属粉末粒径小的特点，筛分速度过快容易产生粉尘云，筛分速度过慢时容易堵塞筛网。

公告号为CN108889608B的文件公开了一种金属粉末的筛分烘干装置，其中，其公开的筛分结构为：筛粉箱的上端侧面设有安装座，安装座上设有电机一，电机的主轴设有偏心轮，筛粉箱内设有筛网架，筛网架的内侧设有筛网，筛网架两端设有支杆，支杆与筛粉箱箱体滑动连接，其中一个支杆与偏心轮接触，另一个支杆前端设有弹簧座，弹簧座上设有弹簧，弹簧另一端与筛粉箱外壁固定连接。该筛分结构的工作原理为：粉末落入筛网上后，启动电机一，电机一带动偏心轮转动，偏心轮的尖端与支杆接触后将支杆连同筛网架向远离偏心轮的方向滑动，同时弹簧被拉长，当偏心轮的尖端不与支杆接触时，弹簧使支杆连同筛网架向靠近偏心轮的方向滑动，偏心轮和弹簧使筛网架进行左右往复运动，从而达到筛分效果，使粉末分散开来并均匀从筛网中落下。

上述结构虽然一定程度上可以避免筛网堵塞的问题，但是仍具有以下缺点：第一，产量交底，不适宜工业化大批量筛分；第二，被拦截在筛网上端的粗料无法及时排出，影响筛分速度；第三，清理粗料时需要将整个筛网移出或者在筛网上端开口，人工扫出筛网上端的粗料，费时费力。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种金属粉末的多级筛分设备，通过设置具有多级筛分结构的筛分单元、以及与筛分单元对应的粗料收集单元，达到了对金属粉末进行逐级筛选的目标，并且具有筛分效率更高，筛分总量更大，工业应用前景更好的优点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种金属粉末的多级筛分设备，包括箱体、设置在所述箱体上端的进料口、以及设置在所述箱体下端的出料口，还包括倾斜设置在所述箱体内的筛分单元、以及设置在所述箱体侧壁上且与所述筛分单元最低端处连接的粗料收集单元。

作为本发明的进一步优选，所述筛分单元至少包括三个筛分结构，每个所述筛分结构包括设置在所述箱体内壁上的铰接部、以及倾斜设置在所述箱体内部且最高端与所述铰接部连接的筛分板。

作为本发明的进一步优选，所述粗料收集单元包括与所述筛分结构一一对应的多个收集结构，每个所述收集结构包括设置在所述箱体侧壁上的开口、以及设置在所述开口上并延伸至所述箱体内部且与所述筛分板最低端处连接的收集板。

作为本发明的进一步优选，所述收集板的下表面与所述筛分板最低端处的上表面连接，并通过向下推动所述筛分板最低端处的方式改变所述筛分板的倾斜角度。

作为本发明的进一步优选，所述铰接部包括设置在所述箱体内壁上的两个固定块、设置在所述筛分板两侧端并分别插入两个所述固定块内的两个插接柱、以及套接在所述插接柱上且两端分别与所述固定块和所述插接柱连接的扭簧。

作为本发明的进一步优选，所述收集结构还包括设置在所述收集板端部上并位于所述箱体外侧的推动板、以及设置在所述箱体侧壁上并与所述推动板连接的气缸。

作为本发明的进一步优选，所述收集结构还包括设置在所述开口内壁上的刷毛、以及设置在所述推动板上并用于清理所述刷毛的拨动件。

作为本发明的进一步优选，所述拨动件包括设置在所述推动板上的固定杆、设置在所述固定杆上并用于拨动所述刷毛的套筒、设置在所述固定杆上并与所述套筒连接的弹簧、以及设置在所述套筒上的拨杆。

作为本发明的进一步优选，所述收集结构还包括设置在所述箱体侧壁上并与所述推动板插接的限位横杆。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本装置通过设置多级筛分结构可以对金属粉末进行逐级筛选，相比传统装置中只采用一块筛网筛选的结构，本装置筛分效率更高，筛分总量更大，工业应用前景更好。

本装置通过设置多级筛分结构可以将每级筛分结构处残留的粗料控制在一定粒径范围内，在回收粗料时每级筛分结构处的粗料被分步采集，后期可根据粗料的粒径范围采用不同的回收处理工艺，提高了粗料的回收利用效率。

本装置每级筛分结构的倾斜角度可灵活调节，从而根据实际生产需求灵活调节筛分速度，实用性更强，筛分效率更高。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

附图2为本发明的俯视结构示意图。

附图3为本发明铰接部的结构示意图。

附图4为本发明粗料收集单元的位置结构示意图。

附图5为本发明拨动件的位置结构示意图。

附图说明：箱体11、进料口12、出料口13、筛分单元1、铰接部101、固定块101a、插接柱101b、扭簧101c、筛分板102、筛孔102a、粗料收集单元2、开口201、收集板202、推动板203、气缸204、刷毛205、拨动件206、固定杆206a、套筒206b、弹簧206c、拨杆206d、限位横杆207。

具体实施方式

实施例

本实施例提供的一种金属粉末的多级筛分设备，如附图1所示，包括箱体11、设置在所述箱体11上端的进料口12、以及设置在所述箱体11下端的出料口13，还包括倾斜设置在所述箱体11内的筛分单元1、以及设置在所述箱体11侧壁上且与所述筛分单元1最低端处连接的粗料收集单元2。

在本实施例中，如附图1~3所示，所述筛分单元1包括三个筛分结构，实际筛分结构的数量可根据现场具体情况定制。每个所述筛分结构包括设置在所述箱体11内壁上的铰接部101、以及倾斜设置在所述箱体11内部且最高端与所述铰接部101连接的筛分板102。所述铰接部101包括设置在所述箱体11内壁上的两个固定块101a、设置在所述筛分板102两侧端并分别插入两个所述固定块101a内的两个插接柱101b、以及套接在所述插接柱101b上且两端分别与所述固定块101a和所述插接柱101b连接的扭簧101c；所述筛分板102一端与所述铰接部101连接，另一端倾斜向下且最低端与粗料收集单元2连接，所述筛分板102分布有均匀的筛孔102a，且竖直方向上最上端的筛分结构即最靠近进料口12的筛分板102上的筛孔102a最大，然后孔径大小依次递减，最靠近出料口13处的筛分板102上的筛孔102a最小。这样设置的好处在于：第一，多级筛分结构（本实施例为三级）的设置可以逐级筛选金属粉末，相比只采用一块筛网的传统结构，本装置筛分效率更高，一次筛分总量更大，工业应用前景更好；第二，由于多级筛分结构的存在，每级处残留的粗料粒径范围也不同，在回收这些粗料时也可根据粗料的粒径范围采用不同的处理工艺，提高了粗料的利用效率；第三，由于铰接部101中扭簧的设计，在每级筛分板102上堆积的粉末过多时，粉末的重量会使得所述筛分板102的倾斜角度变大，从而提高筛分的速度，避免物料堆积，当粉末的重量不足以维持扭簧的回复力时，所述筛分板102会回复至原倾斜角度继续筛分工作，因此本装置的筛分结构还具有一定的自动调节功能。

在本实施例中，如附图4所示，所述粗料收集单元2包括与所述筛分结构一一对应的三个收集结构，每个所述收集结构包括设置在所述箱体11侧壁上的开口201、以及设置在所述开口201上并延伸至所述箱体11内部且与所述筛分板102最低端处连接的收集板202。所述收集板202的下表面与所述筛分板102最低端处的上表面连接，并通过向下推动所述筛分板102最低端处的方式改变所述筛分板102的倾斜角度。

在本实施例中，所述收集板202可在外力作用下沿水平方向移动，这样设置的使得收集板202具有三个工作状态：第一，当收集板202水平向所述箱体11内部移动时，收集板202的下表面挤压所述筛分板102最低端处的上表面，从而使得筛分板102的倾斜角度增大，此时筛分速度增加；第二，当收集板202水平向箱体11外侧移动时，收集板202的下表面对所述筛分板102最低端处的上表面的作用力变小，直至筛分板102在扭簧101c的作用下回复至原位，收集板202的下表面与所述筛分板102最低端处的上表面依旧连接；第三，继续将收集板向箱体11外侧移动，收集板202与所述筛分板102脱离并形成一个开口，位于筛分板102以及收集板202上的物料直接从开口处落下。因此，上述的第一个以及第二个工作状态用于金属粉末筛分阶段，第三个工作状态用于粗料排出回收阶段。这样设置的好处在于：第一，工作人员可以根据实际筛分工作过程中的堆料情况来分别对每级筛分结构的倾斜角度进行调节，从而调节筛分速度；第二，粗料的回收无需将整块所述收集板202从箱体11内抽出，只需要将收集板202移动至与筛分板102最低端处形成一个开口，粗料即可落入至出料口13处排出，省事省力；第三，现有技术无论将整块筛网抽出还是人工清扫，在所述箱体11侧壁处的开口201都比较大，这样容易导致金属粉末在开口201处漏出，影响工作环境，而本装置将粗料排出与筛分料排出集合在一个出料口13处，避免装置漏粉的问题；第四，本装置可以分布打开收集板202与筛分板102最低端处形成的开口，从而使每级筛分结构处得到的粗料也可被分布收集，收集得到的粗料按粒径大小被收集归拢，便于开展后续回收处理。

在本实施例中，所述收集结构还包括设置在所述收集板202端部上并位于所述箱体11外侧的推动板203、以及设置在所述箱体11侧壁上并与所述推动板203连接的气缸204、以及设置在所述箱体11侧壁上并与所述推动板203插接的限位横杆207。本实施例中，气缸204设置在所述推动板203的一侧，用于往复推动推动板203；所述限位横杆207设置在所述推动板203另一侧用于保证所述推动板203的移动方向水平。

在本实施例中，如附图5所示，所述收集结构还包括设置在所述开口201内壁上的刷毛205、以及设置在所述推动板203上并用于清理所述刷毛205的拨动件206。所述拨动件206包括设置在所述推动板203上的固定杆206a、设置在所述固定杆206a上并用于拨动所述刷毛205的套筒206b、设置在所述固定杆206a上并与所述套筒206b连接的弹簧206c、以及设置在所述套筒206b上的拨杆206d。在本实施例中，所述刷毛205的设置用于进一步避免金属粉末从开口201处漏出，金属粉末在刷毛205的拦截下只能堆积在刷毛处，工作人员只需定期使用拨动件206清理刷毛205处的金属粉末即可。所述拨动件206的原理为：工作人员握住拨杆206d将套筒206b拉动至所述弹簧206c压缩，然后松开拨杆206d，弹簧206c产生的弹力将套筒206b推动至刷毛205处并产生撞击的效果，从而将堆积在刷毛205处的金属粉末弹出落回至箱体11内部。因此，在所述弹簧206c未受力情况下，所述套筒206b的端部需要伸入所述开口201内并与刷毛205接触，从而保证对刷毛205的撞击效果。

本实施例装置的工作原理为：第一步，检查所有筛分单元1和粗料收集单元2的位置以及连接状态，保证收集板202与筛分板102连接处无开口，启动最高处的气缸204推动收集板202伸入所述箱体11内一段距离，从而使最上端的筛分板102的倾斜角度较大（为了保证物料落入筛分板102上时产生的作用力不会导致筛分板102下沉从而与收集板202脱落）；第二步，将待筛分物料从进料口12处输入进行分级筛分工作，根据每级筛分板102上的粉末堆积情况依次控制气缸204来调节倾斜角度，合格的金属粉末从出料口13处输出，筛分工作完成；第三步，启动最下端的气缸204将所述收集板202拉出直至在筛分板102最低端处与收集板202形成一个开口，粗料从开口处落下，从出料口13处输出，得到第一粗料；第四步，启动第二下端的气缸204重复第三步的步骤，得到第二粗料；第五步，启动最上端的气缸204重复第三步的步骤，得到第三粗料，粗料回收完成。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种金属粉末的多级筛分设备，包括箱体（11）、设置在所述箱体（11）上端的进料口（12）、以及设置在所述箱体（11）下端的出料口（13），其特征在于，还包括倾斜设置在所述箱体（11）内的筛分单元（1）、以及设置在所述箱体（11）侧壁上且与所述筛分单元（1）最低端处连接的粗料收集单元（2）；所述筛分单元（1）至少包括三个筛分结构，每个所述筛分结构包括设置在所述箱体（11）内壁上的铰接部（101）、以及倾斜设置在所述箱体（11）内部且最高端与所述铰接部（101）连接的筛分板（102）；所述粗料收集单元（2）包括与所述筛分结构一一对应的多个收集结构，每个所述收集结构包括设置在所述箱体（11）侧壁上的开口（201）、设置在所述开口（201）上并延伸至所述箱体（11）内部且与所述筛分板（102）最低端处连接的收集板（202）、设置在所述收集板（202）端部上并位于所述箱体（11）外侧的推动板（203）、以及设置在所述箱体（11）侧壁上并与所述推动板（203）连接的气缸（204）、设置在所述开口（201）内壁上的刷毛（205）、以及设置在所述推动板（203）上并用于清理所述刷毛（205）的拨动件（206）。

2.根据权利要求1所述的一种金属粉末的多级筛分设备，其特征在于，所述收集板（202）的下表面与所述筛分板（102）最低端处的上表面连接，并通过向下推动所述筛分板（102）最低端处的方式改变所述筛分板（102）的倾斜角度。

3.根据权利要求2所述的一种金属粉末的多级筛分设备，其特征在于，所述铰接部（101）包括设置在所述箱体（11）内壁上的两个固定块（101a）、设置在所述筛分板（102）两侧端并分别插入两个所述固定块（101a）内的两个插接柱（101b）、以及套接在所述插接柱（101b）上且两端分别与所述固定块（101a）和所述插接柱（101b）连接的扭簧（101c）。

4.根据权利要求1所述的一种金属粉末的多级筛分设备，其特征在于，所述拨动件（206）包括设置在所述推动板（203）上的固定杆（206a）、设置在所述固定杆（206a）上并用于拨动所述刷毛（205）的套筒（206b）、设置在所述固定杆（206a）上并与所述套筒（206b）连接的弹簧（206c）、以及设置在所述套筒（206b）上的拨杆（206d）。

5.根据权利要求1所述的一种金属粉末的多级筛分设备，其特征在于，所述收集结构还包括设置在所述箱体（11）侧壁上并与所述推动板（203）插接的限位横杆（207）。

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