CN114734045B - 一种利用电弧制备合金粉末的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用电弧制备合金粉末的装置，涉及合金粉末生产技术领域，包括制备塔体，所述制备塔体安装在底座的上表面，所述制备塔体的上端安装有进料机构，所述制备塔体的内部安装有冷却机构，所述冷却机构包括进水箱，所述进水箱固定安装在制备塔体的内部，所述进水箱的上表面连接有分散机构，所述分散机构包括进气盒，所述进气盒固定安装在进水箱的上表面，所述制备塔体的内部下端设置有分离机构，通过密封管与锥形挡板的内部进入圆环进料管的上端，在合金液通过圆环进料槽时，使得合金液呈环形向下流动，并且被分隔板分隔为若干份，从而减少了合金液的体积，使得合金液受到冲击时能够快速分散，从而降低合金粉末的体积。

Description

一种利用电弧制备合金粉末的装置

技术领域

本发明涉及合金粉末生产技术领域，具体为一种利用电弧制备合金粉末的装置。

背景技术

合金粉末是材料产业的重要分支，利用合金粉末制备出的工件，具有其他材料所无法获得的优异性能。因此合金粉末在冶金、能源、电子、医疗、航空航天等领域有着广泛的应用前景。随着3D打印技术的发展，合金粉末的应用领域也进一步扩大,合金粉末生产方法一般分为物理法和化学法，物理法有机械球磨,水雾化,气雾化等，水雾化一般需要使用电弧将合金块熔化，然后通过高压水雾将合金液冲散冷却成型，从而完成合金粉末制造。

但是传统设备在生产过程中，通过水雾法对合金液冷却成型时，需要使水雾从合金液的外侧进行冲击，将合金液冲散成粉末状，而水雾在与合金液接触时会快速对合金液降温并气化，导致合金液内部收到的冲击力降低，使得合金液内部冷却形成的合金粉末体积大远于外部冷却成型的粉末，不利于进行使用，因此我们对此做出改进，提出一种利用电弧制备合金粉末的装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用电弧制备合金粉末的装置，解决了现如今的水雾在与合金液接触时会快速对合金液降温并气化，导致合金液内部收到的冲击力降低的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种利用电弧制备合金粉末的装置，包括制备塔体，所述制备塔体安装在底座的上表面，所述制备塔体的上端安装有进料机构，所述制备塔体的内部安装有冷却机构，所述冷却机构包括进水箱，所述进水箱固定安装在制备塔体的内部，所述进水箱的上表面连接有分散机构，所述分散机构包括进气盒，所述进气盒固定安装在进水箱的上表面，所述制备塔体的内部下端设置有分离机构，所述分离机构包括分离箱，所述分离箱转动安装在安装槽的内部，所述安装槽开设在制备塔体的下端内壁上。

作为优选的，所述安装槽的内壁上开设有若干通槽，每个所述通槽的一端均延伸至制备塔体的外壁，所述制备塔体上位于若干通槽的外侧固定安装有收集箱，所述收集箱的下端外壁上固定安装并连通有连接水管，所述连接水管的一端安装在蓄水箱的上表面。

作为优选的，所述分离箱的内部开设有圆环形的分离腔，所述分离箱的上表面位于分离腔的内侧设置有凸台，所述分离箱的上表面位于分离腔的外侧固定安装有挡板，所述分离箱的外壁上开设有若干排水孔，每个所述排水孔的一端均延伸至分离腔的内部。

作为优选的，所述分离箱的下端一体成型有锥形连接箱，所述锥形连接箱转动安装在制备塔体的内部，所述锥形连接箱的下端转动穿过制备塔体的下端外壁延伸至制备塔体的外侧，所述锥形连接箱的下端外壁上套设固定安装有从动齿轮，所述从动齿轮的一侧啮合连接有主动齿轮，所述主动齿轮固定安装在驱动电机的输出端上，所述驱动电机固定安装在底座的上表面。

作为优选的，所述进水箱的外壁上设置有若干倾斜凸台，所述倾斜凸台的表面安装有若干高压喷水口，每个所述高压喷水口的内部与进水箱的内腔连通，所述进水箱的外壁上固定连接有输水管，所述输水管的一端穿过制备塔体的外壁与水泵连接管连接，所述水泵连接管的外壁上固定安装有增压阀，所述水泵连接管的一端与高压水泵的输出端固定连接，所述高压水泵的输入端与蓄水箱连接，所述蓄水箱安装在底座的上表面。

作为优选的，所述制备塔体的内部位于进水箱的上方设置有圆环喷头，圆环喷头固定安装在制备塔体的内部，所述圆环喷头的下表面设置有若干高压喷水口，所述圆环喷头的外壁上固定安装有输水管，所述输水管的一端与水泵连接管连接。

作为优选的，所述进气盒的上表面倾斜设置有若干高压喷气孔，每个所述高压喷气孔均与进气盒的内腔连通，所述进气盒的下端表面固定安装并连通有进气连接管，所述进气连接管的一端穿过制备塔体与高压气泵连接，所述高压气泵固定安装在底座的上表面。

作为优选的，所述进料机构包括进料箱，所述进料箱固定安装在制备塔体的上端，所述进料箱的下表面固定安装有圆环进料管，所述圆环进料管的内壁内部开设有圆环进料槽，所述圆环进料槽的下端两侧内壁均向内收缩设置，所述圆环进料槽的内部固定安装有若干分隔板。

作为优选的，所述进料箱的内部设置有原料热熔箱，所述原料热熔箱的外壁上固定安装有若干支架，每个所述支架的下端均与一个电动推杆的输出端固定连接，所述电动推杆固定安装在进料箱的外壁上；

所述原料热熔箱的外壁上开设有若干导电嘴安装槽，每个所述导电嘴安装槽的内部均活动连接有导电嘴，所述导电嘴固定安装在进料箱的内壁上。

作为优选的，所述进料箱的下表面固定安装并连通有进料管，所述进料管的内部滑动安装有密封管，所述密封管的上端为封闭状态，所述密封管的上端外壁上开设有若干进料槽，所述密封管的下端一体为化设置有锥形挡板，所述锥形挡板的下端固定安装在圆环进料管的上端外壁上。

本发明提供了一种利用电弧制备合金粉末的装置，具备以下有益效果：

首先启动若干导电嘴能够产生电弧，使原料热熔箱内部的合金块熔化产生合金液，启动电动推杆能够使原料热熔箱升降运动，使得原料热熔箱下降，使得进料管与密封管之间的位置发生变化，使合金液从密封管外壁上的进料槽流出，使得合金液能够通过进料槽进入密封管的内部，并通过密封管与锥形挡板的内部进入圆环进料管的上端，在合金液通过圆环进料槽时，使得合金液呈环形向下流动，并且被分隔板分隔为若干份，从而减少了合金液的体积，使得合金液收受到冲击时能够快速分散，从而降低合金粉末的体积。

通过启动高压气泵能够使气流通过进气连接管进入进气盒的内部，并且通过进气盒上表面若干倾斜设置的高压喷气孔能够从圆环形状合金液的内部喷射气流，从而能够将合金液向外部吹散，使得合金液受冲击力影响分散成若干小颗粒状，避免在分散合金液的过程中合金液遇水加速冷却成型，使得合金液分散后的体积更加均匀，避免出现成型后合金粉末体积差异较大。

启动高压水泵能够将蓄水箱内部的水输入水泵连接管的内部，经过增压阀加压后通过两个输水管分别进入圆环喷头与进水箱的内部，使得圆环喷头通过若干高压喷水口向颗粒状合金液的外部喷洒高压水雾，并通过进水箱上设置的若干高压喷水口从颗粒状合金液的内部向外喷洒高压水雾，能够从内外两侧对合金液进行冷却成型，能够避免合金液在移动时接触凝结成型为较大的合金粉末。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明图2中的A-A处剖切结构示意图；

图4为本发明图3中的B处放大结构示意图；

图5为本发明图3中的C处的放大结构示意图；

图6为本发明的分离箱结构示意图；

图7为本发明的进水箱俯视结构示意图；

图8为本发明图7中的D-D处剖切结构示意图；

图9为本发明的进料箱俯视结构示意图；

图10为本发明图9中的E-E处剖切结构示意图;

图11为本发明图10中的F处放大结构示意图。

其中，1、底座；2、制备塔体；3、进料机构；301、进料箱；302、原料热熔箱；303、支架；304、电动推杆；305、导电嘴安装槽；306、导电嘴；307、进料管；308、密封管；309、锥形挡板；310、圆环进料管；311、圆环进料槽；312、分隔板；313、进料槽；4、分散机构；401、进气盒；402、进气连接管；403、高压气泵；404、高压喷气孔；5、分离机构；501、安装槽；502、分离箱；503、通槽；504、收集箱；505、分离腔；506、凸台；507、挡板；508、排水孔；509、锥形连接箱；510、从动齿轮；511、主动齿轮；512、驱动电机；513、连接水管；6、冷却机构；601、进水箱；602、圆环喷头；603、蓄水箱；604、高压水泵；605、增压阀；606、输水管；607、水泵连接管；608、倾斜凸台；609、高压喷水口。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1、2、3所示，本发明实施例提供一种利用电弧制备合金粉末的装置，包括制备塔体2，所述制备塔体2安装在底座1的上表面，所述制备塔体2的上端安装有进料机构3，所述制备塔体2的内部安装有冷却机构6，所述冷却机构6包括进水箱601，所述进水箱601固定安装在制备塔体2的内部，所述进水箱601的上表面连接有分散机构4，所述分散机构4包括进气盒401，所述进气盒401固定安装在进水箱601的上表面，所述制备塔体2的内部下端设置有分离机构5，所述分离机构5包括分离箱502，所述分离箱502转动安装在安装槽501的内部，所述安装槽501开设在制备塔体2的下端内壁上。

如图3、4、5、6所示，所述安装槽501的内壁上开设有若干通槽503，每个所述通槽503的一端均延伸至制备塔体2的外壁，所述制备塔体2上位于若干通槽503的外侧固定安装有收集箱504，所述收集箱504的下端外壁上固定安装并连通有连接水管513，所述连接水管513的一端安装在蓄水箱603的上表面，通过收集箱504能够收集离心力甩飞水珠，并且通过连接水管513输入进蓄水箱603的内部。

如图3、4、5、6所示，所述分离箱502的内部开设有圆环形的分离腔505，所述分离箱502的上表面位于分离腔505的内侧设置有凸台506，所述分离箱502的上表面位于分离腔505的外侧固定安装有挡板507，所述分离箱502的外壁上开设有若干排水孔508，每个所述排水孔508的一端均延伸至分离腔505的内部，通过分离箱502的外壁上开设有若干排水孔508能够使水进入安装槽501的内部，并且通过通槽503进入收集箱504的内部。

如图3、4、5、6所示，所述分离箱502的下端一体成型有锥形连接箱509，所述锥形连接箱509转动安装在制备塔体2的内部，所述锥形连接箱509的下端转动穿过制备塔体2的下端外壁延伸至制备塔体2的外侧，所述锥形连接箱509的下端外壁上套设固定安装有从动齿轮510，所述从动齿轮510的一侧啮合连接有主动齿轮511，所述主动齿轮511固定安装在驱动电机512的输出端上，所述驱动电机512固定安装在底座1的上表面，随着合金粉末的增加，在分离箱502转动的过程中使得分离后的合金粉末逐渐进入分离箱502的底部。

如图3、7、8所示，所述进水箱601的外壁上设置有若干倾斜凸台608，所述倾斜凸台608的表面安装有若干高压喷水口609，每个所述高压喷水口609的内部与进水箱601的内腔连通，所述进水箱601的外壁上固定连接有输水管606，所述输水管606的一端穿过制备塔体2的外壁与水泵连接管607连接，所述水泵连接管607的外壁上固定安装有增压阀605，所述水泵连接管607的一端与高压水泵604的输出端固定连接，所述高压水泵604的输入端与蓄水箱603连接，所述蓄水箱603安装在底座1的上表面，所述制备塔体2的内部位于进水箱601的上方设置有圆环喷头602，圆环喷头602固定安装在制备塔体2的内部，所述圆环喷头602的下表面设置有若干高压喷水口609，所述圆环喷头602的外壁上固定安装有输水管606，所述输水管606的一端与水泵连接管607连接，启动高压水泵604将蓄水箱603内部的水输入水泵连接管607的内部，经过增压阀605加压后通过两个输水管606分别进入圆环喷头602与进水箱601的内部，使得圆环喷头602通过若干高压喷水口609向颗粒状合金液的外部喷洒高压水雾，并通过进水箱601上设置的若干高压喷水口609从颗粒状合金液的内部向外喷洒高压水雾。

如图3、8所示，所述进气盒401的上表面倾斜设置有若干高压喷气孔404，每个所述高压喷气孔404均与进气盒401的内腔连通，所述进气盒401的下端表面固定安装并连通有进气连接管402，所述进气连接管402的一端穿过制备塔体2与高压气泵403连接，所述高压气泵403固定安装在底座1的上表面，启动高压气泵403能够使气流通过进气连接管402进入进气盒401的内部，通过进气盒401上表面若干个高压喷气孔404能够从圆环形状合金液的内部喷射气流，使得气流能够向外部冲击将合金液向外部吹散，使得合金液受冲击力影响分散成若干小颗粒状。

如图1、9、10、11所示，所述进料机构3包括进料箱301，所述进料箱301固定安装在制备塔体2的上端，所述进料箱301的下表面固定安装有圆环进料管310，所述圆环进料管310的内壁内部开设有圆环进料槽311，所述圆环进料槽311的下端两侧内壁均向内收缩设置，所述圆环进料槽311的内部固定安装有若干分隔板312，所述进料箱301的内部设置有原料热熔箱302，所述原料热熔箱302的外壁上固定安装有若干支架303，每个所述支架303的下端均与一个电动推杆304的输出端固定连接，所述电动推杆304固定安装在进料箱301的外壁上，所述原料热熔箱302的外壁上开设有若干导电嘴安装槽305，每个所述导电嘴安装槽305的内部均活动连接有导电嘴306，所述导电嘴306固定安装在进料箱301的内壁上，所述进料箱301的下表面固定安装并连通有进料管307，所述进料管307的内部滑动安装有密封管308，所述密封管308的上端为封闭状态，所述密封管308的上端外壁上开设有若干进料槽313，所述密封管308的下端一体为化设置有锥形挡板309，所述锥形挡板309的下端固定安装在圆环进料管310的上端外壁上，通过若干导电嘴306能够产生电弧，使原料热熔箱302内部的合金块熔化产生合金液，启动电动推杆304能够使原料热熔箱302升降运动，使得原料热熔箱302下降，使得进料管307与密封管308之间的位置发生变化，使合金液从密封管308外壁上的进料槽313流出，使得合金液能够通过进料槽313进入密封管308的内部，并且通过密封管308与锥形挡板309的内部进入圆环进料管310的上端，在合金液通过圆环进料槽311时，使得合金液呈环形向下流动，并且被分隔板312分隔为若干份，减少单体的合金液的体积。

工作原理：

在使用时，启动若干导电嘴306能够产生电弧，使得原料热熔箱302内部的合金块熔化产生合金液，接着启动电动推杆304能够使原料热熔箱302升降运动，使得原料热熔箱302下降，使得进料管307与密封管308之间的位置发生变化，使合金液从密封管308外壁上的进料槽313流出，使得合金液能够通过进料槽313进入密封管308的内部，并且通过密封管308与锥形挡板309的内部进入圆环进料管310的上端，在合金液通过圆环进料槽311时，使得合金液呈环形向下流动，并且被分隔板312分隔为若干份，减少合金液的体积，使得合金液受到冲击时能够快速分散，从而降低合金粉末的体积。

通过启动高压气泵403能够使气流通过进气连接管402进入进气盒401的内部，并且通过进气盒401上表面若干倾斜设置的高压喷气孔404能够从圆环形状合金液的内部喷射气流，从而能够将合金液向外部吹散，使得合金液受冲击力影响分散成若干小颗粒状，同时，启动高压水泵604能够将蓄水箱603内部的水输入水泵连接管607的内部，经过增压阀605加压后通过两个输水管606分别进入圆环喷头602与进水箱601的内部，使得圆环喷头602通过若干高压喷水口609向颗粒状合金液的外部喷洒高压水雾，并通过进水箱601上设置的若干高压喷水口609从颗粒状合金液的内部向外喷洒高压水雾，能够从内外两侧对合金液进行冷却成型，能够避免合金液在移动时接触凝结成型为较大的合金粉末。

在合金粉末冷却成型后，受重力影响使得合金粉末与水移动至凸台506的表面，通过凸台506的表面为圆锥形斜面，使得合金粉末与水移动进入分离腔505的内部，这时启动驱动电机512能够带动主动齿轮511转动，通过主动齿轮511与从动齿轮510传动能够带动锥形连接箱509与分离箱502转动，使得处于分离腔505内部的合金粉末与水能够同步运动并产生离心力，使得水在移动的同时通过排水孔508与通槽503进入收集箱504的内部，能够使合金粉末与水分离，并且在分离完成后能够通过锥形连接箱509的下端的开口处出料，从而对物料进行分离，使得收集箱504内部的水能够通过连接水管513进入蓄水箱603的内部回收利用。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所做的举例，而并非是对本发明实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (8)

1.一种利用电弧制备合金粉末的装置，包括制备塔体（2），其特征在于：所述制备塔体（2）安装在底座（1）的上表面，所述制备塔体（2）的上端安装有进料机构（3），所述制备塔体（2）的内部安装有冷却机构（6），所述冷却机构（6）包括进水箱（601），所述进水箱（601）固定安装在制备塔体（2）的内部，所述进水箱（601）的上表面连接有分散机构（4），所述分散机构（4）包括进气盒（401），所述进气盒（401）固定安装在进水箱（601）的上表面，所述制备塔体（2）的内部下端设置有分离机构（5），所述分离机构（5）包括分离箱（502），所述分离箱（502）转动安装在安装槽（501）的内部，所述安装槽（501）开设在制备塔体（2）的下端内壁上；

所述进气盒（401）的上表面倾斜设置有若干高压喷气孔（404），每个所述高压喷气孔（404）均与进气盒（401）的内腔连通，所述进气盒（401）的下端表面固定安装并连通有进气连接管（402），所述进气连接管（402）的一端穿过制备塔体（2）与高压气泵（403）连接，所述高压气泵（403）固定安装在底座（1）的上表面；

所述进料机构（3）包括进料箱（301），所述进料箱（301）固定安装在制备塔体（2）的上端，所述进料箱（301）的下表面固定安装有圆环进料管（310），所述圆环进料管（310）的内壁内部开设有圆环进料槽（311），所述圆环进料槽（311）的下端两侧内壁均向内收缩设置，所述圆环进料槽（311）的内部固定安装有若干分隔板（312）。

2.根据权利要求1所述的一种利用电弧制备合金粉末的装置，其特征在于：所述安装槽（501）的内壁上开设有若干通槽（503），每个所述通槽（503）的一端均延伸至制备塔体（2）的外壁，所述制备塔体（2）上位于若干通槽（503）的外侧固定安装有收集箱（504），所述收集箱（504）的下端外壁上固定安装并连通有连接水管（513），所述连接水管（513）的一端安装在蓄水箱（603）的上表面。

3.根据权利要求1所述的一种利用电弧制备合金粉末的装置，其特征在于：所述分离箱（502）的内部开设有圆环形的分离腔（505），所述分离箱（502）的上表面位于分离腔（505）的内侧设置有凸台（506），所述分离箱（502）的上表面位于分离腔（505）的外侧固定安装有挡板（507），所述分离箱（502）的外壁上开设有若干排水孔（508），每个所述排水孔（508）的一端均延伸至分离腔（505）的内部。

4.根据权利要求1所述的一种利用电弧制备合金粉末的装置，其特征在于：所述分离箱（502）的下端一体成型有锥形连接箱（509），所述锥形连接箱（509）转动安装在制备塔体（2）的内部，所述锥形连接箱（509）的下端转动穿过制备塔体（2）的下端外壁延伸至制备塔体（2）的外侧，所述锥形连接箱（509）的下端外壁上套设固定安装有从动齿轮（510），所述从动齿轮（510）的一侧啮合连接有主动齿轮（511），所述主动齿轮（511）固定安装在驱动电机（512）的输出端上，所述驱动电机（512）固定安装在底座（1）的上表面。

5.根据权利要求1所述的一种利用电弧制备合金粉末的装置，其特征在于：所述进水箱（601）的外壁上设置有若干倾斜凸台（608），所述倾斜凸台（608）的表面安装有若干高压喷水口（609），每个所述高压喷水口（609）的内部与进水箱（601）的内腔连通，所述进水箱（601）的外壁上固定连接有输水管（606），所述输水管（606）的一端穿过制备塔体（2）的外壁与水泵连接管（607）连接，所述水泵连接管（607）的外壁上固定安装有增压阀（605），所述水泵连接管（607）的一端与高压水泵（604）的输出端固定连接，所述高压水泵（604）的输入端与蓄水箱（603）连接，所述蓄水箱（603）安装在底座（1）的上表面。

6.根据权利要求1所述的一种利用电弧制备合金粉末的装置，其特征在于：所述制备塔体（2）的内部位于进水箱（601）的上方设置有圆环喷头（602），圆环喷头（602）固定安装在制备塔体（2）的内部，所述圆环喷头（602）的下表面设置有若干高压喷水口（609），所述圆环喷头（602）的外壁上固定安装有输水管（606），所述输水管（606）的一端与水泵连接管（607）连接。

7.根据权利要求1所述的一种利用电弧制备合金粉末的装置，其特征在于：所述进料箱（301）的内部设置有原料热熔箱（302），所述原料热熔箱（302）的外壁上固定安装有若干支架（303），每个所述支架（303）的下端均与一个电动推杆（304）的输出端固定连接，所述电动推杆（304）固定安装在进料箱（301）的外壁上；

所述原料热熔箱（302）的外壁上开设有若干导电嘴安装槽（305），每个所述导电嘴安装槽（305）的内部均活动连接有导电嘴（306），所述导电嘴（306）固定安装在进料箱（301）的内壁上。

8.根据权利要求1所述的一种利用电弧制备合金粉末的装置，其特征在于：所述进料箱（301）的下表面固定安装并连通有进料管（307），所述进料管（307）的内部滑动安装有密封管（308），所述密封管（308）的上端为封闭状态，所述密封管（308）的上端外壁上开设有若干进料槽（313），所述密封管（308）的下端一体为化设置有锥形挡板（309），所述锥形挡板（309）的下端固定安装在圆环进料管（310）的上端外壁上。

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