CN114955023B - 立式粉体充填机构及其制备方法和粉体装钵装置 - Google Patents

Abstract

立式粉体充填机构及其制备方法和粉体装钵装置，属于粉体充填技术领域。粉体装钵装置包括立式粉体充填机构，和用于承接从立式粉体充填机构流出的粉体的匣钵。立式粉体充填结构包括具有料筒的料仓组件，动力组件，和具有传动轴、绞龙以及导料管的下料螺旋组件。料筒设置有两个同轴的连接部，分别用于连接传动轴和导料管；绞龙与传动轴传动连接，并设置有限制绞龙和传动轴沿径向偏移的限位部，使得绞龙与导料管之间具有较高的同轴度。并且，绞龙的另一端与导料管的出料端转动连接，可以减小绞龙的甩动频率和幅度，减小绞龙的刮壁几率，进而可以通减小绞龙和导料管之间的间隙，避免设置开关阀门而导致粉尘大以及粉体污染的情况。

Description

立式粉体充填机构及其制备方法和粉体装钵装置

技术领域

本申请涉及粉体充填技术领域，具体而言，涉及立式粉体充填机构及其制备方法和粉体装钵装置。

背景技术

进入辊道窑烧结的各种超细粉体，需要预先精确充填到匣钵中。例如微米级的锂电正负极材料和稀土材料等粉体，此类粉体价值高，需求充填过程无扬尘、无泄漏和高精度。

针对高精度的要求，现有技术主要使用多段速螺旋充填的方式进行粉体充填。在垂直螺旋充填结构中，主要采用在料仓盖中部设置分段式的可拆卸螺旋，由顶部动力带动螺旋转动的方式实现充填。为了防止粉体从螺杆和出料筒的间隙漏出，通常会在出料筒的出料端部增加阀门，来达到快速启闭的效果。

然而，现有技术的垂直螺旋充填结构在使用过程中，往往会出现粉尘大和粉体污染等降低充填效果的情况。

发明内容

基于上述的不足，本申请提供了一种立式粉体充填机构及其制备方法和粉体装钵装置，以部分或全部地改善、甚至解决相关技术中可拆卸粉体充填机构漏料的问题。

本申请是这样实现的：

在第一方面，本申请的示例提供了一种立式粉体充填机构，包括：

料仓组件；料仓组件包括料筒，料筒的顶部和底部分别设置有同轴的第一连接部和第二连接部；

动力组件；动力组件的输出端设置于第一连接部；

下料螺旋组件；下料螺旋组件包括传动轴、绞龙和导料管；导料管的进料端与第二连接部可拆卸连接；传动轴的第一端与动力组件的输出端传动连接，传动轴的第二端设置有第三连接部和第一限位部；绞龙的第一端设置有第四连接部和第二限位部，绞龙的第二端与导料管的出料端转动连接；

其中，传动轴和绞龙通过第三连接部和第四连接部传动连接；第三连接部和第四连接部可拆卸地连接，且第三连接部和第四连接部处于连接状态时，第一限位部和第二限位部在传动轴的径向上相互抵持；绞龙与导料管的内壁之间的间隙不超过1.5mm。

在上述实现过程中，在料仓组件中，料筒底部和顶部分别设置同轴的第一连接部和第二连接部，将传动轴和导料管分别与第一连接部和第二连接部连接，因此传动轴的轴线和导料管的轴线共线。

将绞龙的第四连接部和传动轴的第三连接部传动连接，使得绞龙能够随着传动轴的转动而转动。由于传动轴设置有第一限位部，绞龙设置有第二限位部，因此，利用第一限位部和第二限位部在径向的抵持配合，可以防止传动连接的传动轴和绞龙两者的轴线发生偏差，保证绞龙和传动轴的同轴度，进而保证绞龙和导料筒的同轴度。

并且，将绞龙的另一端与导料管的另一端转动连接，可以在保证绞龙能够旋转的同时，还能减小绞龙因转动而发生摆动的几率，以及减小绞龙摆动幅度。

由于绞龙与导料管具有较高的同轴度，以及绞龙发生摆动的几率和发生摆动的幅度较小，因此，当导料管和传动轴之间间隙较小时，例如间隙的宽度为1.5mm或更小时，转动过程中的绞龙出现刮壁的几率较小。因此在本示例提供的立式粉体充填机构中，可以在导料管的出料端不设置阀门，并通过减小导料管和绞龙之间的间隙，进而防止粉体从导料管与绞龙之间的间隙漏出(例如利用本示例提供的立式粉体充填机构进行微米级的粉体充填时，可以将导料管和绞龙之间的间隙设置为1.5mm或者更小)，进而提高粉体的充填质量。

结合第一方面，在本申请第一方面的第一种可能的实施方式中，第三连接部为螺柱结构，第四连接部为螺套结构，第四连接部与第三连接部螺纹连接。

在上述实现过程中，将传动轴处的第三连接部和绞龙处的第四连接部分别设置为螺柱结构和螺套结构，可以利用螺柱结构和螺套结构的配合，实现传动轴和绞龙的传动连接(螺纹套和螺柱的拧紧方向与绞龙的转动方向一致，防止绞龙和传动轴在转动过程中发生脱离)，以及可以根据需要进行传动轴和绞龙的简单、快速拆卸。

结合第一方面，在本申请第一方面的第二种可能的实施方式中，第一限位部为柱状结构，设置于螺柱结构的远离绞龙的一端，且与螺柱结构同轴；

第二限位部为环状结构，设置于螺套结构的末端，且与螺套结构同轴；环状结构具有沿其轴向的通孔，通孔的孔径不小于螺柱结构的外径；

当第三连接部和第四连接部处于连接状态时，螺柱结构位于环状结构和螺套结构的内部；且柱状结构中的台阶状的凸块，与环状结构中的台阶状的凹槽相互契合。

在上述实现过程中，在螺柱结构背离绞龙的一端(螺柱结构的另一端用于与螺套结构螺纹连接)，设置柱状结构的第一限位部(即第一限位部为支出螺柱表面的环状的凸块，且凸块为台阶状)；以及在螺套结构的末端(末端是指靠近传动轴的一端。当螺柱与螺套相互连接时，螺套的末端首先与螺柱的末端啮合)，设置环状结构的第二限位部，且环状结构具有沿其轴向的通孔，该通孔的孔径不小于螺柱结构的外径。当螺柱结构的第三连接部和螺套结构的第四连接部螺纹连接时，螺柱的一端从通孔进入螺套内，并与螺套啮合；螺柱另一端处的凸块，会与螺套末端的台阶状的凹槽相互契合，限制螺柱和螺套沿径向的偏离，以保证传动轴的绞龙的同轴度，进而保证绞龙和导料管的同轴度。

结合第一方面，在本申请第一方面的第三种可能的实施方式中，导料管的一端与所述第二连接部以凹凸嵌合的方式密封连接。

与现有技术利用法兰连接的方式相比，在上述实现过程中，将导料管的一端与第二连接部以凹凸契合的方式密封连接，导料管与料筒之间的同轴度不会受法兰表面平整度的影响而发生改变，使得运行过程中的导料管与料筒能够保持较高的同轴度，进一步保证运行过程中的绞龙与导料管的同轴度，提高立式粉体充填机构的结构稳定性。

结合第一方面，在本申请第一方面的第四种可能的实施方式中，导料管的进料端设置有第一环状支耳，第一环状支耳沿导料管径向的末端设置有环状凸台；

第二连接部为设置于料筒的底部的第二环状支耳，第二环状支耳沿料筒径向的末端设置有环状凹槽；

当料筒和导料管为连接状态时，环状凸台与环状凹槽相互契合。在上述实现过程中，在导料管的进料端的外壁设置环状支耳，且在环状支耳的沿导料管径向的末端设置环状凸台(即，第一环状支耳的截面类似于L形结构，其中L形结构中竖直的立柱为环状凸台)；在料筒底部的外壁设置第二环状支耳，且第二环状支耳沿料筒径向的末端设置有环状凹槽(即，第二环状支耳的截面结构，类似于一端设置有盲孔的薄板，或者两个长度不一的矩形堆叠形成的半凸块结构)。

当料筒和导料管为连接状态时，第一环状支耳和第二环状支耳一面面贴合的方式接触；且第一环状支耳中的环状凸块，嵌设在第二环状支耳中的环状凹槽内。由于环状凹槽和环状凸块分别沿料筒和导料管的周向设置，当环状凸块嵌设在环状凹槽内时，由于凹凸嵌合的限位作用，可以避免料筒和导料管沿径向的移动，进而保证料筒和导料管的同轴度。

结合第一方面，在本申请第一方面的第五种可能的实施方式中，导料管包括同轴的第一管段和第二管段；第一管段的第一端和第二管段的第一端可拆卸连接，第二管段的第二端与绞龙的第二端转动连接；

第一管段设置有真空孔；真空孔配备为对第一管段内的粉体抽真空。

在上述实现过程中，在导料管的第一管段处设置真空孔，以便于通过真空孔对第一管段内的粉体进行抽真空，进而降低第一管段内的粉体的流动性，进一步降低由于在第二管段的底部处没有设置开关阀门而导致漏料的几率，提高充填质量。

并且，将第一管段和第二管段可拆卸连接，可以方便操作人员根据需要拆装第一管段和第二管段，以进行后续的清洗或检修操作。

结合第一方面，在本申请第一方面的第六种可能的实施方式中，第一管段和第二管段以凹凸嵌合的方式密封连接。

在上述实现过程中，将第一管段和第二管段以凹凸嵌合的方式可拆卸密封连接，可以保证拆装完成后的第一管段和第二管段的同轴度，进一步保证导料管与绞龙之间的同轴度。

结合第一方面，在本申请第一方面的第七种可能的实施方式中，第一管段的第一端设置有第一连接耳，第一连接耳沿第一管段的周向间隔设置有至少三个第一凹槽；

第二管段的第一端设置有第二连接耳，第二连接耳沿第二管段的周向间隔设置有至少三个第一凸台；

当第一管段和第二管段为连接状态时，第一凹槽与第一凸台一一对应地相互契合。

在上述实现过程中，在第一管段的第一端设置第一连接耳，且在第一连接耳沿第一管段的周向间隔设置有至少三个第一凹槽；以及第二管段的第一端设置有第二连接耳，第二连接耳沿第二管段的周向间隔设置有至少三个第一凸台。在连接第一管段和第二管段时，将多个第一凸台一一对应地插入多个第一凹槽内，使第一连接耳和第二连接耳相互接触。由于沿第二管段的周向间隔设置至少三个第一凸台，因此在对应的第一管段的周向间隔设置至少三个第一凹槽，沿周向间隔分布的至少三个第一凸台和相应的第一凹槽的配合，能够限制第一管段和第二管段沿径向的偏移，进而保证第一管段和第二管段的同轴度。

结合第一方面，在本申请第一方面的第八种可能的实施方式中，导料管的出料端设置有滑动轴承，和套设在滑动轴承外壁的轴套；绞龙的第二端与滑动轴承连接；

轴套的外壁设置有多个支架，多个支架沿轴套的周向间隔设置；多个支架的末端与导料管的内壁固定连接，且多个支架之间形成有粉体通过的间隙。

在上述实现过程中，在导料管的出料端设置轴套，以便于将滑动轴承固定在下料管的底部。将绞龙的第二端与滑动轴承连接，可以在不影响绞龙高速转动的同时，还能避免绞龙发生甩动，进而可以减小绞龙刮壁的几率，以降低粉体充填机构的充填粉尘和粉尘污染，进而提高充填效果。

在轴套的外壁设置多个支架，且多个支架沿轴套的周向间隔设置。因此，可以将多个支架的末端与导料管的内壁固定连接，进而将轴套固定在导料管的出料端，为绞龙的第二端提供固定的连接位置。沿周向间隔设置多个支架，可以使轴套能够更加稳定，避免轴套在滑动轴承的转动过程中发生偏移或晃动，保证绞龙和导料管之间的同轴度，提高绞龙的稳定性。

由于导料管中的粉体需要在绞龙的转动下，从导料管的出料端流出；因此，为了避免由于出料端固定有轴套而影响粉体的出料，在轴套的外壁间隔设置多个支架，使得粉体能够从多个支架之间的间隙流出。

结合第一方面，在本申请第一方面的第九种可能的实施方式中，绞龙与导料管的内壁之间的间隙不超过1.5mm。

在上述实现过程中，绞龙与导料管之间的间隙不超过1.5mm，可以在导料管的出料端不设置开关阀门的情况下，利用本示例提供的立式粉体充填机构进行微米级粉体的充填。

并且，由于绞龙和导料管之间具有较高的同轴度，以及绞龙在高速旋转过程中的摆动几率和摆动振幅较小；因此，当绞龙与导料管之间的间隙不超过1.5mm时，绞龙出现刮壁的几率较小，仍然可以利用高速转动的绞龙进行粉体的出料。

在第二方面，本申请的示例提供了一种立式粉体充填机构的制备方法，包括：

料仓组件的制备：

获得料筒预制件；对料筒预制件进行车削加工，同时在料筒的顶部和底部制备同轴的第一连接部和第二连接部；第一连接部为孔结构，第二连接部为环状的支耳结构。

在上述实现过程中，同时在料筒的顶部和底部车削加工具有孔结构和第一连接部和环状的支耳结构的第二连接部，可以使得第一连接部和第二连接部具有整机加工的高同轴度和较高的圆柱度，以提高分别连接于第一连接部的传动轴，和连接于第二连接部的导料筒之间的同轴度，进而提高导料筒和连接于传动轴的绞龙之间的同轴度。

结合第二方面，在本申请第二方面的第一种可能的实施方式中，制备方法还包括下料螺旋组件的制备：

采用车削加工一体成型制得绞龙。

在上述实现过程中，与现有技术在圆柱上焊接薄叶片制备绞龙的方式相比，本示例利用车削加工一体成型制得绞龙，可以避免叶片焊接变形，提高绞龙的圆柱度，进一步减小绞龙在旋转过程中出现刮壁的几率。

在第三方面，本申请的示例提供了一种粉体装钵装置，包括：

第一方面提供的立式粉体充填机构；或者根据第二方面提供的立式粉体充填机构的制备方法制得的立式粉体充填机构；

匣钵；匣钵的开口设置于导料管的下方，用于承接从导料管流出的粉体。

在上述实现过程中，在导料管的下方设置匣钵，使得粉体能够从粉体立式粉体充填机构充填于匣钵内，以便进行后续的烧结等工艺。

在本申请第一方面或第二方面提供的立式粉体充填机构中，绞龙和导料管之间具有较高的同轴度，并且绞龙在转动过程中出现刮壁的几率较小，可以避免由于在导料管底部没有设置开关阀门而导致的粉体漏料的情况，进而提高粉体装钵装置的装钵质量(减小装钵过程中因漏料而出现的粉尘大以及粉尘污染等影响装钵质量的几率)。

结合第三方面，在本申请第三方面的第一种可能的实施方式中，粉体装钵装置还包括升降机构；升降机构配备为驱动匣钵升降，以使匣钵中的粉体与导料管之间的距离为30mm-40mm。

在上述实现过程中，在粉体装钵装置中设置用于驱动匣钵升降的升降机构，使得在粉体的装钵过程中，匣钵内的粉体与导料管之间的距离始终保持在30mm-40mm，以减小粉体装钵过程中的扬尘几率。

将匣钵内的粉体与导料管之间的距离始终保持在30mm-40mm，可以有效降低多种不同流动性的物料在充填过程中的扬尘几率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本申请示例提供的装钵装置的结构示意图；

图2为本申请示例提供的立式粉体充填机构的结构示意图；

图3为本申请示例提供的立式粉体充填机构的截面示意图；

图4为本申请示例提供的料筒的截面示意图；

图5为本申请示例提供的第二连接部的平面示意图；

图6为料筒的局部放大图；

图7为本申请示例提供的下料螺旋组件的截面示意图；

图8为本申请示例提供的下料螺旋组件的局部放大图；

图9为传动轴和绞龙的第一连接示意图；

图10为传动轴和绞龙的第二连接示意图。

图标：1-装钵装置；10-立式粉体充填机构；11-料仓组件；111-料筒；1111-第一连接部；1112-第二连接部；12-动力组件；121-输出端；13-下料螺旋组件；131-传动轴；1311-第三连接部；1312-第一限位部；132-绞龙；1321-第四连接部；1322-第二限位部；133-导料管；1331-第一管段；1332-第二管段；1333-真空孔；1334-滑动轴承；1335-轴套；20-匣钵；30-升降机构。

具体实施方式

下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

以下针对本申请示例提供的立式粉体充填机构、制备方法及粉体装钵装置进行具体说明：

进入辊道窑烧结的各种超细粉体，需要预先精确充填到匣钵中。例如微米级的锂电正负极材料和稀土材料等粉体，由于此类粉体具有较高的价值，因此需要充填过程无扬尘、无泄漏和高精度。

针对高精度的要求，现有技术主要使用多段速螺旋充填的方式进行粉体充填。在垂直式的螺旋充填结构中，主要采用在料仓盖的中部设置分段式的螺杆，由顶部动力带动螺杆转动，实现粉体的充填。为了防止粉体从螺杆和出料筒的间隙漏出，通常会在出料筒的出料端部增加阀门，来达到快速启闭的效果。

然而，发明人发现，现有技术的垂直式螺旋充填结构，在使用过程中，往往会出现粉尘大和粉体污染等降低充填效果的情况。

并且，现有技术在出料筒的出料端部设置有开关阀门，例如蝶阀、球阀、各种连杆机构非标自制阀等。发明人认为，此类设置会引入新的问题。例如，在第一方面，阀门本身的体积及阀门打开所需的空间制约了螺旋叶片底部到匣钵底部的距离，会导致充填过程扬尘大；在第二方面，阀板上不可避免地会粘黏部分的粉体物料，因此在进行开关阀门的开关动作时，开关阀门会发生振动等运动情况，进而会导致粘黏的粉体物料从开关阀门处掉落于下方的匣钵，或离心甩出到匣钵外，造成匣钵中粉体物料的计量不准或污染元器件；在第三方面，由于开关阀门需要频繁的进行开关动作，因此长期使用后的阀板连接紧固件会发生松动，存在掉落到下方匣钵中的风险，影响产品品质，对部分产品如锂电正负极粉体会造成严重缺陷。

基于此，发明人提供了一种免阀门的立式粉体充填机构10及其制备方法和粉体装钵装置1。请参阅图1，粉体装钵装置1包括立式粉体充填机构10和匣钵20。匣钵20用于承接从立式粉体充填机构10处流出的粉体。

请参阅图2和图3，立式粉体充填机构10包括料仓组件11、动力组件12和下料螺旋组件13。

其中，请参阅图4，料仓组件11包括料筒111，料筒111的顶部和底部分别设置有同轴的第一连接部1111和第二连接部1112；下料螺旋组件13包括传动轴131、绞龙132和导料管133。

并且，动力组件12的输出端121设置于第一连接部1111，与传动轴131的第一端传动连接；导料管133的进料端与第二连接部1112可拆卸连接。传动轴131的第二端与绞龙132的第一端传动连接，绞龙132的第二端与导料管133的出料端转动连接。

由于第一连接部1111和第二连接部1112同轴，因此分别与第一连接部1111和第二连接部1112连接的传动轴131和导料管133也具有同轴性。

进一步的，为了进一步提高与传动轴131连接的绞龙132，与导料管133之间的同轴度。在传动轴131的第二端设置有第三连接部1311和第一限位部1312；并且在绞龙132的第一端还设置有第四连接部1321和第二限位部1322。

将传动轴131和绞龙132通过第三连接部1311和第四连接部1321可拆卸的传动连接，以便于操作人员根据需要拆装绞龙132以进行相应的清洗或检修等工作；当第三连接部1311和第四连接部1321处于连接状态时，第一限位部1312和第二限位部1322在传动轴131的径向上相互抵持，以限制传动轴131和绞龙132沿其径向的偏差，保证传动轴131和绞龙132的同轴度。

由于传动轴131与导料管133同轴，且绞龙132与传动轴131同轴，因此绞龙132与导料管133之间也具有较高的同轴度。

进一步的，由于绞龙132的两端分别与传动轴和导料管133的出料端活动连接，且绞龙132与导料管133之间具有较高的同轴度；因此，当绞龙132高速转动时，绞龙132发生摆动的几率以及摆动幅度较小。因此，可以通过减小绞龙132与导料管133内壁之间的间隙，也能防止粉体漏出，进而避免在导料管133的出料端设置开关阀门而造成的粉尘大以及粉体污染的情况，进而提高匣钵20中的粉体充填质量。

以下结合附图分别对本示例提供的立式粉体充填机构10中的料仓组件11、动力组件12和下料螺旋组件13作进一步的详细描述。

料仓组件11用于储存粉体，使得粉体能够从料仓组件11流入下料螺旋组件13，进而使得粉体在动力组件12带动下料螺旋组件13旋转的作用下，流向匣钵20。料仓组件11包括料筒111，料筒111的底部和顶部分别设置有同轴的第一连接部1111和第二连接部1112。第一连接部1111和第二连接部1112分别用于连接传动轴131和导料管133，并为传动轴131和导料管133提供较高同轴度的连接位置。

本申请不限制料仓组件11的具体设置形式，相关人员可以在保证分别连接于第一连接部1111和第二连接部1112处的传动轴131和导料管133，能够具有较高同轴度的情况下，根据需要进行相应的调整。

在一些可能的实施方式中，请继续参阅图4，料筒111顶部的第一连接部1111为孔结构，使得传动轴131的第一端能够从该孔处与动力组件12的输出端传动连接。进一步的，由于传动轴131需要进行高速运转，为了便于传动轴131的转动，以及避免料筒111内的粉体从该通孔处漏出，还可以在该通孔处设置轴套。为了避免轴套在与孔结构的第一连接部1111连接过程中出现倾斜，还可以将该孔结构设置为阶梯孔，将轴套的外壁与该阶梯孔的内壁契合，进而限制轴套沿其径向的倾斜。进一步的，轴套与阶梯孔的连接处还可以设置有密封垫，保证料筒111的密封性。

在一些可能的实施方式中，为了便于导料管133与第二连接部1112的可拆卸连接，以及保证导料管133与传动轴131的同轴度，请继续参阅图3，第二连接部1112可以为支出于料筒111底部外壁的第二环状支耳结构，且沿料筒111径向的末端设置有环状凹槽。在连接导料管133时，可以在导料管133的端部设置具有凸块的连接部，以便于利用凸块与环状凹槽的嵌合限制导料管133沿径向的偏移。

或者，可以在第二连接部1112处设置环形的凸块，利用凸块与导料管133的端部处设置的凹槽的契合，限制导料管133沿径向的偏移。

或者，可以在第二环状支耳结构处沿料筒111的周向间隔设置多个凹槽，例如间隔设置三个或四个凹槽，可以利用导料管133端部处设置的多个凸块一一对应的嵌入相应的凹槽内。第二环状支耳结构的俯视图可参阅图5。

在一些可能的实施方式中，为了实现料筒111和导料管133通过第二连接部1112的可拆卸连接，还可以在第二连接部1112处设置相应的安装孔，例如直筒形的螺纹孔，或者接替形的螺纹孔。

在一种可能的实施方式中，为了便于料筒111内的相关构件的拆卸，例如为了方便绞龙132的拆卸，可以将料筒111设置为具有上下连接关系的第一料筒和第二料筒结构。第一料筒的顶部设置第一连接部1111，第二料筒的底部设置第二连接部1112。第一料筒和第二料筒的结构如图1～图4中所示，大致为漏斗形。

进一步的，为了便于第一料筒和第二料筒的拆装，以及保证第一料筒和第二料筒频繁拆装之后，第一连接部1111和第二连接部1112具有较高的同轴度，在一种可能的方式种，第一料筒和第二料筒可以通过凹凸契合的方式，来限制第一料筒和第二料筒沿其径向的偏移。

由于第一料筒和第二料筒具有上下连接的连接关系，因此，在第一料筒和第二料筒频繁的拆装过程以及使用过程中，第一料筒和第二料筒沿水平方向的接触面所受摩擦力较大，接触面容易磨损而不平整。若利用法兰以面面接触的方式连接，当法兰表面磨损后，连接后的第一料筒和第二料筒的轴线可能会发生偏移进而影响传动轴131和导料管133的同轴度。而本申请以凹凸嵌合的方式，凹槽与凸块嵌合抵持的方向与重力方向一致，所受的摩擦力较小，因此可以限制第一料筒和第二料筒沿其径向的偏移，保证相关构件的同轴度。

本申请不限制第一料筒和第二料筒如何以凹凸嵌合的方式限制其沿径向的偏移，相关人员可以根据需要进行相应的调整。在一种可能的实施方式中，第一料筒和第二料筒凹凸嵌合的方式，与第二连接部1112与导料管133的连接方式一致，以便于料筒111的整体机加工。第一料筒和第二料筒凹凸嵌合的连接方式如图6中的放大图所示。

在一些可能的实施方式中，料仓组件11还包括进料筒，以便于向料筒111内输送粉体。进一步的，还可以设置称重传感器，以便于调节进料筒向料筒111内输送的粉体重量。还可以在料筒111的顶部设置观察窗，以便于观察料筒111内的粉体或相应构件的情况。

动力组件12用于为下料螺旋组件13提供旋转动力。

本申请不限制动力组件的具体设置形式，相关人员可以根据需要进行相应的调整。

在一些可能的实施方式中，如图3所示，动力组件12包括电机和链板，链板通过链条与电机的动力输出部传动连接。利用链板的输出端121与传动轴131传动连接。

进一步的，为了便于动力组件同时为不同的构件提供动力，链板可以包括多个。多个链板分别与不同的构件传动连接，且多个链板可以一一对应的分别与多个电机连接。或者，一个电机具有多个输出端，多个输出端分别带动不同的链板转动。

进一步的，为了便于电机以及链板的设置，还可以将电机以及链板设置于箱体内。为了便于链板于不同构件的传动连接，箱体内还可以设置有相应的连接孔。

下料螺旋组件13用于带动粉体的流动，使得粉体通过下料螺旋组件13流入匣钵20内。请参阅图7，下料螺旋组件13包括传动轴131、绞龙132和导料管133。传动轴131用于带动绞龙132旋转，绞龙132旋转以带动粉体流动，导料管133用于限制粉体的流向以及避免粉体漏出。

在传动轴131的第二端设置有第三连接部1311和第一限位部1312；并且在绞龙132的第一端还设置有第四连接部1321和第二限位部1322。请参阅图8，第三连接部1311为螺柱结构，第四连接部1321为螺套结构。在绞龙132和传动轴131为连接状态时，第四连接部1321套设于第三连接部1311。

利用螺纹和螺套的套接，可以使得绞龙132能够随着传动轴131的转动而转动，且具有上下连接关系的绞龙132能够固定在传动轴131的第二端，防止绞龙132在转动过程中发生掉落。

示例中，请继续参阅图9，为了便于利用第一限位部1312和第二限位部1322，限制传动轴131和绞龙132沿径向的偏移(由于螺纹连接的精度较低，通过第三连接部1311和第四连接部1321螺纹连接的传动轴131和绞龙132，两者的轴线可能会出现偏差，难以保证同轴度)，保证传动轴131和绞龙132的同轴度，将第一限位部1312设置为柱状结构；柱状结构设置于螺柱结构的背离绞龙132的一端，且与螺柱结构同轴。并且，将第二限位部1322设置为环状结构；环状结构设置于螺套结构的末端，且与螺套结构同轴；其中，柱状结构具有沿其轴线贯穿于螺套的内壁的通孔，通孔的孔径不小于螺柱结构的外径。

当第三连接部1311和第四连接部1321处于连接状态时，螺柱结构位于环状结构和螺套结构的内部；且柱状结构中的台阶状的凸块，与环状结构中的台阶状的凹槽相互契合。

本申请不限制第三连接部1311、第四连接部1321、第一限位部1312和第二限位部1322的具体设置形式，相关人员可以根据需要进行相应的调整。

在一些可能的实施方式中，请参阅图9，第三连接部1311为螺套结构，第四连接部1321为螺柱结构。相应的，第一限位部1312为设置于螺套结构的末端的环状结构，第二限位部1322为设置于螺柱结构的背离绞龙132的一端的台阶环状支耳结构。

或者，请参阅图10，第三连接部1311为螺套结构，第四连接部1321为螺柱结构。第一限位部1312为设置于螺套结构的底端的盲孔结构，第二限位部1322为设置于螺柱结构末端，且沿螺柱结构轴向支出螺柱结构的圆柱。在连接传动轴131和绞龙132时，可以将圆柱插入盲孔内，然后通过螺纹和螺柱的配合固定绞龙132和传动轴131。

或者，第三连接部1311、第四连接部1321、第一限位部1312和第二限位部1322为旋转自锁结构。在第三连接部1311和第四连接部1321处分别设置相应的环形凹槽和环形凸块，利用环形凹槽和环形凸块的契合，限制传动轴131和绞龙132沿径向的偏移，以及限制传动轴131和绞龙132沿轴向的移动。

本申请不限制导料管133如何与第二连接部1112可拆卸地连接，在一些可能的实施方式中，导料管133与第二连接部1112以凹凸嵌合的方式连接。

示例性地，导料管133的进料端的外壁沿周向设置有第一环状支耳结构的连接部，并在第一环状支耳结构沿导料管133周向设置有环状的半凹槽结构。即，第一环状支耳的结构类似于两个上下叠层设置的圆环；两个圆环的内径相同，两个圆环的内壁用于套设在导料管133的进料端(两个圆环的内壁可以是与导料管133一体成型)；两个圆环的外径具有一定差值，以形成台阶状的第一环状支耳结构。在连接导料管133和第二连接部1112时，可以将第二连接部1112处的环状凸台嵌入环状的凹槽内，进而限制导料管133和第二连接部1112沿径向的偏移。进一步地，由于第二连接部1112和导料管133具有上下连接关系，为了便于料筒111和导料管133的可拆卸连接，可以在第二连接部1112处和第一环状凸块结构处设置对应的螺纹孔，以便于利用螺钉将导料管133连接于料筒111的下方。具体连接方式可以参阅图6中第一料筒和第二料筒的连接方式。

或者，在第一环状支耳结构沿导料管133的周向设置有环状的凸块，或者沿导料管133的周向间隔设置多根立柱，将环状的凸块或者间隔设置的多根立柱插入第二连接部1112处的相应凹槽内。

本申请不限制导料管133的具体设置形式，在一些可能的实施方式中，请继续参阅图7，导料管133包括第一管段1331和第二管段1332，其中第一管段1331处设置有真空孔1333。操作人员可以根据需要，例如当导料管133内的粉体流动性较大时，利用真空孔1333对第一管段1331内的粉体进行抽真空，降低粉体的流动性，进一步减小粉体漏出的几率。

第一管段1331和第二管段1332可以为一体式的整体结构，或者，在一种可能的实施方式中，第一管段1331和第二管段1332可拆卸的密封连接。

本申请不限制第一管段1331和第二管段1332如何可拆卸的密封连接。为了保证第一管段1331和第二管段1332，在频繁的拆装之后的同轴度，在一种可能的实施方式中，第一管段1331和第二管段1332以凹凸嵌合的方式连接，以限制第一管段1331和第二管段1332沿径向的偏移。本申请不限制第一管段1331和第二管段1332如何以凹凸嵌合的方式连接，在一种可能的实施方式中，第一管段1331和第二管段1332的连接方式，与第二连接部1112和导料管133进料端的连接方式相同，或者与第一料筒和第二料筒的连接方式相同。具体连接方式可参阅图5或图6。

本申请不限制绞龙132与导料管133内壁之间的间隙大小，相关人员可以根据粉体的流动性或粉体的粒径进相相应的调整。

在一些可能的实施方式中，为了便于利用立式粉体充填机构10用于微米级锂电正负极材料粉体或稀土材料粉体的充填，绞龙132与导料管133内壁之间的间隙大小不大于1.5mm，以防止该粉体的漏出。

示例性地，绞龙132与导料管133内壁之间的间隙包括但不限于为1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm或1.5mm中的一者或任意两者之间的范围。

本申请不限制绞龙132的第二端如何与导料管133的出料端转动连接，在一些可能的实施方式中，请继续参阅图7，可以在导料管133的出料端设置滑动轴承1334和轴套1335。滑动轴承1334的内壁与绞龙132的第二端转动连接，将滑动轴承1334的外壁与轴套1335的内壁连接；轴套1335的外壁间隔设置有多个支架，多个之间沿轴套1335的周向间隔设置，将多个支架的边缘与导料管133的内壁连接，以实现轴套1335的固定。

由于多个支架间隔设置，多个支架之间形成有粉体通过的间隙，以保证粉体能够在绞龙的作用下顺利地从多个支架之间的间隙流出。

或者，可以在导料管133的出料端设置一个环形镂空的固定件。固定件的中部设置有一个轴套，该轴套的底部为封闭结构。将绞龙132的第二端插入轴套内，绞龙132可以在轴套的沿轴向抵持和沿径向的限位作用下转动。

为了进一步提高立式粉体充填机构10的充填效果，在一些可能的实施方式中，还可以在立式粉体充填机构10处设置搅拌组件。可以将搅拌组件中的搅拌刀与传动轴131传动连接，通过传动轴131同时带动绞龙132和搅拌刀的转动。

或者，可以将传动轴131设置为双圈结构，即传动轴131包括轴承杆和套设在轴承杆之外的套筒，将轴承杆与绞龙132传动连接，将套筒与搅拌刀传动连接。利用相部配合的轴承杆和套筒，可以提高搅拌刀和绞龙132的同轴度。并且，利用相部配合的轴承杆和套筒，还可以分别将轴承杆和套筒与不同的电机或者同一个电机的不同输出端连接，以便于分别调节搅拌刀的绞龙132的转速。

本申请的示例还提供了一种装钵装置1。请继续参阅图1，装钵装置1包括立式粉体充填机构10和匣钵20。匣钵20的开口设置于导料管133的下方，用于承接从导料管133流出的粉体。

本申请不限制装钵装置1的具体设置形式，相关人员可以根据需要进行相应的调整。

在一种可能的实施方式中，装钵装置1还包括升降机构30。利用升降机构30带动匣钵20升降，以调节匣钵20内粉体与导料管133之间的距离。

在一些可能的实施方式中，在粉体的装钵过程中，可以利用升降机构30带动匣钵20上升，使得匣钵20内的粉体与导料管133之间的距离为30mm～40mm。

示例性地，匣钵20内的粉体与导料管133之间的距离包括但不限于为30mm、31mm、35mm、38mm或40mm中的一者或任意两者之间的范围。

在一种可能的实施方式中，升降机构30包括电机和丝杠，利用伺服电机带动滚珠丝杠运载匣钵20，使匣钵上升或下降。

在一些可能是实施方式种，粉体装钵装置1还包括机架，机架用于放置立式粉体充填机构10、匣钵20和升降机构30。进一步的，机架可以包括上下两个连接位置，用于将立式粉体充填机构10设置于匣钵20的上方，以便于导料管133种的粉体流入下方的匣钵20内。

为了进一步提高立式粉体充填机构10中绞龙132和导料管133之间的同轴度，本申请的示例还提供了一种立式粉体充填机构10的制备方法，包括料筒111的制备：

获得料筒预制件；对料筒预制件进行车削加工，同时在料筒的顶部和底部制备同轴的第一连接部和第二连接部；述第一连接部为孔结构，第二连接部为环状的台阶支耳结构。

本申请不限制料筒预制件的具体制备方法，在一些可能的实施方式中，料筒预制件的制备方法包括：

焊接获得第一料筒和第二料筒，并在第一料筒的底部和第二料筒的顶部分别加工一个支耳；在其中一个支耳处粗加工一个凹槽，在另一个支耳处粗加工一个凸块；将凸块嵌入凹槽内，使得第一料筒和第二料筒拼接在一起；然后对拼接后的第一料筒和第二料筒处的凹槽和凸块进行整体车削精加工，获得同轴的环形凹槽和环形凸块，以保证第一料筒和第二料筒频繁拆装后的同轴度。

在一些可能的实施方式中，立式粉体充填机构10的制备方法，还包括绞龙132的制备：

绞龙132可以通过车削加工一体成型。即利用车削加工直接车削出绞龙132的叶片和绞龙132的转动轴。直接利用车削加工一体成型制备绞龙132，可以保证绞龙132的圆柱度，提高叶片与转动轴的连接强度，减小叶片变形的几率。

或者，可以利用焊接的方式，在转动轴上进行叶片的焊接。但是以焊接的方式焊接叶片，叶片的圆柱度得不到保证。当绞龙132与导料管133内壁之间的间隙较小时，圆柱度较低的绞龙132，在高速转动过程中，可能会出现刮壁现象。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种立式粉体充填机构，其特征在于，包括：

料仓组件；所述料仓组件包括料筒，所述料筒的顶部和底部分别设置有同轴的第一连接部和第二连接部；

动力组件；所述动力组件的输出端设置于所述第一连接部；

下料螺旋组件；所述下料螺旋组件包括传动轴、绞龙和导料管；所述导料管的进料端与所述第二连接部可拆卸连接；所述传动轴的第一端与所述动力组件的输出端传动连接，所述传动轴的第二端设置有第三连接部和第一限位部；所述绞龙的第一端设置有第四连接部和第二限位部，所述绞龙的第二端与所述导料管的出料端转动连接；

其中，所述传动轴和所述绞龙通过所述第三连接部和所述第四连接部传动连接；所述第三连接部和所述第四连接部可拆卸地连接，且所述第三连接部和所述第四连接部处于连接状态时，所述第一限位部和所述第二限位部在所述传动轴的径向上相互抵持；所述绞龙与所述导料管的内壁之间的间隙不超过1.5mm。

2.根据权利要求1所述的立式粉体充填机构，其特征在于，所述第三连接部为螺柱结构，所述第四连接部为螺套结构，所述第四连接部与所述第三连接部螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的立式粉体充填机构，其特征在于，所述第一限位部为柱状结构，设置于所述螺柱结构的远离所述绞龙的一端，且与所述螺柱结构同轴；

所述第二限位部为环状结构，设置于所述螺套结构的末端，且与所述螺套结构同轴；所述环状结构具有沿其轴向的通孔，所述通孔的孔径不小于所述螺柱结构的外径；

当所述第三连接部和所述第四连接部处于连接状态时，所述螺柱结构位于所述环状结构和所述螺套结构的内部；且柱状结构中的台阶状的凸块，与所述环状结构中的台阶状的凹槽相互契合。

4.根据权利要求1～3任一项所述的立式粉体充填机构，其特征在于，所述导料管的进料端与所述第二连接部以凹凸嵌合的方式密封连接。

5.根据权利要求4所述的立式粉体充填机构，其特征在于，所述导料管的进料端设置有第一环状支耳，所述第一环状支耳沿所述导料管径向的末端设置有环状凸台；

所述第二连接部为设置于所述料筒的底部的第二环状支耳，所述第二环状支耳沿所述料筒径向的末端设置有环状凹槽；

所述料筒和所述导料管为连接状态时，所述环状凸台与所述环状凹槽相互契合。

6.根据权利要求1所述的立式粉体充填机构，其特征在于，所述导料管包括同轴的第一管段和第二管段；所述第一管段的第一端和所述第二管段的第一端可拆卸连接，所述第二管段的第二端与所述绞龙的第二端转动连接；

所述第一管段设置有真空孔；所述真空孔配备为对所述第一管段内的粉体抽真空。

7.根据权利要求6所述的立式粉体充填机构，其特征在于，所述第一管段和所述第二管段以凹凸嵌合的方式密封连接。

8.根据权利要求7所述的立式粉体充填机构，其特征在于，所述第一管段的第一端设置有第一连接耳，所述第一连接耳沿所述第一管段的周向间隔设置有至少三个第一凹槽；

所述第二管段的第一端设置有第二连接耳，所述第二连接耳沿所述第二管段的周向间隔设置有至少三个第一凸台；

所述第一管段和所述第二管段为连接状态时，所述第一凹槽与所述第一凸台一一对应地相互契合。

9.根据权利要求1所述的立式粉体充填机构，其特征在于，所述导料管的出料端设置有滑动轴承，和套设在所述滑动轴承外壁的轴套；所述绞龙的第二端与所述滑动轴承连接；

所述轴套的外壁设置有多个支架，所述多个支架沿所述轴套的周向间隔设置；所述多个支架的末端与所述导料管的内壁固定连接，且所述多个支架之间形成有粉体通过的间隙。

10.一种权利要求1～9任一项所述的立式粉体充填机构的制备方法，其特征在于，包括：

料仓组件的制备：

获得料筒预制件；对所述料筒预制件进行车削加工，同时在所述料筒的顶部和底部制备同轴的第一连接部和第二连接部；所述第一连接部为孔结构，所述第二连接部为环状的支耳结构。

11.根据权利要求10所述的立式粉体充填机构的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括下料螺旋组件的制备：

采用车削加工一体成型制得所述绞龙。

12.一种粉体装钵装置，其特征在于，包括：

权利要求1～9任意一项所述的立式粉体充填机构；或者，根据权利要求10或11所述的立式粉体充填机构的制备方法，制得的立式粉体充填机构；

匣钵；所述匣钵的开口设置于所述导料管的下方，用于承接从所述导料管流出的粉体。

13.根据权利要求12所述的粉体装钵装置，其特征在于，所述粉体装钵装置还包括升降机构；所述升降机构配备为驱动所述匣钵升降，以使所述匣钵中的所述粉体与所述导料管之间的距离为30mm-40mm。