CN115383126A - 耐高温镍基合金粉末制粉设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了耐高温镍基合金粉末制粉设备，包括粉碎仓，所述粉碎仓的顶部焊接有降温仓，降温仓的顶部焊接有收集仓，收集仓的右侧焊接有雾化仓。本发明中通过将高压气体通过喷头吹向引流管的底端，从而让液态的金属雾化形成颗粒，颗粒在下落到粉碎仓的过程中，降温仓内部中冷却剂将颗粒传递到长颈漏斗上的热量吸收，而吸收热量后的冷却剂将会被水泵通过进水管吸收，在经过制冷机的降温制冷后，冷却剂将再通过出水管输送到降温仓的内腔顶部位置，进而再次为长颈漏斗中的颗粒进行降温，转轴外圈上的五组粉碎刀片高速转动，进而让粉碎刀片将掉落到粉碎仓内腔中的金属颗粒进行粉碎处理，从而保证颗粒能够变为粉末状态。
Description
技术领域
本发明涉及气雾化制粉技术领域，具体涉及耐高温镍基合金粉末制粉设备。
背景技术
高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在 600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料，具有良好的抗氧化性、耐腐蚀性能、疲劳性能、断裂韧性、塑性等综合性能。高温合金为单一奥氏体基体组织，具有良好的表面稳定性和使用可靠性，故在国外称为超合金。基于这些优点，高温合金被用于制作航空发动机、航天发动机、工业燃气轮机等的高温部件。在航空、航天、能源、交通运输、石油化工、矿山、建材等领域得到广泛的应用。国外某些先进型号发动机中高温合金用量达发动机重量的40-60%，高温合金已成为衡量一个国家航空水平的主要标志之一。
近年来，随着增材制造技术的快速发展，高温合金的应用又开辟了新的途径。增材制造技术又称3D打印技术，是近年来发展比较热的新兴战略行业。由于增材制造技术具有近净成型特点，受到工业强国的高度重视，金属增材制造是按照数值化模型，通过连续堆积方式，实现从金属原料到复杂结构金属制品的无模具、快速、近净成形，金属增材制造技术能够生产出传统方法难以制备出的形状复杂、孔隙结构复杂的合金构件，这对于铝合金的应用和技术难题的突破具有重要意义。
气雾化法是以快速运动的流体（高能气体）冲击将金属或合金液体破碎为细小液滴，继之冷凝为固体粉末的粉末制取方法，气雾化技术制备的粉末粒度细小、球形度高、氧含量低，目前已经成为生产高性能球形金属及合金粉末的主要方法，但是现有雾化制粉的方式存在合金液体破碎为细小液滴后冷凝速度较慢，以及合金粉末的粉末程度不够，而为解决以上的问题，现提出耐高温镍基合金粉末制粉设备。
发明内容
本发明的目的是提供耐高温镍基合金粉末制粉设备，以解决技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：耐高温镍基合金粉末制粉设备，包括粉碎仓，所述粉碎仓的顶部焊接有降温仓，降温仓的顶部焊接有收集仓，收集仓的右侧焊接有雾化仓，雾化仓的顶部焊接有熔炼仓，熔炼仓的内部设置有熔炼炉，熔炼炉的外圈设置有供加热的高频加热线圈，且熔炼炉的底部开口处焊接有延伸至雾化仓内部的引流管，雾化仓的右侧设置有高压气泵，且高压气泵的输出端焊接有喷头，收集仓的底部开口处焊接有贯穿并延伸至粉碎仓内部的长颈漏斗，且降温仓的右侧侧壁上通过螺栓分别安装有制冷机和水泵，且制冷机的进水端套接有连接管，连接管的另一端与制冷机的出水端套接，且水泵的进水端套设有贯穿到降温仓内腔底部的进水管，制冷机的出水端套设有贯穿到降温仓内腔顶部右侧的出水管，且粉碎仓的右侧侧壁上焊接有安装座，安装座的正面通过螺钉固定安装有电机，电机的输出端通过联轴器固定连接有传动轴，且粉碎仓的左侧内壁上转动连接有延伸至粉碎仓右侧的转轴，转轴位于粉碎仓外部的一端焊接有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，且转轴位于粉碎仓内部的外圈焊接有五组粉碎刀片。
作为本发明一种优选的方案，所述熔炼仓的内腔中焊接有三根呈环形阵列排布的支撑杆，支撑杆相互靠近的一端与熔炼炉的外圈焊接，且熔炼仓的外圈表面刷涂有隔热作用的隔热涂层。
作为本发明一种优选的方案，所述引流管的位于雾化仓内腔中的一端与喷头远离高压气泵的一端呈垂直状态，且雾化仓的右侧开口处填充有密封作用的密封块，且密封块的内部开设有供喷头贯穿的圆孔。
作为本发明一种优选的方案，所述降温仓的内腔中设置有冷却剂，且粉碎仓和降温仓的连接处开设有供长颈漏斗贯穿的通孔，通孔的内圈与长颈漏斗的外圈之间设置有密封圈。
作为本发明一种优选的方案，五组所述粉碎刀片为等距离排列，且粉碎仓的底部套设有供粉末出料的出料管。
作为本发明一种优选的方案，所述降温仓的左侧顶部和右侧底部分别开设有供出水管和进水管贯穿的通孔。
作为本发明一种优选的方案，所述制冷机、水泵、高频加热线圈和高压气泵均通过电线与外界电源固定连接，且制冷机、水泵、高频加热线圈和高压气泵通过导线与PLC控制终端连接。
作为本发明一种优选的方案，所述粉碎仓的右侧侧壁上焊接有齿轮箱，且传动轴和转轴相互靠近的一端均贯穿到齿轮箱的内腔中。
在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
①、将高频加热线圈接通电源让熔炼炉内部中的金属融化并沿着引流管流淌，在液态金属流淌到引流管的底端时，启动的高压气泵将高压气体通过喷头吹向引流管的底端，从而让液态的金属雾化形成颗粒，在高压的气体的作用下金属颗粒将喷向收集仓的内腔中。
②、颗粒掉落到长颈漏斗中，而在长颈漏斗的引导下掉落到粉碎仓中，而在下落到粉碎仓的过程中，降温仓内部中冷却剂将颗粒传递到长颈漏斗上的热量吸收，而吸收热量后的冷却剂将会被水泵通过进水管吸收，而即借助连接管冷却剂被泵向制冷机中，在经过制冷机的降温制冷后，冷却剂将再通过出水管输送到降温仓的内腔顶部位置，进而再次为长颈漏斗中的颗粒进行降温。
③、在颗粒进一步掉落到粉碎仓的内腔中后，电机的输出端将通过传动轴转动齿轮箱内部中的第一锥齿轮，且与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮将受到第一锥齿轮的牵引而转动转轴，从而让转轴外圈上的五组粉碎刀片高速转动，进而让粉碎刀片将掉落到粉碎仓内腔中的金属颗粒进行粉碎处理，从而保证颗粒能够变为粉末状态。
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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提出的耐高温镍基合金粉末制粉设备的剖视结构示意图；
图2为本发明提出的耐高温镍基合金粉末制粉设备的立体结构示意图；
图3为本发明提出的耐高温镍基合金粉末制粉设备中图1的A部分局部放大结构示意图；
图4为本发明提出的耐高温镍基合金粉末制粉设备图1的B部分局部放大结构示意图；
图5为本发明提出的耐高温镍基合金粉末制粉设备图1的C部分局部放大结构示意图。
附图标记说明：
1、粉碎仓；2、降温仓；3、收集仓；4、熔炼仓；5、雾化仓；6、高压气泵；7、密封块；8、喷头；9、出料管；10、粉碎刀片；11、长颈漏斗；12、支撑杆；13、熔炼炉；14、隔热涂层；15、引流管；16、高频加热线圈；17、安装座；18、电机；19、传动轴；20、齿轮箱；21、第一锥齿轮；22、第二锥齿轮；23、转轴；24、出水管；25、制冷机；26、连接管；27、水泵；28、进水管。
具体实施方式
为了对本发明的技术方案和实现方式做出更清楚地解释和说明，以下介绍实现本发明技术方案的几个优选的具体实施例。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在......之上”、“在......上方”、“在......上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在......上方”可以包括“在......上方”和“在......下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
参照说明书附图1至附图5，耐高温镍基合金粉末制粉设备：
包括粉碎仓1，粉碎仓1的顶部焊接有降温仓2，降温仓2的顶部焊接有收集仓3，收集仓3的右侧焊接有雾化仓5，雾化仓5的顶部焊接有熔炼仓4，熔炼仓4的内部设置有熔炼炉13，熔炼炉13的外圈设置有供加热的高频加热线圈16，且熔炼炉13的底部开口处焊接有延伸至雾化仓5内部的引流管15，雾化仓5的右侧设置有高压气泵6，且高压气泵6的输出端焊接有喷头8，收集仓3的底部开口处焊接有贯穿并延伸至粉碎仓1内部的长颈漏斗11，在收集仓3内腔中的颗粒将会掉落到长颈漏斗11中，进而在长颈漏斗11的引导下掉落到粉碎仓1中，且降温仓2的右侧侧壁上通过螺栓分别安装有制冷机25和水泵27，降温仓2内部中冷却剂将颗粒传递到长颈漏斗11上的热量吸收，而吸收热量后的冷却剂将会被水泵27通过进水管28吸收，而即借助连接管26冷却剂被泵向制冷机25中，在经过制冷机25的降温制冷后，冷却剂将再通过出水管24输送到降温仓2的内腔顶部位置，进而再次为长颈漏斗11中的颗粒进行降温，且制冷机25的进水端套接有连接管26，连接管26的另一端与制冷机25的出水端套接，且水泵27的进水端套设有贯穿到降温仓2内腔底部的进水管28，制冷机25的出水端套设有贯穿到降温仓2内腔顶部右侧的出水管24，且粉碎仓1的右侧侧壁上焊接有安装座17，安装座17的正面通过螺钉固定安装有电机18，电机18的输出端通过联轴器固定连接有传动轴19，且粉碎仓1的左侧内壁上转动连接有延伸至粉碎仓1右侧的转轴23，转轴23位于粉碎仓1外部的一端焊接有与第一锥齿轮21啮合的第二锥齿轮22，且转轴23位于粉碎仓1内部的外圈焊接有五组粉碎刀片10。
实施例二
基于实施例一的基础上，参照说明书附图1至附图5，耐高温镍基合金粉末制粉设备：
熔炼仓4的内腔中焊接有三根呈环形阵列排布的支撑杆12，支撑杆12相互靠近的一端与熔炼炉13的外圈焊接，且熔炼仓4的外圈表面刷涂有隔热作用的隔热涂层14，引流管15的位于雾化仓5内腔中的一端与喷头8远离高压气泵6的一端呈垂直状态，且雾化仓5的右侧开口处填充有密封作用的密封块7，且密封块7的内部开设有供喷头8贯穿的圆孔，降温仓2的内腔中设置有冷却剂，且粉碎仓1和降温仓2的连接处开设有供长颈漏斗11贯穿的通孔，通孔的内圈与长颈漏斗11的外圈之间设置有密封圈，五组粉碎刀片10为等距离排列，且粉碎仓1的底部套设有供粉末出料的出料管9，降温仓2的左侧顶部和右侧底部分别开设有供出水管24和进水管28贯穿的通孔，制冷机25、水泵27、高频加热线圈16和高压气泵6均通过电线与外界电源固定连接，且制冷机25、水泵27、高频加热线圈16和高压气泵6通过导线与PLC控制终端连接。粉碎仓1的右侧侧壁上焊接有齿轮箱20，且传动轴19和转轴23相互靠近的一端均贯穿到齿轮箱20的内腔中。
参照说明书附图1至附图5，本发明工作原理：
首先将金属放入到熔炼仓4内部中的熔炼炉13中，并将高频加热线圈16接通电源让熔炼炉13内部中的金属融化并沿着引流管15流淌，在液态金属流淌到引流管15的底端时，启动的高压气泵6将高压气体通过喷头8吹向引流管15的底端，从而让液态的金属雾化形成颗粒，在高压的气体的作用下金属颗粒将喷向收集仓3的内腔中；
在收集仓3内腔中的颗粒将会掉落到长颈漏斗11中，进而在长颈漏斗11的引导下掉落到粉碎仓1中，而在下落到粉碎仓1的过程中，降温仓2内部中冷却剂将颗粒传递到长颈漏斗11上的热量吸收，而吸收热量后的冷却剂将会被水泵27通过进水管28吸收，而即借助连接管26冷却剂被泵向制冷机25中，在经过制冷机25的降温制冷后，冷却剂将再通过出水管24输送到降温仓2的内腔顶部位置，进而再次为长颈漏斗11中的颗粒进行降温；
在颗粒掉落到粉碎仓1的内腔中后，电机18的输出端将通过传动轴19转动齿轮箱20内部中的第一锥齿轮21，且与第一锥齿轮21啮合的第二锥齿轮22将受到第一锥齿轮21的牵引而转动转轴23，从而让转轴23外圈上的五组粉碎刀片10高速转动，进而让粉碎刀片10将掉落到粉碎仓1内腔中的金属颗粒进行粉碎处理，从而保证颗粒能够变为粉末状态。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (9)
1.耐高温镍基合金粉末制粉设备，包括粉碎仓（1），其特征在于：所述粉碎仓（1）的顶部焊接有降温仓（2），降温仓（2）的顶部焊接有收集仓（3），收集仓（3）的右侧焊接有雾化仓（5），雾化仓（5）的顶部焊接有熔炼仓（4），熔炼仓（4）的内部设置有熔炼炉（13），熔炼炉（13）的外圈设置有供加热的高频加热线圈（16），且熔炼炉（13）的底部开口处焊接有延伸至雾化仓（5）内部的引流管（15），雾化仓（5）的右侧设置有高压气泵（6），且高压气泵（6）的输出端焊接有喷头（8），收集仓（3）的底部开口处焊接有贯穿并延伸至粉碎仓（1）内部的长颈漏斗（11），且降温仓（2）的右侧侧壁上通过螺栓分别安装有制冷机（25）和水泵（27），且制冷机（25）的进水端套接有连接管（26），连接管（26）的另一端与制冷机（25）的出水端套接，且水泵（27）的进水端套设有贯穿到降温仓（2）内腔底部的进水管（28），制冷机（25）的出水端套设有贯穿到降温仓（2）内腔顶部右侧的出水管（24），且粉碎仓（1）的右侧侧壁上焊接有安装座（17），安装座（17）的正面通过螺钉固定安装有电机（18），电机（18）的输出端通过联轴器固定连接有传动轴（19），且粉碎仓（1）的左侧内壁上转动连接有延伸至粉碎仓（1）右侧的转轴（23），转轴（23）位于粉碎仓（1）外部的一端焊接有与第一锥齿轮（21）啮合的第二锥齿轮（22），且转轴（23）位于粉碎仓（1）内部的外圈焊接有五组粉碎刀片（10）。
2.根据权利要求1所述的耐高温镍基合金粉末制粉设备，其特征在于：所述熔炼仓（4）的内腔中焊接有三根呈环形阵列排布的支撑杆（12），支撑杆（12）相互靠近的一端与熔炼炉（13）的外圈焊接，且熔炼仓（4）的外圈表面刷涂有隔热作用的隔热涂层（14）。
3.根据权利要求1所述的耐高温镍基合金粉末制粉设备，其特征在于：所述引流管（15）的位于雾化仓（5）内腔中的一端与喷头（8）远离高压气泵（6）的一端呈垂直状态，且雾化仓（5）的右侧开口处填充有密封作用的密封块（7），且密封块（7）的内部开设有供喷头（8）贯穿的圆孔。
4.根据权利要求1所述的耐高温镍基合金粉末制粉设备，其特征在于：所述降温仓（2）的内腔中设置有冷却剂，且粉碎仓（1）和降温仓（2）的连接处开设有供长颈漏斗（11）贯穿的通孔，通孔的内圈与长颈漏斗（11）的外圈之间设置有密封圈。
5.根据权利要求1所述的耐高温镍基合金粉末制粉设备，其特征在于：五组所述粉碎刀片（10）为等距离排列，且粉碎仓（1）的底部套设有供粉末出料的出料管（9）。
6.根据权利要求1所述的耐高温镍基合金粉末制粉设备，其特征在于：所述降温仓（2）的左侧顶部和右侧底部分别开设有供出水管（24）和进水管（28）贯穿的通孔。
7.根据权利要求1所述的耐高温镍基合金粉末制粉设备，其特征在于：所述制冷机（25）、水泵（27）、高频加热线圈（16）和高压气泵（6）均通过电线与外界电源固定连接，且制冷机（25）、水泵（27）、高频加热线圈（16）和高压气泵（6）通过导线与PLC控制终端连接。
8.根据权利要求1所述的耐高温镍基合金粉末制粉设备，其特征在于：所述粉碎仓（1）的右侧侧壁上焊接有齿轮箱（20），且传动轴（19）和转轴（23）相互靠近的一端均贯穿到齿轮箱（20）的内腔中。
9.根据权利要求1-8任一项所述的耐高温镍基合金粉末制粉设备，其特征在于：其制备流程如下：
①将金属放入到熔炼仓（4）内部中的熔炼炉（13）中，并将高频加热线圈（16）接通电源让熔炼炉（13）内部中的金属融化并沿着引流管（15）流淌，在液态金属流淌到引流管（15）的底端时，启动的高压气泵（6）将高压气体通过喷头（8）吹向引流管（15）的底端，从而让液态的金属雾化形成颗粒，在高压的气体的作用下金属颗粒将喷向收集仓（3）的内腔中；
②在收集仓（3）内腔中的颗粒将会掉落到长颈漏斗（11）中，进而在长颈漏斗（11）的引导下掉落到粉碎仓（1）中，而在下落到粉碎仓（1）的过程中，降温仓（2）内部中冷却剂将颗粒传递到长颈漏斗（11）上的热量吸收，而吸收热量后的冷却剂将会被水泵（27）通过进水管（28）吸收，而即借助连接管（26）冷却剂被泵向制冷机（25）中，在经过制冷机（25）的降温制冷后，冷却剂将再通过出水管（24）输送到降温仓（2）的内腔顶部位置，进而再次为长颈漏斗（11）中的颗粒进行降温；
③在颗粒掉落到粉碎仓（1）的内腔中后，电机（18）的输出端将通过传动轴（19）转动齿轮箱（20）内部中的第一锥齿轮（21），且与第一锥齿轮（21）啮合的第二锥齿轮（22）将受到第一锥齿轮（21）的牵引而转动转轴（23），从而让转轴（23）外圈上的五组粉碎刀片（10）高速转动，进而让粉碎刀片（10）将掉落到粉碎仓（1）内腔中的金属颗粒进行粉碎处理，从而保证颗粒能够变为粉末状态。
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