CN117225828A - 单向排气自清洁结构及金属粉末加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于金属粉末加工设备领域，涉及单向排气自清洁结构及金属粉末加工系统，其中自清洁结构包括固定在粉末加工设备容器顶端的焊接法兰、安装在焊接法兰与三通法兰之间的下转接件、安装在三通法兰上端口的上转接件、驱动机构、配气集尘盘；下转接件上设有通孔，底面设有锥型内凹槽，驱动机构的驱动杆穿过上转接件后伸入三通法兰内，用于驱动配气集尘盘靠近或远离下转接件的锥型内凹槽，使清洗通道与排气通道自由切换，从而实现重度污染区自清洗和单向排气功能的切换，保证粉末加工过程中可以随时对重度污染区进行清洗，同时配气集尘盘还可以接挡重度污染区脱落的小粉尘疙瘩，避免混入正在加工的物料内。

Description

单向排气自清洁结构及金属粉末加工系统

技术领域

本发明属于金属粉末加工设备领域，涉及一种安装在加工设备上的单向排气自清洁结构及安装单向排气自清洁结构的金属粉末加工系统。

背景技术

金属粉末加工包括物料搅拌、干燥、流化等过程，加工时所产生的细粉末会粘附在加工容器的内侧壁，且越靠近出气口的位置细粉聚积越严重。为避免细粉对物料产生影响，加工容器在排料完成后会进行气体清洗工作，但由于出气口位置细粉聚积严重，即便采用气体清洗也无法将其彻底清洗干净，因此在加工若干次后，需要进行液体清洗，方能保证加工容器出气口的粉尘被彻底清理。此种方式操作繁琐，且只能在排料完成后进行清洗，若金属粉末加工期间内重度污染区（出气口处）聚集的小粉尘疙瘩脱落并混入正在加工的物料内，则会导致整批物料报废。因此，急需研发设计一种新的技术方案，以解决现有加工容器重度污染区（出气口处）粉尘聚集严重难清洗的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种单向排气自清洁结构，该结构安装在现有粉末加工设备的容器的顶端，可以充当出气口与管路连接，通过控制结构上配气集尘盘的动作可以实现重度污染区自清洗和单向排气功能的切换，保证粉末加工过程中可以随时对重度污染区进行清洗，同时配气集尘盘还可以接挡重度污染区脱落的小粉尘疙瘩，避免混入正在加工的物料内，该结构的使用既可以保证加工物料的质量，同时还可以省去后续液体清洗环节，简化清洗步骤。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种单向排气自清洁结构，包括焊接法兰、下转接件、三通法兰、上转接件、驱动机构、配气集尘盘；其中，所述焊接法兰固定在粉末加工设备的容器的顶端，与容器内部连通；所述下转接件安装在焊接法兰与三通法兰之间，下转接件上加工有与容器内部和三通法兰内部连通的通孔，下转接件包括用于盖在焊接法兰上与焊接法兰固连的盖板、设置在盖板顶面的上连接部、设置在盖板底面的下连接部，所述上连接部用于与三通法兰的下端口连接，所述下连接部装配在焊接法兰的通孔内，与焊接法兰过盈配合或零间隙配合，下连接部的底面加工有口径逐渐变小的锥型内凹槽，所述锥型内凹槽与下转接件的通孔连通；所述三通法兰的上端口与上转接件固连，三通法兰的侧端口用于与排气管路上的法兰连接；所述驱动机构固定在上转接件上，驱动机构的驱动杆穿过上转接件后伸入三通法兰内；所述配气集尘盘设置在容器内部，由驱动机构的驱动杆驱动配气集尘盘进行伸缩动作，配气集尘盘包括接挡板、设置在接挡板中心处的锥型配气接头，所述接挡板覆盖下转接件底部的锥型内凹槽，所述锥型配气接头伸入下转接件的通孔内与驱动杆固连，配气集尘盘靠近下转接件的锥型内凹槽时，与下转接件的锥型内凹槽和通孔配合形成清洗通道，配气集尘盘远离下转接件的锥型内凹槽时，与下转接件的锥型内凹槽和通孔配合形成排气通道。

作为本发明的优选，所述上转接件包括安装板、靠近安装板中心处且设置在安装板底面的安装套，所述安装板盖在三通法兰的上端口，与三通法兰的上端口固连，安装板的顶面加工有安装槽；所述安装套内安装四氟密封套，所述四氟密封套的安装孔与安装槽连通，驱动机构设置在安装槽内，驱动杆穿过四氟密封套的安装孔与四氟密封套密封连接后伸入三通法兰内部，且端部与配气集尘盘的锥型配气接头固连。

作为本发明的优选，所述驱动机构为气缸、液压油缸或电动推杆。

作为本发明的优选，所述盖板与焊接法兰之间设有第一O型密封圈；所述上连接部与三通法兰的下端口之间设有第二O型密封圈；所述上转接件与三通法兰的上端口之间设有第三O型密封圈。

作为本发明的优选，所述盖板与焊接法兰通过螺栓连接固定，所述上连接部与三通法兰的下端口通过螺栓连接固定，所述上转接件与三通法兰的上端口通过螺栓连接固定。

作为本发明的优选，所述下转接件、上转接件、配气集尘盘均为一体式结构。

作为本发明的进一步优选，所述焊接法兰的顶面加工有一圈第一密封圈安装槽，第一O型密封圈安装在第一密封圈安装槽内；所述上连接部的顶面加工有一圈第二密封圈安装槽，第二O型密封圈安装在第二密封圈安装槽内，所述上转接件的底面加工有一圈第三密封圈安装槽，第三O型密封圈安装在第三密封圈安装槽内。

本发明还提供一种金属粉末加工系统，该系统包括加工容器、上述单向排气自清洁结构、排气管路；其中，所述加工容器用于装载金属粉末并对金属粉末进行加工，加工容器的顶部设有加料口、单向排气自清洁结构；所述排气管路与单向排气自清洁结构连通，用于排气。

作为本发明的优选，所述加工容器为混料搅拌容器、干燥容器或流化容器。

作为本发明的进一步优选，所述加工容器内的气体直接排到加工容器的外部，或经循环系统再次通入加工容器内。

本发明的优点和有益效果：

（1）本发明提供的单向排气自清洁结构整体结构简单、小巧，与排气管路连接方便，其可以直接安装在现有粉末加工设备的容器的顶端充当出气口使用。

（2）本发明提供的单向排气自清洁结构通过控制配气集尘盘的动作可以实现重度污染区自清洗和单向排气功能的切换，保证粉末加工过程中可以随时对重度污染区进行清洗，同时配气集尘盘还可以接挡重度污染区脱落的小粉尘疙瘩，避免混入正在加工的物料内，该结构的使用既可以保证加工物料的质量，同时还可以省去后续液体清洗环节，简化清洗步骤。

（3）本发明提供的单向排气自清洁结构中下转接件、上转接件与配气集尘盘均为自行设计的全新结构，通过对下转接件、配气集尘盘结构的特殊设计，可以使配气集尘盘靠近下转接件的锥型内凹槽时，与下转接件的锥型内凹槽和通孔配合形成清洗通道，配气集尘盘远离下转接件的锥型内凹槽时，与下转接件的锥型内凹槽和通孔配合形成排气通道；当容器内的惰性气体经过排气通道时会直接进入三通法兰内，之后从排气管路排出；当容器内的惰性气体经过清洗通道时会瞬间变成高压喷射气体，高压喷射气体对清洗通道和三通法兰通道冲刷，从而实现对重度污染区的清洗；此外，上转接件的特殊设计既可以保证气缸与配气集尘盘的安装，同时还可以避免结构内部窝藏粉尘，保证清洗彻底。

（4）本发明提供的金属粉末加工系统安装单向排气自清洁结构后，在金属粉末加工过程中可以利用加工时加工容器内通入的惰性气体或加工时粉末自身产生的气体对重度污染区（出气口处）进行清洗，可以避免重度污染区内粉尘聚积，且因重度污染区可以及时被清理，因此重度污染区内不会再形成小粉尘疙瘩，后续也无需再进行液体清洗，简化清洗环节，省时省力，降低金属粉末加工成本。

（5）本发明提供的单向排气自清洁结构可以安装在粉末搅拌容器、粉末干燥容器或粉末流化容器上，使用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；在附图中：

图1为本发明实施例1中单向排气自清洁结构的主视图；

图2为本发明实施例1中单向排气自清洁结构的侧视图；

图3为本发明实施例1中单向排气自清洁结构使用状态参考图；

图4为本发明图2中A-A的剖面图；

图5为本发明实施例1中单向排气自清洁结构安装在容器上的结构示意图；

图6为本发明图5的局部放大图；

图7为本发明实施例2中金属粉末加工系统的示意图；

图8为本发明实施例2中干燥容器的示意图；

图9为本发明实施例2中流化容器的示意图。

附图标记：焊接法兰1、下转接件2、三通法兰3、上转接件4、驱动机构5、配气集尘盘6、容器7、第一O型密封圈8、第二O型密封圈9、第三O型密封圈10、四氟密封套11、盖板21、上连接部22、下连接部23、安装板41、安装套42、驱动杆51、接挡板61、锥型配气接头62、通孔a、锥型内凹槽b、安装槽c、加工容器A、出气口B、排气管路C、过滤器D、侧喷嘴E、底喷嘴F、夹层G、微孔板H、进气口I。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

如图1至图6所示，本实施例提供的一种单向排气自清洁结构，包括焊接法兰1、下转接件2、三通法兰3、上转接件4、驱动机构5、配气集尘盘6；其中，所述焊接法兰1固定在粉末加工设备的容器7的顶端，与容器7内部连通；所述下转接件2安装在焊接法兰1与三通法兰3之间，下转接件2上加工有与容器7内部和三通法兰3内部连通的通孔a，下转接件2包括用于盖在焊接法兰1上与焊接法兰固连的盖板21、设置在盖板顶面的上连接部22、设置在盖板底面的下连接部23，所述上连接部22用于与三通法兰3的下端口连接，所述下连接部23装配在焊接法兰1的通孔内，与焊接法兰1过盈配合或零间隙配合，下连接部23的底面加工有口径逐渐变小的锥型内凹槽b，所述锥型内凹槽b与下转接件的通孔a连通；所述三通法兰3的上端口与上转接件4固连，三通法兰3的侧端口用于与排气管路上的法兰连接；所述驱动机构5固定在上转接件4上，驱动机构5的驱动杆51穿过上转接件4后伸入三通法兰3内；所述配气集尘盘6设置在容器7内部，由驱动机构5的驱动杆51驱动配气集尘盘6进行伸缩动作，配气集尘盘6包括接挡板61、设置在接挡板中心处的锥型配气接头62，所述接挡板61覆盖下转接件2底部的锥型内凹槽b，所述锥型配气接头62伸入下转接件的通孔a内与驱动杆61固连，配气集尘盘6靠近下转接件的锥型内凹槽b时，与下转接件的锥型内凹槽b和通孔a配合形成清洗通道，配气集尘盘6远离下转接件的锥型内凹b孔时，与下转接件的锥型内凹孔和通孔配合形成排气通道。

进一步，本实施例中，所述粉末加工设备的容器7可以为金属粉末加工设备的容器，也可以为其他粉末加工设备的容器。本发明对粉末加工设备不做限定，凡存在加工容器出气口处粉尘聚集严重的任何一种粉末加工设备均可安装本发明提供的单向排气自清洁结构，以解决出气口处粉尘聚集严重难清洗的技术问题。

进一步，本实施例中，所述驱动机构5可以为气缸，也可以为电动推杆或液压油缸。本发明图1至6中选择气缸作为驱动机构来驱动配气集尘盘6进行动作；当然，这仅用于举例说明。本发明对驱动机构5的具体结构不做任何限定，本领域技术人员可采用任何一款能够实现推拉或伸缩动作的驱动机构。

进一步，如图3、图4所示，为保证单向排气自清洁结构的密封性，本实施例中，所述盖板21与焊接法兰1之间设有第一O型密封圈8，通过第一O型密封圈8实现焊接法兰1与下转接件2之间的密封；所述上连接部22与三通法兰3的下端口之间设有第二O型密封圈9，通过第二O型密封圈9实现下转接件2与三通法兰3之间的密封；所述上转接件4与三通法兰3的上端口之间设有第三O型密封圈10，通过第三O型密封圈10实现上转接件4与三通法兰3之间的密封。

具体的，所述焊接法兰1的顶面加工有一圈第一密封圈安装槽（未标记），第一O型密封圈8安装在第一密封圈安装槽内；所述上连接部22的顶面加工有一圈第二密封圈安装槽（未标记），第二O型密封圈9安装在第二密封圈安装槽内，所述上转接件4的底面加工有一圈第三密封圈安装槽（未标记），第三O型密封圈10安装在第三密封圈安装槽内。

进一步，如图4所示，本实施例中，所述上转接件4包括安装板41、靠近安装板中心处且设置在安装板底面的安装套42，所述安装板41盖在三通法兰3的上端口，与三通法兰的上端口固连，安装板41的顶面加工有安装槽c；所述安装套42内安装四氟密封套11，所述四氟密封套11的安装孔（未标记）与安装槽c连通，驱动机构5设置在安装槽c内，驱动杆51穿过四氟密封套11的安装孔与四氟密封套11密封连接后伸入三通法兰3内部，端部与配气集尘盘的锥型配气接头62固连。

进一步，如图1至图4所示，本实施例中，所述盖板21与焊接法兰1通过螺栓连接固定，所述上连接部22与三通法兰3的下端口通过螺栓连接固定，所述上转接件4与三通法兰3的上端口通过螺栓连接固定，此种方式安装拆卸方便。

进一步，如图1至图4所示，本实施例中，所述下转接件2、上转接件4、配气集尘盘6均为一体式结构，优选一体式金属结构；当然，也可以采用其他非金属材质的一体式结构；本发明对上述三个部件的材质不做任何限定。

实施例2

如图7所示，本实施例提供一种金属粉末加工系统，该系统包括加工容器A、出气口B、排气管路C、过滤器D；其中，所述加工容器A用于装载金属粉末并对金属粉末进行加工，加工容器A的顶部设有加料口（未标记）、出气口B；所述出气口B采用实施例1所述的单向排气自清洁结构，单向排气自清洁结构的焊接法兰固定在加工容器A的顶端，与加工容器A内部连通，三通法兰的侧端口与排气管路C上的法兰密封连接；所述过滤器D与排气管路C的另一端连接，用于对含粉末的气体进行过滤。

进一步，本实施例中，所述加工容器A为混料搅拌容器，所述混料搅拌容器内安装螺旋提升式搅拌机构，混料搅拌容器的侧壁设有喷嘴，所述喷嘴包括侧喷嘴E、底喷嘴F，所述侧喷嘴E靠近螺旋提升式搅拌机构的提升叶片的顶端，所述底喷嘴F靠近螺旋提升式搅拌机构的搅拌主轴的末端，侧喷嘴E内通入压力为60Kpa的惰性气体，底喷嘴F内通入压力为0.3Mpa的惰性气体，侧喷嘴E和底喷嘴F均喷出斜向下的气流。

更进一步，本实施例中，经过滤器D过滤后排出的惰性气体经循环系统后通入到与侧喷嘴E进气口连通的管路内进行气体循环利用。关于如何将所述过滤器过滤后排出的惰性气体通入到与侧喷嘴进气口连通的管路内可以参照中国专利CN 219441464 U记载的连接方式，鉴于其是现有技术，因此本发明不在赘述。

上述金属粉末加工系统在混料搅拌过程中，可以利用喷嘴内通入的惰性气体对重度污染区（出气口处）进行清洗；正常情况下，驱动机构（气缸）动作，使配气集尘盘远离下转接件的锥型内凹槽，此时配气集尘盘与下转接件的锥型内凹槽和通孔配合形成排气通道，气体正常排出并进入到过滤器内；搅拌混料一段时间后，可以控制驱动机构（气缸）动作，使配气集尘盘靠近下转接件的锥型内凹槽，此时配气集尘盘与下转接件的锥型内凹槽和通孔配合形成清洗通道，加工容器（混料搅拌容器）内的惰性气体经过清洗通道时会瞬间变成高压气体，高压气体对清洗通道和三通法兰通道冲刷，从而实现对重度污染区的自清洗，避免重度污染区内粉尘聚积；自清洗结束后，再次控制驱动机构（气缸）动作，进入正常排气过程。

本发明单次搅拌混料过程中可以完成多次重度污染区的自清洗，自清洗的时长和时间间隔可以根据实际情况设定，若搅拌混料时产生的细粉尘多，则可以相对缩短两次自清洗的时间间隔，和/或延长自清洗的时长；若搅拌混料时产生的细粉尘少，则可相对延长两次自清洗的时间间隔，和/或缩短自清洗的时长。

本实施例提供的金属粉末加工系统因重度污染区可以及时被清理，因此重度污染区内不会再形成小粉尘疙瘩，后续也无需再进行液体清洗，因此可以完全省略液体清洗机构。

如图8所示，在另一种实施例中，所述加工容器为干燥容器，所述干燥容器内安装搅拌机构（未标记），干燥容器的周围设有夹层G，所述夹层G内通入高温循环水或循环热油，用于对干燥容器内的物料进行加热干燥；由于粉末干燥过程中会产生热蒸汽，因此可以充分利用热蒸汽实现对重度污染区的清洗。

如图9所示，在另一种实施例中，所述加工容器为流化容器，所述流化容器的内部设有微孔板H、进气口I，所述进气口I内通入的气体用于对流化容器内的物料进行流化；流化过程中，通过控制单向排气自清洁结构上配气集尘盘的动作便可以完成多次重度污染区（出气口处）的自清洗。

需要说明，本发明中所述的加工容器并不局限于上述三种容器，上述三种加工容器仅用于进行举例说明。

以上为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种单向排气自清洁结构，其特征在于，包括焊接法兰、下转接件、三通法兰、上转接件、驱动机构、配气集尘盘；其中，所述焊接法兰固定在粉末加工设备的容器的顶端，与容器内部连通；所述下转接件安装在焊接法兰与三通法兰之间，下转接件上加工有与容器内部和三通法兰内部连通的通孔，下转接件包括用于盖在焊接法兰上与焊接法兰固连的盖板、设置在盖板顶面的上连接部、设置在盖板底面的下连接部，所述上连接部用于与三通法兰的下端口连接，所述下连接部装配在焊接法兰的通孔内，与焊接法兰过盈配合或零间隙配合，下连接部的底面加工有口径逐渐变小的锥型内凹槽，所述锥型内凹槽与下转接件的通孔连通；所述三通法兰的上端口与上转接件固连，三通法兰的侧端口用于与排气管路上的法兰连接；所述驱动机构固定在上转接件上，驱动机构的驱动杆穿过上转接件后伸入三通法兰内；所述配气集尘盘设置在容器内部，由驱动机构的驱动杆驱动配气集尘盘进行伸缩动作，配气集尘盘包括接挡板、设置在接挡板中心处的锥型配气接头，所述接挡板覆盖下转接件底部的锥型内凹槽，所述锥型配气接头伸入下转接件的通孔内与驱动杆固连，配气集尘盘靠近下转接件的锥型内凹槽时，与下转接件的锥型内凹槽和通孔配合形成清洗通道，配气集尘盘远离下转接件的锥型内凹槽时，与下转接件的锥型内凹槽和通孔配合形成排气通道。

2.根据权利要求1所述的一种单向排气自清洁结构，其特征在于，所述上转接件包括安装板、靠近安装板中心处且设置在安装板底面的安装套，所述安装板盖在三通法兰的上端口，与三通法兰的上端口固连，安装板的顶面加工有安装槽；所述安装套内安装四氟密封套，所述四氟密封套的安装孔与安装槽连通，驱动机构设置在安装槽内，驱动杆穿过四氟密封套的安装孔与四氟密封套密封连接后伸入三通法兰内部，且端部与配气集尘盘的锥型配气接头固连。

3.根据权利要求1所述的一种单向排气自清洁结构，其特征在于，所述驱动机构为气缸、液压油缸或电动推杆。

4.根据权利要求1所述的一种单向排气自清洁结构，其特征在于，所述盖板与焊接法兰之间设有第一O型密封圈；所述上连接部与三通法兰的下端口之间设有第二O型密封圈；所述上转接件与三通法兰的上端口之间设有第三O型密封圈。

5.根据权利要求1所述的一种单向排气自清洁结构，其特征在于，所述盖板与焊接法兰通过螺栓连接固定，所述上连接部与三通法兰的下端口通过螺栓连接固定，所述上转接件与三通法兰的上端口通过螺栓连接固定。

6.根据权利要求1所述的一种单向排气自清洁结构，其特征在于，所述下转接件、上转接件、配气集尘盘均为一体式结构。

7.根据权利要求4所述的一种单向排气自清洁结构，其特征在于，所述焊接法兰的顶面加工有一圈第一密封圈安装槽，第一O型密封圈安装在第一密封圈安装槽内；所述上连接部的顶面加工有一圈第二密封圈安装槽，第二O型密封圈安装在第二密封圈安装槽内，所述上转接件的底面加工有一圈第三密封圈安装槽，第三O型密封圈安装在第三密封圈安装槽内。

8.一种金属粉末加工系统，其特征在于，该系统包括加工容器、权利要求1至7任意一项所述的单向排气自清洁结构、排气管路；其中，所述加工容器用于装载金属粉末并对金属粉末进行加工，加工容器的顶部设有加料口、权利要求1至7任意一项所述的单向排气自清洁结构；所述排气管路与单向排气自清洁结构连通，用于排气。

9.根据权利要求8所述的一种金属粉末加工系统，其特征在于，所述加工容器为混料搅拌容器、干燥容器或流化容器。

10.根据权利要求8或9所述的一种金属粉末加工系统，其特征在于，所述加工容器内的气体直接排到加工容器的外部，或经循环系统再次通入加工容器内。