CN118080857A - 一种粉末冶金齿轮烧结装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉末冶金齿轮烧结装置，属于齿轮烧结领域，包括烧结箱，所述烧结箱内开设有烧结室，所述烧结室的内腔顶壁固定安装有烧结加热器，还包括：放置组件，所述放置组件包括固定连接在所述烧结箱底部的隔板，所述隔板的底部固定安装有固定框，所述烧结箱的内腔均匀设置有底座，各组所述底座的底部均固定安装有活动杆，所述活动杆的底端与所述固定框转动连接，各组所述活动杆上均固定安装有分隔杆；可以实现通过成型齿轮在高温烧结下转动的方式，可提高成型齿轮表面受热的均匀性，可避免受热不均匀导致影响到金属粉末颗粒之间发生扩散、晶粒长大和颗粒间结合均困难的情况，从而可有效的提高成型齿轮整体的机械性能。

Description

一种粉末冶金齿轮烧结装置

技术领域

本发明涉及齿轮烧结领域，更具体地说，涉及一种粉末冶金齿轮烧结装置。

背景技术

粉末冶金是一种金属材料制备技术，通过将金属或合金原料粉末按照一定比例混合、压制成型，并经过烧结或热处理等工艺步骤，制备出具有一定形状和性能的金属制品，粉末冶金的主要步骤包括粉末制备、粉末混合、成型和烧结，粉末冶金齿轮便是使用粉末冶金技术制造成型的齿轮。

而在对齿轮烧结前，需要将压制成型后的齿轮进行预热，以去除粉末中的挥发性有机物，然后将预热后的齿轮放入烧结炉中进行高温处理烧结，以便于使得金属粉末颗粒之间发生扩散、晶粒长大和颗粒间结合，从而逐渐形成致密的金属结构。

烧结可以采用密封烧结（静气氛烧结）或非密封烧结（开放气氛烧结）的烧结方法，在对齿轮烧结前，通常将多个预热后的齿轮放置在烧结盘上然后送入烧结室中进行烧结，而针对密封烧结过程中，通常以静置的方法对齿轮的表面进行加热，并且由于齿轮在烧结盘时是不动的，这种烧结方式会使得齿轮的表面受热不均匀，并影响到金属粉末颗粒之间的流动，从而导致齿轮内部存在局部的结构差异，进而会影响齿轮的整体机械性能。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种粉末冶金齿轮烧结装置，可以实现通过成型齿轮在高温烧结下转动的方式，可提高成型齿轮表面受热的均匀性，可避免受热不均匀导致影响到金属粉末颗粒之间发生扩散、晶粒长大和颗粒间结合均困难的情况，从而可有效的提高成型齿轮整体的机械性能。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种粉末冶金齿轮烧结装置，包括烧结箱，所述烧结箱内开设有烧结室，所述烧结室的内腔顶壁固定安装有烧结加热器，

还包括：

放置组件，所述放置组件包括固定连接在所述烧结箱底部的隔板，所述隔板的底部固定安装有固定框，所述烧结箱的内腔均匀设置有底座，各组所述底座的底部均固定安装有活动杆，所述活动杆的底端与所述固定框转动连接，各组所述活动杆上均固定安装有分隔杆，各组所述分隔杆均与所述烧结箱和所述隔板转动连接，各组所述底座的顶部均固定安装有固定块，各组所述固定块的外壁上均滑动连接有烧结盘，各组所述烧结盘与相邻所述底座之间均固定安装有伸缩弹簧，各组所述烧结盘的顶部均放置有成型齿轮，各组所述成型齿轮上均开设有与所述固定块相适配的通口，各组所述烧结盘的顶部均固定安装有与所述通口相适配的导向板；

各组所述底座的外壁上均匀开设有滑动槽，各组所述滑动槽的内腔均匀滑动安装有滑动杆，各组所述滑动杆远离相邻所述底座的一侧均固定安装有安装块，各组所述安装块与相邻所述底座之间均固定安装有复位弹簧，各组所述安装块的顶部均固定安装有推板，各组所述推板的两侧均固定安装有连接板；

各组导向板均为锥形设置，用于将成型齿轮自动滑落放置在烧结盘的顶部。

进一步地，一侧所述活动杆的一侧设置有传动杆，所述传动杆的顶部与相邻所述活动杆的杆壁上均固定安装有齿轮一，两组所述齿轮一啮合连接，所述传动杆与另一组所述活动杆的杆壁上均固定安装有槽轮，两组槽轮之间传动连接有皮带，所述固定框的底部一侧固定安装电机，所述电机的输出端与相邻所述活动杆固定连接。

进一步地，各组所述安装块远离相邻所述滑动杆的一侧均滚动安装有滚珠，各组所述底座的顶部均匀开设有凹槽，各组所述凹槽均与相邻所述滑动槽内相连通，各组所述凹槽的内腔底壁上均转动安装有转动杆，各组所述转动杆的顶端均固定安装有扇叶，各组所述转动杆的杆壁上均固定安装有齿轮二，各组所述齿轮二的一侧均设置有齿板，各组所述齿板均与相邻所述滑动杆固定连接。

进一步地，各组所述凹槽的内腔底壁均匀开设有通孔，各组所述通孔均与相邻所述底座的下方相连通。

进一步地，各组所述固定块上均匀开设有多通孔，且各组固定块的顶部均匀弧形设置。

进一步地，各组所述分隔杆均与所述烧结箱和所述隔板密封转动连接，且隔板与各组分隔杆均为隔热材料设置，用于阻隔烧结箱内的热量传递到固定框内。

进一步地，相接触两组滚珠上的复位弹簧均为压缩状态，其余的各组复位弹簧均为初始状态。

进一步地，压缩状态下复位弹簧相邻的齿板与齿轮二为啮合状态，初始状态下复位弹簧相邻的齿板与齿轮二为非啮合状态。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

（1）本方案通过活动杆带动成型齿轮在烧结箱内进行转动，通过成型齿轮在高温烧结下转动的方式，可提高成型齿轮表面受热的均匀性，可避免受热不均匀导致影响到金属粉末颗粒之间发生扩散、晶粒长大和颗粒间结合均困难的情况，从而可有效的提高成型齿轮内部结构均匀性，进而可有效的提高成型齿轮整体的机械性能。

（2）本方案通过后底座转动的同时会带动连接板进行同步运动，在连接板运动时会围绕成型齿轮的外圈进行移动，可实现连接板转动的同时提高成型齿轮周围气体环境的流动性，从而可实现提高成型齿轮周围气体环境的均匀性，进一步提高了成型齿轮周围温度的均匀性，可有效的提高对成型齿轮的烧结效率，从而可有效的提高成型齿轮的质量。

（3）本方案通过在两组底座的反向缓慢转动过程中，移动至两组底座之间的安装块会进行往复移动，可实现通过两组推板可推动两组成型齿轮之间的气体相互之间进行流动，进一步的提高了两组成型齿轮之间气体环境的均衡性，可以促使气氛和压力在成型齿轮的表面更均匀地分布，并避免局部区域的不均匀现象，从而可有效的提高对成型齿轮的烧结效果。

附图说明

图1为本发明的正面整体结构示意图；

图2为本发明的烧结箱的剖视图；

图3为本发明的烧结箱的仰剖图；

图4为本发明的整体剖视图；

图5为本发明的图4中A部结构放大图；

图6为本发明的图4中B部结构放大图。

图中标号说明：

1、烧结箱；2、烧结加热器；3、烧结室；4、活动杆；5、隔板；6、固定框；7、电机；8、底座；9、固定块；10、烧结盘；11、伸缩弹簧；12、分隔杆；13、导向板；14、成型齿轮；15、传动杆；16、齿轮一；17、安装块；18、滚珠；19、复位弹簧；20、推板；21、连接板；22、凹槽；23、扇叶；24、齿轮二；25、齿板；26、通孔；27、滑动杆；28、滑动槽；29、转动杆；30、通口；31、多通孔。

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。

请参阅图1至图6，一种粉末冶金齿轮烧结装置，包括烧结箱1，烧结箱1内开设有烧结室3，烧结室3的内腔顶壁固定安装有烧结加热器2，

还包括：

放置组件，放置组件包括固定连接在烧结箱1底部的隔板5，隔板5的底部固定安装有固定框6，烧结箱1的内腔均匀设置有底座8，各组底座8的底部均固定安装有活动杆4，活动杆4的底端与固定框6转动连接，各组活动杆4上均固定安装有分隔杆12，各组分隔杆12均与烧结箱1和隔板5转动连接，各组底座8的顶部均固定安装有固定块9，各组固定块9的外壁上均滑动连接有烧结盘10，各组烧结盘10与相邻底座8之间均固定安装有伸缩弹簧11，各组烧结盘10的顶部均放置有成型齿轮14，各组成型齿轮14上均开设有与固定块9相适配的通口30，各组烧结盘10的顶部均固定安装有与通口30相适配的导向板13；

各组底座8的外壁上均匀开设有滑动槽28，各组滑动槽28的内腔均匀滑动安装有滑动杆27，各组滑动杆27远离相邻底座8的一侧均固定安装有安装块17，各组安装块17与相邻底座8之间均固定安装有复位弹簧19，各组安装块17的顶部均固定安装有推板20，各组推板20的两侧均固定安装有连接板21；

各组导向板13均为锥形设置，用于将成型齿轮14自动滑落放置在烧结盘10的顶部。

一侧活动杆4的一侧设置有传动杆15，传动杆15的顶部与相邻活动杆4的杆壁上均固定安装有齿轮一16，两组齿轮一16啮合连接，传动杆15与另一组活动杆4的杆壁上均固定安装有槽轮，两组槽轮之间传动连接有皮带，固定框6的底部一侧固定安装电机7，电机7的输出端与相邻活动杆4固定连接。

首先打开烧结箱1前侧的活动门，然后工作人员使用工具将预热后的成型齿轮14拿起，然后将成型齿轮14上的通口30套在固定块9上，通过固定块9的顶端为弧形凸起设置，可实现成型齿轮14通过通口30顺着固定块9的外壁上向下滑动，当成型齿轮14接触到导向板13时，并会继续顺着导向板13的锥形外壁向下滑落至烧结盘10的顶部，并自动与烧结盘10的顶部相对齐，起到自动放置平整的作用，省时省力，可有效的提高工作效率，当成型齿轮14滑落至烧结盘10的顶部时，通过成型齿轮14的重力会压动烧结盘10向下运动并挤压伸缩弹簧11，可实现对成型齿轮14进行缓冲，通过烧结盘10顶部光滑设置，可避免确保烧结盘10表面光洁平整，并减少不规则表面的存在，可以减少齿轮的附着倾向，从而可避免在高温烧结下成型齿轮14附着和粘附在烧结盘10表面的情况；

在对预热后的齿轮放置完成后，关闭烧结箱1前侧的活动门，开启烧结加热器2，可实现对烧结箱1内的成型齿轮14进行高温烧结处理，开启电机7，电机7的输出轴会带动左侧活动杆4进行缓慢转动，左侧活动杆4转动的同时会通过皮带带动传动杆15进行转动，传动杆15转动的同时通过两组啮合的齿轮会带动右侧的活动杆4进行转动，两组活动杆4转动的同时会分别带动其上的底座8进行转动，此时可实现带动成型齿轮14在烧结箱1内进行转动，通过成型齿轮14在高温烧结下转动的方式，可提高成型齿轮14表面受热的均匀性，可避免受热不均匀导致影响到金属粉末颗粒之间发生扩散、晶粒长大和颗粒间结合均困难的情况，从而可有效的提高成型齿轮14内部结构均匀性，进而可有效的提高成型齿轮14整体的机械性能；

通过电机7的输出轴会带动左侧活动杆4进行缓慢转动，左侧活动杆4转动的同时会通过皮带带动传动杆15进行转动，传动杆15转动的同时通过两组啮合的齿轮会带动右侧的活动杆4进行反向转动，两组活动杆4反向转动的同时会分别带动其上的底座8进行转动，底座8转动的同时会通过滑动杆27带动安装块17进行同步运动，安装块17运动的同时会通过推板20带动连接板21进行同步运动，此时可实现底座8转动的同时会带动连接板21进行同步运动，在连接板21运动时会围绕成型齿轮14的外圈进行移动，可实现连接板21转动的同时提高成型齿轮14周围气体环境的流动性，从而可实现提高成型齿轮14周围气体环境的均匀性，进一步提高了成型齿轮14周围温度的均匀性，可有效的提高对成型齿轮14的烧结效率，从而可有效的提高成型齿轮14的质量。

如图2至图6所示，各组安装块17远离相邻滑动杆27的一侧均滚动安装有滚珠18，各组底座8的顶部均匀开设有凹槽22，各组凹槽22均与相邻滑动槽28内相连通，各组凹槽22的内腔底壁上均转动安装有转动杆29，各组转动杆29的顶端均固定安装有扇叶23，各组转动杆29的杆壁上均固定安装有齿轮二24，各组齿轮二24的一侧均设置有齿板25，各组齿板25均与相邻滑动杆27固定连接。

两组底座8反转分别通过安装块17带动滚珠18转动的同时，当左侧底座8上的滚珠18与右侧底座8上的滚珠18相接触时，通过滚珠18上的弧面，可实现两组滚珠18相互挤压并向相邻底座8的一侧运动，滚珠18向相邻底座8一侧运动的同时会通过安装块17挤压其上的复位弹簧19，当这两组滚珠18向远离时，在复位弹簧19的作用力下，复位弹簧19恢复初始状态会推动安装块17向远离相邻底座8的一侧快速移动至初始位置，此时在两组底座8的反向缓慢转动过程中，移动至两组底座8之间的安装块17会进行往复移动，可实现通过两组推板20可推动两组成型齿轮14之间的气体相互之间进行流动，进一步的提高了两组成型齿轮14之间气体环境的均衡性，可以促使气氛和压力在成型齿轮14的表面更均匀地分布，并避免局部区域的不均匀现象，从而可有效的提高对成型齿轮14的烧结效果。

如图2、图4至图6所示，各组凹槽22的内腔底壁均匀开设有通孔26，各组通孔26均与相邻底座8的下方相连通。

各组固定块9上均匀开设有多通孔31，且各组固定块9的顶部均匀弧形设置。

在两组底座8上的滚珠18移动至中间位置处并相互挤压时，两组滚珠18会通过安装块17带动滑动杆27向相邻底座8的一侧滑动并挤压复位弹簧19，滑动杆27运动的同时会带动齿板25进行同步运动，当齿板25在凹槽22的内腔移动接触到齿轮二24时，齿板25上的齿牙会接触到齿轮二24上的齿牙并推动齿轮二24转动然后啮合在一起，当两组滚珠18远离时，在复位弹簧19的作用力下，复位弹簧19恢复初始状态会快速推动安装块17移动至初始位置，安装块17运动的同时通过滑动杆27带动齿板25进行同步运动，可实现齿板25快速拉动啮合的齿轮二24转动并远离齿轮二24，此时可实现齿轮二24会通过转动杆29带动扇叶23进行短暂时间内的快速转动，可使得底座8在慢速转动下，未满一圈时，扇叶23会自动停止转动，以便于后续齿板25与齿轮二24再次接触并相互啮合，扇叶23转动的同时会通过通孔26将底座8下方的气体吸动并向上吹动，可提高烧结箱1内整体气体的流动性，进一步提高了烧结箱1内整体温度的均匀性，可以使得温度更加均匀地传递到成型齿轮14的各个部位，减少局部温度差异，有助于实现更均匀的烧结过程，进而可以帮助均匀分布热量在成型齿轮14上，并减少温度梯度；

通过各组多通孔31的设置，可便于在烧结箱1内的气体环境在流动的同时，通过多通孔31可以促进气体流经固定块9时的流动效果，不会受到阻碍的情况。

如图1至图6所示，各组分隔杆12均与烧结箱1和隔板5密封转动连接，且隔板5与各组分隔杆12均为隔热材料设置，用于阻隔烧结箱1内的热量传递到固定框6内。

相接触两组滚珠18上的复位弹簧19均为压缩状态，其余的各组复位弹簧19均为初始状态。

压缩状态下复位弹簧19相邻的齿板25与齿轮二24为啮合状态，初始状态下复位弹簧19相邻的齿板25与齿轮二24为非啮合状态。

通过隔板5与分隔杆12均为隔热材料设置，可使得对烧结箱1内的高温气体环境进行阻隔，可以避免高温气体传导入固定框6的内腔，不会使得固定框6内的皮带和零部件受到高温的影响，从而导致出现损坏的情况，可有效的提高传动效果，进而可有效的提高零部件的使用寿命。

工作原理：首先打开烧结箱1前侧的活动门，然后工作人员使用工具将预热后的成型齿轮14拿起套在固定块9上，通过固定块9的顶端为弧形凸起设置并且与导向板13的配合，可使得成型齿轮14自动整齐的放置在烧结盘10的顶部，关闭活动门，活动门为可视化材质设置，以便于工作人员观察烧结情况，通过电机7带动两组底座8反转，可使得成型齿轮14转动实现均匀的受热，底座8转动的同时会带动连接板21进行转动，可实现提高成型齿轮14周围气体环境的流动性，底座8转动的同时通过滚珠18与复位弹簧19的配合会使得推板20往复移动，通过两组推板20可推动两组成型齿轮14之间的气体相互之间进行流动，进一步的提高了两组成型齿轮14之间气体环境的均衡性，同时往复移动过程中通过齿板25和齿轮二24的配合，可使得扇叶23进行短时间内的快速转动，进一步提高了烧结箱1内整体温度的均匀性，可以使得温度更加均匀地传递到成型齿轮14的各个部位，减少局部温度差异，有助于实现更均匀的烧结过程，在烧结完成后，工作人员打开活动门使用工具将成型齿轮14取出即可。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；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，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种粉末冶金齿轮烧结装置，包括烧结箱（1），所述烧结箱（1）内开设有烧结室（3），所述烧结室（3）的内腔顶壁固定安装有烧结加热器（2），

其特征在于：还包括：

放置组件，所述放置组件包括固定连接在所述烧结箱（1）底部的隔板（5），所述隔板（5）的底部固定安装有固定框（6），所述烧结箱（1）的内腔均匀设置有底座（8），各组所述底座（8）的底部均固定安装有活动杆（4），所述活动杆（4）的底端与所述固定框（6）转动连接，各组所述活动杆（4）上均固定安装有分隔杆（12），各组所述分隔杆（12）均与所述烧结箱（1）和所述隔板（5）转动连接，各组所述底座（8）的顶部均固定安装有固定块（9），各组所述固定块（9）的外壁上均滑动连接有烧结盘（10），各组所述烧结盘（10）与相邻所述底座（8）之间均固定安装有伸缩弹簧（11），各组所述烧结盘（10）的顶部均放置有成型齿轮（14），各组所述成型齿轮（14）上均开设有与所述固定块（9）相适配的通口（30），各组所述烧结盘（10）的顶部均固定安装有与所述通口（30）相适配的导向板（13）；

各组所述底座（8）的外壁上均匀开设有滑动槽（28），各组所述滑动槽（28）的内腔均匀滑动安装有滑动杆（27），各组所述滑动杆（27）远离相邻所述底座（8）的一侧均固定安装有安装块（17），各组所述安装块（17）与相邻所述底座（8）之间均固定安装有复位弹簧（19），各组所述安装块（17）的顶部均固定安装有推板（20），各组所述推板（20）的两侧均固定安装有连接板（21）；

各组导向板（13）均为锥形设置，用于将成型齿轮（14）自动滑落放置在烧结盘（10）的顶部。

2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金齿轮烧结装置，其特征在于：一侧所述活动杆（4）的一侧设置有传动杆（15），所述传动杆（15）的顶部与相邻所述活动杆（4）的杆壁上均固定安装有齿轮一（16），两组所述齿轮一（16）啮合连接，所述传动杆（15）与另一组所述活动杆（4）的杆壁上均固定安装有槽轮，两组槽轮之间传动连接有皮带，所述固定框（6）的底部一侧固定安装电机（7），所述电机（7）的输出端与相邻所述活动杆（4）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种粉末冶金齿轮烧结装置，其特征在于：各组所述安装块（17）远离相邻所述滑动杆（27）的一侧均滚动安装有滚珠（18），各组所述底座（8）的顶部均匀开设有凹槽（22），各组所述凹槽（22）均与相邻所述滑动槽（28）内相连通，各组所述凹槽（22）的内腔底壁上均转动安装有转动杆（29），各组所述转动杆（29）的顶端均固定安装有扇叶（23），各组所述转动杆（29）的杆壁上均固定安装有齿轮二（24），各组所述齿轮二（24）的一侧均设置有齿板（25），各组所述齿板（25）均与相邻所述滑动杆（27）固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种粉末冶金齿轮烧结装置，其特征在于：各组所述凹槽（22）的内腔底壁均匀开设有通孔（26），各组所述通孔（26）均与相邻所述底座（8）的下方相连通。

5.根据权利要求1所述的一种粉末冶金齿轮烧结装置，其特征在于：各组所述固定块（9）上均匀开设有多通孔（31），且各组固定块（9）的顶部均匀弧形设置。

6.根据权利要求1所述的一种粉末冶金齿轮烧结装置，其特征在于：各组所述分隔杆（12）均与所述烧结箱（1）和所述隔板（5）密封转动连接，且隔板（5）与各组分隔杆（12）均为隔热材料设置，用于阻隔烧结箱（1）内的热量传递到固定框（6）内。

7.根据权利要求3所述的一种粉末冶金齿轮烧结装置，其特征在于：相接触两组滚珠（18）上的复位弹簧（19）均为压缩状态，其余的各组复位弹簧（19）均为初始状态。

8.根据权利要求3所述的一种粉末冶金齿轮烧结装置，其特征在于：压缩状态下复位弹簧（19）相邻的齿板（25）与齿轮二（24）为啮合状态，初始状态下复位弹簧（19）相邻的齿板（25）与齿轮二（24）为非啮合状态。