CN208959514U - 用于增材制造设备的净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型用于增材制造设备的净化装置，其包括风机和至少两个结构相同的过滤器组件。所述过滤器组件包括过滤器筒体、滤芯、密封压盖和注水盘；所述滤芯设置在所述过滤器筒体内，所述滤芯与所述过滤器筒体之间设置有第一密封结构；所述注水盘与所述滤芯之间设置第二密封结构；所述密封压盖压紧所述滤芯与所述注水盘之间的第二密封结构，所述过滤器筒体的开口处设置有与所述过滤器筒体垂直布置且远离所述过滤器筒体的轴心延伸的环形边缘，所述密封压盖通过紧固件与所述过滤器筒体进行固定连接。本实用新型解决了成型过程中断影响成型质量的问题；同时避免更换滤芯时对工作区造成污染及避免滤芯发生自燃。

Description

用于增材制造设备的净化装置

技术领域

本实用新型涉及增材制造技术领域，具体涉及一种用于增材制造设备的净化装置。

背景技术

与传统去除材料的切削加工成型工艺不同，增材制造的原理是累积材料的过程，通过将三维模型离散化处理成点、线或者面，然后逐步累积材料堆积出模型的三维实体。由于其不受零件形状的限制，具有广泛的应用范围。选择性激光熔化技术是增材制造领域最具有发展潜力的技术之一。该技术通过高能束激光对预先铺设的粉末进行扫描，并逐层累积实现三维实体的不断堆积。

选择性激光熔化成型过程中金属粉末被高能束激光融化产生大量的烟尘。若不对烟尘加以处理，会影响激光功率及成型件性能。因此需要增加对烟尘进行清理的净化装置，通过将成型舱室的烟尘吸出，并经净化装置净化后送回成型舱室。

现有净化装置在使用和清理过程中存在一些弊端和安全隐患。目前净化装置中滤芯达到使用寿命，需要更换时，净化设备必须处于关闭状态，会造成加工件成型的不连续性，影响成型质量。现有净化装置更换滤芯时，必须在工作区域，在此过程中，附着在滤芯上的烟尘与空气接触时因静电等原因会发生自燃，不仅对工作区域造成污染，甚至会发生火灾等事故。

实用新型内容

针对现有技术中的不足之处，本实用新型提供了一种用于增材制造设备的净化装置，其能够实现在成型过程在线地对净化装置中的滤芯进行更换，实现了成型过程始终保持连续生产，从而提高成型质量。同时避免更换滤芯时对工作区造成污染及避免滤芯发生自燃。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于增材制造设备的净化装置，其包括风机和至少两个结构相同的过滤器组件，所述过滤器组件包括过滤器筒体、滤芯、密封压盖和注水盘；所述滤芯设置在所述过滤器筒体内，所述滤芯与所述过滤器筒体之间设置有第一密封结构；所述注水盘与所述滤芯之间设置第二密封结构；所述密封压盖压紧所述滤芯与所述注水盘之间的第二密封结构，所述过滤器筒体的开口处设置有与所述过滤器筒体垂直布置且远离所述过滤器筒体的轴心延伸的环形边缘，所述密封压盖与所述过滤器筒体固定连接；所述过滤器筒体设置有过滤器入口，所述过滤器入口处设置第一蝶阀；所述过滤器组件设置有过滤器出口，所述过滤器出口处设置有第二蝶阀；所述过滤器筒体的底部设有污水排放管，所述污水排放管装有排水出口，所述排水出口通过阀门使其处于关闭状态；所述注水盘设有注水进口，所述注水进口通过卡箍和盲板使其处于关闭状态。

优选地，所述过滤器组件的过滤器入口通过第一管路连接至成型舱室；

所述第一管路包括第一段和第二段，所述第一管路的第一段设有进风口阀，所述第一管路的第二段包括第一分支和第二分支，所述第一分支连接至所述第一过滤器入口，所述第二分支连接至第二过滤器入口，所述第一分支上设置有第一过滤器进口阀，所述第一过滤器进口阀与所述第一过滤器入口之间设置有第一排氧入口；所述第二分支上设置有第二过滤器进口阀，所述第二过滤器进口阀与所述第二过滤器入口之间设置第二排氧入口；

所述第二管路包括第一段和第二段，所述第二管路的第一段包括第一分支和第二分支，所述第二管路的第一段的第一分支连接至第一过滤器出口，所述第二管路的第一段的第二分支连接至第二过滤器出口，所述第二管路的第一段的第一分支上设置有第一过滤器出口阀，所述第二管路的第一段的第二分支上设置有第二过滤器出口阀；所述第一过滤器出口阀与所述第一过滤器出口之间设置第一排氧出口，所述第二过滤器出口阀与所述第二过滤器出口之间设置有第二排氧出口；进风口阀的第一端与成型舱室的出口连接，进风口阀的第二端与第一管路的第一段连接；所述第二管路第二段连接至风机入口，所述风机出口连接至所述成型舱室的入口。

优选地，所述第一密封结构和所述第二密封结构均为环形密封圈。

优选地，所述密封压盖通过紧固件与所述过滤器筒体进行固定连接。

优选地，所述密封压盖为环形结构件。

优选地，所述过滤器筒体的环形边缘设置有用于紧固件穿过的第一孔且所述密封压盖上设置有用于紧固件穿过的与所述第一孔配合使用的第二孔。

优选地，所述第一蝶阀和所述第二蝶阀均为手动蝶阀。

优选地，各阀门均为球阀。

优选地，所述第一管路的第一段的起始端为净化装置进风口，所述第二管路的第二段的末端为净化装置出风口，并且所述风机出口管上设置所述风机出口阀。

优选地，在所述过滤器筒体的下方设有脚轮。

本实用新型的有益效果如下：

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)过滤器组件可以与净化装置断开连接，并移动至安全清理处置地点，避免清理过滤器组件时受空间限制以及对操作工位的污染等作业缺陷。

(2)过滤器组件可以注水，通过淋湿滤芯，避免附着在滤芯上的烟尘因静电等原因发生自燃，提高了操作的安全性能。

(3)当其中一个过滤器组件的滤芯达到有效使用寿命时，可实时切换至另一个过滤器组件，保证成型舱室工作过程连续进行，保证加工件质量。

(4)过滤器清洗后可快速与净化设备进行连接，并可以单独对过滤器组件进行排氧，保证实时切换时不影响舱室氧含量，同时也可以降低设备工作前的排氧时间。

(5)过滤器组件可与净化设备快速分离，结构和容积可根据需求进行更改。

附图说明

图1A是根据本实用新型的用于增材制造设备的净化装置的管路连接结构图的主视图。

图1B是根据本实用新型的用于增材制造设备的净化装置的管路连接结构图的右视图。

图2是根据本实用新型的用于增材制造设备的净化装置风机连接结构图。

图3A是根据本实用新型的用于增材制造设备的净化装置中过滤器组件结构图的主视图。

图3B是根据本实用新型的用于增材制造设备的净化装置中过滤器组件结构图的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细描述。

如图1A至图3B所示的用于增材制造设备的净化装置，其包括第一过滤器组件3、第二过滤器组件6以及风机8。第一过滤器组件和第二过滤器组件的结构相同。

各过滤器组件均包括过滤器筒体10、滤芯11、密封压盖12、注水盘13以及脚轮14。脚轮14通过紧固件固定在过滤器筒体10的下方。滤芯11设置在过滤器筒体10的内部，安装时，滤芯从过滤器筒体10的开口处放入过滤器筒体10中。滤芯11与过滤器筒体10之间设置有第一密封结构；优选地，第一密封结构为环形密封圈，第一密封结构配置用于防止烟尘不经过所述滤芯11直接回到成型舱室，同时第一密封结构对滤芯11起到固定支撑的作用。

注水盘13与滤芯11之间设置第二密封结构；优选地，第二密封结构为环形密封圈，第二密封结构配置用于防止烟尘直接排到空气中污染环境，并且影响操作人员的健康，另外，烟尘容易自燃，通过设置第二密封结构也能够防止烟尘外泄，提高安全性。

优选地，注水盘13的外径小于过滤器筒体10的内径。

过滤器筒体10的内部设置有环形架，环形架压紧所述第一密封结构。环架与环形边缘之间设置高度差。

密封压盖12压紧滤芯与注水盘之间的第二密封结构，使第二密封结构更好地起到密封的作用。

过滤器筒体的开口处设置与过滤器筒体垂直布置且远离过滤器筒体轴心延伸的环形边缘，密封压盖12通过紧固件与过滤器筒体进行固定连接。优选地，密封压盖12为环形结构件。

过滤器筒体10的环形边缘设置有用于紧固件穿过的第一孔且密封压盖12上设置有用于紧固件穿过的与所述第一孔配合使用的第二孔。

过滤器筒体10上设置有过滤器入口15。过滤器入口处设置第一蝶阀16。

优选地，过滤器入口15通过第一弯管连接金属波纹管，金属波纹管连接至过滤器筒体10。

过滤器组件上设置有过滤器出口17，过滤器出口17处设置有第二蝶阀18。

优选地，第一蝶阀和所述第二蝶阀均为手动蝶阀。

过滤器筒体底部设有污水排放管，污水排放管上装有排水出口101，排水出口101通过关闭阀门使其处于关闭状态。当需要进行污水排放时，排水出口101打开，即开启阀门，排水出口101由关闭状态变为开启状态。

注水盘13上设有用于注水进口131，注水进口131通过卡箍和盲板使其处于关闭状态，当需要注水时，注水进口131由关闭状态变为开启状态。

成型舱室通过第一管路连接至各过滤器组件，即连接至各过滤器组件的过滤器入口。

第一管路包括第一段和第二段，第一管路的第一段上设置有进风口阀1，第一管路第二段包括第一分支和第二分支，第一分支连接至第一过滤器入口，第二分支连接至第二过滤器入口，第一分支上设置有第一过滤器进口阀2，第一过滤器进口阀2与第一过滤器入口151之间设置有第一排氧入口100；第二分支上设置有第二过滤器进口阀5，第二过滤器进口阀5与第二过滤器入口152之间设置第二排氧入口200。

第一管路的第一段的起始端为净化装置进风口，第二管路的第二段的末端为净化装置出风口，

第二管路包括第一段和第二段，第二管路的第一段包括第一分支和第二分支，第二管路第一段第一分支连接至第一过滤器出口171，第二管路第一段第二分支连接至第二过滤器出口172，第二管路第一段的第一分支上设置有第一过滤器出口阀4，第二管路第一段第二分支上设置有第二过滤器出口阀7；第一过滤器出口阀4与第一过滤器出口171之间设置第一排氧出口101，第二过滤器出口阀7与第二过滤器出口172之间设置有第二排氧出口201。优选地，进风口阀1的第一端通过金属软管与成型舱室的出口(未示出)连接，进风口阀1的第二端与第一管路的第一段连接，并通过卡箍进行固定。

第二管路的第二段连接至风机入口81，所述风机出口连接至所述成型舱室的入口。

优选地，风机出口管82上设置风机出口阀9。

优选地，各阀门均为球阀。

优选地，风机出口阀9的第一端与风机出口连接，如图2所示；风机出口阀9的第二端与成型舱室的入口连接。风机入口与第二管路第二段相连。

本实用新型中的净化装置中的各阀在本装置启动前均为关闭状态。

风机8运行前开启进风口阀1、第一过滤器进口阀2或第一过滤器进口阀5、第一过滤器出口阀4或第二过滤器出口阀7、风机出口阀9，以便使各过滤器组件、风机8及成型舱室之间形成气流回路。本实用新型中的净化装置在运行时，成型舱室工作过程中产生的烟尘在各过滤器组件中被过滤。过滤后的干净气体被输送回成型舱室。

为了更好地监测过滤器组件的运行状态，本装置还设有压力、压差及风速监测单元，当过滤器组件进出口压差过大时，其信号反馈给控制系统，用于判断滤芯是否需要更换。

当过滤器组件长时间运行后，其进出口压差过大需要更换滤芯时，具体操作如下：

步骤一：开启第二过滤器进口阀5、第二过滤器出口球阀7；

步骤二：关闭第一过滤器进口阀2、第一过滤器出口阀4，以保证所述装置连续运行，不影响成型舱室运行；

步骤三：关闭第一过滤器组件3第一蝶阀和第二蝶阀，避免过滤器组件内烟尘在转移过程中发生自燃、自爆；拆除固定第一过滤器组件3上第一蝶阀与金属软管的卡箍，拆除固定第一过滤器组件3上第二蝶阀与金属软管的卡箍，以便将第一过滤器组件转移至清理地点。

这里需要说明的是，以上各步骤中均假设更换第一过滤器组件3中的滤芯；若实际操作过程中需要更换第二过滤器组件6中的滤芯时，只需将上述各步骤中的第一过滤器组件3更换为第二过滤器组件6，其他操作流程一致。

松开脚轮14，将第一过滤器组件3转移至清理地点。打开注水盘13上的注水进口131，向第一过滤器组件3中注水，用于淋湿滤芯11，从而惰化附着在滤芯11上的烟尘。

滤芯11淋湿后，打开密封压盖12、注水盘13，取出滤芯，清洗过滤器筒体10。开启过滤器筒体10上的排水常闭出口101，将污水及杂质排尽。

过滤器筒体10、注水盘13晾干后，关闭过滤器筒体10上的排水出口101，安装滤芯11、注水盘13及密封压盖12。关闭注水盘13上的注水进口131。

第一过滤器组件3安装完毕后，将其转移至工作地点，将第一蝶阀、第二蝶阀分别与进出口金属软管连接，并用卡箍固定。

向第一过滤器组件3的第一排氧入口注入惰性气体，所述惰性气体与成型舱注入的惰性气体相同。开启第一过滤器组件3的排氧出口，使第一过滤器组件3中的氧气排出，直至氧含量达到成型舱室工作时的要求。

进一步，本装置中阀门不限于球阀，其他形式的阀门也在保护范围内。

其中，净化装置进风口与成型舱室的出风口相连，成型舱室工作过程中产生的烟尘经过净化装置进风口流入过滤器组件中；过滤器组件内安装滤芯，对成型舱排出的烟尘进行过滤。

进一步地，所述装置包含两个过滤器组件，该两个过滤器组件并列连接在净化装置中，具有一用一备功能，能够实现实时切换，保证成型舱室工作过程不中断。

进一步地，所述过滤器组件包括过滤器筒体、滤芯、密封压盖、注水盘、脚轮。其中注水盘上设有可用于注水的常闭进口。过滤器筒体底端设有可用于排水的管道分支，该管道分支上设有排水常闭出口。

进一步地，该装置在与过滤器组件的入口和过滤器组件的出口的管路上分别设有压力传感器，用于监测过滤器组件出入口压力及出入口压差。压差值反馈给控制系统，用于提示用户对滤芯进行更换。

进一步地，当某一过滤器组件中滤芯达到使用寿命时，通过开启备用过滤器组件的进出口阀门，并关闭该过滤器组件的进出口阀门，实现过滤器组件切换，保证成型过程连续进行。

进一步地，需要对过滤器组件中的滤芯进行更换时，将该过滤器组件从净化装置中断开连接，并将其移动至清理地点，从而避免对工作区造成污染。打开注水盘上的注水常闭口，向过滤器组件中注水，惰化附着在滤芯上的烟尘，防止烟尘遇静电发生自燃。

进一步地，将处理后的过滤器组件移至工作地点，并对该过滤组件进行单独排氧，使其内部氧含量降至成型舱工作要求。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用于增材制造设备的净化装置，其特征在于：其包括风机和至少两个结构相同的过滤器组件，

所述过滤器组件包括过滤器筒体、滤芯、密封压盖和注水盘；所述滤芯设置在所述过滤器筒体内，所述滤芯与所述过滤器筒体之间设置有第一密封结构；所述注水盘与所述滤芯之间设置第二密封结构；所述密封压盖压紧所述滤芯与所述注水盘之间的第二密封结构，所述过滤器筒体的开口处设置有与所述过滤器筒体垂直布置且远离所述过滤器筒体的轴心延伸的环形边缘，所述密封压盖与所述过滤器筒体固定连接；

所述过滤器筒体设置有过滤器入口，所述过滤器入口处设置第一蝶阀；

所述过滤器组件设置有过滤器出口，所述过滤器出口处设置有第二蝶阀；

所述过滤器筒体的底部设有污水排放管，所述污水排放管装有排水出口，所述排水出口通过阀门使其处于关闭状态；

所述注水盘设有注水进口，所述注水进口通过卡箍和盲板使其处于关闭状态。

2.如权利要求1所述的用于增材制造设备的净化装置，其特征在于：所述过滤器组件的过滤器入口通过第一管路连接至成型舱室；

所述第一管路包括第一段和第二段，所述第一管路的第一段设有进风口阀，所述第一管路的第二段包括第一分支和第二分支，所述第一分支连接至第一过滤器入口，所述第二分支连接至第二过滤器入口，所述第一分支上设置有第一过滤器进口阀，所述第一过滤器进口阀与所述第一过滤器入口之间设置有第一排氧入口；所述第二分支上设置有第二过滤器进口阀，所述第二过滤器进口阀与所述第二过滤器入口之间设置第二排氧入口；

第二管路包括第一段和第二段，所述第二管路的第一段包括第一分支和第二分支，所述第二管路的第一段的第一分支连接至第一过滤器出口，所述第二管路的第一段的第二分支连接至第二过滤器出口，所述第二管路的第一段的第一分支上设置有第一过滤器出口阀，所述第二管路的第一段的第二分支上设置有第二过滤器出口阀；所述第一过滤器出口阀与所述第一过滤器出口之间设置第一排氧出口，所述第二过滤器出口阀与所述第二过滤器出口之间设置有第二排氧出口；进风口阀的第一端与成型舱室的出口连接，进风口阀的第二端与第一管路的第一段连接；

所述第二管路第二段连接至风机入口，所述风机出口连接至所述成型舱室的入口。

3.如权利要求2所述的用于增材制造设备的净化装置，其特征在于：所述第一密封结构和所述第二密封结构均为环形密封圈。

4.如权利要求3所述的用于增材制造设备的净化装置，其特征在于：所述密封压盖通过紧固件与所述过滤器筒体进行固定连接。

5.如权利要求4所述的用于增材制造设备的净化装置，其特征在于：所述密封压盖为环形结构件。

6.如权利要求5所述的用于增材制造设备的净化装置，其特征在于：所述过滤器筒体的环形边缘设置有用于紧固件穿过的第一孔且所述密封压盖上设置有用于紧固件穿过的与所述第一孔配合使用的第二孔。

7.如权利要求6所述的用于增材制造设备的净化装置，其特征在于：所述第一蝶阀和所述第二蝶阀均为手动蝶阀。

8.如权利要求7所述的用于增材制造设备的净化装置，其特征在于：各阀门均为球阀。

9.如权利要求2所述的用于增材制造设备的净化装置，其特征在于：所述第一管路的第一段的起始端为净化装置进风口，所述第二管路的第二段的末端为净化装置出风口，并且所述风机出口管上设置所述风机出口阀。

10.如权利要求2所述的用于增材制造设备的净化装置，其特征在于：在所述过滤器筒体的下方设有脚轮。