CN209598204U - 一种集料装置以及金属造粒设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及金属造粒技术领域，尤其涉及一种集料装置以及金属造粒设备。种集料装置用于承接处于熔融状态并在重力作用下滴落的金属颗粒，其包括：集粒箱，具有开口朝上设置并位于金属颗粒滴落处的集粒腔，集粒腔存储有用于冷却金属颗粒的冷却液。搅拌机构，包括搅拌轴、位于集粒腔并连接搅拌轴的搅拌结构、驱动搅拌轴旋转的驱动器以及横置于集粒腔的开口处且供驱动器安装的支架。冷却机构，用于降低冷却液的温度。控制机构，用于控制搅拌机构和冷却机构，控制机构包括控制驱动器与冷却机构的控制器以及传感器。本实用新型可以使冷却液各区域的温度保持均衡且使冷却液的温度保持在预定的范围。

Description

一种集料装置以及金属造粒设备

技术领域

本实用新型涉及金属造粒技术领域，尤其涉及一种集料装置以及金属造粒设备。

背景技术

K金也叫开金，是黄金中按照一定比例加入少量其它金属熔合而成的合金。按含金量多少又分24K金、22K金、18K金、14K金等。在珠宝加工领域，这部分其他金属一般称之为补口合金，为了便于精确的配置K金的成分，补口合金一般制备成小颗粒状，补口制作过程，一般是将金属进行熔化，然后再将熔化的金属液体通过小孔，滴落成型。从小孔滴落下来的金属液珠掉入至熔融炉下方的集粒箱内，集粒箱内装有冷却液，从而使金属液珠冷却成型。

但是，现有的集粒箱内冷却液都是静态的，随着造粒过程的不断进行，冷却液的温度不断升高且温度分布不均匀。集粒箱内落料区域的温度高，周侧温度低。不但导致金属液珠的冷却温度不同，从而影响成型质量，而且冷却液达到预定温度后需频繁更换集粒箱，影响生产节拍。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种集料装置，旨在解决如何使集粒箱内冷却液保持在预定温度以及如何使冷却液温度均衡的问题。

本实用新型是这样实现的，一种集料装置，用于承接处于熔融状态并在重力作用下滴落的金属颗粒，包括：

集粒箱，开设有呈开口腔结构且开口朝上设置并位于所述金属颗粒滴落处的集粒腔，所述集粒腔能够存储用于冷却所述金属颗粒的冷却液；

搅拌机构，包括搅拌轴、位于所述集粒腔并连接所述搅拌轴且在旋转状态下扰动所述冷却液的搅拌结构、驱动所述搅拌轴旋转的驱动器以及横置于所述集粒腔的开口处且供所述驱动器安装的支架，所述支架包括两间隔设置且均连接所述集粒箱的导轨，所述驱动器连接两所述导轨且可沿所述导轨的长度方向滑动；

冷却机构，用于冷却所述冷却液的温度；

控制机构，用于控制所述搅拌机构和所述冷却机构，所述控制机构包括控制所述驱动器与所述冷却机构的控制器以及设置于所述集粒箱并用于检测所述冷却液的温度且向所述控制器反馈温度信息的传感器。

在一个实施例中，所述搅拌机构还包括连接所述搅拌轴与所述搅拌结构的固定结构；所述固定结构包括套设并滑接所述搅拌轴的固定套，所述搅拌结构连接所述固定套，所述固定套可沿所述搅拌轴的长度方向往复滑动，以调节所述搅拌结构与所述搅拌轴的连接位置。

在一个实施例中，所述固定套开设有连通其内部的定位孔，所述定位孔的孔壁开设有内螺纹，所述固定结构还包括螺锁于所述定位孔且一端抵接所述搅拌轴的定位螺栓。

在一个实施例中，所述搅拌结构包括连接所述固定套的搅拌盘以及多个连接所述搅拌盘盘面的搅拌板，所述搅拌盘的中心位置开设有中心孔，所述搅拌盘通过所述中心孔套接于所述固定套，各所述搅拌板竖立连接所述搅拌盘且沿所述搅拌盘的外周边缘均匀布置。

在一个实施例中，所述冷却机构包括具有安置腔的冷却箱、连通所述集粒箱且位于所述安置腔的热交换器以及连接所述热交换器的冷却塔；所述冷却机构还包括驱动所述冷却液于所述集粒箱与所述热交换器之间循环流动的第一驱动泵、设置在所述安置腔内且与所述热交换器进行能量交换的冷却流体以及用于驱动所述冷却流体于所述冷却塔与所述冷却箱之间循环流动的第二驱动泵，所述第一驱动泵与所述第二驱动泵均连接所述控制器。

在一个实施例中，所述热交换器包括与所述冷却流体进行能量交换的热交换结构、供所述冷却液从所述集粒箱流入所述热交换结构的第一管道以及供所述冷却液从所述热交换结构流入所述集粒箱的第二管道，所述热交换结构开设有供所述冷却液流经的冷却流道，所述第一管道和所述第二管道分别连通所述冷却流道的两端。

在一个实施例中，所述热交换结构呈板状且所述冷却流道于所述热交换结构内呈蛇形布置；所述热交换结构依次间隔设置有多块，各所述热交换结构的所述冷却流道依次连通。

在一个实施例中，所述热交换结构呈螺旋管状且所述冷却流道于所述热交换结构内呈螺旋布置；所述热交换结构依次间隔设置有多个，各所述热交换结构的所述冷却流道依次连通。

在一个实施例中，所述第一管道连接于所述集粒箱的底部，所述第二管道连接所述集粒箱的顶部；所述冷却机构还包括连接所述集粒腔的腔壁且覆盖所述第一管道管口的过滤网。

本实用新型的另一目的在于提供一种金属造粒设备，其包括如上所述的集料装置。

本实用新型的技术效果是：将集粒箱放置在金属颗粒落料的下方。在金属颗粒的冷却过程中，搅拌机构用于对集粒腔内的冷却液产生扰动，使冷却液于集粒腔内不断流动，从而使冷却液各区域的温度中保持均衡。传感器检测到冷却液的温度超过预定温度时，控制器启动冷却机构对冷却液的温度进行冷却，从而使冷却液的温度保持在预定的温度范围，避免冷却液的温度过高，从而无需频繁更换集粒箱以及避免由于冷却温度过高而影响金属颗粒的成型质量。

附图说明

图1是本实用新型实施例所提供的金属造粒设备的结构原理图。

图2是图1的搅拌机构的立体结构图。

图3是图2的搅拌机构的爆炸图。

图4是图1的热交换器的立体结构图。

图5是图4的热交换结构的立体结构图。

附图中标号与名称对应的关系如下所示：

300、金属造粒设备；200、熔融炉；201、金属颗粒；100、集料装置；10、集粒箱；20、冷却塔；30、热交换器；50、冷却机构；31、第一管道；32、第二管道；42、搅拌结构；11、集粒腔；12、出液口；13、进液口；34、热交换结构；33、冷却箱；331、安置腔；35、溢流阀；343、出水口；342、进水口；341、冷却流道；43、搅拌轴；421、搅拌盘；422、搅拌板；423、中心孔；40、搅拌机构；425、定位孔；424、固定套；41、驱动器；44、联轴器；46、支架；461、导轨；60、控制机构；61、传感器；62、控制器；

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“垂直”、“平行”、“底”、“角”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。

请参阅图1至图3，本实用新型实施例提供了一种集料装置100以及具有其的金属造粒设备300。金属造粒设备300可以制造出与黄金合成开金的金属颗粒201。集料装置100用于对金属颗粒201进行冷却成型并收集该金属颗粒201。

集料装置100包括：集粒箱10、搅拌机构40、冷却机构50以及控制机构60。金属造粒设备300具有熔融炉200。用于制造金属颗粒201的金属在熔融炉200内被熔化，再从金属造粒设备300的落料孔处滴入集粒箱10。集粒箱10具有供金属颗粒201掉入的集粒腔11，集粒腔11呈开口朝上设置。集粒腔11内设有用于冷却金属颗粒201的冷却液。可选地，金属颗粒201的材料可以为铜、银或者锌等金属材料。冷却液可以为水或油水混合物。优选地，冷却液的温度范围为25℃±5℃。搅拌机构40包括位于集粒腔11内的搅拌轴43、连接搅拌轴43且在旋转状态下扰动冷却液的搅拌结构42以及驱动搅拌轴43旋转的驱动器41。可选地，驱动器41可以通过横置在集粒腔11上方的支架46而连接集粒箱10。驱动器41优选为伺服电机，伺服电机具有精度高、传动平稳以及高可靠性等特点。搅拌轴43的搅拌速度与集粒腔11的大小适配，从而使冷却液保持合适涡流流动。支架46包括两间隔设置且均连接集粒箱的导轨461，驱动器41连接两导轨461且可沿导轨461的长度方向滑动。通过调节驱动器41与两导轨461的连接位置，可以调节搅拌结构42位于集粒腔11内的位置，从而实现对集粒腔11不同位置的搅拌，以使冷却液的温度分布均衡。冷却机构50连接集粒箱10且用于冷却冷却液的温度。具体地，冷却液流经冷却机构50后，把热量传递至冷却机构50，以使冷却液的温度降低，从而使金属颗粒201均在预定的温度范围内进行冷却，进而提高金属颗粒201的成型质量。控制机构60用于控制搅拌机构40和冷却机构50，控制机构60包括连接驱动器41与冷却机构50的控制器62以及设置于集粒箱10并用于检测冷却液的温度且向控制器62反馈温度信息的传感器61。可选地，控制器62可以连接集粒箱的外表面。传感器61为温度传感器61。控制器62用于控制冷却机构50的启动/关闭，同样的，控制器62控制搅拌机构40的启动/关闭。传感器61检测到冷却液的温度高于预设温度时，将该温度信息反馈至控制器62，控制器62控制冷却机构50运行，以将冷却液的温度冷却至预定温度范围。在冷却液的温度处于预定的冷却温度范围时，控制器62控制冷却机构50停止运行，从而节约能量。

请参阅图1至图3，将集粒箱10放置在金属颗粒201落料的下方。在金属颗粒201的冷却过程中，搅拌机构40用于对集粒腔11内的冷却液产生扰动，使冷却液于集粒腔11内不断流动，从而使冷却液各区域的温度中保持均衡。冷却机构50对冷却液的温度进行冷却，通过冷却机构50使冷却液的温度保持在预定的温度范围，避免冷却液的温度快速升高。

搅拌机构40包括一端连接驱动器41且另一端延伸至集粒腔11的搅拌轴43、滑接搅拌轴43另一端的固定结构以及在旋转状态下用于扰动冷却液的搅拌结构42；固定结构包括套设并滑接搅拌轴43的固定套424，搅拌结构42连接固定套424，固定套424可沿搅拌轴43的长度方向往复滑动，以调节搅拌结构42与搅拌轴43的连接位置。通过固定套424沿搅拌轴43的长度方向滑动，从而可以调节搅拌结构42与搅拌轴43的连接位置，实现搅拌轴43在集粒腔11内不同位置的搅拌，进而对冷却液进行充分搅拌，最终使冷却液各区域的温度保持均衡。

可选地，搅拌机构40还包括联轴器44，联轴器44用于连接驱动器41与搅拌轴43。

固定套424开设有连通其内部的定位孔425，定位孔425的孔壁开设有内螺纹，固定结构还包括螺锁于定位孔425且一端抵接搅拌轴43的定位螺栓。可选地，为了加强固定套424与搅拌轴43的连接，可以开设多个定位孔425，各定位孔425于固定套424上间隔布置，优选地，各定位孔425呈圆周布置。

请参阅图1至图3，搅拌轴43的横截面形状为非圆形，固定套424的横截面形状与搅拌轴43的形状适配。具体地，搅拌轴43在某一平面上进行滚动时，其旋转中心线所形成的轨迹不是一个平面。固定套424的形状与搅拌轴43的形状适配，从而可以防止搅拌轴43在旋转过程中与固定套424发生相对转动。

在一个实施例中，搅拌轴43的横截面形状为椭圆形，相应地，固定套424的横截面形状也为椭圆形。可选地，搅拌轴43的横截面形状也可以为方形，从而固定套424的横截面形状也为方形。

搅拌结构42与固定结构均设置有多个，各搅拌结构42连接对应的固定结构并沿搅拌轴43间隔布置。设置多个搅拌结构42可以进一步实现对冷却液的充分搅拌。可选地，各搅拌结构42可沿搅拌轴43的轴向呈等差数列布置，从而实现对冷却液的充分搅拌。

请参阅图1至图3，搅拌结构42包括连接固定套424的搅拌盘421以及多个连接搅拌盘421盘面的搅拌板422，搅拌盘421的中心位置开设有中心孔423，搅拌盘421通过中心孔423套接于固定套424。可选地，各搅拌板422基本垂直于搅拌盘421的盘面，且各搅拌板422相对搅拌盘421的盘心呈外扩状态，以有效搅动冷却液。

各搅拌板422竖立连接搅拌盘421且沿搅拌盘421的外周边缘均匀布置。各搅拌板422在空间上，于搅拌盘421上呈斜齿状布置，从而在旋转状态下，有效搅动冷却液。

在一个实施例中，搅拌板422的形状为椭圆形板。

在一个实施例中，搅拌板422的形状为或方形板。

在一个实施例中，搅拌板422包括连接搅拌盘421一侧盘面的第一搅板以及连接搅拌盘421另一侧盘面的第二搅板，第一搅板与第二搅板在空间上交替间隔设置。可以理解的是，第一搅板和第二搅板分别位于搅拌盘421相对的两侧盘面，可选地，第一搅板位于搅拌盘421的上方，以搅拌位于搅拌盘421上方的冷却液；第二搅板位于搅拌盘421下方，以搅拌位于搅拌盘421下方的冷却液。

搅拌机构40设置有多个，各搅拌机构40绕金属颗粒201的掉落轨迹线圆周布置。可选地，搅拌机构40可以设置四个，四个搅拌机构40两两对称布置，从而使集粒腔11内的冷却液得到充分搅拌，以使冷却液各区域的温度保持均衡。

请参阅图4至图5，冷却机构50包括具有安置腔331的冷却箱33、位于安置腔331的热交换器30以及连接热交换器30的冷却塔20，冷却机构50还包括用于驱动冷却液于集粒箱10与热交换器30之间循环流动的第一驱动泵、设置在安置腔331内且与热交换器30进行能量交换的冷却流体以及用于驱动冷却流体于冷却塔20与冷却箱33之间循环流动的第二驱动泵，第一驱动泵与第二驱动泵均连接控制器62。

可以理解的是，第二驱动泵设置有两个，一个用于驱动冷却流体从冷却塔20流动至冷却箱33，另一个用于驱动冷却流体从冷却箱33回流至冷却塔20。

可选地，本实施例中冷却流体为水，在其它实施例中冷却流体也可以为油水混合物。具体地，冷却流体为工业超纯水，从而防止管路和设备堵塞。安置腔331具有供热交换器30安装的开口。冷却塔20使用水作为循环冷却剂，并将热交换器30释放至冷却流体中的热量排放至大气中，以降低冷却流体的温度。可选地，第一驱动泵和第二驱动泵均为管道泵。控制器62通过控制第一驱动泵和第二驱动泵，从而控制冷却机构50的开启/停止。

热交换器30包括与冷却流体进行能量交换的热交换结构34、供冷却液从集粒箱10流入热交换结构34的第一管道31以及供冷却液从热交换结构34流入集粒箱10的第二管道32，热交换结构34开设有供冷却液流经的冷却流道341，第一管道31和第二管道32分别连通冷却流道341的两端。具体地，第一管道31的一端连接集粒箱10的出液口12，第一管道31的另一端连接热交换结构34的进水口342。第二管道32的一端连接集粒箱10的进液口13，第二管道32的另一端连接热交换结构34的出水口343。可选地，第一管道31和第二管道32上均设置有开关阀，分别用于打开或关闭第一管道31和第二管道32。

可选地，冷却液和冷却流体分别于不同的管道中流动，可以使一个冷却箱供多个金属造粒设备300使用。

请参阅图4至图5，可以理解的是，第一驱动泵设置在第一管道31上，用于驱动冷却液从集粒箱10流动至热交换结构34。

热交换结构34呈板状且冷却流道341于热交换结构34内呈蛇形布置。具体地，冷却流道341还可以呈圆盘状布置，以使冷却液的热量充分释放至冷却流体中。

热交换结构34依次间隔设置有多块，各热交换结构34的冷却流道341依次连通。可选地，多个热交换结构34可以进行沿高度方向的层叠设置，也可以进行沿水平方向的层叠设置，从而进一步使冷却液中的能量释放至冷却流体中。

在一个实施例中，第一管道31连接顶端位置的热交换结构34的进水口342，第二管道32连接最低端的热交换结构34的出水口343。

在一个实例中，第一管道31连接一侧的热交换结构34的进水口342，第二管道32连接另一侧的热交换结构34的出水口343。

请参阅图4至图5，可选地，集粒箱10上设置有供冷却液流出的出液口12以及供冷却液流入的进液口13。第一管道31连接出液口12，第二管道32连接出液口12。

热交换结构34呈螺旋管状且冷却流道341于热交换结构34内呈螺旋布置。可选地，热交换结构34的冷却流道341可以进行沿高度方向的螺旋延伸，也可以进行沿水平方向的螺旋延伸，以使冷却液中的热量充分释放至冷却流体中。

热交换结构34依次间隔设置有多个，各热交换结构34的冷却流道341依次连通。可选地，多个热交换结构34可以进行沿高度方向的层叠设置，也可以进行沿水平方向的层叠设置，从而进一步使冷却液中的能量释放至冷却流体中。

冷却机构50还包括设置在冷却箱33的溢流阀35。溢流阀35用于避免冷却箱33内水位过高。

冷却机构50还包括盖合于冷却箱33上的箱盖。箱盖可以阻止外部的异物进入冷却箱33，从而堵塞管道。

第一管道31连接于集粒箱10的底部，第二管道32连接集粒箱10的顶部；冷却机构50还包括连接集粒腔11的腔壁且覆盖第一管道31管口的过滤网。过滤网可以阻止金属颗粒201进入第一管道31。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集料装置，用于承接处于熔融状态并在重力作用下滴落的金属颗粒，其特征在于，包括：

集粒箱，开设有呈开口腔结构且开口朝上设置并位于所述金属颗粒滴落处的集粒腔，所述集粒腔能够存储用于冷却所述金属颗粒的冷却液；

搅拌机构，包括搅拌轴、位于所述集粒腔并连接所述搅拌轴且在旋转状态下扰动所述冷却液的搅拌结构、驱动所述搅拌轴旋转的驱动器以及横置于所述集粒腔的开口处且供所述驱动器安装的支架，所述支架包括两间隔设置且均连接所述集粒箱的导轨，所述驱动器连接两所述导轨且可沿所述导轨的长度方向滑动；

冷却机构，用于冷却所述冷却液的温度；

控制机构，用于控制所述搅拌机构和所述冷却机构，所述控制机构包括控制所述驱动器与所述冷却机构的控制器以及设置于所述集粒箱并用于检测所述冷却液的温度且向所述控制器反馈温度信息的传感器。

2.如权利要求1所述的集料装置，其特征在于：所述搅拌机构还包括连接所述搅拌轴与所述搅拌结构的固定结构；所述固定结构包括套设并滑接所述搅拌轴的固定套，所述搅拌结构连接所述固定套，所述固定套可沿所述搅拌轴的长度方向往复滑动，以调节所述搅拌结构与所述搅拌轴的连接位置。

3.如权利要求2所述的集料装置，其特征在于：所述固定套开设有连通其内部的定位孔，所述定位孔的孔壁开设有内螺纹，所述固定结构还包括螺锁于所述定位孔且一端抵接所述搅拌轴的定位螺栓。

4.如权利要求2-3任意一项所述的集料装置，其特征在于：所述搅拌结构包括连接所述固定套的搅拌盘以及多个连接所述搅拌盘盘面的搅拌板，所述搅拌盘的中心位置开设有中心孔，所述搅拌盘通过所述中心孔套接于所述固定套，各所述搅拌板竖立连接所述搅拌盘且沿所述搅拌盘的外周边缘均匀布置。

5.如权利要求1-3任意一项所述的集料装置，其特征在于：所述冷却机构包括具有安置腔的冷却箱、连通所述集粒箱且位于所述安置腔的热交换器以及连接所述热交换器的冷却塔；所述冷却机构还包括驱动所述冷却液于所述集粒箱与所述热交换器之间循环流动的第一驱动泵、设置在所述安置腔内且与所述热交换器进行能量交换的冷却流体以及用于驱动所述冷却流体于所述冷却塔与所述冷却箱之间循环流动的第二驱动泵，所述第一驱动泵与所述第二驱动泵均连接所述控制器。

6.如权利要求5所述的集料装置，其特征在于：所述热交换器包括与所述冷却流体进行能量交换的热交换结构、供所述冷却液从所述集粒箱流入所述热交换结构的第一管道以及供所述冷却液从所述热交换结构流入所述集粒箱的第二管道，所述热交换结构开设有供所述冷却液流经的冷却流道，所述第一管道和所述第二管道分别连通所述冷却流道的两端。

7.如权利要求6所述的集料装置，其特征在于：所述热交换结构呈板状且所述冷却流道于所述热交换结构内呈蛇形布置；所述热交换结构依次间隔设置有多块，各所述热交换结构的所述冷却流道依次连通。

8.如权利要求6所述的集料装置，其特征在于：所述热交换结构呈螺旋管状且所述冷却流道于所述热交换结构内呈螺旋布置；所述热交换结构依次间隔设置有多个，各所述热交换结构的所述冷却流道依次连通。

9.如权利要求6-8任意一项所述的集料装置，其特征在于：所述第一管道连接于所述集粒箱的底部，所述第二管道连接所述集粒箱的顶部；所述冷却机构还包括连接所述集粒腔的腔壁且覆盖所述第一管道管口的过滤网。

10.一种金属造粒设备，其特征在于，包括：如权利要求1-9任意一项所述的集料装置。