CN212094346U - 一种储料盘旋转供料的电极感应真空雾化设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种储料盘旋转供料的电极感应真空雾化设备，包括熔炼室、与熔炼室连通的换料室以及设置在换料室上的连续加料装置，连续加料装置包括安装在换料室顶部的储料单元和送料单元；储料单元包括连接有储料盘的旋转驱动部件，储料盘周圈设置有多个装卸料工位，其能够在旋转驱动部件的驱动下转动到换料位置抓取或释放物料；送料单元包括连接有接头的轴向驱动部件接头能够在轴向驱动部件的驱动下移动到换料位置抓取或释放物料；在物料移动和转移的过程中，换料室内始终处于密封状态；将储料盘设置在熔炼室外部，能够降低熔炼室的空间，也就可以降低熔炼室的充气量，进一步的就可以降低熔炼作业气氛氧氮含量，从而提高制粉粉体的纯度。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体雾化制粉领域，特别是涉及一种储料盘旋转供料的电极感应真空雾化设备。
背景技术
电机感应熔炼真空雾化制粉设备进行粉末制备的基本原理，是利用高频感应线圈将送入的金属棒材熔化形成金属液流，金属液流进入雾化喷嘴，用流量在500立方米/小时－2500立方米/小时流量的高纯氩气将熔融的金属液流打散形成金属微滴，由于气体随后的急速冷却作用，形成粒度在10μm－150μm的金属粉体。其中雾化气体的流量和压力、金属液流熔炼等参数决定粉体的粒度，金属棒材的纯度、雾化气体的纯度、熔炼作业气氛氧氮含量的控制决定制备粉体的纯度等级，粉体的纯度还与粉体在空气中保留的时间等因素相关。
从上面的工艺分析可以看到，该工艺过程采用单根电极棒材通过高频感应线圈熔炼来实现金属粉末的制备，一根电极棒材熔化完成以后必须停止作业，然后打开换料室舱门，手工更换电极棒，关闭舱门后还要进行抽真空、充氩气作业，以保证熔炼作业环境中氧氮含量得到有效控制，而这一操作与熔炼雾化操作占据基本相当的操作时长，其中抽真空、充气所用时间约占总时长的60％。因此，更换电极棒材的作业将造成工艺效率、设备利用率差。
申请公布号为CN107803511A的专利文件，公开了一种无坩埚真空气雾化制粉设备，通过在无坩埚真空熔炼炉内设置能装设多根待熔化制粉棒料的棒料固定盘，棒料固定盘与一升降旋转机构连接，使其能带动其上的多根棒料升降和旋转，以连续进入感应加热线圈内加热熔化制粉，然而，其将棒料固定盘与一升降旋转机构军设置在了熔炼室内，这无疑会在熔炼室内增加了对于熔炼过程不需要的设备部件，也就会不得不增大熔炼室的容纳空间，此时，需要足够的充气量，而可能造成空气排出的不彻底，进而造成对制粉粉体纯度的影响。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种储料盘旋转供料的电极感应真空雾化设备，以解决上述现有技术存在的问题，能够降低熔炼室的空间，也就可以降低熔炼室的充气量，进一步的就可以降低熔炼作业气氛氧氮含量，从而提高制粉粉体的纯度。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种储料盘旋转供料的电极感应真空雾化设备，包括熔炼室、与所述熔炼室连通的换料室以及设置在所述换料室上的连续加料装置，所述连续加料装置包括安装在所述换料室顶部的储料单元和送料单元；
所述储料单元包括旋转驱动部件，所述旋转驱动部件连接有储料盘，所述储料盘周圈设置有多个装卸料工位，所述装卸料工位能够在所述旋转驱动部件的驱动下转动到换料位置进行装卸物料；
所述送料单元包括轴向驱动部件，所述轴向驱动部件连接有接头，所述接头能够在所述轴向驱动部件的驱动下移动到换料位置抓取或释放物料；
在物料移动和转移的过程中，所述换料室内始终处于密封状态。
优选地，所述旋转驱动部件包括相互连接的第一旋转伺服电机和旋转轴，所述储料盘垂直固定在所述旋转轴的端部。
优选地，所述装卸料工位沿所述储料盘的周圈均匀布置。
优选地，所述轴向驱动部件包括相互连接的升降伺服电机和升降直线模组，所述升降直线模组包括轴向移动部位，所述接头连接在所述轴向移动部位上。
优选地，所述轴向移动部位固定连接有第二旋转伺服电机，所述第二旋转伺服电机顺次转动连接有导向光杆、万向节和所述接头，所述导向光杆通过设置在所述换料室上的导向套筒进行导向。
优选地，物料通过物料锁紧机构与所述装卸料工位连接，所述装卸料工位设置有竖直方向的定位销，所述物料锁紧机构底部设置有用于容纳所述定位销的定位销孔。
优选地，所述装卸料工位设置有第一U型开口，所述第一U型开口宽度大于物料的直径，所述定位销设置在所述第一U型开口的两个支臂上。
优选地，所述接头的端部设置有凸台，所述物料锁紧机构上部设置有圆盘，所述圆盘与所述物料锁紧机构之间具有大于所述凸台厚度的间隔，所述圆盘中心到侧面开设有第二U型开口，所述第二U型开口的宽度小于所述凸台的宽度。
优选地，所述圆盘中心底部设置有能够容纳所述凸台的台阶槽。
优选地，所述换料室下部通过插板阀连通所述熔炼室，物料为电极棒材，所述电极棒材能够穿过所述插板阀进入所述熔炼室。
本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
(1)本实用新型设置有与熔炼室连通的换料室，在换料室内设置储料单元和送料单元，储料单元设置有储料盘来储存多个物料并进行旋转供料，从而将物料旋转的结构放置在熔炼室外部，送料单元使物料连续单独进入熔炼室内进行熔化，能够降低熔炼室的空间，也就可以降低熔炼室的充气量，进一步的就可以降低熔炼作业气氛氧氮含量，从而提高制粉粉体的纯度；同时，使物料连续单独进入熔炼室内进行熔化，能够提高对设备的保护，降低对设备部件的损耗。
(2)本实用新型设置有装卸料工位和接头，以储料盘带动装卸料工位的转动以及接头的轴向移动，来实现物料在装卸料工位和接头之间的转移，并且接头还连接有万向节，能够保证储料单元和送料单元的独立工作互不干涉，同时，使得送料单元将物料直接送入熔炼室并保持物料的竖直；
(3)本实用新型装卸料工位上设置有竖向的定位销，与物料锁紧机构底部的定位销孔配合，实现抓取或释放；接头设置有凸台，与物料锁紧结构上的第二U型开口配合，实现抓取和释放；上述方式结构简单，能够通过装卸料工位和接头的径向和轴向移动顺利的实现物料的移动和转移；
(4)本实用新型在轴向驱动部件的轴向移动部位固定连接有第二旋转伺服电机，通过第二旋转伺服电机驱动导向光杆来驱动接头，并且导向光杆通过导向套筒进行导向，同时，旋转驱动部件采用了储料盘与旋转轴连接的方式，提高了物料移动时的移动精度，能够保证物料转移的过程中精准交接，另外，还能实现物料在熔炼室内的旋转过程，保证了熔炼的均匀性，提高了熔炼效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为储料盘旋转供料的电极感应真空雾化设备的结构示意图；
图2为储料盘示意图；
图3为物料锁紧机构示意图；
图4为圆盘示意图；
图5为圆盘与物料锁紧机构组合后与接头配合的示意图；
图6为导向光杆通过万向节与接头连接的结构示意图；
其中，1、熔炼室；2、换料室；3、插板阀；4、升降伺服电机；5、升降直线模组；6、第二旋转伺服电机；7、导向光杆；8、第一旋转伺服电机；9、储料盘；91、装卸料工位；10、物料锁紧机构；101、定位销孔；102、锁紧孔；11、升降位置传感器；12、旋转位置传感器；13、储料盘位置传感器；14、电极棒材；15、圆盘；151、台阶槽；16、接头；17、万向节。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的目的是提供一种储料盘旋转供料的电极感应真空雾化设备，以解决现有技术存在的问题，能够降低熔炼室的空间，也就可以降低熔炼室的充气量，进一步的就可以降低熔炼作业气氛氧氮含量，从而提高制粉粉体的纯度。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，本实用新型提供一种储料盘旋转供料的电极感应真空雾化设备，包括熔炼室1、与熔炼室1连通的换料室2以及设置在换料室2上的连续加料装置，连续加料装置包括安装在换料室2顶部的储料单元和送料单元；需要说明的是，储料单元和送料单元可以整体设置在换料室2的内部，也可以将其动力部件设置在换料室2外部，本实用新型优选地将动力部件设置在换料室2的外部，以避免换料室2环境对于动力部件的影响；
储料单元包括旋转驱动部件，旋转驱动部件连接有储料盘9，储料盘9周圈设置有多个装卸料工位91，装卸料工位91能够在旋转驱动部件的驱动下转动到换料位置抓取或释放物料，其中，换料位置为根据换料的需要而确定的位置，在换料位置处进行装卸料工位91和接头16之间的物料转移，通过设置储料盘位置传感器13来确定是否到达换料位置以及处于何处位置，储料盘位置传感器13采用现有技术中的位置传感器，其原理和应用均为现有技术，此处不再赘述；需要注意的是：装卸料工位91在换料位置抓取或释放物料的动作，包括任何一种能够连接带动物料移动的动作，比如销孔配合的卡接方式或者夹取的方式等等；
送料单元包括轴向驱动部件，轴向驱动部件连接有接头16，接头16能够在轴向驱动部件的驱动下移动到换料位置抓取或释放物料，其中，换料位置为根据换料的需要而确定的位置，该换料位置处进行物料的转移，与装卸料工位91确定的换料位置相同，通过设置升降位置传感器11来确定是否到达换料位置以及处于何处位置，升降位置传感器11采用现有技术中的位置传感器，其原理和应用均为现有技术，此处不再赘述；需要注意的是：接头16在换料位置抓取或释放物料的动作，可以包括任何一种能够连接带动物料移动的动作，比如销孔配合的卡接方式或者夹取的方式等等；
在物料移动和转移的过程中，换料室2内始终处于密封状态，也就是说，在换料室2上安装的储料单元和送料单元均应该采取相应的密封措施，包括但不限于采用密封圈、密封盖等密封结构，不应破坏换料室2的整体密封性。
如图1所示，旋转驱动部件包括相互连接的第一旋转伺服电机8和旋转轴，储料盘9垂直固定在旋转轴的端部，其固定方式可以为螺栓连接、焊接或者其他的固定连接方式，并且，旋转轴固定在储料盘9的中心位置。
根据物料的实际消耗情况，装卸料工位91沿圆周环向设置有2个，也可以设置更多个，并且所有的装卸料工位91均在同一个同心圆上，其回转中心与旋转轴的回转中心重合，并且装卸料工位91沿储料盘9的周圈均匀布置，需要说明的是，装卸料工位91为突出于储料盘9进行设置的，装卸料工位91与装卸料工位91之间具有空位，该空位能够在储料盘9旋转一定位置后为物料锁紧机构10和物料的上下移动进行避让，防止发生干涉。
如图1所示，轴向驱动部件包括相互连接的升降伺服电机4和升降直线模组5，升降直线模组5采用现有技术的直线模组，包括轴向移动部位即能够被升降伺服电机4驱动而直线移动的部位，接头16连接在轴向移动部位上，接头16能够沿轴向直线移动，从而带动物料沿轴向直线移动。
如图1和图6所示，轴向移动部位固定连接有第二旋转伺服电机6，第二旋转伺服电机6顺次转动连接有导向光杆7、万向节17和接头16，其中，第二旋转伺服电机6带动导向光杆7的旋转速度控制在10r/min左右，第二旋转伺服电机6的旋转轴与导向光杆7的上端部、导向光杆7的下端部与万向节17以及万向节17与接头16之间的连接方式，可以采用任意常规的连接方式，如设置联轴器或者焊接等方式，设置万向节17的目的在于，能够使得悬挂在接头16的物料处于竖直状态，同时，当储料盘9的装卸料工位91即将旋转到换料位置或者旋转离开换料位置时能够推动换料位置的物料偏移，从而使得装卸料工位91能够顺利到达或者离开换料位置，另外，为保证顺利运行，第一旋转伺服电机8带动储料盘9的旋转速度控制在10r/min左右；导向光杆7通过设置在换料室2上的导向套筒进行导向，在导向时需要保证换料室2与外界的密封隔绝，气密封方式采用现有的常规密封结构即可，另外，通过设置旋转位置传感器12来确定导向光杆7处于何处位置，以便于后文提到的物料锁紧机构10上的第二U型开口与接头16的位置关系的确定，保证接头16与物料锁紧机构10的顺利连接和分离，旋转位置传感器12采用现有技术中的位置传感器，其原理和应用均为现有技术，此处不再赘述。
如图1、图3所示，物料通过物料锁紧机构10与装卸料工位91连接，物料锁紧机构10环向设置有锁紧孔102，锁紧孔102带有螺纹，顶丝旋进锁紧孔102内顶紧物料，锁紧孔102的数量可以为1个也可以均匀设置有多个，以保证锁紧效果；请参考图2-3，装卸料工位91设置有竖直方向的定位销92，物料锁紧机构10底部设置有用于容纳定位销92的定位销孔101，定位销92和定位销孔101均进行倒角处理，位置公差在4mm左右，即在4mm的位置公差范围内都可以使得定位销92顺利进入定位销孔101；定位销92可以设置两个或多个，以与定位销孔101配合后能够保证移动物料锁紧机构10的过程中的稳定性，优选定位销92设置两个，且以过储料盘9的中心的轴线对称设置；当物料锁紧机构10在储料盘9的带动下旋转到换料位置时，物料锁紧机构10的中心与接头16的回转中心重合。
如图2-3所示，装卸料工位91设置有第一U型开口，第一U型开口宽度大于物料的直径，定位销92设置在第一U型开口的两个支臂上，也就是说，定位销92在与物料锁紧机构10底部的定位销孔101配合时，能够分布在其两侧(优选对称分布)，从而能够进一步的保证受力的均衡，使得定位销92与定位销孔101在插入和拔出时更加顺利，不会因为定位销92与定位销孔101的位置偏斜而导致物料的转移困难。
如图3-5所示，接头16的端部设置有凸台，物料锁紧机构10上部同心设置有圆盘15，圆盘15与物料锁紧机构10之间具有大于凸台厚度的间隔，需要说明的是，圆盘15与物料锁紧机构10之间可以采用螺栓螺母的连接方式，在圆盘15与物料锁紧机构10之间设置垫圈或螺母，以形成之间的间隔；圆盘15中心到侧面开设有第二U型开口，第二U型开口的宽度小于凸台的宽度，将圆盘15安装到物料锁紧机构10上后，第二U型开口的方向与物料锁紧机构10底部的定位销孔101的连线中心垂直，从而保证将物料锁紧机构10放置到装卸料工位91后第二U型开口的方向与第一U型开口的方向相同；接头16能够顺着第二U型开口穿过并将凸台置于圆盘15和物料锁紧机构10之间的间隔内，从而使得接头16与物料锁紧机构10连接；在物料由装卸料工位91转移到接头16上或者由接头16转移到装卸料工位91的过程中，接头16可以在圆盘15的外圆周表面滑动，直到进入第二U型开口内最终到达圆盘15的中心位置。
如图4-5所示，圆盘15中心底部设置有能够容纳凸台的台阶槽151，当凸台进入到第二U型开口后，再经过轴向移动后进入台阶槽151内，从而限定接头16和圆盘15之间的径向位移，使得接头16能够更加稳定的带动物料的移动。
如图1所示，换料室2下部通过插板阀3连通熔炼室1，物料为电极棒材14，在插板阀3开启的状态下，电极棒材14能够穿过插板阀3进入熔炼室1，从而使得只有物料在熔炼室1内进行熔炼雾化。
本实用新型的具体操作步骤如下：
步骤1，装料时，打开换料室2的开口，关闭插板阀3，保持熔炼室1不会进入气体；
步骤2，将电极棒材14通过顶丝固定在物料锁紧机构10中，装卸料工位91上的定位销92插入到物料锁紧机构10底部的定位销孔101内，使得物料锁紧机构10放置在装卸料工位91上，然后关闭换料室2的开口，对换料室2抽真空，充入和熔炼室1相同的气体；
步骤3，上料时，升降伺服电机4驱动升降直线模组5下降，带动导向光杆7下降，进而带动接头16移动到换料位置；第一旋转伺服电机8驱动储料盘9带动装卸料工位91向换料位置处旋转，进而带动物料锁紧机构10及电极棒材14旋转移动到换料位置，物料锁紧机构10上的第二U型开口对准接头16，使得接头16顺着第二U型开口进入到物料锁紧机构10的中心；升降伺服电机4驱动升降直线模组5上升，此时，接头16上升，使得凸台嵌入物料锁紧机构10上的台阶槽151，接头16继续上升，使装卸料工位91的定位销92和物料锁紧机构10的定位销孔101脱开；第一旋转伺服电机8驱动储料盘9旋转到空位；
步骤4，打开插板阀3，升降伺服电机4驱动升降直线模组5下降带动电极棒材14进入熔炼室1进行熔炼雾化；
步骤5，卸料时，电极棒材14熔炼雾化完成，升降伺服电机4驱动升降直线模组5上升带动电极棒材14余料到换料位置上方，第一旋转伺服电机8驱动储料盘9带动装卸料工位91旋转移动到换料位置；升降伺服电机4驱动升降直线模组5下降带动物料锁紧机构10和电极棒材14下降，物料锁紧机构10落在装卸料工位91上(定位销92与定位销孔101配合)，装卸料工位91旋转带动物料锁紧机构10和电极棒材14离开接头16；
步骤6，另一个装卸料工位91带动物料锁紧机构10和电极棒材14重复步骤3-5进行上料和卸料，从而实现连续加料。
本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种储料盘旋转供料的电极感应真空雾化设备，其特征在于：包括熔炼室、与所述熔炼室连通的换料室以及设置在所述换料室上的连续加料装置，所述连续加料装置包括安装在所述换料室顶部的储料单元和送料单元；
所述储料单元包括旋转驱动部件，所述旋转驱动部件连接有储料盘，所述储料盘周圈设置有多个装卸料工位，所述装卸料工位能够在所述旋转驱动部件的驱动下转动到换料位置进行装卸物料；
所述送料单元包括轴向驱动部件，所述轴向驱动部件连接有接头，所述接头能够在所述轴向驱动部件的驱动下移动到换料位置抓取或释放物料；
在物料移动和转移的过程中，所述换料室内始终处于密封状态。
2.根据权利要求1所述的储料盘旋转供料的电极感应真空雾化设备，其特征在于：所述旋转驱动部件包括相互连接的第一旋转伺服电机和旋转轴，所述储料盘垂直固定在所述旋转轴的端部。
3.根据权利要求1所述的储料盘旋转供料的电极感应真空雾化设备，其特征在于：所述装卸料工位沿所述储料盘的周圈均匀布置。
4.根据权利要求1所述的储料盘旋转供料的电极感应真空雾化设备，其特征在于：所述轴向驱动部件包括相互连接的升降伺服电机和升降直线模组，所述升降直线模组包括轴向移动部位，所述接头连接在所述轴向移动部位上。
5.根据权利要求4所述的储料盘旋转供料的电极感应真空雾化设备，其特征在于：所述轴向移动部位固定连接有第二旋转伺服电机，所述第二旋转伺服电机顺次转动连接有导向光杆、万向节和所述接头，所述导向光杆通过设置在所述换料室上的导向套筒进行导向。
6.根据权利要求1-5任一项所述的储料盘旋转供料的电极感应真空雾化设备，其特征在于：物料通过物料锁紧机构与所述装卸料工位连接，所述装卸料工位设置有竖直方向的定位销，所述物料锁紧机构底部设置有用于容纳所述定位销的定位销孔。
7.根据权利要求6所述的储料盘旋转供料的电极感应真空雾化设备，其特征在于：所述装卸料工位设置有第一U型开口，所述第一U型开口宽度大于物料的直径，所述定位销设置在所述第一U型开口的两个支臂上。
8.根据权利要求6所述的储料盘旋转供料的电极感应真空雾化设备，其特征在于：所述接头的端部设置有凸台，所述物料锁紧机构上部设置有圆盘，所述圆盘与所述物料锁紧机构之间具有大于所述凸台厚度的间隔，所述圆盘中心到侧面开设有第二U型开口，所述第二U型开口的宽度小于所述凸台的宽度。
9.根据权利要求8所述的储料盘旋转供料的电极感应真空雾化设备，其特征在于：所述圆盘中心底部设置有能够容纳所述凸台的台阶槽。
10.根据权利要求1所述的储料盘旋转供料的电极感应真空雾化设备，其特征在于：所述换料室下部通过插板阀连通所述熔炼室，物料为电极棒材，所述电极棒材能够穿过所述插板阀进入所述熔炼室。
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| CN114682782A (zh) * | 2020-12-27 | 2022-07-01 | 刘泽军 | 一种惰性气体保护雾化设备的料棒进给机构 |
| CN114888297A (zh) * | 2022-04-13 | 2022-08-12 | 浙江亚通焊材有限公司 | 一种采用棒料可连续雾化的制粉设备 |
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2020
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| CN112974818B (zh) * | 2021-02-04 | 2023-10-13 | 飞而康快速制造科技有限责任公司 | 一种气雾化制粉设备用供料机构及气雾化制粉设备 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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Denomination of utility model: An electrode induction vacuum atomization device for rotating the storage tray for feeding materials Effective date of registration: 20230717 Granted publication date: 20201208 Pledgee: Zhejiang Tailong Commercial Bank Co.,Ltd. Ningbo Hangzhou Bay New Area Sub branch Pledgor: Ningbo Shangcai Three-dimensional Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980048683 |
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Granted publication date: 20201208 Pledgee: Zhejiang Tailong Commercial Bank Co.,Ltd. Ningbo Hangzhou Bay New Area Sub branch Pledgor: Ningbo Shangcai Three-dimensional Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980048683 |