CN216827239U - 一种用于气流分级机的振动进料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及3D打印粉末制造技术领域，具体涉及一种用于气流分级机的振动进料装置，包括储料斗、进料槽、流化床和抖动机构，进料槽位于储料斗的下方，进料槽与流化床连通，气流分级机安装于流化床的上部；抖动机构与进料槽连接，用于对进入进料槽的粉末进行抖动分散。本实用新型通过增加抖动机构，在粉末进入到气流分级机之前首先进行抖动打散，使得小颗粒粉末之间分散，不会抱团形成假的大颗粒，这样方便气流分级机在根据粒径进行分级后得到的粉末粒径均匀。通过控制抖动机构的抖动振幅以及频率，能够对粉末的进料速度实现精确控制，而且不受粉末自身流动性的限制；通过抖动能够分散较大的团簇粉末，使粉末进料速度均匀。

Description

一种用于气流分级机的振动进料装置

技术领域

本实用新型涉及3D打印粉末制造技术领域，具体涉及一种用于气流分级机的振动进料装置。

背景技术

金属增材制造技术具有研发周期短、原材料消耗少、产品设计自由度大等优点，越来越多地应用到不同领域。根据光源和送粉方式的不同，不同增材制造工艺具有特定的适配粒径范围。以激光作为能量源的打印机，因其聚焦光斑精细，较易熔化，适合使用15～53μm的粉末作为耗材，粉末补给方式为逐层铺粉；以电子束作为能量源的铺粉打印机，聚焦光斑略粗，更适于熔化粗粉，适合使用53～105μm或53～150μm的粗粉为主。

目前，金属粉末分级常用的方式主要有机械振动筛分和气流分级两种方法，其中气流分级机主要由进料系统、分级轮、旋风分离器、除尘器、引风机组成。粉末在引风机抽力的作用下，由入料口随上升气流运动至分级区，在高速旋转的分级涡轮产生的强大离心力作用下，使粗细粉分离：大或重的颗粒受离心作用力大，故被甩至分级轮外围至分级机边壁，并不再受离心力的影响，自然下落到出料口进行收集；而细粉通过分级轮叶片的间隙进入旋风分离器或除尘器收集。气流分级机由于气流环境的不同，分为开式气流分级机和闭式惰性气体保护气流分级机。闭式惰性气体保护气流分级机主要用于金属粉末活性较高的粉末，如铝合金粉末、钛合金粉末等；开式气流分级机主要用于不锈钢粉末、高温合金粉末等活性较低的金属粉末，本文所述为开式气流分级机。

开式气流分级机相较于闭式惰性气体保护气流分级机，除了气流环境的不同外，还具有连续进料、连续分级的特点，这使得金属粉末分级效率大大提高。开式气流分级机分级的准确性除了受到分级轮频率大小的控制外，粉末的进料速度也很大程度上影响着分级后粉末的粒径变化。

气流分级机中进风量一定时，增加进料速度会使得颗粒浓度升高，平均颗粒间的间距减小，分散性下降，颗粒间的碰撞、团聚增多，较多的细小的颗粒有可能抱团形成假的大颗粒或粘附在大颗粒上，最终被收集为粗组分，造成分级后的分离粒径相差较大。因此本实用新型取得的最大效益是通过精确控制粉末的进料速度和预打散作用，保证粉末进料速度的均匀性，从而实现精确控制旋风分级后不同出料口粉末的粒度，保证不同批次旋风分级得到成品粉末粒度的一致性。

实用新型内容

本实用新型针对目前气流分级机在对金属粉末进行分级时，细小颗粒有可能抱团形成假的大颗粒或粘附在大颗粒上，最终被收集为粗组分，造成分级后的粉末粒径相差较大的问题，提供一种用于气流分级机的振动进料装置。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种用于气流分级机的振动进料装置，包括储料斗、进料槽、流化床和抖动机构，所述进料槽位于所述储料斗的下方，所述进料槽与所述流化床连通，气流分级机安装于所述流化床的上部；所述抖动机构与所述进料槽连接，用于对进入所述进料槽的粉末进行抖动分散。

优选的，所述抖动机构包括底座、支架、电磁铁、衔铁、线圈和第一弹片，所述电磁铁安装在所述底座上，所述电磁铁的顶部安装有线圈，所述支架位于所述进料槽的底部，所述支架与所述进料槽固定连接；所述进料槽的底部设有第一挡块，所述第一挡块上安装有衔铁，所述第一弹片的底部与所述底座连接，所述第一弹片的上部与所述第一挡块接触。

优选的，所述进料槽的底部还设有第二挡块，所述底座还设有第二弹片；所述第一弹片、第二弹片位于所述第一挡块、第二挡块的外侧。

优选的，所述支架的横截面为U型。

优选的，所述底座的底部安装有橡胶支撑。

优选的，所述储料斗为漏斗形，所述储料斗的底部设有进料口，所述进料口位于所述进料槽内，所述进料口朝向所述流化床的一侧倾斜。

优选的，所述进料槽水平设置，所述流化床上设有进料斗，所述进料斗的位置低于所述进料槽。

优选的，所述流化床连接有打散气管，所述打散气管位于所述进料斗的下方。

优选的，所述流化床的四周均匀分布着至少四根打散气管。

优选的，还包括进气管，四根所述打散气管均与所述进气管连通，所述进气管与气源连通，所述进气管套设在所述流化床外。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型通过增加抖动机构，在粉末进入到气流分级机之前首先进行抖动打散，使得小颗粒粉末之间分散，不会抱团形成假的大颗粒，这样方便气流分级机在根据粒径进行分级后得到的粉末粒径均匀。通过控制抖动机构的抖动振幅以及频率，能够对粉末的进料速度实现精确控制，而且不受粉末自身流动性的限制；通过抖动能够分散较大的团簇粉末，使粉末进料速度均匀；并且通过高压打散气体，使粉末在流化床中充分打散，提高粉末气流分级精度，同时粉末球形度得到提高。

附图说明：

图1为本实用新型提供的用于气流分级机的振动进料装置的结构示意图；

图2为储料斗的剖视图；

图3为抖动机构的结构示意图。

图中标记：1-架体，2-储料斗，3-进料斗，4-抖动机构，5-流化床，6-打散气管，7-进气管，8-进料槽，9-底座，10-支架，11-电磁铁，12-衔铁，13-线圈，14-第一弹片，15-第一挡块，16-第二挡块，17-第二弹片，18-橡胶支撑，19-进料口。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1所示，本实用新型提供了一种用于气流分级机的振动进料装置，包括架体1、储料斗2、进料槽8、流化床5和抖动机构4，储料斗2安装在架体1上，抖动机构4安装在架体1的下部，流化床5安装在架体1的右侧。所述进料槽8位于所述储料斗2的下方，所述进料槽8与所述流化床5连通，气流分级机安装于所述流化床5的上部；所述抖动机构4与所述进料槽8连接，用于对进入所述进料槽8的粉末进行抖动分散。最好在储料斗2的顶部增加一个盖子，粉末进入到储料斗2后可以进行临时储存，然后通过进料槽8进入到流化床5内，流化床5的上部安装有气流分级机，气流分级机通过抽吸的方式使得粉末进入，在进入流化床5之前首先通过抖动机构4对粉末进行抖动打散，使得聚集一起的颗粒在进入流化床5之前就被分散。

如图2所示，储料斗2为漏斗形，储料斗2的下部为锥形，锥形的角度θ为60-80°，本实施例中θ为72°。所述储料斗2的底部设有进料口19，所述进料口19位于所述进料槽8内，所述进料口19朝向所述流化床5的一侧倾斜，进料口19是卡在进料槽8上的。进料槽8并不是直接与流化床5连通的，进料槽8倾斜设置，有利于进料，进料口19朝向所述流化床5的一侧倾斜有利于粉末一边抖动一边进料，储料斗2可以采用304不锈钢板焊接而成。进料槽8与进料口19之间的垂直间隙为10mm-20mm，优选14mm。

如图3所示，所述抖动机构4包括底座9、支架10、电磁铁11、衔铁12、线圈13和第一弹片14，所述电磁铁11安装在所述底座9上，所述电磁铁11的顶部安装有线圈13，所述支架10位于所述进料槽8的底部，所述支架10与所述进料槽8固定连接。所述进料槽8的底部设有第一挡块15，所述第一挡块15上安装有衔铁12，所述第一弹片14的底部与所述底座9连接，所述第一弹片14的上部与所述第一挡块15接触。所述进料槽8的底部还设有第二挡块16，所述底座9还设有第二弹片17；所述第一弹片14、第二弹片17分别位于所述第一挡块15、第二挡块16的外侧。所述进料槽8水平设置。

本实用新型通过对线圈13进行通半波整流后的单向脉动电流，电磁铁11就产生了相应的脉冲电磁力。在正半周，脉动电流流过线圈13，在电磁铁11和衔铁12之间产生一脉动电磁吸力，使进料槽8向后运动，第一弹片14发生变形，储存势能；在负半周期内，线圈13中无电流通过，电磁力消失，衔铁12在弹簧力的作用下与电磁铁11分开，使进料槽8向前运动，这样进料槽8就以一定的频率，连续地进行往复振动。在底座9的前后两端都分别设置第一弹片14、第二弹片17分别于第一挡块15和第二挡块16进行配合实现进料槽8的前后移动，使得对进料槽8的抖动效果更好，颗粒能被更好的打散。所述底座9的底部安装有橡胶支撑18，这样就可以减少因为抖动而使得底座9产生异响。当然抖动机构4还可以采用其他的结果方式对进料槽8进行抖动。

通过设置单向脉动电流的大小使得抖动机构4的振幅为1mm-2mm，最好是1.5mm，振动的评率为3000次/分，电磁铁11与衔铁12之间的间隙为1mm-2.5mm，优选1.8mm。

所述支架10的横截面为U型，进料槽8与支架10之间是固定连接的，将支架10的横截面设计为U型，可以增加进料槽8与支架10的接触面积，连接更牢固。

所述流化床5上设有进料斗3，所述进料斗3的位置低于所述进料槽8，进料斗3与流化床5是倾斜设置的。所述流化床5连接有打散气管6，所述打散气管6位于所述进料斗3的下方；通过打散气管6进气，可以对粉末进行进一步的打散，使得在进入气流分级机之前得到更好的分散。当然为了使得效果更好，在所述流化床5的四周均匀分布着至少四根打散气管6。还包括进气管7，四根所述打散气管6均与所述进气管7连通，所述进气管7与气源连通，所述进气管7套设在所述流化床5外。流化床5用于充当粉末的气流打散腔室，上端与气流分级机的分级轮进行连接。

工作过程：对线圈13通单向脉动电流，在线圈13正半周时，线圈13得电，电磁铁11与衔铁12相吸，将进料槽8向左移动，第一弹片14、第二弹片17也向左移，第一弹片14和第二弹片17产生形变，当线圈13在负半周时，线圈13失电，第一弹片14和第二弹片17复位带动进料槽8向右移动，通过对线圈13周期性的供电断电使得进料槽8实现向左向右的往复运动，从而对进料槽8内的粉末进行抖动打散。打散后的粉末通过流化床5上的进料斗3进入到流化床5内，气体通过进气管7然后进入到打散气管6，通过打散气管6从下往上进行吹高压气体，进一步对粉末打散。流化床5上部的气流分级机对粉末进行抽吸然后进行分级。

以上所述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)

1.一种用于气流分级机的振动进料装置，其特征在于，包括储料斗（2）、进料槽（8）、流化床（5）和抖动机构（4），所述进料槽（8）位于所述储料斗（2）的下方，所述进料槽（8）与所述流化床（5）连通，气流分级机安装于所述流化床（5）的上部；所述抖动机构（4）与所述进料槽（8）连接，用于对进入所述进料槽（8）的粉末进行抖动分散。

2.根据权利要求1所述的用于气流分级机的振动进料装置，其特征在于，所述抖动机构（4）包括底座（9）、支架（10）、电磁铁（11）、衔铁（12）、线圈（13）和第一弹片（14），所述电磁铁（11）安装在所述底座（9）上，所述电磁铁（11）的顶部安装有线圈（13），所述支架（10）位于所述进料槽（8）的底部，所述支架（10）与所述进料槽（8）固定连接；所述进料槽（8）的底部设有第一挡块（15），所述第一挡块（15）上安装有衔铁（12），所述第一弹片（14）的底部与所述底座（9）连接，所述第一弹片（14）的上部与所述第一挡块（15）接触。

3.根据权利要求2所述的用于气流分级机的振动进料装置，其特征在于，所述进料槽（8）的底部还设有第二挡块（16），所述底座（9）还设有第二弹片（17）；所述第一弹片（14）、第二弹片（17）位于所述第一挡块（15）、第二挡块（16）的外侧。

4.根据权利要求2所述的用于气流分级机的振动进料装置，其特征在于，所述支架（10）的横截面为U型。

5.根据权利要求2所述的用于气流分级机的振动进料装置，其特征在于，所述底座（9）的底部安装有橡胶支撑（18）。

6.根据权利要求1所述的用于气流分级机的振动进料装置，其特征在于，所述储料斗（2）为漏斗形，所述储料斗（2）的底部设有进料口（19），所述进料口（19）位于所述进料槽（8）内，所述进料口（19）朝向所述流化床（5）的一侧倾斜。

7.根据权利要求1所述的用于气流分级机的振动进料装置，其特征在于，所述进料槽（8）水平设置，所述流化床（5）上设有进料斗（3），所述进料斗（3）的位置低于所述进料槽（8）。

8.根据权利要求7所述的用于气流分级机的振动进料装置，其特征在于，所述流化床（5）连接有打散气管（6），所述打散气管（6）位于所述进料斗（3）的下方。

9.根据权利要求8所述的用于气流分级机的振动进料装置，其特征在于，所述流化床（5）的四周均匀分布着至少四根打散气管（6）。

10.根据权利要求9所述的用于气流分级机的振动进料装置，其特征在于，还包括进气管（7），四根所述打散气管（6）均与所述进气管（7）连通，所述进气管（7）与气源连通，所述进气管（7）套设在所述流化床（5）外。

Images