CN218433852U - 一种复合金属粉末材料制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合金属粉末材料制备装置，属于纳米新材料制备领域，本装置包括：转移弧等离子蒸发器，转移弧等离子蒸发器通过第一冷却管与冷却缓冲罐连接，粉末收集器，粉末收集器通过第二冷却管与冷却缓冲罐连接，上料装置，上料装置设于转移弧等离子蒸发器上部，上料装置包括支撑基体，支撑基体包括置物箱，置物箱倾斜放置，置物箱内设有倾斜的输送装置，置物箱一侧的隔板上固定连接有上料仓，输送装置设于上料仓一侧；本装置能够实现上料环节全封闭，实现了不同种类、不同配比需求的物料同时上料，物料中的较大颗粒在上料过程中能被进一步研磨以及不同种类物料充分搅拌混合。

Description

一种复合金属粉末材料制备装置

技术领域

本实用新型属于纳米新材料制备领域，具体涉及一种复合金属粉末材料制备装置。

背景技术

本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

金属、合金、陶瓷、合成物及可控物性的同类物的细粉或超细粉，在航空、电子、微电子，陶瓷及医药等各个领域，具有广泛的应用。目前，细粉(平均粒径在0.1-10μm)和超细粉(平均粒径在0.1μm以上)的生产主要有以下几种方法：1、湿法；2、喷雾法；3、机械研磨；4、蒸发冷凝。对于前三种方法国内、外都有大量的研究报道，并且有的已经实现了商业化生产。然而，这些方法有几个主要缺陷，如前两种方法在生产过程中往往会产生有害的或难处理的副产品，它们的废气和废液的处理会大大提高设备费用以及生产费用，同时产品颗粒的球形度及结晶度也不好，且对于生产平均粒径小于100nm的超细粉较困难。蒸发冷凝法在二元或者多元复合金属粉末的制备有着特别的优势，这就需要在制备粉末的设备上加入定制的混合装置来实现了不同种类、不同配比需求的物料混合。在金属粉末加工的过程中，上料是尤为重要的环节，而现有上料方式多为人工上料，需要人工将待加工金属块放置到加工位置。例如在金属块加料工序中，需要人工将待加工零件放置到处理设备中，实现上料，人工上料方式生产效率低、人工成本高且操作不安全、人工上料也容易在上料过程中损坏产品，因此，亟需设计一种上料设备，保证上料过程高效且安全。

现有专利提供了一些解决方案，例如专利CN212524969U金属粉末筛分机，该筛分机包括机架，机架上设置有依次相连接的电动机、联轴器、进料仓、筛分装置、粗料出料仓和尾部支撑座，机架上还设置有螺旋输送轴，螺旋输送轴的一端与联轴器相连接，螺旋输送轴的另一端依次穿过进料仓、筛分装置、粗料出料仓后与尾部支撑座相连接,所以本实用消息采用螺旋输送方式送料，使金属粉末产生挤压，细颗粒由筛分装置排出，粗料由粗料口送出，达到粉末筛分作用，但是该粉末筛分机在物料上料方面仅限于单一上料，不能实现对多物料的同时上料，在此方面实用新型人认为还具有很大的改进空间。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种复合金属粉末材料制备装置，上料环节全封闭，实现了不同种类、不同配比需求的物料同时上料，物料中的较大颗粒在上料过程中能被进一步研磨以及不同种类物料充分搅拌混合。

本实用新型为实现上述目的所采取的技术方案为：一种复合金属粉末材料制备装置，包括：

转移弧等离子蒸发器，转移弧等离子蒸发器通过第一冷却管与冷却缓冲罐连接，

粉末收集器，粉末收集器通过第二冷却管与冷却缓冲罐连接，

上料装置，上料装置设于转移弧等离子蒸发器上部，

上料装置包括支撑基体，支撑基体包括置物箱，置物箱倾斜放置，置物箱内设有倾斜的输送装置，置物箱一侧的隔板上固定连接有上料仓，输送装置设于上料仓一侧；

输料装置包括搅拌装置，搅拌装置倾斜设置于置物箱内，搅拌装置一侧设有电机传动装置，电机传动装置设于固定板上，固定板设于支撑基体上，搅拌装置位于电机传动装置一侧的正下方设有出料箱。

出料箱与支撑基体固定连接，搅拌装置远离电机一侧设有挡板，搅拌装置穿过挡板，挡板一侧设有储料区间。

输送装置倾斜朝上放置于置物箱中，在上料仓内的物料滑入储料区间中，上料仓固定连接与置物箱两侧的壁面上，设置定位块用于确定上料仓的具体位置，该储料区间容量为1m×1m×1m的一个正方形空间中，该区间倾斜向下约10°，便于物料滑入输送装置中，输送装置主要工作部件为搅拌装置，搅拌装置一侧设置的挡板目的是阻隔物料无序滑入输送装置中，置物箱内均布设有两根搅拌装置，工作时，电机传动装置带动搅拌装置转动，将滑入的粉末不断混合均匀，输送至出料箱中。

根据本实用新型一实施方式，上料仓包括入料口，上料仓内设有喷气装置，入料口设于远离喷气装置一侧，入料口上方设有闸门，上料仓内下方设有载物盘，载物盘中心处设有阀门，载物盘内设有重力检测器。

物料进入上料仓到达储料区间前会先堆积于上料仓内的载物盘上，载物盘设有15°的拔模斜度，便于粉末类物料汇集于载料盘中心处，一来是减少输送过程中的损耗，二来是能够精准称量物料的重量，载料盘内设有重力检测器，重力检测器运用现有技术，能够预设重量，当载料盘内物料的重量达到预设值时，重力检测器便会控制阀门打开，位于载料盘中心的物料落入储料区间内，同时闸门落下，阻挡物料进入上料仓内。

根据本实用新型一实施方式，搅拌装置包括第一转轴，第一转轴上均布环绕有搅拌辊，第一转轴倾斜放置。

电机传动装置包括第一电机，第一电机一侧通过转轴固定连接第一齿轮，第一齿轮一侧抵接第二齿轮，第二齿轮位于第二转轴，第二转轴为固定轴，第二齿轮一侧设有第三齿轮，第三齿轮位于第二转轴上，第三齿轮一侧抵接第四齿轮，第四齿轮一侧连接有偏心轮，偏心轮上偏心圆圆心处设有第一转轴，第一转轴与偏心轮之间设有第二定位块。

根据本实用新型一实施方式，喷气装置包括第一储气箱，第一储气箱一侧设有进风口，第一储气箱与进风口相反一侧固定连接有第二储气箱，第二储气箱一侧设有第二排风口，第一储气箱一侧设有第一排风口，第一排风口与第二排风口垂直，第一储气箱位于第二排风口相反一侧设有通孔。

喷气装置主要用于清理上料仓内残余的粉末，喷气装置上有通孔与上料仓的仓壁用螺栓螺母连接，喷气装置工作时，外置的储气罐将气体充入进风口中，气体分别从第一排风口和第二排风口中排出气体，由于装置位于角落，分别两侧喷出的气体基本能够覆盖上料仓内的空间，能够较高效清理残留的物料。

根据本实用新型一实施方式，出料箱一侧与置物箱固定连接，出料箱与置物箱连接处设有出料口，且出料口与输送装置所处空间连通。当物料在搅拌装置带动下，进一步落入出料箱中，出料箱内设有一层滤网，用于筛除由输送过程中可能带来的大颗粒污染物。

根据本实用新型一实施方式，置物箱下方均布设有立柱，上料仓与置物箱之间留有冗余，且该冗余被挡板所分隔开来，形成的空间为储料区间，挡板上固定连接有第一定位块。

根据本实用新型一实施方式，转移弧等离子蒸发器侧方还设有功率整流器，功率整流器与转移弧等离子蒸发器配设，功率整流器连接有控制面板，粉末收集器顶部设有第二管路，粉末收集器通过第二管路与鼓风机连接，鼓风机出气口端设有第一管路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型的装置整体装置采用双上料仓结构，且上料仓内置有重力检测器，能够实现不同种类粉末混合加料，同时能够控制较为精准的配料比，上料仓内物料逐渐堆叠，当达到预设重量时，重力检测器控制闸门关闭同时打开阀门，物料落入储料区间中，由于挡板，物料并不会一次性卷入搅拌装置中，物料会通过预设于挡板上的通孔，该通孔半径比搅拌辊的运动半径大5cm，物料在搅拌装置带动下逐渐卷入输送装置中，在输送过程中，物料混合至均匀，同时物料中较大的颗粒也容易被磨成细小状，最后物料滑落至出料箱，穿过出料箱中的滤网离开整体装置。

故本实用新型是一种上料环节全封闭，实现了不同种类、不同配比需求的物料同时上料，物料中的较大颗粒在上料过程中能被进一步研磨以及不同种类物料充分搅拌混合的复合金属粉末材料制备装置。

附图说明

图1为本实用新型所涉及的复合金属粉末材料制备系统结构示意图；

图2为本实用新型所涉及的上料装置的结构示意图；

图3为本实用新型所涉及的上料仓的结构示意图；

图4为本实用新型所涉及的输送装置侧视内部结构示意图；

图5为本实用新型所涉及的喷气装置结构示意图；

图6为本实用新型所涉及的喷气装置底部结构示意图；

图7为本实用新型所涉及的喷气装置侧方结构示意图；

图8为本实用新型所涉及的电机传动装置运动模型示意图；

图9为本实用新型所涉及的电机传动装置结构示意图。

附图标记说明：

1-上料仓；11-载物盘；12-入料口；13-阀门；14-重力检测器；15-闸门；16-喷气装置；161-第二排风口；162-第一排风口；163-第一储气箱；164-第二储气箱；165-进风口；

2-输送装置；21-第一定位块；22-搅拌装置；23-储料区间；24-出料箱；25-固定板；26-挡板；27-电机传动装置； 221-搅拌辊；222-第一转轴；271-第一电机；272-第一齿轮；273-第二转轴；274-第二齿轮；275-第三齿轮；276-第四齿轮；277-偏心轮；278-第二定位块；

3-支撑基体；31-立柱；32-置物箱；

4-控制面板；5-功率整流装置；6-上料装置；7-转移弧等离子蒸发器；8-冷却缓冲罐；81-第一冷却管；82-第二冷却管；9-粉末收集器；10-鼓风机；101-第一管路；102-第二管路。

具体实施方式

以下结合具体实施方式和附图对本实用新型的技术方案作进一步详细描述：

实施例1：

参见附图1、2所示，一种复合金属粉末材料制备装置，包括：

转移弧等离子蒸发器7，转移弧等离子蒸发器7通过第一冷却管81与冷却缓冲罐8连接，

粉末收集器9，粉末收集器9通过第二冷却管82与冷却缓冲罐8连接，

上料装置6，上料装置6设于转移弧等离子蒸发器7上部，

上料装置6包括支撑基体3，支撑基体3包括置物箱32，置物箱32倾斜放置，置物箱32内设有倾斜的输送装置2，置物箱32一侧的隔板上固定连接有上料仓1，输送装置2设于上料仓1一侧；

输料装置2包括搅拌装置22，搅拌装置22倾斜设置于置物箱32内，搅拌装置22一侧设有电机传动装置27，电机传动装置27设于固定板25上，固定板25设于支撑基体3上，搅拌装置22位于电机传动装置27一侧的正下方设有出料箱24。

出料箱24与支撑基体3固定连接，搅拌装置22远离电机一侧设有挡板26，搅拌装置22穿过挡板26，挡板26一侧设有储料区间23。

输送装置2倾斜朝上放置于置物箱32中，在上料仓1内的物料滑入储料区间23中，上料仓1固定连接与置物箱32两侧的壁面上，设置定位块21用于确定上料仓1的具体位置，该储料区间23容量为1m×1m×1m的一个正方形空间中，该区间倾斜向下约10°，便于物料滑入输送装置2中，输送装置2主要工作部件为搅拌装置22，搅拌装置22一侧设置的挡板26目的是阻隔物料无序滑入输送装置2中，置物箱32内均布设有两根搅拌装置22，工作时，电机传动装置27带动搅拌装置22转动，将滑入的粉末不断混合均匀，输送至出料箱24中。

实施例2：

本实施例基于实施例1提供改进方案为：参见附图3所示，上料仓1包括入料口12，上料仓1内设有喷气装置16，入料口12设于远离喷气装置16一侧，入料口12上方设有闸门15，上料仓1内下方设有载物盘11，载物盘11中心处设有阀门13，载物盘11内设有重力检测器14。

物料进入上料仓1到达储料区间23前会先堆积于上料仓1内的载物盘11上，载物盘11设有15°的拔模斜度，便于粉末类物料汇集于载料盘11中心处，一来是减少输送过程中的损耗，二来是能够精准称量物料的重量，载料盘11内设有重力检测器14，重力检测器14运用现有技术，能够预设重量，当载料盘11内物料的重量达到预设值时，重力检测器14便会控制阀门13打开，位于载料盘11中心的物料落入储料区间23内，同时闸门15落下，阻挡物料进入上料仓1内。

参见附图4所示，搅拌装置22包括第一转轴222，第一转轴222上均布环绕有搅拌辊221，第一转轴222倾斜放置。

参见附图8、9所示，电机传动装置27包括第一电机271，第一电机271一侧通过转轴固定连接第一齿轮272，第一齿轮272一侧抵接第二齿轮274，第二齿轮274位于第二转轴273，第二转轴273为固定轴，第二齿轮274一侧设有第三齿轮275，第三齿轮275位于第二转轴273上，第三齿轮275一侧抵接第四齿轮276，第四齿轮276一侧连接有偏心轮277，偏心轮277上偏心圆圆心处设有第一转轴222，第一转轴222与偏心轮277之间设有第二定位块278。

输送装置2工作时，主要是搅拌装置2工作，搅拌装置2内第一转轴222转动带动搅拌装置2整体转动，第一转轴222直接动力来源是电机传动装置27，电机传动装置27中主要传动部分采用周转轮系的形式，传输到第一转轴222上的转速为电机传动装置27的1.2倍，能够较好搅动装置内的粉末。

实施例3：

本实施例基于实施例1、2提供改进方案为：参见附图4-7所示，喷气装置16包括第一储气箱163，第一储气箱163一侧设有进风口165，第一储气箱163与进风口165相反一侧固定连接有第二储气箱164，第二储气箱164一侧设有第二排风口161，第一储气箱163一侧设有第一排风口162，第一排风口162与第二排风口161垂直，第一储气箱163位于第二排风口162相反一侧设有通孔163。

喷气装置16主要用于清理上料仓1内残余的粉末，喷气装置16上有通孔163与上料仓1的仓壁用螺栓螺母连接，喷气装置16工作时，外置的储气罐将气体充入进风口165中，气体分别从第一排风口162和第二排风口161中排出气体，由于装置位于角落，分别两侧喷出的气体基本能够覆盖上料仓1内的空间，能够较高效清理残留的物料。

出料箱24一侧与置物箱32固定连接，出料箱24与置物箱32连接处设有出料口，且出料口与输送装置2所处空间连通。当物料在搅拌装置22带动下，进一步落入出料箱24中，出料箱24内设有一层滤网，用于筛除由输送过程中可能带来的大颗粒污染物。

置物箱32下方均布设有立柱31，上料仓1与置物箱32之间留有冗余，且该冗余被挡板26所分隔开来，形成的空间为储料区间23，挡板26上固定连接有第一定位块21。

转移弧等离子蒸发器7侧方还设有功率整流器5，功率整流器5与转移弧等离子蒸发器7配设，功率整流器5连接有控制面板4，粉末收集器9顶部设有第二管路102，粉末收集器9通过第二管路102与鼓风机10连接，鼓风机10出气口端设有第一管路101。

需要说明的是：控制面板、功率整流器、转移弧等离子蒸发器、冷却缓冲罐以及粉末收集器为现有常用技术手段，例如在如下专利中有应用CN109530713B 一种制备复合金属粉的装置方法和复合金属粉。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种复合金属粉末材料制备装置，包括：

转移弧等离子蒸发器（7），所述转移弧等离子蒸发器（7）通过第一冷却管（81）与冷却缓冲罐（8）连接，

粉末收集器（9），所述粉末收集器（9）通过第二冷却管（82）与冷却缓冲罐（8）连接，

上料装置（6），所述上料装置（6）设于转移弧等离子蒸发器（7）上部，

其特征是：所述上料装置（6）包括支撑基体（3），所述支撑基体（3）包括置物箱（32），所述置物箱（32）倾斜放置，所述置物箱（32）内设有倾斜的输送装置（2），所述置物箱（32）一侧的隔板上固定连接有上料仓（1），所述输送装置（2）设于上料仓（1）一侧；

所述输送装置（2）包括搅拌装置（22），所述搅拌装置（22）倾斜设置于置物箱（32）内，所述搅拌装置（22）一侧设有电机传动装置（27），所述电机传动装置（27）设于固定板（25）上，所述固定板（25）设于支撑基体（3）上，所述搅拌装置（22）位于电机传动装置（27）一侧的正下方设有出料箱（24）。

2.根据权利要求1所述的一种复合金属粉末材料制备装置，其特征是：所述出料箱（24）与支撑基体（3）固定连接，所述搅拌装置（22）远离电机一侧设有挡板（26），所述搅拌装置（22）穿过挡板（26），所述挡板（26）一侧设有储料区间（23）。

3.根据权利要求1所述的一种复合金属粉末材料制备装置，其特征是：所述上料仓（1）包括入料口（12），所述上料仓（1）内设有喷气装置（16），所述入料口（12）设于远离喷气装置（16）一侧，所述入料口（12）上方设有闸门（15），所述上料仓（1）内下方设有载物盘（11），所述载物盘（11）中心处设有阀门（13），所述载物盘（11）内设有重力检测器（14）。

4.根据权利要求2所述的一种复合金属粉末材料制备装置，其特征是：所述搅拌装置（22）包括第一转轴（222），所述第一转轴（222）上均布环绕有搅拌辊（221），所述第一转轴（222）倾斜放置。

5.根据权利要求1所述的一种复合金属粉末材料制备装置，其特征是：所述电机传动装置（27）包括第一电机（271），所述第一电机（271）一侧通过转轴固定连接第一齿轮（272），所述第一齿轮（272）一侧抵接第二齿轮（274），所述第二齿轮（274）位于第二转轴（273），所述第二转轴（273）为固定轴，所述第二齿轮（274）一侧设有第三齿轮（275），所述第三齿轮（275）位于第二转轴（273）上，所述第三齿轮（275）一侧抵接第四齿轮（276），所述第四齿轮（276）一侧连接有偏心轮（277），所述偏心轮（277）上偏心圆圆心处设有第一转轴（222），所述第一转轴（222）与偏心轮（277）之间设有第二定位块（278）。

6.根据权利要求3所述的一种复合金属粉末材料制备装置，其特征是：所述喷气装置（16）包括第一储气箱（163），所述第一储气箱（163）一侧设有进风口（165），所述第一储气箱（163）与进风口（165）相反一侧固定连接有第二储气箱（164），所述第二储气箱（164）一侧设有第二排风口（161），所述第一储气箱（163）一侧设有第一排风口（162），所述第一排风口（162）与第二排风口（161）垂直，所述第一储气箱（163）位于第二排风口（161）相反一侧设有通孔。

7.根据权利要求1所述的一种复合金属粉末材料制备装置，其特征是：所述出料箱（24）一侧与置物箱（32）固定连接，所述出料箱（24）与置物箱（32）连接处设有出料口，且所述出料口与输送装置（2）所处空间连通。

8.根据权利要求1所述的一种复合金属粉末材料制备装置，其特征是：所述置物箱（32）下方均布设有立柱（31），所述上料仓（1）与置物箱（32）之间留有冗余，且该冗余被挡板（26）所分隔开来，形成的空间为储料区间（23），所述挡板（26）上固定连接有第一定位块（21）。

9.根据权利要求1所述的一种复合金属粉末材料制备装置，其特征是：所述转移弧等离子蒸发器（7）侧方还设有功率整流器（5），所述功率整流器（5）与转移弧等离子蒸发器（7）配设，所述功率整流器（5）连接有控制面板（4），所述粉末收集器（9）顶部设有第二管路（102），所述粉末收集器（9）通过第二管路（102）与鼓风机（10）连接，所述鼓风机（10）出气口端设有第一管路（101）。

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