采用磁懸浮電機(jī)驅(qū)動棒料旋轉(zhuǎn)的等離子旋轉(zhuǎn)霧化制粉裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于制備粉末冶金及3D打印技術(shù)所需金屬材料粉末的技術(shù)，具體說的涉及一種采用磁懸浮電機(jī)驅(qū)動棒料旋轉(zhuǎn)的等離子旋轉(zhuǎn)霧化制粉裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]采用粉末冶金及3D打印技術(shù)制造金屬零件，幾乎不受零件復(fù)雜程度的限制，且近乎凈成形的金屬零件后續(xù)只需進(jìn)行少量的機(jī)械加工就能滿足使用需求，大大減少了加工工序，有效降低了生產(chǎn)成本，隨著粉末冶金和3D打印技術(shù)的快速發(fā)展和市場對材料粉末需求的日益旺盛，各種制粉技術(shù)和設(shè)備的研究也紛紛展開。
[0003]目前最常用的制粉設(shè)備主要分為氣霧化制粉和等離子旋轉(zhuǎn)霧化制粉兩類。氣霧化制粉設(shè)備能夠制備超細(xì)粉末，但所制得的金屬粉末球形度低，且有空心粉和衛(wèi)星粉的現(xiàn)象，在后期成形金屬零件時易形成孔隙裂紋缺陷。等離子旋轉(zhuǎn)霧化制粉設(shè)備制得粉末球形度尚，且為實(shí)心粉，被認(rèn)為是最適宜粉末冶金和3D打印的粉末材料。但是，相對于氣霧化制粉來說，等離子旋轉(zhuǎn)霧化制粉的超細(xì)粉得粉率較低。
[0004]在棒料直徑一定的條件下，提升棒料的旋轉(zhuǎn)速度是提高等離子旋轉(zhuǎn)霧化制粉的超細(xì)粉得粉率的有效途徑，目前等離子旋轉(zhuǎn)霧化制粉設(shè)備對棒料的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置主要通過機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，由于各種條件的限制使得棒料旋轉(zhuǎn)速度的提升難以實(shí)現(xiàn)，另外，此類裝置還存在有易污染粉料、壽命短、噪聲和功耗大等弊端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提出了一種采用磁懸浮電機(jī)驅(qū)動棒料旋轉(zhuǎn)的等離子旋轉(zhuǎn)霧化制粉裝置，以解決等離子旋轉(zhuǎn)霧化制粉設(shè)備驅(qū)動棒料旋轉(zhuǎn)速度提升的難題。
[0006]本實(shí)用新型的目的可采用下述技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn):
[0007]本實(shí)用新型的采用磁懸浮電機(jī)驅(qū)動棒料旋轉(zhuǎn)的等離子旋轉(zhuǎn)霧化制粉裝置包括等離子槍、棒料、霧化倉以及安裝在驅(qū)動機(jī)構(gòu)倉內(nèi)的磁懸浮電機(jī)、棒料夾持機(jī)構(gòu)、活動基座、直線運(yùn)動副和固定底座；所述棒料的一端通過棒料夾持機(jī)構(gòu)固定在磁懸浮電機(jī)的轉(zhuǎn)子上并能夠隨轉(zhuǎn)子以浮動狀態(tài)高速旋轉(zhuǎn)，另一端以懸浮方式穿過霧化倉一側(cè)倉壁上加工出的通孔延伸至霧化倉內(nèi)；所述等離子槍以與棒料相對設(shè)置的方式固定安裝在霧化倉另一側(cè)倉壁上加工出的通孔中；所述磁懸浮電機(jī)通過連接件與活動基座相連接，活動基座安裝在直線運(yùn)動副上，實(shí)現(xiàn)棒料和等離子槍水平方向上間距的任意調(diào)節(jié)；固定底座為直線運(yùn)動副的安裝平臺。
[0008]本實(shí)用新型中所述的等離子槍采用非轉(zhuǎn)移弧模式(非轉(zhuǎn)移弧模式，棒料不作為電極；棒料作為電極時為轉(zhuǎn)移弧模式)對棒料的端面進(jìn)行加熱燒蝕，棒料端面以懸浮旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下進(jìn)入霧化倉里。
[0009]本實(shí)用新型的原理如下:
[0010]由于本實(shí)用新型采用了磁懸浮電機(jī)的轉(zhuǎn)子直接驅(qū)動棒料旋轉(zhuǎn)的方式，使棒料在等離子槍的加熱過程中處于懸浮狀態(tài)，和其它機(jī)構(gòu)無任何機(jī)械接觸，從而實(shí)現(xiàn)提升棒料的旋轉(zhuǎn)達(dá)到較高的轉(zhuǎn)速。
[0011]另外，由于本實(shí)用新型裝置采用了活動基座移動方式，即固定磁懸浮電機(jī)的活動基座在直線運(yùn)動副上做直線運(yùn)動，棒料隨磁懸浮電機(jī)運(yùn)動，可滿足棒料與等離子槍在水平方向上間距可任意調(diào)節(jié)的制粉工藝要求。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0013]由于本實(shí)用新型采用磁懸浮電機(jī)以懸浮的方式直接驅(qū)動棒料旋轉(zhuǎn)，可以較高地提升棒料旋轉(zhuǎn)速度，不僅可有效地提高等離子旋轉(zhuǎn)霧化制粉的超細(xì)粉得粉率，而且棒料和和其他機(jī)構(gòu)之間無任何機(jī)械接觸的摩擦，故不會對粉料產(chǎn)生磨損污染，還具有驅(qū)動能耗低、噪聲小、壽命長和額定工作轉(zhuǎn)速調(diào)整方便等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的原理圖。
[0015]圖1中序號:1、等離子槍，2、棒料，3、霧化倉，4、棒料夾持機(jī)構(gòu)，5、磁懸浮電機(jī)，6、
活動基座，7、直線運(yùn)動副，8、固定底座，9、驅(qū)動機(jī)構(gòu)倉。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本實(shí)用新型以下將結(jié)合實(shí)例(附圖)作進(jìn)一步描述。
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型的采用磁懸浮電機(jī)驅(qū)動棒料旋轉(zhuǎn)的等離子旋轉(zhuǎn)霧化制粉裝置包括等離子槍(1)、棒料(2)、霧化倉(3)以及安裝在驅(qū)動機(jī)構(gòu)倉(9)內(nèi)的磁懸浮電機(jī)
(5)、棒料夾持機(jī)構(gòu)(4)、活動基座(6)、直線運(yùn)動副(7)和固定底座(8);所述棒料(2)的一端通過棒料夾持機(jī)構(gòu)(4)固定在磁懸浮電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)子上并能夠隨轉(zhuǎn)子以浮動狀態(tài)高速旋轉(zhuǎn)，另一端以懸浮方式穿過霧化倉一側(cè)倉壁上加工出的通孔延伸至霧化倉(3)內(nèi)；所述等離子槍(1)以與棒料(2)相對設(shè)置的方式固定安裝在霧化倉(3)另一側(cè)倉壁上加工出的通孔中；所述磁懸浮電機(jī)(5)通過連接件與活動基座(6)相連接，活動基座(6)安裝在直線運(yùn)動副(7)上，實(shí)現(xiàn)棒料(2)和等離子槍(1)水平方向上間距的任意調(diào)節(jié)；固定底座(8)為直線運(yùn)動副(7)的安裝平臺。
[0018]本實(shí)用新型中所述的等離子槍(1)采用非轉(zhuǎn)移弧模式(非轉(zhuǎn)移弧模式，棒料不作為電極；棒料作為電極時為轉(zhuǎn)移弧模式)對棒料(2)的端面進(jìn)行加熱燒蝕，棒料(2)的端面以懸浮旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下進(jìn)入霧化倉(3)里。
[0019]本實(shí)用新型的具體工作方式如下:
[0020]制粉時，棒料(2)隨磁懸浮電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)子以懸浮狀態(tài)高速旋轉(zhuǎn)，并在直線運(yùn)動副(7 )的驅(qū)動下，跟隨磁懸浮電機(jī)(5 )和活動基座(6 ) —起向左運(yùn)動，其懸空端通過霧化倉(3 )和驅(qū)動機(jī)構(gòu)倉(9)之間的通孔伸進(jìn)霧化倉(3)并與等離子槍(1)保持合適的間距，等離子槍
(1)產(chǎn)生的高溫等離子電弧由惰性氣體吹出，燒蝕棒料(2)的左端面，端面熔化部分由于高速旋轉(zhuǎn)被離心甩出并在霧化倉(3)里冷凝成粉末，同時，直線運(yùn)動副(7)根據(jù)棒料(2)端面燒蝕的速度，通過驅(qū)動活動基座(6)帶著磁懸浮電機(jī)(5)上的棒料(2)緩慢向左送進(jìn)，使棒料(2)左端面能保持連續(xù)的融化燒蝕。一根棒料燒蝕長度到位后，直線運(yùn)動副(7)驅(qū)動活動基座(6 )帶著磁懸浮電機(jī)(5 )上的棒料(2 )以較快的速度向右退回到合適位置，去掉剩余料頭，再次上料，更新棒料夾持機(jī)構(gòu)(4)上的棒料(2)，然后進(jìn)入下一個循環(huán)工作周期。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用磁懸浮電機(jī)驅(qū)動棒料旋轉(zhuǎn)的等離子旋轉(zhuǎn)霧化制粉裝置，其特征在于:所述裝置包括等離子槍(1)、棒料(2 )、霧化倉(3 )以及安裝在驅(qū)動機(jī)構(gòu)倉(9 )內(nèi)的固定底座(8 )、直線運(yùn)動副(7 )、活動基座(6 )、磁懸浮電機(jī)(5 )、棒料夾持機(jī)構(gòu)(4 );所述棒料(2 )的一端通過棒料夾持機(jī)構(gòu)(4)固定在磁懸浮電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)子上并能夠隨轉(zhuǎn)子以浮動狀態(tài)高速旋轉(zhuǎn)，另一端以懸浮方式穿過霧化倉一側(cè)倉壁上加工出的通孔延伸至霧化倉(3)內(nèi)；所述等離子槍(1)以與棒料(2)相對設(shè)置的方式固定安裝在霧化倉(3)另一側(cè)倉壁上加工出的通孔中；所述磁懸浮電機(jī)(5)通過連接件與活動基座(6)相連接，活動基座(6)安裝在直線運(yùn)動副(7)上，實(shí)現(xiàn)棒料(2)和等離子槍(1)水平方向上間距的任意調(diào)節(jié)；固定底座(8)為直線運(yùn)動副(7)的安裝平臺。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種采用磁懸浮電機(jī)驅(qū)動棒料旋轉(zhuǎn)的等離子旋轉(zhuǎn)霧化制粉裝置。該裝置包括等離子槍、棒料、霧化倉以及安裝在驅(qū)動機(jī)構(gòu)倉內(nèi)的磁懸浮電機(jī)、棒料夾持機(jī)構(gòu)、活動基座、直線運(yùn)動副和固定底座；棒料的一端通過棒料夾持機(jī)構(gòu)固定在磁懸浮電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，另一端以懸浮方式穿過霧化倉一側(cè)倉壁上加工出的通孔延伸至霧化倉內(nèi)；等離子槍以與棒料相對設(shè)置的方式固定安裝在霧化倉另一側(cè)倉壁上加工出的通孔中；磁懸浮電機(jī)與活動基座相連接，活動基座安裝在直線運(yùn)動副上；固定底座為直線運(yùn)動副的安裝平臺。本實(shí)用新型可有效地提高超細(xì)粉得粉率，不會對粉料產(chǎn)生磨損污染，還具有驅(qū)動能耗低、噪聲小、壽命長和額定工作轉(zhuǎn)速調(diào)整方便等特點(diǎn)。
【IPC分類】B22F9/08
【公開號】CN204953904
【申請?zhí)枴緾N201520658467
【發(fā)明人】孫志楊, 盧志輝, 楊洪濤, 陳超, 薄悅, 張磊樂
【申請人】鄭州機(jī)械研究所
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年8月28日