[發明專利]金屬棒料高轉速旋轉進給裝置

有效

• 申請號: 201410443764.8
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN104174859A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 馮磊
• 申請（專利權）人: 陜西維克德科技開發有限公司
• 主分類號: B22F9/10
• 分類號: B22F9/10
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 宋秀珍

技術領域

本發明屬粉末冶金技術領域，特別是涉及用于等離子旋轉電極霧化制粉裝備所必須的金屬棒料高轉速旋轉進給裝置。

背景技術

等離子旋轉電極霧化制粉技術是目前制備高質量球形金屬粉末，尤其是高活性金屬粉末的重要技術之一。該制粉技術特征是將金屬棒料以高轉速(一般達到10000轉/分)送入真空或充入一定惰性氣體的霧化室內，然后以等離子弧熔化金屬棒料前端，棒料前端熔化的金屬熔滴利用高轉速下產生的離心力作用將其破碎甩出，再經表面張力球化，冷凝成球形粉末。該技術制備的金屬粉末球形率高，間隙元素含量低且粉末顆粒氣體夾雜少。該技術裝備的一關鍵部件就是金屬棒料進入霧化室之間的動密封結構，由于棒料是高速旋轉，并向霧化室內有軸向的直線進給運動，所以棒料與霧化室之間的密封包含了旋轉動密封和往復式動密封，該處密封結構復雜，若密封不好就會導致霧化室真空或惰性氣體泄露，破壞霧化氣氛，并污染所制備活性金屬粉末。單一的旋轉動密封在保證密封良好的條件下其旋轉部件可達到30000轉/分的旋轉速度，但是當旋轉部件再包含往復運動后，則該動密封結構復雜性成倍增加，由于相關技術條件的限制，為保證相對運動部件之間的密封，運動部件的轉速不得不大幅降低，目前該裝備金屬棒料的最高旋轉速度都在15000-18000轉/分，無法突破20000轉/分。由于轉速無法進一步提高，目前等離子旋轉電極制粉裝備制備的球形金屬粉末粒度一般較粗，如所制備鈦合金粉末，絕大部分粉末顆粒粒度都在-60～+150目之間，-200目粉末幾乎沒有。由于金屬棒料和霧化室之間的動密封結構限制，金屬棒料的轉速無法進一步提高，不能給熔融液滴提供更大的離心力破碎霧化熔融金屬液滴是無法制備更細小粒徑粉末的一重要因素，因此有必要提出改進。

發明內容

本發明解決的技術問題：提供一種金屬棒料高轉速旋轉進給裝置，將金屬棒料和霧化室之間復合了往復和旋轉運動的復雜動密封結構進行轉移分離，即將金屬棒料置入旋轉進給裝置內，再將旋轉進給裝置通過法蘭與霧化室密封固定，使旋轉進給裝置內部空間與霧化室成為一體，這樣金屬棒料和霧化室之間不需密封，只需設置一支撐結構增加金屬棒料高速旋轉時的動平衡即可，然后采用電主軸及電機驅動實現金屬棒料的旋轉和給進運動，同時在相應的部件中分別設置旋轉動密封和往復動密封，這種被分離的單一動密封結構不僅可以保證運動部件和靜止部件良好的密封效果，而且運動部件也可輕易實現更高的運動速度，如旋轉部件達到更好的旋轉速度。

本發明采用的技術方案：金屬棒料高轉速旋轉進給裝置，具有金屬棒料密封艙、動力傳輸密封艙、進給電機和電主軸，所述金屬棒料密封艙一端與霧化室密封固定連接，金屬棒料密封艙另一端套裝在動力傳輸密封艙外圓周上且兩者之間通過往復動密封密封動連接，所述動力傳輸密封艙內設有旋轉動力傳輸軸，所述旋轉動力傳輸軸一端通過滾動軸承Ⅰ支撐在動力傳輸密封艙一側端部并伸入到金屬棒料密封艙內與金屬棒料一端通過夾持裝置固定連接，所述金屬棒料另一端通過滾軸承Ⅱ支撐在金屬棒料密封艙端部并伸入霧化室內，旋轉動力傳輸軸另一端通過旋轉動密封與動力傳輸密封艙另一側端部密封動連接并與聯軸器一端固定連接，所述聯軸器另一端與電主軸連接，其中，所述電主軸和動力傳輸密封艙均固定在支撐板上端面上，設置在支撐板下方的進給電機輸出軸與絲桿一端連接，所述絲桿與固定在支撐板下端面的絲母適配驅動電主軸及動力傳輸密封艙水平進給。

其中，所述夾持裝置為機械手，所述機械手一端固定在旋轉動力傳輸軸端部，機械手的開合部夾持金屬棒料。

進一步地，所述金屬棒料密封艙一端設有法蘭，所述法蘭將金屬棒料密封艙與霧化室固定連接為一體。

本發明與現有技術相比的優點：

1、本發明將金屬棒料設置入金屬棒料密封艙內，同時將金屬棒料和霧化室之間復合了往復和旋轉運動的復雜動密封結構進行轉移并分離，即利用不同的組件分別實施旋轉動密封和往復動密封，既能使進給棒料達到更高的旋轉速度，也能保證旋轉進給裝置與霧化室的真空密封；

2、本發明的實現成本低，使用效果好，便于推廣使用；

3、本發明結構簡單，設計新穎合理，工作可靠性高，既能使金屬棒料在普通密封條件下達到更高的旋轉速度，也能保證霧化室的真空密封，使用效果好，便于推廣使用。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

附圖標記說明：

1—金屬棒料密封艙；?????1-1—法蘭；???????1-2—滾動軸承；

2—動力傳輸密封艙；?????2-1—滾動軸承；???3—電主軸