[發明專利]一種雙級串列式混粉器

在審

• 申請號: 201811458111.1
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109261054A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 辛博;鞏亞東;李天鴻
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B01F13/10
• 分類號: B01F13/10;B01F13/02;B01F15/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

本發明涉及一種面向功能梯度零件增材制造的快速混粉器，尤其涉及一種雙級串列式混粉器，包括機架、一級混粉器、二級混粉器、一級攪拌風扇、二級攪拌風扇和攪拌風扇傳動裝置，一級混粉器內安裝有一對相對布置的一級攪拌風扇、二級混粉器內安裝有一對相對布置的二級攪拌風扇，一級攪拌風扇和二級攪拌風扇布置方向相互垂直，本發明工作性能穩定、故障率低、維修便當。以風扇作為混粉執行機構，結構簡單，不需要與材料直接接觸，所需要的功率低。可以根據加工要求改變其混粉粉末的組成比例，由于兩個混粉器均具有同軸反轉結構，同軸反轉結構會使氣流場更加復雜，提高混粉均勻度和混粉速度。

技術領域

本發明涉及一種面向功能梯度零件增材制造的快速混粉器，尤其涉及一種雙級串列式混粉器，該快速混粉器是面對功能梯度增材制造領域所研發的一種雙級串列式混粉裝置，能夠大幅提高混粉效率和混粉質量。

背景技術

功能梯度零件是一種是指構成材料的要素(組成、結構)沿某一方向由一側向另一側呈連續梯度變化，從而使材料的性質和功能也呈梯度變化的一種新型材料。目前，運用激光熔覆技術增材制造金屬功能梯度零件是一種新型加工方法，具有成形工藝靈活、生產柔性高、節省開發費用、縮短新產品的開發周期等優點。但該加工方法對異質金屬粉末的混合效率要求較高，在保證設計混粉均勻度的前提下，需要一種能夠連續、實時混合多種物化屬性粉末的快速混粉器，實現零件內部材料屬性的梯度變化。因此，快速混粉器的設計是未來功能梯度材料加工的一個重要研究方向。

目前，現有的異質粉末混合方法主要包括機械結構混粉和氣流/氣流場混粉。其中，具有代表性的研究包括：中國發明專利106048600A中的混粉裝置，是一個球形的有三個接口的儲粉裝置，兩路粉末進入后依靠管徑變化導致的氣體流速變化，使粉末的霧化效果減弱，粘附作用增強進行粉末的混合；中國發明專利102328091A中，將粉末送入混流管中，通過高壓氣流進行混合；中國發明專利105483699A中的混粉裝置，粉末在載氣輸送下進入混粉器，依靠螺旋混粉器中的葉片攪拌進行粉末混合；中國發明專利105965013A是通過攪拌桿這種機械結構將進入的粉末進行打散和混合；中國實用新型專利CN204522870U所描述的回轉式混粉器，依靠混料桶的轉動進行混粉；中國發明專利105665719A中的混粉裝置，依靠螺旋混粉器中的機械結構進行混粉。

現有混粉器難以保證在滿足混粉均勻度的前提下進行實時、快速的混粉。預置式混粉器已不能滿足復雜功能梯度材料的成形效率。而功能梯度零件的成形質量主要取決于混粉均勻度及混粉速度。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為了解決現有技術的上述問題，本發明提供一種雙級串列式混粉器，在滿足混粉均勻度的前提下，能顯著提高異質金屬粉末的混合效率。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明提供一種雙級串列式混粉器，包括機架、一級混粉器、二級混粉器、一級攪拌風扇、二級攪拌風扇和攪拌風扇傳動裝置，一級混粉器和二級混粉器安裝在機架上，一級混粉器由一級混粉器上殼和一級混粉器上殼下殼相互扣合并固定組成，二級混粉器由二級混粉器上殼和二級混粉器上殼下殼相互扣合并固定組成，一級混粉器內安裝有一對相對布置的一級攪拌風扇、所述二級混粉器內安裝有一對相對布置的二級攪拌風扇，一級攪拌風扇和二級攪拌風扇布置方向相互垂直，一級混粉器上端設置有一級混粉器進料口、下端設有一級混粉器出料口，所述二級混粉器上端設置有二級混粉器進料口、下端設有二級混粉器出料口，所述一級混粉器出料口和二級混粉器進料口通過管道連接。

進一步地，攪拌風扇傳動裝置包括布置在二級混粉器內的第一錐齒輪軸、第二錐齒輪軸、第三錐齒輪軸、第四錐齒輪軸和布置在一級混粉器內的第五錐齒輪軸、第六錐齒輪軸、第一錐齒輪，第一錐齒輪軸、第二錐齒輪軸、第三錐齒輪軸和第四錐齒輪軸順序嚙合、第一錐齒輪軸和第四錐齒輪軸嚙合，一對二級攪拌風扇分別套接在第三錐齒輪軸和第四錐齒輪軸上，第五錐齒輪軸、第一錐齒輪和第六錐齒輪軸順序嚙合，一對一級攪拌風扇分別套接在第五錐齒輪軸和第六錐齒輪軸上。