[發(fā)明專利]用于等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化制粉的母材懸臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910316098.4
• 申請(qǐng)日: 2019-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN109822104A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧志輝;楊洪濤;孫志楊;游廣飛;陳超;張磊樂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州機(jī)械研究所有限公司
• 主分類號(hào): B22F9/14
• 分類號(hào): B22F9/14
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

一種用于等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化制粉的母材懸臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，它包括電機(jī)轉(zhuǎn)子部分、錐柄部分，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子部分包括電機(jī)轉(zhuǎn)子，通過軸承安裝于作為電機(jī)定子的外殼上，電機(jī)定子通過直線導(dǎo)軌副安裝在底座上；所述轉(zhuǎn)子為中空柱腔結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子的前端延伸至外殼端面之外，外伸端部分的中空柱腔為用于穿裝錐柄的錐孔結(jié)構(gòu)，且環(huán)繞錐孔加工有用于散熱的環(huán)狀切槽和用于通冷卻氣體的通孔；所述錐柄部分包括穿裝在轉(zhuǎn)子錐孔內(nèi)的錐柄，錐柄的后端與穿裝在轉(zhuǎn)子為中空柱腔內(nèi)的螺桿連接、并通過防止錐柄松脫的擋板定位；所述錐柄的前端設(shè)置有用于固定連接母材環(huán)狀圓盤、并在中心部位加工有定位銷安裝孔，在定位銷安裝孔內(nèi)安裝有用于保證母材與轉(zhuǎn)子同軸的定位銷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化制粉的母材懸臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，適用于母材難加工成長(zhǎng)圓柱體、非轉(zhuǎn)移弧場(chǎng)合下的等離子加熱旋轉(zhuǎn)電極霧化制粉工藝。

背景技術(shù)

隨著增材制造技術(shù)的發(fā)展和成熟，對(duì)高品金屬粉末的需求日益旺盛，但國(guó)內(nèi)高品質(zhì)金屬粉末的生產(chǎn)能力有限，對(duì)于粒徑小于50μm的細(xì)粉多數(shù)情況下還需要從國(guó)外高價(jià)進(jìn)口。金屬粉末的生產(chǎn)工藝從原理上包括機(jī)械法、還原法、電解法和霧化法，具體工藝又有十多種，但目前在工業(yè)生產(chǎn)中粉末品質(zhì)較好、用于金屬增材制造并具有代表性的主要有氣霧化制粉法和等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化法(PREP法)。其中歐美國(guó)家多采用氣霧化的方法，以英國(guó)鳳凰（PSI）公司、德國(guó)ALD公司為代表，俄羅斯多采用PREP法制粉。中國(guó)兩類生產(chǎn)方法都有，但技術(shù)水平和國(guó)外都存在一定差距。

總體說氣霧化法制得粉末細(xì)粉比例高，但是品質(zhì)較差，球形度低，衛(wèi)星粉、空心粉相對(duì)較多，應(yīng)用受限或后續(xù)生產(chǎn)工藝要求更高。PREP法制得粉末具有粒度分布集中、粉末球形度好、無空心粉衛(wèi)星粉、含氧量低等突出優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是制備粒徑50μm以下的細(xì)粉比較困難，需要進(jìn)一步提高母材轉(zhuǎn)速。

氣霧化法原理是在真空環(huán)境下采用高速惰性氣體動(dòng)力將液化的金屬分散成粉，PREP法則是利用轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)圓柱形金屬棒料母材高速旋轉(zhuǎn)，采用等離子弧加熱使其溶化，靠離心作用成粉。

母材高速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，目前已有的技術(shù)包括兩種，一種是采用三個(gè)滾輪組將母材園棒約束在幾何中心，靠摩擦力驅(qū)動(dòng)母材隨著滾輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，第二種方法是利用中空電機(jī)，母材從電機(jī)心部穿過，前端裝卡傳遞扭矩，實(shí)現(xiàn)母材送進(jìn)。但是這兩種方法由于缺少對(duì)圓周的強(qiáng)制定位作用，三個(gè)滾輪靠壓力約束，機(jī)械振動(dòng)會(huì)造成接觸母線瞬間脫開，心部放置母材端部裝卡，和車床裝卡長(zhǎng)棒料類似，無法保證母材全長(zhǎng)與驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)中心重合，這些原因?qū)е聦?duì)于轉(zhuǎn)速制約較大，隨著轉(zhuǎn)速提高，機(jī)械振動(dòng)明顯增加。同時(shí)這兩種方法均需要保留一定長(zhǎng)度的料頭作為壓緊或裝卡使用，對(duì)于比較短的母材均無法實(shí)現(xiàn)有效的利用棒材。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的正是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供一種用于等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化制粉的母材懸臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明的目的可通過下述技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明的用于等離子旋轉(zhuǎn)電極霧化制粉的母材懸臂驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電機(jī)部分、錐柄部分，所述電機(jī)部分包括通過軸承安裝在作為電機(jī)定子的外殼中的電機(jī)轉(zhuǎn)子，電機(jī)定子通過直線導(dǎo)軌副安裝在底座上（電機(jī)定子可沿導(dǎo)軌副前后移動(dòng)，以供母材部段燒熔成粉）；所述轉(zhuǎn)子為中空柱腔結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子的前端延伸至外殼端面之外，外伸端部分（懸臂端）的中空柱腔為用于穿裝錐柄的錐孔結(jié)構(gòu)，且環(huán)繞錐孔加工有用于散熱的環(huán)狀切槽和用于通冷卻氣體的通孔；所述錐柄部分包括穿裝在轉(zhuǎn)子錐孔內(nèi)的錐柄，錐柄的后端與穿裝在轉(zhuǎn)子為中空柱腔內(nèi)的螺桿連接、并通過防止錐柄松脫的擋板定位；所述錐柄的前端設(shè)置有用于固定連接母材環(huán)狀圓盤、并在中心部位加工有定位銷安裝孔，在定位銷安裝孔內(nèi)安裝有用于保證母材與轉(zhuǎn)子同軸的定位銷；所述錐柄環(huán)狀圓盤內(nèi)端面連接有用于狹縫密封的密封圓盤，與霧化腔的外壁形成防止粉末外漏的密封狹縫。