采用磁懸浮電機驅動棒料旋轉的等離子旋轉霧化制粉裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于制備粉末冶金及3D打印技術所需金屬材料粉末的技術，具體說的涉及一種采用磁懸浮電機驅動棒料旋轉的等離子旋轉霧化制粉裝置。
【背景技術】
[0002]采用粉末冶金及3D打印技術制造金屬零件，幾乎不受零件復雜程度的限制，且近乎凈成形的金屬零件后續只需進行少量的機械加工就能滿足使用需求，大大減少了加工工序，有效降低了生產成本，隨著粉末冶金和3D打印技術的快速發展和市場對材料粉末需求的日益旺盛，各種制粉技術和設備的研究也紛紛展開。
[0003]目前最常用的制粉設備主要分為氣霧化制粉和等離子旋轉霧化制粉兩類。氣霧化制粉設備能夠制備超細粉末，但所制得的金屬粉末球形度低，且有空心粉和衛星粉的現象，在后期成形金屬零件時易形成孔隙裂紋缺陷。等離子旋轉霧化制粉設備制得粉末球形度尚，且為實心粉，被認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，等離子旋轉霧化制粉的超細粉得粉率較低。
[0004]在棒料直徑一定的條件下，提升棒料的旋轉速度是提高等離子旋轉霧化制粉的超細粉得粉率的有效途徑，目前等離子旋轉霧化制粉設備對棒料的旋轉驅動裝置主要通過機械傳動機構來實現，由于各種條件的限制使得棒料旋轉速度的提升難以實現，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。

【發明內容】

[0005]本實用新型的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而提出了一種采用磁懸浮電機驅動棒料旋轉的等離子旋轉霧化制粉裝置，以解決等離子旋轉霧化制粉設備驅動棒料旋轉速度提升的難題。
[0006]本實用新型的目的可采用下述技術措施來實現:
[0007]本實用新型的采用磁懸浮電機驅動棒料旋轉的等離子旋轉霧化制粉裝置包括等離子槍、棒料、霧化倉以及安裝在驅動機構倉內的磁懸浮電機、棒料夾持機構、活動基座、直線運動副和固定底座；所述棒料的一端通過棒料夾持機構固定在磁懸浮電機的轉子上并能夠隨轉子以浮動狀態高速旋轉，另一端以懸浮方式穿過霧化倉一側倉壁上加工出的通孔延伸至霧化倉內；所述等離子槍以與棒料相對設置的方式固定安裝在霧化倉另一側倉壁上加工出的通孔中；所述磁懸浮電機通過連接件與活動基座相連接，活動基座安裝在直線運動副上，實現棒料和等離子槍水平方向上間距的任意調節；固定底座為直線運動副的安裝平臺。
[0008]本實用新型中所述的等離子槍采用非轉移弧模式(非轉移弧模式，棒料不作為電極；棒料作為電極時為轉移弧模式)對棒料的端面進行加熱燒蝕，棒料端面以懸浮旋轉狀態下進入霧化倉里。
[0009]本實用新型的原理如下:
[0010]由于本實用新型采用了磁懸浮電機的轉子直接驅動棒料旋轉的方式，使棒料在等離子槍的加熱過程中處于懸浮狀態，和其它機構無任何機械接觸，從而實現提升棒料的旋轉達到較高的轉速。
[0011]另外，由于本實用新型裝置采用了活動基座移動方式，即固定磁懸浮電機的活動基座在直線運動副上做直線運動，棒料隨磁懸浮電機運動，可滿足棒料與等離子槍在水平方向上間距可任意調節的制粉工藝要求。
[0012]本實用新型的有益效果如下:
[0013]由于本實用新型采用磁懸浮電機以懸浮的方式直接驅動棒料旋轉，可以較高地提升棒料旋轉速度，不僅可有效地提高等離子旋轉霧化制粉的超細粉得粉率，而且棒料和和其他機構之間無任何機械接觸的摩擦，故不會對粉料產生磨損污染，還具有驅動能耗低、噪聲小、壽命長和額定工作轉速調整方便等特點。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的原理圖。
[0015]圖1中序號:1、等離子槍，2、棒料，3、霧化倉，4、棒料夾持機構，5、磁懸浮電機，6、
活動基座，7、直線運動副，8、固定底座，9、驅動機構倉。
【具體實施方式】
[0016]本實用新型以下將結合實例(附圖)作進一步描述。
[0017]如圖1所示，本實用新型的采用磁懸浮電機驅動棒料旋轉的等離子旋轉霧化制粉裝置包括等離子槍(1)、棒料(2)、霧化倉(3)以及安裝在驅動機構倉(9)內的磁懸浮電機
(5)、棒料夾持機構(4)、活動基座(6)、直線運動副(7)和固定底座(8);所述棒料(2)的一端通過棒料夾持機構(4)固定在磁懸浮電機(5)的轉子上并能夠隨轉子以浮動狀態高速旋轉，另一端以懸浮方式穿過霧化倉一側倉壁上加工出的通孔延伸至霧化倉(3)內；所述等離子槍(1)以與棒料(2)相對設置的方式固定安裝在霧化倉(3)另一側倉壁上加工出的通孔中；所述磁懸浮電機(5)通過連接件與活動基座(6)相連接，活動基座(6)安裝在直線運動副(7)上，實現棒料(2)和等離子槍(1)水平方向上間距的任意調節；固定底座(8)為直線運動副(7)的安裝平臺。
[0018]本實用新型中所述的等離子槍(1)采用非轉移弧模式(非轉移弧模式，棒料不作為電極；棒料作為電極時為轉移弧模式)對棒料(2)的端面進行加熱燒蝕，棒料(2)的端面以懸浮旋轉狀態下進入霧化倉(3)里。
[0019]本實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(5)的轉子以懸浮狀態高速旋轉，并在直線運動副(7 )的驅動下，跟隨磁懸浮電機(5 )和活動基座(6 ) —起向左運動，其懸空端通過霧化倉(3 )和驅動機構倉(9)之間的通孔伸進霧化倉(3)并與等離子槍(1)保持合適的間距，等離子槍
(1)產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被離心甩出并在霧化倉(3)里冷凝成粉末，同時，直線運動副(7)根據棒料(2)端面燒蝕的速度，通過驅動活動基座(6)帶著磁懸浮電機(5)上的棒料(2)緩慢向左送進，使棒料(2)左端面能保持連續的融化燒蝕。一根棒料燒蝕長度到位后，直線運動副(7)驅動活動基座(6 )帶著磁懸浮電機(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，更新棒料夾持機構(4)上的棒料(2)，然后進入下一個循環工作周期。
【主權項】
1.一種采用磁懸浮電機驅動棒料旋轉的等離子旋轉霧化制粉裝置，其特征在于:所述裝置包括等離子槍(1)、棒料(2 )、霧化倉(3 )以及安裝在驅動機構倉(9 )內的固定底座(8 )、直線運動副(7 )、活動基座(6 )、磁懸浮電機(5 )、棒料夾持機構(4 );所述棒料(2 )的一端通過棒料夾持機構(4)固定在磁懸浮電機(5)的轉子上并能夠隨轉子以浮動狀態高速旋轉，另一端以懸浮方式穿過霧化倉一側倉壁上加工出的通孔延伸至霧化倉(3)內；所述等離子槍(1)以與棒料(2)相對設置的方式固定安裝在霧化倉(3)另一側倉壁上加工出的通孔中；所述磁懸浮電機(5)通過連接件與活動基座(6)相連接，活動基座(6)安裝在直線運動副(7)上，實現棒料(2)和等離子槍(1)水平方向上間距的任意調節；固定底座(8)為直線運動副(7)的安裝平臺。
【專利摘要】本實用新型公開了一種采用磁懸浮電機驅動棒料旋轉的等離子旋轉霧化制粉裝置。該裝置包括等離子槍、棒料、霧化倉以及安裝在驅動機構倉內的磁懸浮電機、棒料夾持機構、活動基座、直線運動副和固定底座；棒料的一端通過棒料夾持機構固定在磁懸浮電機的轉子上，另一端以懸浮方式穿過霧化倉一側倉壁上加工出的通孔延伸至霧化倉內；等離子槍以與棒料相對設置的方式固定安裝在霧化倉另一側倉壁上加工出的通孔中；磁懸浮電機與活動基座相連接，活動基座安裝在直線運動副上；固定底座為直線運動副的安裝平臺。本實用新型可有效地提高超細粉得粉率，不會對粉料產生磨損污染，還具有驅動能耗低、噪聲小、壽命長和額定工作轉速調整方便等特點。
【IPC分類】B22F9/08
【公開號】CN204953904
【申請號】CN201520658467
【發明人】孫志楊, 盧志輝, 楊洪濤, 陳超, 薄悅, 張磊樂
【申請人】鄭州機械研究所
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年8月28日