全文摘要
本实用新型公开了一种金属制粉装置，属于金属加工领域。包括走丝组、设置在走丝组输出端的容置管、缠绕在容置管外侧的加热管以及高频交流电源，加热管的两端分别与高频交流电源的正负极连接，容置管内填充有惰性气体，加热管为空心铜管；加热管包括第一缠绕部、设置在第一缠绕部下方的第二缠绕部以及多组设置在第一缠绕部与第二缠绕部之间的转接部，第一缠绕部的匝数小于或等于第二缠绕部的匝数，本实用新型提高了制粉效率并降低了生产成本。
主设计要求
1.一种金属制粉装置，其特征在于，包括走丝组(1)、设置在走丝组(1)输出端的容置管(2)、缠绕在容置管(2)外侧的加热管(3)以及高频交流电源(4)，所述加热管(3)的两端分别与高频交流电源(4)的正负极连接，所述容置管(2)内填充有惰性气体，所述加热管(3)为空心铜管；所述加热管(3)包括第一缠绕部(31)、设置在第一缠绕部(31)下方的第二缠绕部(32)以及多组设置在第一缠绕部(31)与第二缠绕部(32)之间的转接部(33)，所述第一缠绕部(31)的匝数小于或等于第二缠绕部(32)的匝数。
设计方案
1.一种金属制粉装置，其特征在于，包括走丝组(1)、设置在走丝组(1)输出端的容置管(2)、缠绕在容置管(2)外侧的加热管(3)以及高频交流电源(4)，所述加热管(3)的两端分别与高频交流电源(4)的正负极连接，所述容置管(2)内填充有惰性气体，所述加热管(3)为空心铜管；
所述加热管(3)包括第一缠绕部(31)、设置在第一缠绕部(31)下方的第二缠绕部(32)以及多组设置在第一缠绕部(31)与第二缠绕部(32)之间的转接部(33)，所述第一缠绕部(31)的匝数小于或等于第二缠绕部(32)的匝数。
2.根据权利要求1所述的金属制粉装置，其特征在于，所述走丝组(1)包括设置在容置管(2)上端的密封罩(11)、设置在密封罩(11)内的走丝轮部(12)以及设置在密封罩(11)外侧并穿过密封罩(11)与走丝轮部(12)连接的驱动部(13)。
3.根据权利要求2所述的金属制粉装置，其特征在于，所述走丝轮部(12)包括设置在密封罩(11)内的第一齿轮(121)、配合第一齿轮(121)输送金属丝的第二齿轮(122)以及设置在第一齿轮(121)与第二齿轮(122)之间的输送腔(123)。
4.根据权利要求3所述的金属制粉装置，其特征在于，所述驱动部(13)包括设置在设置在密封罩(11)外侧并与第一齿轮(121)连接的第一伺服电机(131)以及设置在密封罩(11)外侧并与第二齿轮(122)连接的第二伺服电机(132)。
5.根据权利要求3所述的金属制粉装置，其特征在于，所述容置管(2)的开口端设有密封塞(21)，所述密封塞(21)内设有与输送腔(123)连通的容置孔(22)。
6.根据权利要求5所述的金属制粉装置，其特征在于，所述容置孔(22)内设有密封垫(23)。
7.根据权利要求1所述的金属制粉装置，其特征在于，还包括水箱(5)以及设置在水箱(5)内的水泵(6)，所述水泵(6)的输出端设有与加热管(3)一端连接的进水管(7)，所述加热管(3)的另一端与水箱(5)之间设有出水管(8)。
8.根据权利要求1所述的金属制粉装置，其特征在于，所述容置管(2)的材料为石英玻璃。
9.根据权利要求1所述的金属制粉装置，其特征在于，所述加热管(3)的内径为3mm，外径为4mm。
10.根据权利要求1所述的金属制粉装置，其特征在于，所述容置管(2)的厚度为1mm。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及金属加工领域，具体涉及一种金属制粉装置。
背景技术
自悬浮定向流法作为一种新兴的纳米金属粉末制备技术，其电磁感应加热装置中的电磁感应加热线圈是金属粉末制备过程中的关键。而现有的单螺旋结构电磁感应加热线圈所产生的非完全对称的电磁场，导致线圈内部的等离子体熔球发生不稳定的晃动，使等离子体熔球容易粘接在容器内壁上，浪费了生产材料的同时降低了制粉效率，进而影响了生产进程，提高了生产升本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种金属制粉装置，以解决现有单螺旋结构线圈形成的非完全对称的电磁场使等离子体熔球容易粘壁的的问题。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
一种金属制粉装置，包括走丝组、设置在走丝组输出端的容置管、缠绕在容置管外侧的加热管以及高频交流电源，加热管的两端分别与高频交流电源的正负极连接，容置管内填充有惰性气体，加热管为空心铜管；加热管包括第一缠绕部、设置在第一缠绕部下方的第二缠绕部以及多组设置在第一缠绕部与第二缠绕部之间的转接部，第一缠绕部的匝数小于或等于第二缠绕部的匝数。
本实用新型中高频交流电源对加热管通电使加热管内部形成电磁场，电磁场对容置管内的金属丝进行加热使金属丝温度升高并逐渐融化形成金属熔球；同时由于第一缠绕部的匝数小于或等于第二缠绕部，使位于第一缠绕部与第二缠绕部之间的金属熔球在电磁力与其自身重力的平衡下悬浮于容置管内，并且金属熔球在水平方向的电磁力几乎为零；金属熔球受涡流效应的作用表面温度继续升高并形成等离子体，然后随惰性气体的流动形成纳米金属粉末。
作为优选，走丝组包括设置在容置管上端的密封罩、设置在密封罩内的走丝轮部以及设置在密封罩外侧并穿过密封罩与走丝轮部连接的驱动部。
作为优选，走丝轮部包括设置在密封罩内的第一齿轮、配合第一齿轮输送金属丝的第二齿轮以及设置在第一齿轮与第二齿轮之间的输送腔。
作为优选，驱动部包括设置在设置在密封罩外侧并与第一齿轮连接的第一伺服电机以及设置在密封罩外侧并与第二齿轮连接的第二伺服电机。
本实用新型可通过控制第一伺服电机以及第二伺服电机的转速进而控制金属丝的输送速度。
作为优选，容置管的开口端设有密封塞，密封塞内设有与输送腔连通的容置孔。
作为优选，容置孔内设有密封垫。
作为优选，还包括水箱以及设置在水箱内的水泵，水泵的输出端设有与加热管一端连接的进水管，加热管的另一端与水箱之间设有出水管。
本实用新型中水泵将水箱里的冷却水通过进水管输送到加热管内，并从出水管返回水箱，如此形成一个水循环，对加热管进行冷却。
作为优选，容置管的材料为石英玻璃。
作为优选，加热管的内径为3mm，外径为4mm。
作为优选，容置管的厚度为1mm。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型通过缠绕在在容置管外侧的加热管产生电磁场并对金属丝加热形成金属熔球，同时通过第一缠绕部与第二缠绕部之间的匝数配合使金属熔球在电磁力与其自身重力的平衡下悬浮于容置管内，本实用新型结构简单，避免产生金属熔球发生不稳定的晃动而粘接在容器内壁上的现象，提高了制粉效率并降低了生产成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的剖视图；
图3为图2中A处的局部放大图。
图中：1-走丝组；2-容置管；3-加热管；4-高频交流电源；31-第一缠绕部；32-第二缠绕部；33-转接部；11-密封罩；12-走丝轮部；13-驱动部； 121-第一齿轮；122-第二齿轮；123-输送腔；131-第一伺服电机；132-第二伺服电机；21-密封塞；22-容置孔；23-密封垫；5-水箱；6-水泵；7-进水管；8-出水管。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
实施例
参见图1到图3，本实用新型包括用于输送金属丝的走丝组1以及设置在走丝组1的输出端并用于容置金属丝的容置管2，容置管2的材料为石英玻璃且容置管2的厚度为1mm，容置管2内填充有用于防止金属丝与空气中的氧气发生化学反应的惰性气体。
走丝组1包括设置在容置管2开口端的密封罩11以及设置在密封罩11 内的走丝轮部12，密封罩11外侧设有用于驱动走丝轮部12的驱动部13，驱动部13的输出端穿过密封罩11并与走丝轮部12连接。
进一步参见图1和图2，走丝轮部12包括设置在密封罩11内的第一齿轮121以及设置在第一齿轮121的轮齿一侧设有配合第一齿轮121挤压输送金属丝的第二齿轮122，第一齿轮121的轮齿与第二齿轮122的轮齿之间设有用于输送金属丝的输送腔123。当第一齿轮121和第二齿轮122朝向容置管2开口端旋转时，金属丝则被第一齿轮121和第二齿轮122挤压并输送到容置管2内。
驱动组包括设置在密封罩11外侧并穿过密封罩11与第一齿轮121连接的第一伺服电机131以及设置在密封罩11外侧并穿过密封罩11与第二齿轮 122连接的第二伺服电机132。操作人员可通过控制第一伺服电机131以及第二伺服电机132的转速进而控制金属丝的输送速度。
进一步参见图2和图3，容置管2的开口端设有用于密封容置管2的密封塞21，密封塞21内设有与输送腔123连通的容置孔22，容置孔22内设有用于防止惰性气体泄漏的密封垫23。
容置管2外侧缠绕有加热管3，加热管3为空心铜管，加热管3的内径为3mm，外径为4mm。加热管3两端连接有频率约为400kHz的高频交流电源 4，加热管3的两端分别与高频交流电源4的正负极连接。加热管3包括缠绕在容置管2外侧的第一缠绕部31、缠绕在容置管2外侧并位于第一缠绕部 31下方的第二缠绕部32以及多组设置在第一缠绕部31与第二缠绕部32之间并用于改变加热管3的缠绕方向的转接部33，第一缠绕部31的匝数小于或等于第二缠绕部32的匝数。
所述加热管3为双螺旋结构，即加热管3的缠绕方式为加热管3在下方缠绕1.5圈后通过一个转接部33，接入上线圈缠绕1圈；然后通过一个转接部33接入下线圈并缠绕1.5圈；最后再通过一个转接部33接入上线圈并缠绕1圈，而后接出，其他规格的具有不同上下匝数的加热管3的缠绕方式与之相似。
当高频交流电源4对加热管3通电并使加热管3内部形成电磁场时，由于第一缠绕部31的匝数小于或等于第二缠绕部32，使位于第一缠绕部31 与第二缠绕部32之间的金属熔球在电磁力与其自身重力的平衡下悬浮于容置管2内，并且金属熔球在水平方向的电磁力几乎为零；避免容置管2内部的熔球发生不稳定的晃动而粘接在容置管2内壁上，进而影响生产进程，降低生产效率。
本实用新型还包括水箱5以及设置在水箱5内的水泵6，水泵6的输出端设有与加热管3一端的进水管7，加热管3的另一端与水箱5之间设有出水管8。高频交流电源4对加热管3通电时加热管3由于其自身电阻会产生大量的热量。因此当高频交流电源4对加热管3通电的同时水泵6启动，将冷却水从水箱5内抽出并通过进水管7输送到加热管3内，降低加热管3的温度并将带有热量的冷却水从出水管8返回到水箱5内，如此形成一个水冷却循环，避免加热管3的温度过高而影响生产。
当高频交流电源4对加热管3通电之后，加热管3内部形成电磁场，与此同时第一伺服电机131和第二伺服电机132分别驱动第一齿轮121和第二齿轮122朝向容置槽开口端旋转，放置在第一齿轮121和第二齿轮122之间的金属丝经过输送腔123以及容置孔22被挤压输送到容置管2内。电磁场对容置管2内的金属丝进行加热使金属丝的温度逐渐升高并融化形成金属熔球；同时由于第一缠绕部31的匝数小于或等于第二缠绕部32，使位于第一缠绕部31与第二缠绕部32之间的金属熔球在电磁力与其自身重力的平衡下，可以稳定悬浮于容置管2的水平位置，并且金属熔球在水平方向的电磁力几乎为零；金属熔球受涡流效应的作用下，其表面温度继续升高并形成等离子体，然后随惰性气体的流动形成纳米金属粉末。当金属丝的输送速度和金属成粉速度一致时，金属熔球则会以准稳态的方式稳定存在容置管2内。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920069548.X
申请日:2019-01-16
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:授权编号:CN209614255U
授权时间:20191112
主分类号:B22F 9/00
专利分类号:B22F9/00;H05B6/10;H05B6/36;H05B6/42
范畴分类:25D;
申请人:西南科技大学
第一申请人:西南科技大学
申请人地址:621010四川省绵阳市涪城区青龙大道中段59号
发明人:易勇;郑销阳;周小草;郑海涛;蒲周晨
第一发明人:易勇
当前权利人:西南科技大学
代理人:李亚男
代理机构:51229
代理机构编号:成都正华专利代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计