一种行程可控的金属棒料加料装置的制作方法

本发明属于难熔金属制粉设备技术领域，进一步属于加料设备技术领域，具体涉及一种结构可靠，性能稳定，加料精准，行程可控的金属棒料加料装置。

背景技术：

球形钛粉或钛合金粉末具有高度球形、伴生颗粒少、纯度高、含氧量低、流动性好、粒度分布均匀等特点，产品呈银灰色均匀球形状，有高致密性，在3d打印、mim、热等静压等方面具有广泛的应用。钛粉的生产工艺主要有金属还原法、电解法和雾化法。金属还原法、电解法所生产的钛粉受质量限制多应用于一般耐腐蚀品、烟花、冶金添加剂和氢发泡剂，而高品质钛粉主要用雾化法生产。雾化法生产钛粉的设备为超高速等离子旋转电极雾化制粉设备，其工作原理为借助旋转产生的离心力将金属液破碎，并以雾状液滴甩出，之后凝固得到高纯度、高球形度的钛粉。生产钛粉的原料为钛或钛合金棒料，其尺寸为：直径55±0.5mm；长度700mm。为了有效防止钛或钛合金棒料被氧化，保证制成的球形钛粉或钛合金粉末纯度高、含氧量低，加料过程需要在真空状态下进行，并且在真空状态下充入1:9氩气和氦气的混合气体。球形钛粉或钛合金粉末的生产技术是近年来才发展起来的，目前没有比较理想的金属棒料加料装置。为此，研究开发一种结构可靠，性能稳定，加料精准，行程可控的金属棒料加料装置是解决这一问题的关键。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构可靠，性能稳定，加料精准，行程可控的金属棒料加料装置。

本发明的目的是这样实现的，包括仓室、棒料箱、启闭装置、移动底座、导向机构、行程指示控制装置、仓室底盖、驱动装置、托架、链条，所述的仓室之顶部设置启闭装置；所述的仓室之靠近内壁处在垂直方向上设置导向机构；所述的导向机构上设置移动底座；所述的移动底座之上端面上设置棒料箱；所述的仓室之中下部的外侧面上设置行程指示控制装置；所述的行程指示控制装置之传动螺杆的下端头处设置被动链轮，所述的仓室之下端面上设置仓室底盖；所述的仓室底盖之下方设置驱动装置；所述的驱动装置之螺杆轴上对应被动链轮的位置设置主动链轮；所述的驱动装置与行程指示控制装置之间设置链条；所述的链条与被动链轮及主动链轮配合连接；所述的驱动装置与移动底座之间通过驱动装置之螺杆轴与移动底座之螺母配合连接；所述的仓室之壳体上分别设置出料孔、抽真空孔、观察孔i、观察孔ii、气体充入孔气体回收孔；所述的仓室之中部出料孔处设置托架；所述的托架位于观察孔i之对侧；所述的托架位于行程指示控制装置之相邻侧。

本发明由仓室、棒料箱、启闭装置、移动底座、导向机构、行程指示控制装置、仓室底盖、驱动装置、托架、链条构成。棒料箱通过销孔与移动底座上的定位轴连在一起并放在移动底座的上面，同时，棒料箱上前挡板上的两个凸缘卡在仓室的挂板上面；启闭装置通过气缸座和支座i焊接在仓室上面；移动底座通过螺母与驱动装置上的螺杆轴连接在一起，移动底座的导向轮安装在导向机构的导轨上；导向机构通过垫板焊接在仓室里面；行程指示控制装置通过支架上的螺孔与仓室连接在一起，行程指示控制装置上的被动链轮通过链条与驱动装置上主动链轮连接在一起；驱动装置通过螺栓将法兰固定在仓室底盖的轴套上，轴承座焊接在仓室的内壁上；仓室底盖通过螺栓将底板与仓室连在一起；托架通过螺栓连接在仓室的出料孔上；棒料箱的前挡板及后挡板上均设有直径为φ的圆孔若干件，以便减轻重量；箱体的底板、承料板、盖板、侧板上均设有直径为φ的圆孔若干件，以便减轻重量。

本发明结构可靠，性能稳定，加料精准，行程可控，能够为超高速等离子旋转电极雾化制粉设备加注金属棒料。

附图说明

图1为本发明之整体结构三维示意图；

图2为本发明之整体结构二维示意图；

图3为图2之左视示意图；

图4为图2之d-d剖视示意图；

图5为本发明之整体结构三维效果图；

图6为本发明之仓室示意图；

图7为图6之左视示意图；

图8为本发明之仓室三维效果图；

图9为本发明之棒料箱示意图；

图10为图9之俯视示意图；

图11为本发明之棒料箱三维效果图；

图12为本发明之棒料箱箱体示意图；

图13为图12之俯视示意图；

图14为本发明之棒料箱箱体三维示意图；

图15为本发明之棒料箱前挡板示意图；

图16为本发明之启闭装置示意图；

图17为图16之左视示意图；

图18为本发明之启闭装置三维效果图；

图19为本发明之移动底座示意图；

图20为图19之左视示意图；

图21为本发明之移动底座三维效果图；

图22为本发明之导向机构示意图；

图23为本发明之导向机构三维效果图；

图24为本发明之行程指示控制装置示意图；

图25为图24之俯视示意图；

图26为本发明之行程指示控制装置三维效果图；

图27为本发明之仓室底盖示意图；

图28为图27之a-a剖视示意图；

图29为本发明之驱动装置三维示意图；

图30为本发明之驱动装置三维效果图；

图31为本发明之托架示意图；

图32为图31之俯视示意图；

图33为本发明之托架三维示意图；

图中：1-仓室，11-出料孔，12-抽真空孔，13-观察孔i，14-观察孔ii，15-气体充入孔，16-气体回收孔，17-挂板，18-锁紧扣，19-壳体，2-棒料箱，21-箱体，211-底板，212-支撑板，213-筋板i，214-承料板，215-凸台，216-盖板，217-侧板，218-筋板ii，219-卡槽条，2110-挡板，2111-筋板iii，2112-定位座，22-前挡板，221-凸缘，23-后挡板，24-吊环螺栓，25-销孔，3-启闭装置，31-气缸座，32-销轴i，33-启闭气缸，34-销轴ii，35-销轴iii，36-支座i，37-盖板，38-支座ii，39-锁紧气缸，4-移动底座，41-移动架，42-导向轮，43-螺母，44-定位轴，5-导向机构，51-导轨，52-连接板，53-垫板，54-螺钉，6-行程指示控制装置，61-被动链轮，62-轴承座，63-传动螺杆，64-支架，65（a，b，c，d，e）-接近开关，66-带指针感应块，67-标尺，7-仓室底盖，71-底板，72-轴套，8-驱动装置，81-“三合一”减速器，82-圆锥齿轮，83-主动链轮，84-法兰，85-螺杆轴，86-轴承座，9-托架，10-链条。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换，均落入本发明保护范围。

如图1～33所示，包括仓室1，棒料箱2，启闭装置3，移动底座4，导向机构5，行程指示控制装置6，仓室底盖7，驱动装置8，托架9，链条10，所述的仓室1之顶部设置启闭装置3；所述的仓室1之靠近内壁处在垂直方向上设置导向机构5；所述的导向机构5上设置移动底座4；所述的移动底座4之上端面上设置棒料箱2；所述的仓室1之中下部的外侧面上设置行程指示控制装置6；所述的行程指示控制装置6之传动螺杆63的下端头处设置被动链轮61，所述的仓室1之下端面上设置仓室底盖7；所述的仓室底盖7之下方设置驱动装置8；所述的驱动装置8之螺杆轴85上对应被动链轮61的位置设置主动链轮83；所述的驱动装置8与行程指示控制装置6之间设置链条10；所述的链条10与被动链轮61及主动链轮83配合连接；所述的驱动装置8与移动底座4之间通过驱动装置8之螺杆轴85与移动底座4之螺母43配合连接；所述的仓室1之壳体19上分别设置出料孔11、抽真空孔12、观察孔i13、观察孔ii14、气体充入孔15气体回收孔16；所述的仓室1之中部出料孔11）处设置托架9；所述的托架9位于观察孔i13之对侧；所述的托架9位于行程指示控制装置6之相邻侧。

所述的仓室1包括出料孔11，抽真空孔12，观察孔i13，观察孔ii14，气体充入孔15，气体回收孔16，挂板17，锁紧扣18，壳体19；所述的壳体19之中部设置出料孔11；所述的壳体19上在出料孔11对侧的中部设置观察孔i13；所述的壳体19之中上部设置抽真空孔12；所述的抽真空孔12位于出料孔11的邻侧面上，并且位于出料孔11之左侧；所述的壳体19上在抽真空孔12之右上方设置观察孔ii14；所述的壳体19上在抽真空孔12之左下方设置气体充入孔15；所述的壳体19上在抽真空孔12之对侧的顶部设置气体回收孔16；所述的壳体19之顶部内侧设置挂板17共两件；所述的挂板17与出料孔11垂直；所述的壳体19之顶部设置锁紧扣18。

所述的棒料箱2包括箱体21，前挡板22，后挡板23，吊环螺栓24，销孔25；所述的箱体21之右侧面上设置前挡板22；所述的箱体21之左侧面上设置后挡板23；所述的箱体21之顶部设置吊环螺栓24；所述的箱体21之左侧面的底部设置销孔25。

所述的前挡板22及后挡板23上均设有直径为φ的圆孔若干件。

所述的箱体21包括底板211，支撑板212，筋板i213，承料板214，凸台215，盖板216，侧板217，筋板ii218，卡槽条219，挡板2110，筋板ⅲ2111，定位座2112；所述的底板211、支撑板212、筋板i213、承料板214、凸台215、盖板216、侧板217、筋板ii218、卡槽条219、挡板2110、筋板ⅲ2111、定位座2112按图12、图13及图14通过焊接构成箱体21。

所述的底板211、承料板214、盖板216、侧板217上均设有直径为φ的圆孔若干件。

所述的凸台215上设置螺纹孔。

所述的底板211与承料板214之间的夹角为7°，并以间距l焊接在侧板217。

所述的承料板214之两端焊接设置挡板2110。

所述的前挡板22之顶部设置凸缘221。

所述的启闭装置3包括气缸座31，销轴i32，启闭气缸33，销轴ii34，销轴iii35，支座i36，盖板37，支座ii38，锁紧气缸39；所述的盖板37之上部两端设置支座ii38共四件；所述的支座ii38设置锁紧气缸39；所述的锁紧气缸39与支座ii38配合安装；所述的盖板37之左端面处设置支座i36共两件；所述的支座i36与盖板37之间设置销轴iii35；所述的盖板37之左端面处设置销轴ii34共两件；所述的销轴ii34位于两件支座i36之间；所述的盖板37之下方设置气缸座31；所述的气缸座31上设置销轴i32；所述的气缸座31与盖板37之间设置启闭气缸33；所述的启闭气缸33之底部通过销轴i32与气缸座31连接；所述的启闭气缸33之活塞杆的顶部通过销轴ii34与盖板37连接。

所述的移动底座4包括移动架41，导向轮42，螺母43，定位轴44；所述的移动架41之两侧的前端分别设置导向轮42共两件；所述的移动架41之两侧后端的下方分别设置导向轮42共两件；所述的移动架41之前端设置螺母43共两件；所述的移动架41之上部设置定位轴44共两件。

所述的导向机构5包括导轨51，连接板52，垫板53，螺钉54；所述的导轨51共两件，其中一件的上表面上设置垫板53；所述的两件导轨51之间的底部设置连接板52；所述的导轨51与连接板52之间通过螺钉54紧固连接。

所述的行程指示控制装置6包括被动链轮61，轴承座62，传动螺杆63，支架64，接近开关65，带指针感应块66，标尺67；所述的支架64内部在长度方向上的中心位置设置传动螺杆63；所述的传动螺杆63之左端设置轴承座62，右端依次设置轴承座62及被动链轮61；所述的传动螺杆63上左、右两端的轴承座62分别位于支架64之两端外；所述的传动螺杆63之中部设置带指针感应块66；所述的带指针感应块66位于支架64内；所述的支架64之上表面及侧面上设置接近开关65；所述的支架64之内部下底面处设置标尺67；所述的标尺67之长度与带指针感应块66之移动距离相适应。

所述的仓室底盖7包括底板71，轴套72；所述的底板71之一端设置轴套72；所述的轴套72与驱动装置8之法兰84相配合安装。

所述的驱动装置8包括“三合一”减速器81，圆锥齿轮82，主动链轮83，法兰84，螺杆轴85，轴承座86；所述的“三合一”减速器81为双输出轴结构；所述的“三合一”减速器81之输出轴上设置圆锥齿轮82；所述的螺杆轴85共两件；所述的螺杆轴85之下端依次设置法兰84、主动链轮83、圆锥齿轮82；所述的螺杆轴85之下端的圆锥齿轮82与“三合一”减速器81之输出轴上的圆锥齿轮82相配合；所述的螺杆轴85之上端设置轴承座86。

所述的托架9之承料板与水平面之间的夹角为7°

本发明的工作原理及工作过程：

本发明由仓室1、棒料箱2、启闭装置3、移动底座4、导向机构5、行程指示控制装置6、仓室底盖7、驱动装置8、托架9、链条10构成。棒料箱2通过销孔25与移动底座4上的定位轴44连在一起并放在移动底座4的上面，同时，棒料箱2上前挡板22上的两个凸缘221卡在仓室1的挂板17上面；启闭装置3通过气缸座31和支座i36焊接在仓室1上面；移动底座4通过螺母43与驱动装置8上的螺杆轴85连接在一起，移动底座4的导向轮42安装在导向机构5的导轨51上；导向机构5通过垫板53焊接在仓室1里面；行程指示控制装置6通过支架64上的螺孔与仓室1连接在一起，行程指示控制装置6上的被动链轮61通过链条10与驱动装置8上的主动链轮83连接在一起；驱动装置8通过螺栓将法兰84固定在仓室底盖7的轴套72上，轴承座86焊接在仓室1的内壁上；仓室底盖7通过螺栓将底板71与仓室1连在一起；托架9通过螺栓连接在仓室1的出料孔11上；棒料箱2的前挡板22及后挡板23上均设有直径为φ的圆孔若干件，以便减轻重量；箱体21的底板211、承料板214、盖板216、侧板217上均设有直径为φ的圆孔若干件，以便减轻重量。

棒料箱2加料时，将前挡板22通过箱体21上的卡槽条219装好，将制备好的钛或钛金属棒料逐层放置在承料板214上，放料结束后将后挡板23通过箱体21上的卡槽条219装好即完成装料工作。装料工作是在加料装置外完成的。

当棒料箱2完成装料后，通过吊环螺栓24将棒料箱吊入仓室1内放置在移动底座4上面，同时，棒料箱2上前挡板22上的两个凸缘221卡在仓室1的挂板17上。此时，启闭装置3在启闭气缸33的作用下将盖板37盖在仓室1上面，锁紧气缸39通过支座ii38与仓室1上的锁紧扣18连接在一起，实现启闭装置3与仓室1的锁紧。

外部抽真空系统通过仓室1上的抽真空孔12为仓室1内抽真空，待真空度达到要求后，1:9氩气和氦气的混合气体通过气体充入孔15进入仓室1内，多余的氩氦混合气体通过气体回收孔16进行回收处理再返回仓室1中，形成动态平衡。

驱动装置8通过螺杆轴85与螺母43传动配合驱动移动底座4在导向机构5上上下移动，同时通过主动链轮83、链条10、被动链轮61驱动行程指示控制装置6上传动螺杆63带动带指针感应块66移动。

整个上料过程是这样的，装好钛或钛金属棒料的棒料箱2随着移动底座4在驱动装置8的驱动作用下向下移动，当带指针感应块66第一次通过接近开关65a时，接近开关65a发送信号至中控系统，中控系统控制“三合一”减速器81进入装料工作模式，当带指针感应块66通过接近开关65b时，接近开关65b发送信号至中控系统，中控系统控制“三合一”减速器81停止运行，由于棒料箱2上的前挡板22上的两个凸缘221卡在仓室1的挂板17上保持静止，此时棒料箱2最底层的棒料通过托架9进入棒料夹持控制装置中；当带指针感应块66通过接近开关65c时，接近开关65c发送信号至中控系统，中控系统控制“三合一”减速器81停止运行，此时棒料箱2次底层的棒料通过托架9进入棒料夹持控制装置中。在行程指示控制装置6的控制下，棒料箱中的棒料逐层精确进入棒料夹持控制装置中，当带指针感应块66通过接近开关65d时，接近开关65d发送信号至中控系统，中控系统控制“三合一”减速器81停止运行，此时棒料箱2最高层的棒料通过托架9进入棒料夹持控制装置中；当带指针感应块66通过接近开关65e时，接近开关65e发送信号至中控系统，中控系统控制“三合一”减速器81停止运行，此时棒料箱2到达其在仓室1中的下限位置，中控系统将控制“三合一”减速器81反转，移动底座4带动棒料箱2向上移动，直至当带指针感应块66通过接近开关65a时，接近开关65a发送信号至中控系统，中控系统控制“三合一”减速器81停止运行，此时棒料箱2到达其在仓室1中的上限位置，外部供气系统停止氩气和氦气的混合气体供气同时抽完仓室1内的氩气和氦气的混合气体，启闭装置3打开，吊出棒料箱2，进入下一个加料循环。

在整个加料过程中，可以通过行程指示控制装置6上带指针感应块66上的指针在标尺67上的位置判断棒料箱2所处位置，同时，还可通过仓室1上观察孔i13、观察孔ii14观察棒料箱2所处位置。