一种用于轻合金粉末的同步多重筛分装置及筛分设备的制作方法

1.本发明属于粉末筛分技术领域，特别涉及一种用于轻合金粉末的同步多重筛分装置及筛分设备。


背景技术：

2.激光选区熔化(selective laser melting，slm)是一种快速增材制造技术，将三维模型进行分层、离散化处理，并逐层进行打印成形而获得复杂结构件。目前，增材制造金属粉末主要是通过气体雾化法（viga/eiga）进行生产制备，但是，采用该方法制得的合金粉末粒径分布范围较为宽广，通常在0-200μm左右，而适用于激光选区熔化(selective laser melting，slm)工艺的增材制造铝合金粉末粒径范围为15-63μm，因此，需要对制得的合金粉末进行筛分。
3.现有技术中，一般采用传统粉末冶金技术中的粉末筛分装置对合金粉末进行筛分，但是，由于轻合金材料的密度一般较小，如铝合金的密度为2.7g/cm
³
，采用传统粉末冶金技术中的粉末筛分装置进行筛分过程中，轻合金粉末易发生飞扬和接触弹跳问题，无法一次性将粉末筛分彻底，需要进行多次筛分，导致筛分效率低。
4.因此，现有技术有待改进和发展。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供了一种用于轻合金粉末的同步多重筛分装置及筛分设备，能够在一次筛分过程中对粉末进行同步多次筛分，一次性筛分彻底，提高筛分效率。
6.第一方面，本技术提供一种用于轻合金粉末的同步多重筛分装置，包括摆动机构，还包括同步筛分机构，所述同步筛分机构包括底板、同步筛框、至少二个同步筛网及至少一个同步转换板；所述底板连接所述摆动机构；所述同步筛框设置在所述底板上；所述至少二个同步筛网间隔设置在所述同步筛框上，相邻两个所述同步筛网与所述同步筛框形成第一容置腔；所述第一容置腔内设置有所述同步转换板，以将所述第一容置腔分隔为第一腔及第二腔；所述同步转换板具有物料通道，使得所述第一腔与所述第二腔连通。
7.本技术提供的用于轻合金粉末的同步多重筛分装置通过在相邻两个同步筛网之间设置具有物料通道的同步转换板的设计，使得在一次筛分过程中可以对粉末进行多次筛分，提高筛分效率。
8.进一步地，上述同步筛分机构还包括第一出料管、第二出料管及第三出料管；所述第一出料管的进料端连通所述第一腔；所述第二出料管的进料端连通所述第二腔；所述第三出料管的进料端连通所述至少二个同步筛网中靠近所述底板的所述同步筛网、所述底板及所述同步筛框形成的第二容置腔，并连通所述第一出料管的出料端。
9.本技术通过第一出料管、第二出料管及第三出料管实现筛分后的粉末出料，无需反复拆卸组装同步筛分机构进行取料，节省时间。
10.进一步地，上述同步筛分机构还包括顶盖；所述顶盖盖设于所述同步筛框，所述顶
盖具有氧气置换口，所述氧气置换口用于将所述顶盖、所述同步筛框及所述底板形成的密闭容器中的空气排出，并充入保护气体。
11.本技术通过顶盖、同步筛框及底板形成密闭容器，利用顶盖上的氧气置换口将密闭容器中的空气排出，并向密闭容器中充入保护气体，使得粉末筛分全程在保护气体的保护下进行，杜绝粉末与空气接触，避免粉末氧化。
12.进一步地，上述用于轻合金粉末的同步多重筛分装置还包括初筛分机构，所述初筛分机构包括初筛框、初筛网及初筛出料管；所述初筛框设置在所述同步筛框上，所述顶盖盖设于所述初筛框；所述初筛网设置在所述初筛框上；所述初筛出料管的进料端连通所述初筛框、所述初筛网及所述顶盖形成的初筛腔体。
13.进一步地，上述用于轻合金粉末的同步多重筛分装置还包括若干夹紧机构；若干所述夹紧机构均布设置在所述底板上，并可拆卸的连接所述顶盖。
14.进一步地，上述每个所述夹紧机构均包括连接块、转动杆、锁紧片及锁紧件；所述连接块的一端连接所述底板；所述转动杆的一端连接所述连接块的另一端；所述锁紧片套设在所述转动杆的另一端，并活动连接所述顶盖；所述锁紧件套设在所述转动杆的另一端，所述锁紧片与所述顶盖连接时，所述锁紧件抵接所述锁紧片。
15.进一步地，上述第一出料管、所述第二出料管及所述初筛出料管均布设置在所述同步筛框与所述初筛框组成的筛框组件上。
16.进一步地，上述同步筛分机构还包括超声波换能器，所述超声波换能器设置在所述底板的底部。进一步地，上述用于轻合金粉末的同步多重筛分装置还包括平衡机构；所述平衡机构包括支撑座及限位弹性件；所述支撑座围绕所述摆动机构；所述限位弹性件的一端连接所述支撑座，其另一端连接所述底板。
17.第二方面，本发明提供的一种筛分设备，包括上述的用于轻合金粉末的同步多重筛分装置。
18.由上可知，本发明的用于轻合金粉末的同步多重筛分装置及筛分设备，通过在同步筛框上间隔设置至少二个同步筛网，并在相邻两个同步筛网之间设置具有物料通道的同步转换板的设计，使得在一次筛分过程中，至少二个同步筛网可以对粉末进行多次筛分，以提高筛分效率。
19.本技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术实施例了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
20.图1为本技术实施例提供的一种用于轻合金粉末的同步多重筛分装置的结构示意图。
21.图2为本技术实施例提供的一种用于轻合金粉末的同步多重筛分装置的剖视图。
22.图3为本技术实施例提供的一种用于轻合金粉末的同步多重筛分装置的另一剖视图。
23.图4为本技术实施例提供的用于轻合金粉末的同步多重筛分装置的俯视图。
24.图5为本技术实施例提供的单个夹紧机构的结构示意图。
25.标号说明：100、摆动机构；200、同步筛分机构；201、底板；202、同步筛框；203、同步筛网；204、同步转换板；2041、物料通道；205、第一出料管；206、第二出料管；207、第三出料管；208、导料板；209、顶盖；2091、氧气置换口；2092、清洁观察窗口；2093、进料口；210、超声波换能器；2001、第一容置腔；20011、第一腔；20012、第二腔；2002、第二容置腔；2003、无氧取样口；300、初筛分机构；301、初筛框；302、初筛网；303、初筛出料管；400、夹紧机构；401、连接块；402、转动杆；403、锁紧片；404、锁紧件；500、平衡机构；501、支撑座；5011、散热孔；502、限位弹性件。
具体实施方式
26.下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
27.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
28.如图1-图3所示，本发明一种用于轻合金粉末的同步多重筛分装置，包括摆动机构100及同步筛分机构200。同步筛分机构200包括底板201、同步筛框202、至少二个同步筛网203及至少一个同步转换板204。底板201连接摆动机构100，底板201为圆形，摆动机构100连接圆形底板201的中部位置。同步筛框202设置在底板201上，同步筛框202为圆筒形状。至少二个同步筛网203间隔设置在同步筛框202上，相邻两个同步筛网203与同步筛框202形成第一容置腔2001。第一容置腔2001内设置有同步转换板204，同步转换板204将第一容置腔2001分隔为第一腔20011及第二腔20012，同步转换板204具有物料通道2041，使得第一腔20011与第二腔20012连通。
29.本实施例中，同步筛网203的数量为两个，两个同步筛网203间隔设置在同步筛框202上；当然，同步筛网203的数量可根据实际需求进行适应性增加，上述仅为本发明的一实施方式，不应以此为限。
30.具体应用中，为便于说明，将两个同步筛网203分为上层筛网及下层筛网，上层筛网的网孔尺寸大于下层筛网的网孔尺寸。将待筛分粉末投入同步筛框202内，而后，启动摆动机构100，摆动机构100带动底板201做螺旋渐开线运动，粒径大于上层筛网的网孔的待筛分粉末留在上层筛网上，粒径小于上层筛网的网孔的待筛分粉末进入第一腔20011内，随着底板201的不断摆动，第一腔20011内的粉末沿着同步转换板204滑动，滑动至物料通道2041的粉末通过物料通道2041进入第二腔20012内，粒径大于下层筛网的网孔的粉末留在下层筛网上，粒径小于下层筛网的网孔的粉末掉落在底板201上。
31.同理，当同步筛网203的数量为两个以上时，比如，同步筛网203的数量为三个，为便于说明，将三个同步筛网203分为第一筛网、第二筛网及第三筛网，第一筛网位于第二筛网的上方，第二筛网位于第三筛网的上方，第一筛网的网孔尺寸大于第二筛网的网孔尺寸，第二筛网的网孔尺寸大于第三筛网的网孔尺寸。将待筛分粉末投入同步筛框202内，而后，
启动摆动机构100，摆动机构100带动底板201做螺旋渐开线运动，粒径大于第一筛网的网孔的待筛分粉末留在第一筛网上，粒径小于第一筛网的网孔的待筛分粉末进入第一筛网与第二筛网之间的第一腔20011内，随着底板201的不断摆动，第一筛网与第二筛网之间的第一腔20011内的粉末沿着同步转换板204滑动，滑动至物料通道2041的粉末通过物料通道2041进入第一筛网与第二筛网之间的第二腔20012内，粒径大于第二筛网的网孔的粉末留在第二筛网上，粒径小于第二筛网的网孔的粉末掉落进入第二筛网与第三筛网之间的第一腔20011内，随着底板201的不断摆动，第二筛网与第三筛网之间的第一腔20011内的粉末沿着同步转换板204滑动，滑动至物料通道2041的粉末通过物料通道2041进入第二筛网与第三筛网之间的第二腔20012内，粒径大于第三筛网的网孔的粉末留在第三筛网上，粒径小于第三筛网的网孔的粉末掉落在底板201上。
32.通过该技术方案，能够在一次筛分过程中对粉末进行同步多次筛分，一次性将粉末筛分彻底，节约了多次筛分的时间，提高了筛分效率。
33.具体地，上述摆动机构100为现有技术中可以输出螺旋渐开线运动的电机，以驱动与其连接的底板201做螺旋渐开线运动。
34.具体地，同步筛框202具有与同步筛网203形状相适配的限位槽，同步筛网203的边缘卡设在限位槽内，实现同步筛网203的限位固定，避免摆动机构100带动底板201运动时，同步筛网203移位。
35.在一些优选的实施方式中，上述同步筛分机构200还包括第一出料管205、第二出料管206及第三出料管207。第一出料管205的进料端连通第一腔20011。第二出料管206的进料端连通第二腔20012。第三出料管207的进料端连通至少二个同步筛网203中靠近底板201的同步筛网203、底板201及同步筛框202形成的第二容置腔2002，并连通第一出料管205的出料端。具体应用中，在筛分完成后，第一腔20011内的留下的粉末沿着同步转换板204滑下，经由第一出料管205排出；第二腔20012内筛分出的粒径大于同步筛网203的网孔的粉末由第二出料管206排出收集；第二容置腔2002内的粉末经由第三出料管207排出。通过第一出料管205、第二出料管206及第三出料管207实现筛分后的粉末出料，无需反复拆卸组装同步筛分机构200进行取料，节省时间。
36.值得注意的是，本实施例中，物料通道2041位于倾斜设置的同步转换板204远离第一出料管205的一端，如此，便于筛分完成后，第一腔20011内的粉末沿着倾斜设置的同步转换板204的上表面滑下。
37.优选地，底板201上设有圆锥形的导料板208，通过该技术方案，可以使得穿过下层筛网进入第二容置腔2002内的粉末沿导料板208顺畅滑下流至第三出料管207，保证出料的彻底。
38.本实施例中，第一出料管205与第三出料管207直接连通，使得筛分完成后第一腔20011内的粉末与第二容置腔2002内的粉末可以直接汇总在一起，实现在线混合，如此，可以省去分别收集再混合的时间。同理，当同步筛网203的数量为两个以上时，比如同步筛网203的数量为三个，为便于说明，将三个同步筛网203分为第一筛网、第二筛网及第三筛网，第一筛网位于第二筛网的上方，第二筛网位于第三筛网的上方，连通第一筛网与第二筛网之间的第一腔20011的第一出料管205、连通的第二筛网与第三筛网之间的第一腔20011的第一出料管205以及连通第二容置腔2002的第三出料管207三者连通。
39.在一些优选的实施方式中，上述同步筛分机构200还包括顶盖209。顶盖209盖设于同步筛框202，顶盖209具有氧气置换口2091，氧气置换口2091用于将顶盖209、同步筛框202及底板201形成的密闭容器中的空气排出，并充入保护气体。通过该技术方案，使得顶盖209、同步筛框202及底板201形成密闭容器，利用顶盖209上的氧气置换口2091将密闭容器中的空气排出，并向密闭容器中充入保护气体，保护气体是惰性气体，比如氦气或氩气，使得粉末筛分全程在保护气体的保护下进行，杜绝粉末与空气接触，避免出现粉末氧化问题，以保证粉末的品质。
40.具体地，同步筛框202的上边缘具有与顶盖209的形状相适配的卡槽，顶盖209卡设在卡槽，实现顶盖209与同步筛框202的连接。
41.优选地，顶盖209上还设有自清洁观察窗口2092。通过自清洁观察窗口2092可实时观察密闭容器中粉末筛分的下落情况，使用方便。
42.优选地，顶盖209上还设有进料口2093。具体应用中，粉末可以通过进料口2093投入密闭容器内，省去来回打开或盖上顶盖209的时间；另外，进料口2093可以直接与粉末生产设备的出料口连接，实现粉末的自动上料。
43.优选地，顶盖209上还设有把手。具体应用中，便于通过把手打开顶盖209或关闭顶盖209。
44.在一些优选的实施方式中，上述同步筛分机构200还包括超声波换能器210，超声波换能器210设置在底板201的底部。通过该技术方案，可以发出超声波，在摆动机构100带动底板201做螺旋渐开线运动时，使得粉末在超声波的振动作用下均匀铺开，从而使得筛分更加彻底。
45.在一些优选的实施方式中，上述用于轻合金粉末的同步多重筛分装置还包括初筛分机构300。初筛分机构300包括初筛框301、初筛网302及初筛出料管303。初筛框301设置在同步筛框202上，顶盖209盖设于初筛框301。初筛网302设置在初筛框301上。初筛出料管303的进料端连通初筛框301、初筛网302及顶盖209形成的初筛腔体。具体应用中，待筛分粉末可以先经过初筛网302进行初筛，粒径大于初筛网302的网孔的待筛分粉末留在初筛网302上，并通过初筛出料管303排出，以防止粒径过大的粉末会堵塞同步筛网203的网孔，使得粉末堆积在同步筛网203上。比如，所需粉末的粒径要小于63um，可以把初筛网302的网孔的直径设为105um，那么，粒径大于105um的粉末会留在初筛网302上，并通过初筛出料管303排出，到达同步筛网203的粉末的粒径都是小于105um的，如此，可以防止粒径大于105um的粉末堵塞同步筛网203的网孔，使得粉末堆积在同步筛网203上。
46.具体地，初筛框301具有与初筛网302形状相适配的限位凹槽，初筛网302的边缘卡设在限位凹槽内，实现初筛网302的限位固定，避免摆动机构100带动底板201运动时，初筛网302移位。
47.优选地，第一出料管205、第二出料、第三出料管207及初筛出料管303上均设有无氧取样口2003。具体地，无氧取样口2003采用自锁式快插接头的母接头，不取料的情况下，自锁式快插接头母接头自锁封闭状态，需要进行取料时，将自锁式快插接头的子接头插入母接头，使得与子接头连接的接料袋与第一腔20011或第二腔20012或第二容置腔2002接通，以实现无氧取样。需要说明的是，子接头连接的接料袋已预先抽真空。通过该技术方案，可以在不破坏密闭容器内保护气体氛围的情况下，对筛分的粉末进行取样，进行粉末筛分
结果的查验。
48.在一些优选的实施方式中，上述第一出料管205及第三出料管207在竖直方向上的投影重合，第一出料管205、第二出料管206及初筛出料管303均布设置在同步筛框202与初筛框301组成的筛框组件上。通过该技术方案，使得三者均匀分布在筛框组件上，以确保同步筛分机构200的整体平衡。
49.需要说明的是，上述第一出料管205、第二出料管206及初筛出料管303均布设置在同步筛框202上并非指的是三者在同一高度，而是指将三者在竖直方向上投影至同一平面时，相邻两者之间的夹角为120度。
50.在一些优选的实施方式中，上述用于轻合金粉末的同步多重筛分装置还包括若干夹紧机构400。若干夹紧机构400均布设置在底板201上，并可拆卸的连接顶盖209。如图5所示，具体地，每个夹紧机构400均包括连接块401、转动杆402、锁紧片403及锁紧件404。连接块401的一端连接底板201。转动杆402的一端连接连接块401的另一端。锁紧片403套设在转动杆402的另一端，锁紧片403活动连接顶盖209。锁紧件404套设在转动杆402的另一端，锁紧片403与顶盖209连接时，锁紧件404抵接锁紧片403。具体应用中，顶盖209盖设于初步筛框后，转动转动杆402，使其与同步筛框202的轴线平行，将锁紧片403具有折弯部的一端卡设在顶盖209上与折弯部形状相适配的凹槽内，并利用锁紧件404锁紧，使得顶盖209、初筛框301、同步筛框202及底板201连接为一体，避免摆动机构100带动底板201做螺旋渐开线运动时，顶盖209、初筛框301、同步筛框202及底板201分离。具体地，锁紧件404为螺帽，转动杆402的另一端具有与螺帽的内螺纹适配的外螺纹，锁紧片403卡设在顶盖209上后，转动螺帽，使其向连接块401方向移动，从而使得锁紧片403与顶盖209连接。
51.在一些优选的实施方式中，上述用于轻合金粉末的同步多重筛分装置还包括平衡机构500；平衡机构500包括支撑座501及限位弹性件502。支撑座501围绕摆动机构100。限位弹性件502的一端连接支撑座501，其另一端连接底板201。具体应用中，限位弹性件502的数量为多个，多个限位弹性件502均布于支撑座501，摆动机构100带动同步筛分机构200做螺旋渐开线运动时，多个限位弹性件502对底板201起到平衡限位作用，防止其摆动幅度过大倾倒。具体地，限位弹性件502为弹簧。
52.优选地，支撑座501的侧壁开设有散热孔5011。具体应用中，支撑座501外的冷空气可以通过散热孔5011进入支撑座501内，并将摆动机构100工作时产生的热量带出支撑座501，实现对摆动机构100的降温冷却，避免摆动机构100温度过高缩短其使用寿命。
53.另一方面，本发明提供一种筛分设备，包括上述的用于轻合金粉末的同步多重筛分装置。
54.综上所述，本发明的用于轻合金粉末的同步多重筛分装置及筛分设备，通过在同步筛框202上间隔设置至少二个同步筛网203，并在相邻两个同步筛网203之间设置具有物料通道2041的同步转换板204的设计，使得在一次筛分过程中，至少二个同步筛网203对粉末同时进行多次筛分，相比现有进行多次筛分而言，筛分彻底，筛分效率高。
55.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特
征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
56.以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。