一種新型激光熔覆無停機續粉負壓式送粉器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型激光熔覆無停機續粉負壓式送粉器，包括料倉單元，預熱單元，送粉單元，箱體，電機控制單元，氣動控制單元；所述送粉單元包括端蓋、過渡倉、送粉筒、吸粉嘴、出粉塊、粉盤端蓋、粉盤、托盤、粉末回收倉、傳動軸、驅動電機、送粉塊、進粉口、密封堵頭、密封螺桿；托盤以下的傳動部分安裝在箱體內，托盤的上面是粉盤，粉盤與傳動軸之間實現聯動，粉盤端蓋與粉盤連接在一起并形成密封結構，送粉筒和吸粉嘴分別安裝在粉盤端蓋的兩側，粉盤的下方設有粉末回收倉，送粉筒的上部設有過渡倉。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：能夠實現合金粉末均勻穩定的不間斷輸送，尤其能夠滿足大型工件激光熔覆工藝要求。
【專利說明】一種新型激光熔覆無停機續粉負壓式送粉器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及激光熔覆【技術領域】，尤其涉及一種新型激光熔覆無停機續粉負壓式送粉器。
【背景技術】
[0002]激光熔覆技術是一種新型的表面改性技術，它是通過在基材表面添加熔覆材料并利用高能密度的激光束使之與基材表面薄層一起熔凝的方法，在基層表面形成與其為冶金結合的添料熔覆層，顯著改善基層表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性的工藝方法。
[0003]送粉器是激光熔覆技術中的核心元件之一，它按照加工工藝向激光熔池輸送設定好的粉末，送粉器性能的好壞直接影響熔覆層的質量和加工零件尺寸等。
[0004]激光熔覆用送粉器可分為重力式和負壓式，重力式送粉器是利用重力將熔覆粉末輸送給送粉頭，負壓式送粉器則是利用高壓氣體將熔覆粉末送入送粉頭。重力式的優點是粉末利用率高，缺點是粉末易氧化，且無法實現三維激光熔覆；負壓式則克服了重力式的缺點，可有效防止粉末氧化，并可與同軸送粉噴嘴同時使用，實現三維激光熔覆，但負壓式送粉粉末輸送不穩定，導致激光熔覆層不均勻，激光熔覆效果不佳；另外常規負壓式送粉器沒有續粉功能，粉桶內加入的粉末消耗完后需要停機，打開粉桶重新裝入粉末，對大型工件需連續作業的情況這是一個很大的弊端，不僅是影響生產效率，很多送粉器氣載所用的氣體是氬氣，打開粉桶將會使空氣混入，對熔覆效果產生不良影響。
【發明內容】
[0005]本實用新型克服現有技術的不足，提供了一種能夠實現合金粉末均勻穩定的不間斷輸送，尤其能夠滿足大型工件激光熔覆工藝要求的新型激光熔覆無停機續粉負壓式送粉器
[0006]為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案實現:
[0007]—種新型激光熔覆無停機續粉負壓式送粉器，包括料倉單元，預熱單元，送粉單元，箱體，電機控制單元，氣動控制單元，所述送粉單元包括端蓋、過渡倉、送粉筒、吸粉嘴、出粉塊、粉盤端蓋、粉盤、托盤、粉末回收倉、傳動軸、驅動電機、調心球軸承、深溝球軸承、送粉塊、進粉口、密封堵頭、密封螺桿；所述傳動軸下端與驅動電機輸出軸連接，托盤通過軸承套裝在傳動軸的上端，托盤的底部架設在箱體上，托盤以下的傳動部分都安裝在箱體內；托盤的上面是同樣套裝在傳動軸上的粉盤，粉盤與傳動軸之間實現聯動，粉盤端蓋與粉盤連接在一起并形成密封結構，托盤上開有密封腔連接高壓惰性氣體源的進氣口 ；送粉筒和吸粉嘴分別安裝在粉盤端蓋的兩側，送粉筒的底部安裝有送粉塊，吸粉嘴上沿出粉方向開有通孔，通孔的頂端連接輸粉管，吸粉嘴的底部安裝出粉塊；粉盤的下方設有粉末回收倉，送粉筒的上部設有過渡倉，送粉筒與過渡倉之間用法蘭連接并設密封閥門，通過安裝在過渡倉上端蓋中部的密封螺桿帶動下部的密封堵頭升降來連通或隔斷兩個倉體。
[0008]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:[0009](I)本實用新型為多料倉結構，每個料倉可裝不同的合金粉，可選擇各個料倉單獨送粉，也可以多個料倉同時工作，實現多種粉末的同時輸送；料倉是密封倉體，8公斤強壓保壓，將粉末的氧化幾率降低。
[0010](2)本實用新型預熱單元配備粉末烘干裝置，保證料倉的粉末長期處于干燥狀態。
[0011](3)本實用新型吸粉嘴與出粉塊采用緊密配合的結構，使出粉間隙與送粉間隙一致，并采用進口防靜電管輸粉，有效的避免了堵粉現象發生，輸粉管采用透明管，便于觀察；
[0012](4)本實用新型粉盤傳動軸軸封采用骨架密封結構，轉動的同時實現密封；粉盤配有粉末回收機構，便于粉盤的清洗和維護，可以快速的更換粉末。
[0013]( 5 )本實用新型加入了過渡倉結構，實現了不停機續粉功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的正等軸測圖。
[0015]圖2是本實用新型的正視圖。
[0016]圖3是本實用新型的側視圖。
[0017]圖4是本實用新型的俯視圖。
[0018]圖5是本實用新型送粉單元結構示意圖。
[0019]圖中:1.料倉單元 2.預熱單元 3.送粉單元 4.箱體 5.電機控制單元
6.氣動控制單元7.端蓋8.過渡倉9.送粉筒10.吸粉嘴11.出粉塊12.粉盤端蓋13.粉盤14.托盤15.粉末回收倉16.傳動軸17.驅動電機18.調心球軸承19.深溝球軸承20.送粉塊21.進粉口 22.密封堵頭23.密封螺桿
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明:
[0021]見圖1-圖5，是本實用新型一種新型激光熔覆無停機續粉負壓式送粉器的結構示意圖，包括料倉單元1，預熱單元2,送粉單元3,箱體4,電機控制單元5,氣動控制單元6,所述送粉單元包括端蓋7、過渡倉8、送粉筒9、吸粉嘴10、出粉塊11、粉盤端蓋12、粉盤13、托盤14、粉末回收倉15、傳動軸16、驅動電機17、調心球軸承18、深溝球軸承19、送粉塊20、進粉口 21、密封堵頭22、密封螺桿23 ;所述傳動軸16下端與驅動電機17輸出軸連接，托盤14通過軸承套裝在傳動軸16的上端，托盤14的底部架設在箱體4上，托盤14以下的傳動部分都安裝在箱體4內；托盤14的上面是同樣套裝在傳動軸16上的粉盤13，粉盤13與傳動軸16之間實現聯動，粉盤端蓋12與粉盤13連接在一起并形成密封結構，托盤14上開有密封腔連接高壓惰性氣體源的進氣口 ；送粉筒9和吸粉嘴10分別安裝在粉盤端蓋12的兩側，送粉筒9的底部安裝有送粉塊20，吸粉嘴10上沿出粉方向開有通孔，通孔的頂端連接輸粉管，吸粉嘴10的底部安裝出粉塊11 ;粉盤13的下方設有粉末回收倉15，送粉筒9的上部設有過渡倉8，送粉筒9與過渡倉8之間用法蘭連接并設密封閥門，通過安裝在過渡倉8上端蓋7中部的密封螺桿23帶動下部的密封堵頭22升降來連通或隔斷兩個倉體。
[0022]該實用新型的料倉單元I由三個外徑為220mm，長700mm，壁厚4mm的301不銹鋼倉體組成，料倉采用密封倉體，可耐正負8個大氣壓，是送粉器的儲粉機構。[0023]該實用新型設有預熱單元2，粉末在傳送過程中或受外界環境影響，可能導致粉末受潮，受潮的粉末在設備中因為粘性而粘在側壁上，不易進入粉盤，嚴重的可能影響粉末送粉率(單位時間送粉量)。因此需要持續的對粉末進行烘干處理，預熱單元2中的烘干裝置能夠起到對粉末的持續烘干作用。
[0024]該實用新型送粉單元中增設過渡倉8，它的作用是使料倉單元I及送粉筒9之間在密封條件下實現續粉功能，兩倉中間備密封閥門，過渡倉8的主要部件密封螺桿23帶動密封堵頭22通過旋轉將過渡倉8與下面的送粉筒9進行隔斷，同時截斷過渡倉8與送粉筒9間的氣路連接，此時過渡倉8和送粉筒9成為各自獨立的倉體，打開閥門，在重力作用下，粉末流入過渡倉8，送粉筒9仍然繼續恒壓的向粉盤13輸送粉末；當送粉筒9內的粉末消耗大于80%時，關閉過渡倉8與料倉單元I之間的閥門，將密封堵頭22旋轉提起，接通過渡倉8與送粉筒9間氣管連接，使過渡倉8與送粉筒9恒壓連通，過渡倉8中蓄滿的粉末在重力作用下流入送粉筒9，重復操作即可實現在不停機狀態下不間斷續粉。
[0025]該實用新型出粉單元的粉盤15有多種規格，常用規格有108mmx92mmXl.2mm,104mmX96mmXl.2mm以及104mmX96mmX2mm等,不同規格的粉盤13可以滿足不同單位送粉量要求。該實用新型采用50W電機驅動，1.5MPa氣載，可滿足常規粉末送粉，特殊粉末工藝要求可通過調節氣流量和電機轉速來控制。粉盤13上備有觀測窗口，可以實時觀測送粉情況，粉盤13便于拆卸、更換及清洗；針對送粉過程中可能出現的漏粉情況，設有專門的粉末回收倉15。
[0026]該實用新型料倉單元I具有多個料倉，以2~4個為宜。
[0027]該實用新型驅動電機17與傳動軸16間裝有壓緊彈簧。
[0028]該實用新型送粉筒9下部為錐體結構。
[0029]該實用新型送粉筒9的吸粉嘴10與出粉塊11采用緊密配合的結構，間隙0.8~
2.Smnin
[0030]該實用新型輸粉管為進口透明防靜電管。
[0031]該實用新型粉盤傳動軸軸封采用骨架密封結構。
[0032]該實用新型的主要技術參數指標如下:
[0033]1.送粉氣體氣壓:≥0.15MPa
[0034]2.送粉量調節范圍:~g
[0035]3.送粉穩定度:±2%
[0036]4.粉末盛裝量:200Kg鈦粉/料倉
[0037]5.粉末顆粒度:200~400目
[0038]6.粉末顆粒形狀:球形
[0039]7.料倉數:2~4個
[0040]該實用新型具體操作過程如下:
[0041]1.針對料倉抽真空:首先關閉球閥(只有設備使用第一次無需關閉球閥，需整機抽真空注氬氣，由在場工作人員完成相關操作)，將抽真空氣管接入抽真空專用接口打開抽真空球閥，針對不同的料倉抽取真空，可以獨立抽取也可以同時抽取。
[0042]2.向料倉補充氬氣:在抽取完真空之后立即向料倉補充氬氣，然后鎖緊單向閥門，至此完成料倉的準備工作。[0043]3.開啟設備，顯示屏幕開啟，左中右分別對應送粉單元的不同料倉，可以獨立控制也可以同時控制，如點擊觸摸屏左路，左路出氣，通過流量計調節氣流大小，此時調速器有響應，打開對應的調速器開關，送粉單元開始運行，可以通過調速器來控制送粉量，流量計控制送粉氣流，反復試驗確定參數設定。
[0044]4.送粉單元可以獨自運行也可以互相并聯使用，通過粉末和束器實現，在送粉過程中，可通過觀測窗口來針對粉末情況進行監控，并通過調節調速器和流量計進行調節，常用工作氣壓2公斤。
[0045]5.清洗粉末時拆開粉盤壓蓋即可，清洗方便。當粉桶需要續粉的時候，鎖緊過渡倉的旋轉閥門并打開球形閥門，料倉粉末會依靠重力續滿過渡倉，此時關閉球形閥門，放松過渡倉的旋轉閥門，粉末會從過渡倉續滿粉桶，以此實現續粉的功能。
[0046]6.設置延時時間，通過觸摸屏左路、中路、右路、聯動控制按鈕，控制送粉。
[0047]7.進入外控工作模式后，可以通過外部設備控制送粉。
【權利要求】
1.一種新型激光熔覆無停機續粉負壓式送粉器，包括料倉單元，預熱單元，送粉單元，箱體，電機控制單元，氣動控制單元，其特征在于，所述送粉單元包括端蓋、過渡倉、送粉筒、吸粉嘴、出粉塊、粉盤端蓋、粉盤、托盤、粉末回收倉、傳動軸、驅動電機、調心球軸承、深溝球軸承、送粉塊、進粉口、密封堵頭、密封螺桿；所述傳動軸下端與驅動電機輸出軸連接，托盤通過軸承套裝在傳動軸的上端，托盤的底部架設在箱體上，托盤以下的傳動部分都安裝在箱體內；托盤的上面是同樣套裝在傳動軸上的粉盤，粉盤與傳動軸之間實現聯動，粉盤端蓋與粉盤連接在一起并形成密封結構，托盤上開有密封腔連接高壓惰性氣體源的進氣口 ；送粉筒和吸粉嘴分別安裝在粉盤端蓋的兩側，送粉筒的底部安裝有送粉塊，吸粉嘴上沿出粉方向開有通孔，通孔的頂端連接輸粉管，吸粉嘴的底部安裝出粉塊；粉盤的下方設有粉末回收倉，送粉筒的上部設有過渡倉，送粉筒與過渡倉之間用法蘭連接并設密封閥門，通過安裝在過渡倉上端蓋中部的密封螺桿帶動下部的密封堵頭升降來連通或隔斷兩個倉體。
【文檔編號】C23C24/10GK203715724SQ201320856519
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年12月24日 優先權日:2013年12月24日
【發明者】王鑫, 普雄鷹, 宮銘輝, 杜旭 申請人:鞍山煜宸科技有限公司