一种用于制造金属粉末的研磨装置及其工作方法与流程

本发明涉及金属粉末加工技术领域，特别是一种用于制造金属粉末的研磨装置。

背景技术：

金属粉末是指尺寸小于1mm的金属颗粒群，包括单一金属粉末、合金粉末以及具有金属性质的某些难熔化合物粉末，是粉末冶金的主要原材料。在金属粉末研磨加工的过程中，用来碾碎粉末的研磨机通常采用球磨机，即填满碾碎元件的旋转圆柱研磨机。需要非常长的时间来获得均匀的粉末混合物以及获得目标颗粒尺寸，40小时的研磨时间并不少见。

中国专利cn108772768a，公开了一种金属小块研磨装置，包括液压缸、支撑台、转动电机、钻石型打磨头、空心圆锥腔和抽粉装置，所述液压缸的伸缩杆与支撑台上端固定连接，所述转动电机设置在支撑台上，其输出轴穿过支撑台并与钻石型打磨头上端相连接，所述钻石型打磨头设置在空心圆锥腔内，所述钻石型打磨头的下侧面内壁上设有若干万向滚珠，所述空心圆锥腔的底端设有漏口，所述抽风装置包括下弯管、上弯管、螺纹套筒和抽风机，所述下弯管的一端和漏口相连通，另一端和螺纹套筒相连接，所述上弯管的一端和螺纹套筒相连接，另一端的末端设有漏斗枪口，所述抽风机设置在上弯管上，该装置结构简单，可以将小块的金属块进行反复研磨，也方便后面包装。虽然其解决了连续加工的问题，但其落料过程中仅允许符合成品粒径的物料下落，这就造成位于上方的研磨部位使用度高，而位于下方的研磨部位使用度低，当部分研磨部位损坏后，只能整体更换整个研磨部件，造成使用成本增加，并且也影响落料速度和加工效率。

中国专利cn109530028a，公开了一种启闭稳固式金属粉碎装置，包括粉碎罐体、驱动电机、上连接轴、中间连接轴、下连接轴、粉碎支架、出料板、抽拉机构、抵压机构；本发明增设了抽拉机构，抽拉机构包括伸缩框、t形锁定螺杆、套接弹性体，通过旋转t形锁定螺杆使得t形锁定螺杆抵压在伸缩框的内壁上，对伸缩框进行锁定，旋转t形锁定螺杆使得t形锁定螺杆脱离伸缩框的内壁，然后向外侧抽拉伸缩框，使得伸缩框脱离出料板，使得出料间隙打开进行排料，通过t形锁定螺杆控制排料量以及增加伸缩框的稳定性；增设了抵压机构，抵压机构中的抵压弹性体向外侧弹性挤压抵压杆，抵压杆的外侧端部安装抵压块，抵压块抵接在粉碎罐体的内壁上，如此填充了粉碎支架和粉碎罐体内壁之间的间隙以及解决了不同长度粉碎支架与粉碎罐体内壁之间遗留间距过大的问题。该技术方案同样存在其落料过程中仅允许符合成品粒径的物料下落的问题，同样使得位于上方的研磨部位使用度高，而位于下方的研磨部位使用度低，当部分研磨部位损坏后，只能整体更换整个研磨部件，造成使用成本增加，并且也影响落料速度和加工效率，虽然其抽拉机构增大了出料间隙，但是对于上述落料速度并没有影响，也对上述其他技术问题同样没有改善。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种用于制造金属粉末的研磨装置，用以提高粉末加工效率，降低维护及使用成本。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于制造金属粉末的研磨装置，包括研磨筒、密封研磨筒的上开口的盖体和密封研磨筒的下开口的锥型筒底，研磨筒内安装有与其同轴设置的转轴，转轴通过轴承旋转安装于盖体上，转轴通过传动装置连接驱动电机，由驱动电机驱动转轴旋转，位于研磨筒内的转轴上固定安装有多个研磨单元，每个研磨单元均包括研磨盘和研磨环，转轴上设置有轴向固定研磨盘的键，研磨盘设置有与转轴配合的轴孔，轴孔内设置有与键相配合的键槽，研磨盘套装于转轴上，转轴上还安装有轴向固定研磨盘的定位销，研磨盘的上表面设置有沿径向自轴心向周向外侧厚度逐渐的布料结构，研磨盘的外边缘设置有多个沿径向向研磨盘内部延伸的容置槽，每个容置槽内均安装有一个研磨环，研磨环套装于固定轴上，固定轴的轴心线与研磨盘的轴心线相平行，研磨环的外圆周面与研磨筒的内壁之间形成研磨间隙，所述的盖体上设置有用于向研磨筒内投料的第一进料口，所述的锥型筒底的底部设置有排料口。

优选的，所述的排料口的下方设置有物料筛分装置，物料筛分装置的顶部具有第二进料口，物料筛分装置的内部设置有将物料筛分装置的内腔的下部分隔为细料腔和粗料腔的第一隔板，细料腔的底部设置有细料出料口，粗料腔的底部设置有粗料出料口，第二进料口位于细料腔的正上方，细料腔的顶部设置有封盖细料腔上开口的筛网，筛网的一个边缘与第一隔板的上边缘连接，筛网的其余边缘与物料筛分装置的内壁连接，且筛网为向第一隔板一侧向下倾斜的斜面。

优选的，所述的细料出料口的下方设置有细料收集装置。

优选的，所述的粗料出料口的底部设置有物料提升装置，物料提升装置的第一进料口位于粗料出料口的下方，物料提升装置的出料口位于第一进料口的上方。

优选的，所述的研磨盘上的多个容置槽沿周向均匀分布。

优选的，所述的研磨盘上容置槽的数量不少于两个。

优选的，位于研磨盘的上方和下方均设置有一个用于将其轴向固定的定位销，从而将其轴向固定，限制其沿转轴向上或向下的运动。

优选的，所述的物料筛分装置的内部靠近第二进料口的位置设置有第二隔板，第二隔板用于阻止第二进料口落下的物料直接落入粗料腔。

优选的，所述的传动装置包括设置于转轴顶端的第一带轮、设置于驱动电机的动力输出轴上的第二带轮、以及练级第一带轮和第二带轮的皮带。

优选的，所述的研磨筒的外部设置于水冷套，水冷套设置于研磨筒的外壁，水冷套具有冷却水进水口和冷却水出水口。

所述的研磨装置的工作方法，包括以下步骤：

s1、驱动电机带动转轴旋转，转轴带动个研磨盘旋转，研磨环随研磨盘转动，并且研磨环与研磨筒的内壁之间形成研磨间隙；

s2、待研磨物料从第一进料口进入研磨筒，在最上部的研磨盘的布料结构的作用下，物料被分散至研磨盘的四周并在研磨环和研磨筒内壁的作用下被研磨粉碎，从所述研磨间隙落下的物料到达下一层研磨盘，经各研磨盘研磨后从排料口落至物料筛分装置；

s3、从第二进料口落下的物料在斜置筛网的引导下向下滚落，并经过筛网筛分后，细料经过筛孔落入细料腔，并从细料出料口落入细料收集装置；粗物料从筛网上方滚落至粗料腔，并从粗料出料口落入物料提升装置，物料提升装置将粗物料提升至第一进料口的上方，并从第一进料口再次进入研磨筒进行研磨。

本发明具有以下优点：

本发明实现了自动化作业，可连续生产，而且操作简便，提高了生产效率，降低了操作人员劳动强度；消耗件容易更换，维护成本低；装配结构简洁，拆装方便；通过配用不同规格的研磨环能够调整各研磨盘的研磨粒径，提高研磨效率，并能适用不同工况需求，适用范围广。

具体说来：

1、研磨盘的上表面设置有沿径向自轴心向周向外侧厚度逐渐的布料结构，从而使得落到研磨盘的上部的物料被均匀分散到研磨盘的外缘，并依次通过研磨环的外圆周面与研磨筒的内壁之间形成研磨间隙，完成研磨加工。

2、研磨盘的外边缘设置有多个沿径向向研磨盘内部延伸的容置槽，每个容置槽内均安装有一个研磨环，研磨环套装于固定轴上的结构，使得研磨盘可以采用同样的规格构造，通过更换不同规格的研磨环即可控制研磨间隙大小，并且长时间使用后，研磨环方便更换，并且在完全失效前，可将底部研磨环更换到上部进行使用，应为通常底部研磨环的磨损程度低于上部研磨环的磨损程度，更换成本、使用成本都得到有效降低。

3、物料筛分装置实现了成品和次品的分离，便于成品和次品的分别收集，以便于次品进行二次研磨。

4、物料提升装置的设置实现了次品的自动上料，节省人工，提高设备自动化程度。

5、水冷套的设置能够有效降低研磨装置及被研磨物料的温度，避免了高温对研磨装置的损害，同时低温研磨也能有效提高研磨效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的研磨环的安装结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述：

如图1所示，一种用于制造金属粉末的研磨装置，包括研磨筒1、密封研磨筒1的上开口的盖体2和密封研磨筒1的下开口的锥型筒底3，研磨筒1内安装有与其同轴设置的转轴4，转轴4通过轴承旋转安装于盖体2上，转轴4通过传动装置连接驱动电机5，由驱动电机5驱动转轴4旋转，位于研磨筒1内的转轴4上固定安装有多个研磨单元，每个研磨单元均包括研磨盘6和研磨环7，转轴4上设置有轴向固定研磨盘6的键，研磨盘6设置有与转轴4配合的轴孔，轴孔内设置有与键相配合的键槽，研磨盘6套装于转轴4上，转轴4上还安装有轴向固定研磨盘6的定位销8，研磨盘6的上表面设置有沿径向自轴心向周向外侧厚度逐渐的布料结构9，如图2所示，研磨盘6的外边缘设置有多个沿径向向研磨盘6内部延伸的容置槽，每个容置槽内均安装有一个研磨环7，研磨环7套装于固定轴上，固定轴的轴心线与研磨盘6的轴心线相平行，研磨环7的外圆周面与研磨筒1的内壁之间形成研磨间隙，所述的盖体2上设置有用于向研磨筒1内投料的第一进料口10，所述的锥型筒底3的底部设置有排料口11。

优选的，所述的排料口11的下方设置有物料筛分装置12，物料筛分装置12的顶部具有第二进料口13，物料筛分装置12的内部设置有将物料筛分装置12的内腔的下部分隔为细料腔14和粗料腔15的第一隔板16，细料腔14的底部设置有细料出料口17，粗料腔15的底部设置有粗料出料口18，第二进料口13位于细料腔14的正上方，细料腔14的顶部设置有封盖细料腔14上开口的筛网19，筛网19的一个边缘与第一隔板16的上边缘连接，筛网19的其余边缘与物料筛分装置12的内壁连接，且筛网19为向第一隔板16一侧向下倾斜的斜面。

优选的，所述的细料出料口17的下方设置有细料收集装置20。

优选的，所述的粗料出料口18的底部设置有物料提升装置21，物料提升装置21的第一进料口10位于粗料出料口18的下方，物料提升装置21的出料口位于第一进料口10的上方。

优选的，如图2所示，所述的研磨盘6上的多个容置槽沿周向均匀分布。

优选的，所述的研磨盘6上容置槽的数量不少于两个。图2所示实施例中容置槽的数量为4个，但可以理解的，改数量可以为任意多个。

优选的，位于研磨盘6的上方和下方均设置有一个用于将其轴向固定的定位销8，从而将其轴向固定，限制其沿转轴4向上或向下的运动。

优选的，所述的物料筛分装置12的内部靠近第二进料口13的位置设置有第二隔板22，第二隔板22用于阻止第二进料口13落下的物料直接落入粗料腔15。

优选的，所述的传动装置包括设置于转轴4顶端的第一带轮、设置于驱动电机5的动力输出轴上的第二带轮、以及练级第一带轮和第二带轮的皮带。

优选的，所述的研磨筒1的外部设置于水冷套23，水冷套23设置于研磨筒1的外壁，水冷套23具有冷却水进水口和冷却水出水口。

所述的研磨装置的工作方法，包括以下步骤：

s1、驱动电机5带动转轴4旋转，转轴4带动个研磨盘6旋转，研磨环7随研磨盘6转动，并且研磨环7与研磨筒1的内壁之间形成研磨间隙；

s2、待研磨物料从第一进料口10进入研磨筒1，在最上部的研磨盘6的布料结构9的作用下，物料被分散至研磨盘6的四周并在研磨环7和研磨筒1内壁的作用下被研磨粉碎，从所述研磨间隙落下的物料到达下一层研磨盘6，经各研磨盘6研磨后从排料口11落至物料筛分装置12；

s3、从第二进料口13落下的物料在斜置筛网19的引导下向下滚落，并经过筛网19筛分后，细料经过筛孔落入细料腔14，并从细料出料口17落入细料收集装置20；粗物料从筛网19上方滚落至粗料腔15，并从粗料出料口18落入物料提升装置21，物料提升装置21将粗物料提升至第一进料口10的上方，并从第一进料口10再次进入研磨筒1进行研磨。

本发明实现了自动化作业，可连续生产，而且操作简便，提高了生产效率，降低了操作人员劳动强度；消耗件容易更换，维护成本低；装配结构简洁，拆装方便；通过配用不同规格的研磨环7能够调整各研磨盘6的研磨粒径，提高研磨效率，并能适用不同工况需求，适用范围广。