采用磁悬浮电机驱动棒料旋转的等离子旋转雾化制粉装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于制备粉末冶金及3D打印技术所需金属材料粉末的技术，具体说的涉及一种采用磁悬浮电机驱动棒料旋转的等离子旋转雾化制粉装置。
【背景技术】
[0002]采用粉末冶金及3D打印技术制造金属零件，几乎不受零件复杂程度的限制，且近乎净成形的金属零件后续只需进行少量的机械加工就能满足使用需求，大大减少了加工工序，有效降低了生产成本，随着粉末冶金和3D打印技术的快速发展和市场对材料粉末需求的日益旺盛，各种制粉技术和设备的研究也纷纷展开。
[0003]目前最常用的制粉设备主要分为气雾化制粉和等离子旋转雾化制粉两类。气雾化制粉设备能够制备超细粉末，但所制得的金属粉末球形度低，且有空心粉和卫星粉的现象，在后期成形金属零件时易形成孔隙裂纹缺陷。等离子旋转雾化制粉设备制得粉末球形度尚，且为实心粉，被认为是最适宜粉末冶金和3D打印的粉末材料。但是，相对于气雾化制粉来说，等离子旋转雾化制粉的超细粉得粉率较低。
[0004]在棒料直径一定的条件下，提升棒料的旋转速度是提高等离子旋转雾化制粉的超细粉得粉率的有效途径，目前等离子旋转雾化制粉设备对棒料的旋转驱动装置主要通过机械传动机构来实现，由于各种条件的限制使得棒料旋转速度的提升难以实现，另外，此类装置还存在有易污染粉料、寿命短、噪声和功耗大等弊端。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提出了一种采用磁悬浮电机驱动棒料旋转的等离子旋转雾化制粉装置，以解决等离子旋转雾化制粉设备驱动棒料旋转速度提升的难题。
[0006]本实用新型的目的可采用下述技术措施来实现:
[0007]本实用新型的采用磁悬浮电机驱动棒料旋转的等离子旋转雾化制粉装置包括等离子枪、棒料、雾化仓以及安装在驱动机构仓内的磁悬浮电机、棒料夹持机构、活动基座、直线运动副和固定底座；所述棒料的一端通过棒料夹持机构固定在磁悬浮电机的转子上并能够随转子以浮动状态高速旋转，另一端以悬浮方式穿过雾化仓一侧仓壁上加工出的通孔延伸至雾化仓内；所述等离子枪以与棒料相对设置的方式固定安装在雾化仓另一侧仓壁上加工出的通孔中；所述磁悬浮电机通过连接件与活动基座相连接，活动基座安装在直线运动副上，实现棒料和等离子枪水平方向上间距的任意调节；固定底座为直线运动副的安装平台。
[0008]本实用新型中所述的等离子枪采用非转移弧模式(非转移弧模式，棒料不作为电极；棒料作为电极时为转移弧模式)对棒料的端面进行加热烧蚀，棒料端面以悬浮旋转状态下进入雾化仓里。
[0009]本实用新型的原理如下:
[0010]由于本实用新型采用了磁悬浮电机的转子直接驱动棒料旋转的方式，使棒料在等离子枪的加热过程中处于悬浮状态，和其它机构无任何机械接触，从而实现提升棒料的旋转达到较高的转速。
[0011]另外，由于本实用新型装置采用了活动基座移动方式，即固定磁悬浮电机的活动基座在直线运动副上做直线运动，棒料随磁悬浮电机运动，可满足棒料与等离子枪在水平方向上间距可任意调节的制粉工艺要求。
[0012]本实用新型的有益效果如下:
[0013]由于本实用新型采用磁悬浮电机以悬浮的方式直接驱动棒料旋转，可以较高地提升棒料旋转速度，不仅可有效地提高等离子旋转雾化制粉的超细粉得粉率，而且棒料和和其他机构之间无任何机械接触的摩擦，故不会对粉料产生磨损污染，还具有驱动能耗低、噪声小、寿命长和额定工作转速调整方便等特点。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的原理图。
[0015]图1中序号:1、等离子枪，2、棒料，3、雾化仓，4、棒料夹持机构，5、磁悬浮电机，6、
活动基座，7、直线运动副，8、固定底座，9、驱动机构仓。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型以下将结合实例(附图)作进一步描述。
[0017]如图1所示，本实用新型的采用磁悬浮电机驱动棒料旋转的等离子旋转雾化制粉装置包括等离子枪(1)、棒料(2)、雾化仓(3)以及安装在驱动机构仓(9)内的磁悬浮电机
(5)、棒料夹持机构(4)、活动基座(6)、直线运动副(7)和固定底座(8);所述棒料(2)的一端通过棒料夹持机构(4)固定在磁悬浮电机(5)的转子上并能够随转子以浮动状态高速旋转，另一端以悬浮方式穿过雾化仓一侧仓壁上加工出的通孔延伸至雾化仓(3)内；所述等离子枪(1)以与棒料(2)相对设置的方式固定安装在雾化仓(3)另一侧仓壁上加工出的通孔中；所述磁悬浮电机(5)通过连接件与活动基座(6)相连接，活动基座(6)安装在直线运动副(7)上，实现棒料(2)和等离子枪(1)水平方向上间距的任意调节；固定底座(8)为直线运动副(7)的安装平台。
[0018]本实用新型中所述的等离子枪(1)采用非转移弧模式(非转移弧模式，棒料不作为电极；棒料作为电极时为转移弧模式)对棒料(2)的端面进行加热烧蚀，棒料(2)的端面以悬浮旋转状态下进入雾化仓(3)里。
[0019]本实用新型的具体工作方式如下:
[0020]制粉时，棒料(2)随磁悬浮电机(5)的转子以悬浮状态高速旋转，并在直线运动副(7 )的驱动下，跟随磁悬浮电机(5 )和活动基座(6 ) —起向左运动，其悬空端通过雾化仓(3 )和驱动机构仓(9)之间的通孔伸进雾化仓(3)并与等离子枪(1)保持合适的间距，等离子枪
(1)产生的高温等离子电弧由惰性气体吹出，烧蚀棒料(2)的左端面，端面熔化部分由于高速旋转被离心甩出并在雾化仓(3)里冷凝成粉末，同时，直线运动副(7)根据棒料(2)端面烧蚀的速度，通过驱动活动基座(6)带着磁悬浮电机(5)上的棒料(2)缓慢向左送进，使棒料(2)左端面能保持连续的融化烧蚀。一根棒料烧蚀长度到位后，直线运动副(7)驱动活动基座(6 )带着磁悬浮电机(5 )上的棒料(2 )以较快的速度向右退回到合适位置，去掉剩余料头，再次上料，更新棒料夹持机构(4)上的棒料(2)，然后进入下一个循环工作周期。
【主权项】
1.一种采用磁悬浮电机驱动棒料旋转的等离子旋转雾化制粉装置，其特征在于:所述装置包括等离子枪(1)、棒料(2 )、雾化仓(3 )以及安装在驱动机构仓(9 )内的固定底座(8 )、直线运动副(7 )、活动基座(6 )、磁悬浮电机(5 )、棒料夹持机构(4 );所述棒料(2 )的一端通过棒料夹持机构(4)固定在磁悬浮电机(5)的转子上并能够随转子以浮动状态高速旋转，另一端以悬浮方式穿过雾化仓一侧仓壁上加工出的通孔延伸至雾化仓(3)内；所述等离子枪(1)以与棒料(2)相对设置的方式固定安装在雾化仓(3)另一侧仓壁上加工出的通孔中；所述磁悬浮电机(5)通过连接件与活动基座(6)相连接，活动基座(6)安装在直线运动副(7)上，实现棒料(2)和等离子枪(1)水平方向上间距的任意调节；固定底座(8)为直线运动副(7)的安装平台。
【专利摘要】本实用新型公开了一种采用磁悬浮电机驱动棒料旋转的等离子旋转雾化制粉装置。该装置包括等离子枪、棒料、雾化仓以及安装在驱动机构仓内的磁悬浮电机、棒料夹持机构、活动基座、直线运动副和固定底座；棒料的一端通过棒料夹持机构固定在磁悬浮电机的转子上，另一端以悬浮方式穿过雾化仓一侧仓壁上加工出的通孔延伸至雾化仓内；等离子枪以与棒料相对设置的方式固定安装在雾化仓另一侧仓壁上加工出的通孔中；磁悬浮电机与活动基座相连接，活动基座安装在直线运动副上；固定底座为直线运动副的安装平台。本实用新型可有效地提高超细粉得粉率，不会对粉料产生磨损污染，还具有驱动能耗低、噪声小、寿命长和额定工作转速调整方便等特点。
【IPC分类】B22F9/08
【公开号】CN204953904
【申请号】CN201520658467
【发明人】孙志杨, 卢志辉, 杨洪涛, 陈超, 薄悦, 张磊乐
【申请人】郑州机械研究所
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年8月28日