一种用于轴承耐磨混合铜粉的装置的制作方法

本发明涉及一种反应装置，具体涉及一种用于轴承耐磨混合铜粉的装置。

背景技术：

自润滑轴承板材用于滑动轴承的生产加工，以烧结有铜合金粉的金属板为基础。自润滑轴承板材具有承载能力高，耐冲击，耐高温，自润滑能力强、耐腐蚀等特点，采用自润滑轴承板材制成的产品，特别适用于重载，低速，往复或摆动等难以润滑和形成油膜的场合，主要应用于制作边界润滑轴承、无油润滑轴承、双金属轴承三类产品。目前产品已广泛应用在工程机械、汽车、塑胶成型机械、液压元件、物流港口机械、冲床锻压机械、农用机械、办公设备、食品机械、能源设施等领域。将混合有有机组分的铜合金粉烧结到金属板上的烧结工艺对自润滑轴承板材的性能起重要作用。目前市面上常用的铜合金粉烧结在荷载和自然环境综合作用下，容易出现耐磨能力下降、松散、剥落等损害。关键原因在于铜合金粉分散装置不适用。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种用于轴承耐磨混合铜粉的装置，通过对有机助剂的有效处理，可以有效的将铜粉与有机体系搅拌均匀，并提高各有机组分反应性能，再利用脉冲喷涂，能够满高粘铜粉体系高效、稳定生产的要求。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于轴承耐磨混合铜粉的装置，所述用于轴承耐磨混合铜粉的装置包括分散罐体、加热装置、加液器、传输管、储料盒、喷嘴、脉冲器；所述加热装置位于分散罐体外侧壁；所述分散罐体内部设有搅拌器，顶部设有粉体进料口、液体进料口，底部设有电磁阀；所述传输管连通电磁阀与储料盒；所述脉冲器位于储料盒顶部，喷嘴位于储料盒底部；所述加液器包括储液槽；所述储液槽底部接有流量阀；所述流量阀接有出液管；所述出液管位于液体进料口中；所述储液槽设有分散剂进阀门、偶联剂进阀门、流平剂进阀门、粘接剂进阀门以及低沸点溶剂进阀门；所述储液槽外侧壁设有加热保温层；所述储液槽设有吸气罩。

上述技术方案中，所述储液槽位于反应罐体上方；所述储料盒位于反应罐体下方；利于物料随着重力输送，符合生产流程。

加热装置用于铜粉混合分散为本发明首创，加热装置的使用可以降低体系粘度，使得铜粉与有机组分分散更均匀，也避免了搅拌器死角粘附的问题，优选的，加热装置位于分散罐体外侧壁下部，更准确的对铜粉/液体体系进行加热作用，加热器可以为柔性加热片，提供的热量可以使得有机组分粘度下降，这与超声空化机理不同。

上述技术方案中，搅拌器转速在8000～9000rpm之间可调，具有剪切效果，所述搅拌器包括搅拌杆与搅拌叶；所述搅拌叶为螺旋结构；所述螺旋结构具体参数不做限定。铜粉体系在罐内经过螺旋结构时形成螺旋流，从而流体自身的运动惯性使其一直保持自旋流，避免了现有结构比如弹簧式、平板式存在力学性能差、导流惯性弱的问题。

优选的，所述搅拌叶设有复数个孔；所述孔的孔径为1～1.5毫米。表面平滑的叶片分散效果稍弱，但是针对耐磨铜粉的特殊性，如果采用常规设槽、凸起等结构则会起到反作用，尤其是结构界面处会存在铜粉聚集，本发明创造性的在叶片设孔，并限定孔径，从而进一步提高分散效果。

上述技术方案中，脉冲器出气为现有技术，本发明首次用于铜粉分散，间歇的向储料盒内注入脉冲气体，会冲击铜粉体系并使其从现有喷嘴比如粉体喷嘴喷涂到基板上，同时脉冲对铜粉的分散、有机物反应有利；储料盒的形状没有特别限定，可以为规则方形、圆形、锥形，也可以为不规则的结构，比如方形与锥形组合结构，脉冲器与喷嘴在储料盒上的安装属于现有技术，在脉冲气体的冲击下，分散铜粉可以有效的被喷涂在底板上。

优选的，粉体进料口、液体进料口分别设有粉体进料口盖、液体进料口盖；从而铜粉分散过程避免漏出；将出液管插入液体进料口盖可以实现分批次加入液体助剂，插入深度不做要求。

现有高性能铜粉体系的难点在于很难分散，导致反应均匀性、可控性差；本发明从分散助剂着手，先将难以混合的几种助剂在低沸点溶剂中溶解混合，再加热除去大部分溶剂，得到的混合物用于铜粉处理；在高粘铜粉的分散过程中，铜粉投料完毕，由液体进料口按时间顺序分批加入助剂，通过高速剪切，可实现铜粉助剂的初步分散，通过加热作用，可降低体系粘度，帮助助剂的分散，可加速铜粉成分的非聚集以及相关的化学反应，缩短了反应时间，提高了反应的稳定性，从而有效提高了高粘铜粉的稳定性与生产效率。

本发明采用助剂分散技术，在高速剪切分散设备的基础上，辅以加热作用，提高了高粘铜粉的生产效率和稳定性，同时还可以降低能耗，提高了反应的均匀性，有效克服了高粘度对助剂的分散效果和反应均匀性的不利影响，有利于提升产品品质，同时可以满足连续化生产的需求；本发明研发的用于轴承耐磨混合铜粉的装置结构简单，首次用于耐磨轴承生产，成本低，不会对整套生产线产生影响，且操作简单，减轻了劳动负荷，适合工业化应用。

附图说明

图1是实施例一用于轴承耐磨混合铜粉的装置结构示意图；

图2是实施例二搅拌叶结构示意图；

其中：分散罐体1、加热装置2、加液器3、传输管4、储料盒5、喷嘴6、脉冲器7、搅拌器8、粉体进料口9、液体进料口10、电磁阀11、储液槽12、流量阀13、出液管14、粉体进料口盖15、液体进料口盖16、分散剂进阀门17、偶联剂进阀门18、流平剂进阀门19、粘接剂进阀门20、低沸点溶剂进阀门21、加热保温层22、吸气罩23、搅拌杆81、搅拌叶82、孔83。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一

参见附图1，一种用于轴承耐磨混合铜粉的装置，包括分散罐体1、加热装置2、加液器3、传输管4、储料盒5、喷嘴6、脉冲器7；储液槽位于反应罐体上方，储料盒位于反应罐体下方；加热装置为柔性加热片，位于分散罐体外侧壁下部；分散罐体内部设有搅拌器8(转速在8000～9000rpm之间可调，具有剪切效果)，顶部设有粉体进料口9、液体进料口10，底部设有电磁阀11；传输管连通电磁阀与储料盒；脉冲器位于储料盒顶部，喷嘴位于储料盒底部；加液器包括储液槽12；储液槽底部接有流量阀13；流量阀接有出液管14；粉体进料口、液体进料口分别设有粉体进料口盖15、液体进料口盖16；出液管插入液体进料口盖，位于液体进料口中；储液槽设有分散剂进阀门17、偶联剂进阀门18、流平剂进阀门19、粘接剂进阀门20以及低沸点溶剂进阀门21；储液槽外侧壁设有加热保温层22；储液槽设有吸气罩23，加热保温层、吸气罩的具体安装为常规技术。

实施例二

在实施例一的基础上，搅拌器包括搅拌杆81与搅拌叶82；搅拌叶为螺旋结构；搅拌叶设有复数个孔83；孔的孔径为1～1.5毫米，搅拌叶结构参见附图2。

本发明所涉及的部件都是现有产品，附图相同部件标注一处；实际生产时，铜粉从粉体进料口投入分散罐体，盖上粉体进料口盖、液体进料口盖；各种助剂通过各进阀门加入储液槽，出液管根据常规方式插入液体进料口盖，端口位于液体进料口中，在低沸点溶剂(沸点小于50℃)作用下各助剂分散均匀，可以加以搅拌也可不加搅拌，溶解即可均匀即可，然后开启加热与吸气，去除大部分溶剂；按时间顺序通过流量阀加入助剂；第一批助剂加入时，开启搅拌，通过高速剪切可实现助剂的初步分散，第二批助剂加入时开启加热，可降低体系粘度，帮助铜粉与助剂的分散，同时通过加热可加速助剂相关的化学反应，缩短了反应时间，提高了反应的稳定性；分散完毕后，通过电磁阀将分散铜粉输入储料盒内，开启脉冲器，在脉冲气冲击下，铜粉通过喷嘴喷涂到底板上。效果测试主要通过烧结后的板材各部分硬度(hb)表征，实施例一制备的板材四角、中心硬度分别为80、81、80、81、80；实施例二制备的板材四角、中心硬度分别为80、80、80、80、80；在实施例一的基础上，如果不设置加热装置则制备的板材四角、中心硬度分别为80、80、82、81、81；在实施例一的基础上，如果不设置低沸点溶剂进阀门与加热保温层则制备的板材四角、中心硬度分别为81、80、82、80、81；如果采用现有方式，制备的板材四角、中心硬度分别为78、80、82、83、81。