专利名称：粉碎装置和粉碎方法
技术领域：
本发明涉及一种粉碎装置和粉碎方法，其中可使被粉碎材料在粉碎机中相互碰撞而粉碎。本发明还涉及一种利用上述粉碎方法所获得的粉料制成的烧结体。
上述类型的传统粉碎装置包括一用于粉碎被粉碎材料的粉碎机、一用于将被粉碎材料输送到粉碎机中的原料投入机以及用于收集粉碎机所获得的粉料的收集罐。该粉碎机包括用于喷出惰性气体高速流的喷嘴，以及用于分级收集已粉碎粉料的分级转子。
在粉碎机中，由原料投入机所投入的被粉碎材料相互碰撞而形成小颗粒，并从喷嘴中随高速的惰性气体流射出。粉碎的粉料由分级转子取出，然后收集在收集罐中。
在上述操作过程中，为了使收集在收集罐中的粉料获得均匀的粒度分布，必须在粉碎机中保持恒定的粉碎状态，例如恒定的碰撞条件。那么，为了保持恒定的粉碎条件，粉碎机中现有的被粉碎材料的数量必须保持恒定。
以往，为了保持粉碎机中被粉碎材料数量恒定，由原料投入机所投入的被粉碎材料的数量是通过检测收集罐中重量变化而改变的。
另一个方法是检测驱动分级转子的电动机的负载电流。此检测方法采用的原理是当粉碎机内部循环中被粉碎材料数量有增加时，电动机上的负载是随着碰撞分级转子的被粉碎材料增量而增加的。因而，由原料投入机所投入的被粉碎材料数量在作用到电动机上的负载不小于一预定值时是减小的。
另一个控制方法是提供一个感应器，用来检测粉碎机中的原料高度以确定粉碎机中的被粉碎材料数量是否已达到一预定值。以此方法，原料投入机必须连续投入被粉碎材料，除非检测出已达到预定值。
然而，根据传统的方法，难以使粉碎机中剩余被粉碎材料数量保持恒定。
具体地，根据检测收集罐重量的方法，滞后一段时间检测粉碎机中实际剩余被粉碎材料的数量。所以，由于预定值的被粉碎材料的数量减少不能立即检测到，所以在定时输送被粉碎材料时总是有一延迟。而且，即使已输送了足够量的被粉碎材料，也总是过份地投入被粉碎材料。
另一方面，根据检测驱动分级转子的电动机上负载电流的方法，虽然与检测收集罐重量的方法相比基本上不存在时间延迟问题，但也不可能进行对被粉碎材料数量变化精确度量的检测。
根据在粉碎机中设原料高度感应器的方法，可以确定被粉碎材料数量是否已达到预定值并没有时间滞后。然而，也不可能确定在高度还没有达到预定值时要添加多少被粉碎材料。所以，被粉碎材料的投入量可能是逐渐增加以达到预定值，然而实际上粉碎机排出量是较大的，因而进一步减小了粉碎机中现有的被粉碎的数量而不能达到预定值。当大量的被粉碎材料一次投入以避免上述可能性时，粉碎机中的数量极易超出预定值。而且，高度感应器不能检测出实际的被粉碎材料高度，这是由于粉碎机中的被粉碎材料是充气的。
所以本发明的一个基本目的是提供一种粉碎装置和粉碎方法，即通过使粉碎机中的被粉碎材料数量保持恒定值而能够获得具有所需的粒度分布的粉料；以及提供一种由这种粉碎方法所获得的粉料而制成的烧结体。
根据本发明的一个方面，提供了一种粉碎装置，包括用于粉碎被粉碎材料的粉碎机，用于将所述被粉碎材料输送到粉碎机的原料投入机，用于收集由粉碎机所获得的粉料的收集罐，用于检测其内装有被粉碎材料的粉碎机重量的重量检测器，以及用于根据来自重量检测器的输出控制被粉碎材料向粉碎机的输送量的控制部分，用于保持所述粉碎机中被粉碎材料数量恒定。
根据本发明的另一方面，提供了一种采用一粉碎机对送入的被粉碎材料进行粉碎并且将所获得的粉料输出粉碎机的方法，包括第一个步骤，即检测装有剩余被粉碎材料的粉碎机重量，以及第二个步骤，即根据第一个步骤中的检测结果对输送到粉碎机的被粉碎材料的数量进行控制，以保持粉碎机中被粉碎材料数量恒定。
根据本发明，粉碎机中剩余被粉碎材料的重量是通过检测装有剩余被粉碎材料的粉碎机的重量而测出的。因而，可以无时间延迟地检测出粉碎机中剩余的被粉碎材料重量的变化。所以，根据本发明，与例如测量收集自粉碎机中排出的粉料的收集罐重量的方法相比，投入粉碎机的被粉碎材料的投入量可以无时间延迟地更适当地变化。因此，可以避免由于过份投入而引起的不规则振动，并且将粉碎机中的被粉碎材料数量保持在一恒定的水平。而且，通过检测重量，可以测出与目标值的重量偏差。所以，输送量可以根据偏差而改变，而可以使粉碎机中的被粉碎材料数量迅速地接近所需的量。所以，可以获得具有均匀粒度分布的粉料。
在此应当注意，在本说明书中，“粉碎机中剩余被粉碎材料”一词意味着在粉碎机中沉淀的被粉碎材料。
根据本发明，较佳的，控制部分是通过一比例加积分加微商的控制方法来控制被粉碎材料的输送量。通过如上所述的比例加积分加微商的控制方法控制被粉碎材料的输送量，可以使粉碎机中的被粉碎材料数量接近所需值，而可以减少变动。所以，粉料的颗粒直径可保持在一恒定范围内。
而且，较佳的，重量检测器包括多个检测装置。通过采用多个检测装置来检测粉碎机的重量，即使粉碎机倾斜或重量未均匀地分布在检测装置上，也可以精确地检测粉碎机的重量。所以，被粉碎材料可根据各个支撑部分上所设的检测装置而精确地输送。
较佳的，粉碎机包括一粉碎机主体，以及三个以相等间隔设置在粉碎机主体圆周上的支撑部，而且各个支撑部具有检测装置。通过利用如上所述的三个相同的支撑部分支撑粉碎机，可以稳定地支撑粉碎机而不会振动。所以，通过设置在各个支撑部上的检测装置可以更精确地检测粉碎机的重量。
较佳的，粉碎机包括粉碎机主体和用于在粉碎机重心上方一个位置上支撑粉碎机主体的支撑部。在此情况下，可防止粉碎机倾斜，并且可精确地检测粉碎机的重量。
较佳的，粉碎机还包括一设置在粉碎机主体内上部的分级转子以便对粉料分级。当分级转子设置在粉碎机主体内上部时，粉碎机重心较高，粉碎机更易倾斜。然而即使有这样一个分级转子，只要在高于粉碎机重心的一个位置上支撑粉碎机主体，就可防止粉碎机倾斜，并且可精确地检测粉碎机的重量。
较佳的，粉碎装置还包括一设置在原料投入机和粉碎机之间的软管，另一根软管设置在粉碎机和收集罐之间。通过如上所述地将软管置于中间，可以精确地测出粉碎机中剩余的被粉碎材料重量，而不会受到原料投入机中被粉碎材料数量或收集罐中粉料数量变化的影响。
较佳的，根据本发明，设定一个与粉碎过程中粉碎机中剩余的被粉碎材料重量对应的值，根据来自重量检测器的输出和所述值可以计算偏差，以及根据目前偏差和先前偏差确定被粉碎材料的输送量。通过如上所述地根据先前偏差和目前偏差确定被粉碎材料的输送量，可以输送被粉碎材料以使粉碎机中的材料量更迅速地接近所需值，并且防止粉碎机中被粉碎材料数量剧烈变动，而可以获得具有均匀粒度分布的粉料。
较佳的，设定一第一值，以与粉碎过程中粉碎机剩余的被粉碎材料重量对应，以及一第二值，以与一大于与第一值对应的被粉碎材料重量的重量对应，并且根据来自重量检测器和第二值的输出，控制在粉碎机粉碎操作之前输送被粉碎材料的输送操作。在此情况下，不仅可以根据在粉碎操作过程中来自重量检测器的输出，而且可以根据在粉碎机粉碎操作之前输送被粉碎材料时间内的输出，控制向粉碎机输送被粉碎材料。而且，通过使在粉碎机粉碎操作启动之前的被粉碎材料输送量大于粉碎操作过程中粉碎机中剩余的材料数量，可以预先补偿紧接着操作启动之后在粉碎机中产生的材料减少量。所以，在紧接着粉碎机粉碎操作启动之后以及其后的整个过程中，可以获得具有均匀粒度分布的粉料。
较佳的，设定一第三个值以与粉碎过程中粉碎机中剩余被粉碎材料重量对应，以及一第四个值以与一重量对应，该重量小于与第三个值对应的被粉碎材料重量；并且根据来自重量检测器和第四个值的输出控制粉碎机的粉碎操作。在此情况下，不仅在粉碎机的粉碎操作过程中而且在使粉碎机操作停止时，都可以根据来自重量检测器的输出控制向粉碎机输送被粉碎材料。而且，通过根据粉碎机中剩余被粉碎材料的重量来确定何时停止粉碎机的操作，可以在粉碎机中的剩余被粉碎材料重量不大于预定值之前，使粉碎操作停止。所以，在粉碎机正被停止时，也可以获得具有均匀粒度分布的粉料。
较佳的，被粉碎材料是稀土合金。上述的稀土合金在粉碎之后可被压实而用作磁铁(举例来说)。当通过上述方法进行粉碎时，由于粒度分布均匀而可获得均匀的压实体。
根据本发明的再一个方面，提供了一种烧结体，由在一粉碎机中用粉碎被粉碎材料的粉碎方法所获得的粉料制成，所述方法包括以下步骤检测装有剩余被粉碎材料的粉碎机的重量；以及根据重量检测结果控制被粉碎材料向粉碎机的输送量，用于保持粉碎机中现有的被粉碎材料数量恒定。
通过采用上述方法制造粉料，可以获得具有均匀粒度分布的粉料，从而可使压缩步骤中的产量提高。所以，当用上述粉料制造一烧结体时，可以提高烧结体的产量。
通过以下结合附图对一个实施例的描述可以对本发明的上述目的、其它目的、特点、实质内容和优点有更进一步的了解。
图1是本发明粉碎装置一个实施例的总体结构示意图；图2是一框图，示出了用于此粉碎装置实施例所用的控制部分；图3是一平面图，示出了此粉碎装置实施例中所用粉碎机的基本结构；图4是沿图3中线III-III的截面图；图5是一流程图，示出了此粉碎装置实施例一例基本操作；图6是一图表，示出了此粉碎装置实施例的粉碎机中剩余被粉碎材料数量；图7是一图表，示出了粉碎装置一粉碎机中剩余被粉碎材料的数量，以作为一比较例；图8是一图表，示出了由此实施例所形成的多批产品粒度的变动；图9是一图表，示出了比较例所形成的多批产品粒度的变动；以及
图10是一例粒度分布的曲线图。
在下文中，将参照附图对本发明的一个实施例进行描述。
先参见
图1，以下描述有关于作为本发明一个实施例的粉碎装置10的总体结构。
粉碎装置10包括一用于输送被粉碎材料的原料投入机12，一用于粉碎由原料投入机12所投入的被粉碎材料的粉碎机14、通过粉碎机14对粉碎被粉碎材料所获得的粉料进行分级的分级机16，以及用于收集由分级机16分级并具有一预定粒度分布的的粉料的收集罐18。
原料投入机12包括一用于存放被粉碎材料的原料罐20、一用于控制从原料罐20定量送出被粉碎材料的电动机22，以及连接到电动机22上的一螺旋式输送机24。
粉碎机14包括一竖直的细长圆柱形粉碎机主体26。该粉碎机主机26具有形成有多个喷嘴部28的下部，以用来安装喷嘴88(将在下文中描述)以射出高速的惰性气体流。粉碎机主体26具有一形成有一原料投入管30的侧部，用来将被粉碎材料投入到粉碎机主体26中。
原料投入管30具有一阀32，用来暂时地保留所要输送的被粉碎材料，以及用来保持粉碎机14的内压。阀32包括一对上阀32a和下阀32b。输送机24和原料投入管30由一软管34相互连接。
粉碎机14还包括一设置在粉碎机主体26内上部的分级转子36，一设置在粉碎机主体26外上部的电动机38以驱动分级转子36，以及设置在粉碎机主体26上部的一连接管40将经由分级转子36分级的粉料排出。粉碎机14包括多个起到支撑部作用的腿部42。一基座44设置成靠近粉碎机14周围。粉碎机14藉由腿部42置于基座44上，并且一诸如负载传感盒的重量检测器46置于基座44和粉碎机14的各条腿42之间。
控制部分48可根据来自各个重量检测器46的输出控制电动机22转数，从而控制粉碎材料投入量。
如图2所示，控制部分48包括多个A/D(模/数)转换器50以各自用于来自三个重量检测器46的输出的A/D转换。来自各个A/D转换器50的输出由一加法器52相加并且作为一重量数据而输入一CPU54。该CPU54与一ROM56连接以存储控制原料投入机12操作的程序以及如粉碎机14的重量数据等的数据；该CPU还连接一RAM58，用于存储设定值、计算数据等等，以及连接一输入部60，如控制面板而输入一设定值等。基于重量数据，CPU54计算粉碎机14中的剩余被粉碎材料重量，并且执行一PID计算以获得一比例加积分加微商的偏差输出，该输出作为一模拟输出输入到一变换器62中。该变换器62可将该模拟输出转换成转数，然后该转数可用于控制电动机22。此处应当注意，设定值可以继续存储在ROM56中。
再参见
图1，分级机16包括一分级机主体64。分级机主体64从上方插有一排气管66。分级机主体64具有一带一入口68的侧部以引入由分级机转子36分级的粉料。入口68由一软管70连接到连接管40上。分级机主体64具有一带有一出口72的下部。出口72连接到收集罐18上。
根据上述布置的粉碎装置，粉碎机14与原料投入机12的原料罐20、电动机22和输送机24藉由一软管34连接。而且，粉碎机14和分级机16藉由一软管70连接。所以，粉碎机14的腿部42不仅可以支撑粉碎机主体26的重量，而且可以支撑原料投入管30、连接管40、分级转子36、电动机38以及粉碎机14中剩余被粉碎材料的重量。在此应当注意，软管34和70可由诸如树脂、橡胶的材料制成，或者由例如一种由刚性材料制成的线圈或褶页的软性结构制成，而只要管子可使相互连接的部件根据所施加的重量负载的变化而方便地移动，从而可使部件一端不会受到作用到连接于另一端的部件上的重量负载变化的很大影响。
从上文可以理解，使用软管34、70可以确实地使粉碎机14的腿部42不受被粉碎材料罐20、输送机24、分级机主体64以及收集罐18中重量变化的影响，而这些部件的重量是根据其内存在的被粉碎材料数量而变化的。所以，由设置在腿部42中的重量检测器46所检测的重量可精确地测出重量以及粉碎机14中剩余被粉碎材料的重量变化，而可以精确地控制输送到粉碎机14中的被粉碎材料数量。
如上述实施例，通过将软管34放置得比阀32更靠近输送机24，可防止粉碎机14中的粉料撞击软管14，因而软管34不会被粉料损坏。所以，不再需要对由于粉料碰撞所产生的磨损阻力或耐用性作严格的考虑。因而，软管34的材料和结构选择基本不受限制。而且，即使粉碎机14的内压力在粉碎过程中减小或增大，或者采用惰性气体，由于不再需要对磨损阻力或耐用性作严格的考虑，故对于软管34的材料和结构选择限制很小。软管34可以设置得比阀32更靠近粉碎机14。由于这一结构，可以使重量检测器46不受阀32重量的影响，而可以更加精确地检测出被粉碎材料的重量变化。
接下来，参照图3和4对粉碎机14的主要部件设置进行描述。
可驱动分级转子36的电动机38具有一非同轴地连接到分级转子36的转动轴76上的驱动轴74。转动轴76通过电动机38藉由一皮带轮78、一皮带80和一皮带轮82驱动。正是由于这一结构，可以将电动机38设置于粉碎机主体26的侧部。具体地，与驱动轴74直接和分级转子36的转动轴76连接的情况相比，在此情况下可以减小由电动机38重量在粉碎机主体26上引起的角力矩而且，原料投入管30设置在粉碎机主体26与设有电动机38的侧部相对的那一侧上。
此外，粉碎机主体26具有一下部，以设有一用于诸如从粉碎机14内部去除剩余粉料的倾倒盖84以作设备维护之用。倾倒盖83具有一设置在粉碎机主体26一侧上的铰链86，该侧部与设有电动机38的那一侧部相对。
所以，由粉碎机主体26的原料投入管30所产生的角力矩和由粉碎机主体26的铰链86所产生的角力矩可以抵消由主粉碎机主体26的电动机38所产生的角力矩，因而可以防止粉碎机主体26倾斜，从而将粉碎机14重心保持在粉碎机14的中心部。因此，可以使分布到腿部42上的负载均匀，而可以增加由重量检测器46所检测的重量精确度。
在此应当注意到，设有电动机38的那侧粉碎机主体26和与之相对的另一侧部在穿过粉碎机14重心的单根轴线上不必具有各自的负载支承点。具体地，原料投入管30应当至少设置在这样一个位置上，即由原料投入管30所产生的大半部分角力矩由电动机38所产生的角力矩抵消。类似地，铰链86应当至少设置在这样一个位置上，即由铰链部分86所产生的大半部分角力矩由电动机38所产生的角力矩抵消。
还应当注意到，根据本实施例，倾倒盖84设置在粉碎机主体26的下部。然而，根据上述情况，倾倒盖84可以设置在粉碎机主体26与设有电动机38相对的那一侧上。
而且，皮带轮78、82和皮带轮80可以由诸如齿轮的其它传递部件代替。
接下来对腿部42进行描述。从图3中可以清楚地理解，三个腿部42相互以相同间隔设置在粉碎机主体26的外圆周上。重量检测器46设置在三个腿部42的各下表面上，所以在圆周上是以三个相等的位置布置的。由这种布置，其中粉碎机主体26由三个腿部42支撑，各腿部都具有重量检测器46，这样来自各重量检测器46的输出相加，即使在粉碎机14倾斜或者重量不均匀地分布到三个重量检沿器46，也可提高重量检测器46的检测精度。所以，可以精确地输送被粉碎材料。特别地，将三个腿部42用作为支撑部可以避免各个腿部42和基座44之间的间隙，可以稳定地支撑粉碎机14而不会出现振动，并且可以更精确地检测装有剩余被粉碎材料的粉碎机14的重量。在此应当注意到，根据现有实施例，设有三个腿部，但也可以设置更多数量的腿部。
如图4所示，各个腿部42设置在粉碎机主体26侧部的一个位置上，在该处连接有原料投入管30。通过将腿部42设置在如上所述连接有原料投入管30的位置上，来自原料投入机12的重量可以添加到粉碎机主体26的下部，从而降低粉碎机14的重心。所以，可以减少由于粉碎机14重量所引起的粉碎机14倾斜，而可以稳定地支撑粉碎机14并且精确地检测粉碎机14的重量。为了减少由于粉碎机14等重量引起的粉碎机14的倾斜，腿部42应当较佳地设置在比粉碎机14重心高的高度。当分级转子36位于粉碎机主体26内部的一个上部位时，这种布置是特别有效的。而且，可以有效地地将各个腿部42设置在两个大的重量负载之间，例如电动机38和连接有原料投入管30的部位之间。
而且，通过将各个腿部42设置在基座44上并紧靠粉碎机主体26的圆周，可以与基座44上的多个位置(即在该处腿部42踏于粉碎机主体26的部位)保留足够的距离。所以，粉碎机主体26的支撑稳定性可以增加，从而可以提高重量检测器46的检测精度。
另外，如图4所示，各个喷嘴口28设有一喷嘴88。各喷嘴88藉由一软管90连接到输送惰性气体的管子92上。
现在，参照
图1概述地对采用上述粉碎装置10进行粉碎的方法进行描述。
首先，将被粉碎材料装入原料罐20。在原料罐20中的被粉碎材料是由输送机24输送的。此时，输送量可以通过控制电动机22的转数而改变。由输送机24送出的被粉碎材料暂时停在阀32处，在该处一对上阀32a和下阀32b以交替的方式打开和关闭。具体地，当上阀32a打开时，下阀32b关闭，而当上阀32a关闭时，下阀32b打开。通过如上所述地以交替方式打开和关闭阀对32a和32b，可防止粉碎机14内部的压力向原料投入机12泄漏。所以，当上阀32a打开时，被粉碎材料在上阀32a和下阀32b之间输送，然后被引入原料投入管30以当下阀32b再打开时投入粉碎机14。这些阀32a、32b是由一与控制部分48分开的顺序回路(未示出)在高频下操作的，这样被粉碎材料连续地输送到粉碎机14中。
引入粉碎机14的被粉碎材料沉淀在粉碎机14下部，并且由来自喷口28的惰性气体流在粉碎机14中吹起，由被粉碎材料的相互碰撞而粉碎。
由上述被粉碎材料粉碎所产生的粉料然后被一向上的气流带入分级转子36，并且由分级转子36分级，这样可再对较大的颗粒进行粉碎。
另一方面，粉碎到不大于一预定颗粒直径的小颗粒藉由连接管40、软管70和入口68引入分级机主体64，然后沉淀在置于下方的收集罐18中。在此应当注意，粉碎得太小的颗粒从排出管66排出。
接着，参照图5描述控制部分48的控制方法。
首先，三个设定值预先存储在控制部分48的ROM56或RAM58中。设定值之一或值A表示初始投入量，另一个值或值B表示在粉碎过程中的目标值，另一个值或值C表示用于使粉碎机14停止操作的值。值B与权利要求书中第一个值和第三个值对应。值A比值B大，而值C小于值B。在此应当注意，在值B的基础上多个偏差值域也是预先设定的。控制部分48周期地检查来自重量检测器46的数据。根据此实施例，可根据三个重量值的总和来计算粉碎机14中的剩余被粉碎材料的重量。在下文中，“测量值”一词意味着在粉碎机14中的剩余的被粉碎材料重量。
一开始是连续地向粉碎机14投入被粉碎材料的，直至测量值达到设定值A。只要步骤S5确定投入是初始投入，重复有关粉碎机14重量检测的步骤S1和有关投入被粉碎材料的步骤S3，直至步骤S7确定测量值已达到设定值。当步骤S7检测到测量值已达到设定值A时，执行步骤S9以停止被粉碎材料的投入，然后，在步骤S11中开始粉碎被粉碎材料。在粉碎过程中，高速惰性气体流从喷嘴88射出并且分级转子36转动。
通过检查测量值是否已达到设定值C，可确定停止粉碎的时间(在步骤S13中)。当步骤S5确定目前的投入不是初始投入时，执行步骤S13以确定测量值是否已达到设定值C。当已达到设定值C，执行步骤S15以停止粉碎。如上所述，测量值已达到设定值C的检测可得出对不再有被粉碎材料要被投入的确定。在此设置中，设定值C应当不被设定为零，即表示粉碎机14中没有被粉碎材料的状态的值，而是较佳被设定为一重量值，即表示被粉碎材料的数量已减少到一定程度的状态，即即使在粉碎机14中仍有被粉碎材料，但不能再获得预定的粒度分布。换言之，设定值C较佳地略小于设定值B，就如可获得图6所示结果的实施例一样。当在接下来的周期中粉碎相同的原料时，通过向剩余的被粉碎材料中执行新的原料投入操作，同时保持粉碎机14中的大气压，可再次启动粉碎操作。当在接下来的周期中粉碎另一种原料时，可卸出剩余的被粉碎材料。
在正常的粉碎操作中，采用设定值B、一电流测定值和一先前的测定值在步骤S17执行PID计算，然后输出一改变投入量的命令。在此PID计算中，在与设定值的电流测定值偏差和与设定值的先前测定值偏差之间进行比较。根据两个偏差之间的一差值的方向和大小可确定投入量。
如上所述，根据重量检测可控制被粉碎材料的投入量。
根据此粉碎装置10，通过检测装有剩余被粉碎材料的粉碎机14的重量可检测粉碎机14中的剩余被粉碎材料重量。因而，对于粉碎机14中剩余被粉碎材料重量的变化的检测是没有时间滞后的。所以，例如与一种测量收集从粉碎机14中输出的粉料的收集罐18的重量的方法相比，投入粉碎机14中的被粉碎材料投入量可以无时间滞后地适当改变。因此，可以避免由于过份投入引起的不规则振荡，而将粉碎机14中的被粉碎材料量保持在一个恒定的水平。而且，通过检测重量，可检测与目标值的重量偏差。所以，根据该偏差可改变输送量，而可以使粉碎机14中的被粉碎材料数量快速地与所需量接近。因此，可获得具有均匀粒度分布的粉料。
另外，根据比例加积分加微商的控制方法来控制被粉碎材料的输送量，可使粉碎机14中的被粉碎材料数量与所需值接近，而可以减少变动。所以，粉料的颗粒直径可保持在一恒定的范围内。
此外，根据目前偏差和先前偏差来确定被粉碎材料投入量，可以以这样的方式输送被粉碎材料，即粉碎机14中的被粉碎材料数量迅速地达到所需值，同时防止粉碎机14中被粉碎材料数量的剧烈变动，而可以获得具有均匀粒度分布的粉料。
而且，不仅在粉碎机14的粉碎操作中，而且在启动粉碎机14粉碎操作之前输送被粉碎材料时，输送到粉碎机14中的被粉碎材料可以根据来自重量检测器46的输出而控制。另外，通过启动粉碎机14粉碎操作之前将被粉碎材料的输送量设得大于在粉碎操作过程中粉碎机14剩余被粉碎材料重量的一个值，可以预先补偿紧接着启动操作之后在粉碎机14中被粉碎材料数量的减少。所以，可以在紧接着启动粉碎机14的粉碎操作之后以及随后的操作中获得具有均匀粒度分布的粉料。
再者，不仅在粉碎机14的粉碎操作过程中，而且在使粉碎机14粉碎操作停止时，向粉碎机14输送被粉碎材料可以根据来自重量检测器46的输出而控制。另外，通过根据粉碎机14中剩余的被粉碎材料重量来确定何时停止粉碎机14的粉碎操作，可以在粉碎机14中的剩余被粉碎材料重量变得不大于预定值之前，使粉碎操作停止。所以，当粉碎机14的粉碎操作正在被停止时，也可以获得具有均匀粒度分布的粉料。
接着，对剩余被粉碎材料数量的变化和多批产品中粒度的变化进行描述。
图6至图9所示的结果是在以下粉碎条件下获得的通过采用一开/关控制方法在一比较例中进行粉碎，其中最小剩余量设定为31kg，最大剩余量设定为34kg。另一方面，在此实施例中采用一PID控制进行粉碎，其中，初始投入量设定为40kg，在粉碎过程中剩余数量设定为32.5kg，以及有关粉碎停止的数量设定为31kg。在此应当注意，在比较例和目前的实施例中，粉碎压力为0.49Mpa，分级转子驱动速度为2,000rpm，并且原料的平均输入量为50kg/h。
此外，采用一稀土合金粉末用作被粉碎材料。在粉碎之后，该稀土合金粉末被压实而制成为一磁铁等。
该稀土合金粉末可以地以下条件下制备。
具体地，首先，利用如美国专利5,383,978所揭示的如下所述的铸造工艺制成一锭料。
更具体地，一种成份为30(重量百分比)Nd，1.0B、1.2Dy、0.2Al、0.9Co并且其余包括Fe和必然存在的杂质的合金以一高频熔化工艺熔化成一熔融物。使熔融物保持1,350℃，然后在单个轧辊上以轧辊圆周速度约为1m/s、冷却速度为500℃/秒以及过冷温度为200℃的冷却条件下急冷，而形成一块厚度约为0.3毫米、直径范围为1毫米至10毫米的片状合金。
所获得的片状合金可吸收氢以脆化，然而被粗磨成平均直径不大于1毫米的颗粒。然后由一喷射粉碎机在氮气环境中进一步粉碎以获得细粉状的稀土合金。
图6示出了本粉碎装置实施例10的粉碎机14中剩余稀土合金粉末的数量。图7示出了一比较例，其中重量检测器46设置在粉碎机14上，并且粉碎机14由开/关方法控制并且操作一段时间，即从粉末投入启动到当粉碎机14中不再有粉末。其它条件是相同的。应当注意到在图6和图7中，水平轴线表示经过的时间，而垂直轴线表示粉碎机14中剩余的稀土合金粉末数量。
根据比较例，如图7所示，开始的投入量是在预定值之上的。而且，即使在剩余粉末达到预定量时之后，剩余量在一定额的剩余量(根据本实施例为32.5kg)之上和之下剧烈变动。另一方面，如图6所示，根据此实施例，不仅在操作的初始阶段，而且在整个操作过程中，剩余量的变动范围是变窄的。
图8是一图表，示出了由本实施例所产生的多批产品中粒度的变动。图9是一图表，示出了图7例子中装置所产生的多批产品的粒度变动。在图8和图9中，图表示出了在多批产品中在集中的粒度分布中“50％粒度”的变动和“99％粒度”的变动。在本实施例和比较例中，共对100批产品进行试样。在此实施例中，采用激光衍射方法通过日本激光公司所出售的一测量仪器(HELOS型)测量这些粒度。
图10示出了一例粒度分布。
从图8和图9可以清楚地理解，在多批产品中粒度的变动是本实施例小于比较例。特别地，99％的粒度变动是小的。所以，在本实施例中粉末的粒度分布比比较例中更均匀。
如上所述的，根据本实施例，可以获得具有均匀粒度分布的稀土合金。因而，可以减少压缩步骤中的破裂，从而获得均匀的压实体。
如上所述，由于粉末具有均匀的粒度分布并且压缩步骤中的产量可提高，故只要这种粉末用于制造一烧结体，就可提高烧结体的产量。
烧结体可由该粉末制成，即先将粉末在一0.8MA/m的磁场中定向、在14.7Mpa压力下将粉末压成一压实体。所获得的压实体在一氩气环境中在1000℃-1200℃条件下烧结约一小时，然后冷却以获得烧结体。
在此应当注意到，设定值A、B和C可包括粉碎机14的重量，被粉碎材料的投入量因此是可控制的。
而且，可将电动机38设置在粉碎机主体26的上部。
至此已详细地描述和图示了本发明，但显然这些描述和图例仅表示本发明的一个实施例，故不应视为是对本发明的限定。本发明的实质内容和范围仅由所附权利要求书所采用的语句来限定。
权利要求
1.一种粉碎装置，包括用于粉碎被粉碎材料的粉碎机，用于将所述被粉碎材料输送到粉碎机的原料投入机，用于收集由粉碎机所获得的粉料的收集罐，用于检测其内装有被粉碎材料的粉碎机重量的重量检测器，以及用于根据来自重量检测器的输出控制被粉碎材料向粉碎机的输送量的控制部分，用于保持所述粉碎机中被粉碎材料数量恒定。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制部分通过一比例加积分加微商的控制方式控制被粉碎材料的输送量。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述重量检测器包括多个检测装置。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述粉碎机包括一粉碎机主体，三个以相同间隔设置在粉碎机主体圆周上的支撑部，各个支撑部具有检测装置。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述粉碎机包括一粉碎机主体和用于将粉碎机主体支撑在粉碎机重心上方一个位置上的支撑部。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述粉碎机还包括设置在主体内上部的分级转子以对粉料进行分级。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括设置在原料投入机和粉碎机之间的一软管，以及设置在粉碎机和收集罐之间的另一根软管。
8.一种采用一粉碎机对送入的被粉碎材料进行粉碎并且将所获得的粉料输出粉碎机的方法，包括第一个步骤，即检测装有剩余被粉碎材料的粉碎机重量，以及第二个步骤，即根据第一个步骤中的检测结果对输送到粉碎机的被粉碎材料的数量进行控制，以保持粉碎机中被粉碎材料数量恒定。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，设定一个值，即与粉碎过程中粉碎机中剩余被粉碎材料重量对应，以及第二个步骤包括根据来自重量检测器的输出以及所述值计算一偏差，并且根据现在的偏差和先前偏差确定被粉碎的输送量。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，设定一第一个值以与粉碎过程中粉碎机中剩余被粉碎材料重量对应，和一第二个值以与一重量对应，该重量大于与第一个值对应的被粉碎材料重量，以及第二个步骤包括当被粉碎材料在粉碎机的粉碎操作之前输送时，根据来自重量检测器的输出和第二个值控制被粉碎材料输送操作的子步骤。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，设定一第三个值以与粉碎过程中粉碎机中剩余被粉碎材料重量对应，以及一第四个值以与一重量对应，该重量小于与第三个值对应的被粉碎材料重量，以及第二个步骤包括根据来自重量检测器的输出和第四个值控制粉碎机粉碎操作的子步骤。
12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，被粉碎材料是稀土合金。
13.一种烧结体，由在一粉碎机中用粉碎被粉碎材料的粉碎方法所获得的粉料制成，所述方法包括以下步骤检测装有剩余被粉碎材料的粉碎机的重量；以及根据重量检测结果控制被粉碎材料向粉碎机的输送量，用于保持粉碎机中现有的被粉碎材料数量恒定。
全文摘要
一种粉碎装置包括用于粉碎诸如稀土合金的被粉碎材料的粉碎机。该粉碎机包括一粉碎机主体。在粉碎机主体内上部设有一对粉料分级的分级转子。粉碎机主体具有一外圆周,其上设有三个相互以相等间隔隔开的腿部。各个腿部均在高于粉碎机主体重心的一个位置上将其支撑。各个腿部具有一重量检测器以检测装有剩余被粉碎材料的粉碎机重量。一软管设置在粉碎机和原料投入机之间以向粉碎机输送被粉碎材料。另一根软管设置在粉碎机和收集粉料的收集罐之间。一控制部分根据由重量检测器测得的结果利用比例加积分加微商的控制方法控制向粉碎机的材料送量,以保持粉碎机中被粉碎材料数量恒定。
文档编号B02C19/06GK1266743SQ0010410
公开日2000年9月20日 申请日期2000年3月10日 优先权日1999年3月10日
发明者辻本章仁, 冈山克已, 太田晶康 申请人:住友特殊金属株式会社