专利名称：一种使润滑物质均匀分布在粉末固体表面的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及固体表面润滑技术，特别涉及一种使润滑物质均匀分布在粉末固体表面的装置。
背景技术：
在采用液体润滑剂润滑固体表面时，一般将润滑剂涂抹或喷涂在固体需要润滑的表面，这样会在固体的表面形成较厚的润滑层，而且润滑层的厚度较难控制，特别当固体表面凹凸不平时，液体润滑剂容易积聚在凹陷的地方，而在凸起的部位分布较少，这样就很难使液体润滑剂均匀地分布于固体表面。当润滑层厚度要求很薄，就很难通过涂抹或喷涂的方法实现了。采用固体粉末作润滑剂时，常将粉末混合在液体润滑剂中一起使用。在粉末压制过程中，需要对粉末进行润滑，防止粉末拉伤模具，延长模具的寿命；而对粉末进行润滑无法采用涂抹或喷涂液体润滑剂的方法，而是通过将粉末形态的润滑剂与其它粉末一起混合的方法，配制成含具有润滑作用粉末的粉末混合物(《粉末冶金原理》，黄培云主编，冶金工业出版社，第二版，2004，P1，P168)，生产中常用的粉末冶金润滑剂主要是硬脂酸锌粉末(《粉末冶金模具设计手册》，印红羽，张华诚主编，机械工业出版社，第二版，2002，P473)。申请号为98811297的中国发明专利申请公开了一种用于冶金粉末组合物的润滑剂，该润滑剂在常温下为固态粉末，与铁基粉末混合后构成金属粉末组合物，然后压制烧结成粉末冶金制品；这种将粉末形态的润滑剂与其它粉末一起混合配制成含具有润滑作用粉末的粉末混合物的方法，其不足之处在于要达到较好的润滑效果，需要混入较多的润滑剂，但很难实现需要成形的粉末的表面都均匀地粘结有润滑剂粉末，而且烧结之后由于润滑剂残留物较多，使粉末冶金零件的密度较低，从而影响粉末冶金零件的性能质量。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种作用简单、高效、低成本、安全可靠的使润滑物质均匀分布在粉末固体表面的装置。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现本使润滑物质均匀分布在粉末固体表面的装置包括粉末提升机构、工作室、润滑物质汽化组件，所述粉末提升机构设置在工作室外侧或位于工作室内部，所述润滑物质汽化组件通过管道与工作室的下部相连通。
所述工作室为一容腔，粉末提升机构在工作室的外侧，其粉末出口管从工作室的顶部伸入工作室中；所述润滑物质汽化装置位于工作室的另一侧，通过管道与工作室的下侧面相连通。
粉末提升机构包括粉末原料容器、粉末输送管、螺旋叶片、电机，所述粉末输送管的粉末入口处于粉末原料容器之内并接近粉末原料容器的底部，所述螺旋叶片位于粉末输送管内，电机与螺旋叶片的中心杆轴相连接。所述粉末原料容器可位于工作室的正下方并与工作室底部开口相对，以便于粉末重复进行吸附，使粉末表面具有较厚的油膜；所述粉末原料容器亦可位于其他位置，而在工作室的正下方另设一收集加工后粉末的容器，这种结构可使粉末只经过一次吸附，其表面的油膜较薄。
所述工作室的上部设有一开口，在开口处设有抽气扇，所述开口通过循环管道与工作室中下部的开口相通，形成润滑气体循环流动的通道。
所述工作室内上部的空间设有振动筛，所述振动筛与振动机构相连接并位于粉末提升机构的粉末输送管的粉末出口下方，所述振动机构固定在工作室的侧壁上。
所述润滑物质汽化组件包括装润滑剂的容器及加热元件，所述容器通过管道与工作室相通，所述加热元件安装在容器的底部；在容器与工作室相通的管道内可设置抽气扇。
所述润滑物质汽化组件还可包括油泵、喷雾器，所述油泵设置在装润滑剂的容器上方，油泵的入口与一伸入装润滑剂的容器内的管道相连接，油泵的出口与喷雾器通过管道相连接。
利用上述装置实现的使润滑物质均匀分布在粉末固体表面的方法包括下述具体步骤——首先使润滑物质通过物理方式(不发生化学反应)转化成气体状态，形成气态润滑物质环境，再使固体需要润滑的表面处于所述气态润滑物质环境中，从而使气态的润滑物质吸附凝结在所述固体的表面。
所述润滑物质可以是具有润滑作用的油或其它液体；所述气体状态可以是蒸汽状态或汽雾状态；所述固体可以是粉末或模壁。
所述物理方式可为自然挥发，亦可采用加热方式使润滑物质由液态转化成气态，气态润滑物质的温度高于固体需要润滑的表面的温度。
为了更好地实现本方法，可以雾化润滑物质使其转化成气体状态；亦可采用雾化与加热相结合的作用方式，实现更好的气化效果。
为了更好地实现本方法，可以使粉末(固体)从上往下落下，气态润滑物质由下向上流动，气态润滑物质的流动方向与粉末的运动方向相反。
为了更好地实现本方法，可以先对所述粉末进行脱水干燥处理。
上述使润滑物质均匀分布在固体表面的方法可应用于粉末固体表面的润滑处理，使粉末固体表面均匀分布润滑物质。这种经润滑处理的粉末可压制成粉末生坯，再烧结成粉末冶金零件。上述方法亦可应用于一般涂抹或喷涂工艺较难处理的或处理质量要求较高的模壁(如粉末压制模具的壁面)或零器件表面的润滑处理，尤其对凹凸不平的表面、润滑层厚度要求很薄的表面等处理效果良好。
本实用新型的作用原理是吸附气体是固体的基本属性，分子之间可以通过范德华力相互吸引作用在一起。当空气中的湿度较大时，空气中的水蒸气就容易吸附凝结在固体的表面，特别当水蒸气的温度高于固体表面的温度时，干燥的固体表面就更容易吸湿。在北方的冬天里，从室外进入室内时，眼镜片上就会结上一层薄薄的均匀水雾就是这个道理。当空间中有油汽时，油汽就会象水蒸汽一样吸附凝结在固体的表面上，在固体表面形成一层薄薄均匀的油膜，这样就达到了使润滑物质均匀地分布在固体表面的目的，油膜可以起减摩润滑的作用。由于脱附需要消耗能量，只有在加热和抽真空的条件下脱附过程才能发生，所以吸附在粉末表面上的润滑膜能稳定地存在。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点和有益效果(1)形成的润滑层很薄很均匀，而且稳定；(2)能高效、快速地在不规则的凹凸不平的固体表面形成的润滑层，而且能对润滑层的厚度进行控制，可以高效利用润滑剂；(3)润滑剂消耗量少，利用本实用新型生产的粉末毛坯中的润滑剂残留物少；(4)利用本实用新型技术能获得较高密度的粉末压制零件，从而提高了粉末压制零件的质量；(5)操作简单，成本较低，适于大批量生产，易于推广使用，经济效益明显，市场前景良好。
图1是本实用新型装置的结构示意图。
图2是本实用新型装置的另一结构的示意图。
图3是本实用新型装置的再一结构的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施例1本实用新型的具体结构如图1所示，由图1可见，本实用新型装置包括粉末提升机构、工作室、润滑物质汽化组件，所述粉末提升机构设置在工作室外侧，所述润滑物质汽化组件通过管道与工作室的下部相连通。所述粉末提升机构由容器1、带螺旋叶片的中心杆轴3、粉末输送管4、电机5连接构成；工作室由容器15、粉末振动筛6、振动机构7、抽气扇17、通道18、收集粉末的容器19连接构成；润滑物质汽化装置由容器9、加热元件8构成。
由前述装置实现的方法是电机5驱动带螺旋叶片的中心杆轴3转动，将装在容器1中的混合配制好的、并经过真空干燥处理过的粉末原料2(铁、铜、石墨混合粉末)经粉末输送管4提升输送到容器15的工作室内高处位置的粉末振动筛6中，振动机构7驱动振动筛6振动，使粉末分散地从高处落下，加热元件8通电加热装有润滑油10的容器9，使润滑油10温度升高并汽化成油蒸汽，油蒸汽经通道13在抽气扇14的作用下进入容器15的工作室，油蒸汽在工作室由下向上流动，与由上向下落下的粉末16充分接触，油蒸汽吸附凝结在粉末的表面，并且均匀地分布，形成一层薄的均匀的油膜，得到表面吸附凝结了一层润滑膜的粉末，粉末再落入收集粉末的容器19中，收集到的表面吸附凝结吸附了一层润滑膜的粉末可以用于粉末压制。油蒸汽在工作室由下向上流动，达到容器15的工作室的顶部，在抽气扇17的作用下，经通道18又进入容器15中，重复利用油蒸汽。容器19的底部有一阀门20，打开阀门20，容器19中的粉末会自动掉进容器1中，可以重复进行上述过程，获得表面具有较厚油膜的粉末。
实施例2本实用新型装置的另一具体形式如图2所示，由图2可见，本装置与实施例1基本相同，其区别之处在于润滑物质汽化装置由容器9、加热元件8、油泵11、喷雾器12构成；油泵11设置在装润滑剂的容器9上方，油泵11的入口与一伸入装润滑剂的容器9内的管道相连接，油泵11的出口与喷雾器12通过管道相连接。其作用过程是油泵11抽起润滑油10并经喷雾器12的喷头雾化成油蒸汽。
实施例3本实用新型装置的再一具体形式如图3所示，由图3可见，本装置与实施例1基本相同，其区别之处在于粉末提升机构在工作室之内；电机5驱动带螺旋叶片的中心杆轴3转动，将装在容器1中的粉末原料2经粉末输送管4提升输送到高处位置的粉末振动筛6中，振动机构7驱动振动筛6振动，使粉末分散地从高处落下，加热元件8通电加热装有润滑油10的容器9，使润滑油10温度升高并汽化成油蒸汽，油蒸汽经通道13在抽气扇14的作用下进入容器15的工作室，油蒸汽在工作室由下向上流动，与由上向下落下的粉末16充分接触，油蒸汽吸附凝结在粉末的表面，并且均匀地分布，形成一层薄的均匀的油膜，得到表面吸附凝结了一层润滑膜的粉末，粉末再落入收集粉末的容器19中，收集到的表面吸附凝结了一层润滑膜的粉末可以用于粉末压制。油蒸汽在工作室由下向上流动，到达容器15的工作室的顶部，在抽气扇17的作用下，经通道18又进入容器15中，重复利用油蒸汽。容器19的底部有一阀门20，打开阀门20，容器19中的粉末会自动掉进容器1中，可以重复进行上述过程，获得表面具有较厚油膜的粉末。
实施例4本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于不采用图1所示的粉末提升机构，取而代之的是采用一般的举升装置(如举升机或输送带)将粉末预先提升到设置于比工作室容器15水平位置较高的或与水平位置相同的高度，然后再通过管道或输送带输送入工作室内的粉末振动筛6中。
权利要求1.一种使润滑物质均匀分布在粉末固体表面的装置，其特征在于包括粉末提升机构、工作室、润滑物质汽化组件，所述粉末提升机构设置在工作室外侧或位于工作室内部，所述润滑物质汽化组件通过管道与工作室的下部相连通。
2.根据权利要求1所述的使润滑物质均匀分布在粉末固体表面的装置，其特征在于所述工作室为一容腔，粉末提升机构在工作室的外侧，其粉末出口管从工作室的顶部伸入工作室中；所述润滑物质汽化装置位于工作室的另一侧，通过管道与工作室的下侧面相连通。
3.根据权利要求2所述的使润滑物质均匀分布在粉末固体表面的装置，其特征在于所述容腔上部设有一开口，在开口处设有抽气扇，所述开口通过循环管道与工作室中下部的开口相通，形成润滑气体循环流动的通道。
4.根据权利要求1所述的使润滑物质均匀分布在粉末固体表面的装置，其特征在于所述粉末提升机构包括粉末原料容器、粉末输送管、螺旋叶片、电机，所述粉末输送管的粉末入口处于粉末原料容器之内并接近粉末原料容器的底部，所述螺旋叶片位于粉末输送管内，电机与螺旋叶片的中心杆轴相连接。
5.根据权利要求4所述的使润滑物质均匀分布在粉末固体表面的装置，其特征在于所述粉末原料容器位于工作室的正下方并与工作室底部开口相对。
6.根据权利要求1所述的使润滑物质均匀分布在粉末固体表面的装置，其特征在于所述工作室内上部的空间设有振动筛，所述振动筛与振动机构相连接并位于粉末提升机构的粉末输送管的粉末出口下方，所述振动机构固定在工作室的侧壁上。
7.根据权利要求1所述的使润滑物质均匀分布在粉末固体表面的装置，其特征在于所述润滑物质汽化组件包括装润滑剂的容器及加热元件，所述容器通过管道与工作室相通，所述加热元件安装在容器的底部。
8.根据权利要求7所述的使润滑物质均匀分布在粉末固体表面的装置，其特征在于在容器与工作室相通的管道内设置抽气扇。
9.根据权利要求7所述的使润滑物质均匀分布在粉末固体表面的装置，其特征在于所述润滑物质汽化组件包括油泵、喷雾器，所述油泵设置在装润滑剂的容器上方，油泵的入口与一伸入装润滑剂的容器内的管道相连接，油泵的出口与喷雾器通过管道相连接。
专利摘要本实用新型提供一种使润滑物质均匀分布在粉末固体表面的装置，包括粉末提升机构、工作室、润滑物质汽化组件，所述粉末提升机构设置在工作室外侧或位于工作室内部，所述润滑物质汽化组件通过管道与工作室的下部相连通。本实用新型可应用于粉末固体表面进行润滑处理，在固体表面形成均匀的薄的润滑层，而且能对润滑层的厚度进行控制，可以高效利用润滑剂，具有操作简单，加工成本低，适于大批量生产，易于推广使用的优点，可有效使用于粉末零件压制加工领域。
文档编号B22F9/02GK2744448SQ20042009500
公开日2005年12月7日 申请日期2004年11月11日 优先权日2004年11月11日
发明者周照耀, 夏伟, 王郡文 申请人:华南理工大学