1.本发明涉及到生物医用钛合金热处理技术领域,特别涉及一种生物医用钛合金热处理设备及使用方法。
背景技术:
2.钛合金由于增加了mo、zr、nb、sn、ta等生物无毒稀有金属从而具有了弹性模量低、耐腐蚀性好、无毒性、生物相容性好,被广泛用于人体内硬组织修复材料。粉末状生物医用钛合金制造技术制备形状复杂,工序繁多:激光熔炼、等离子烧结、粉末注射成型、金属注射成型,再通过冷轧、热轧、均质化、时效、固溶等热机械加工与热处理工艺,改善合金的性能。
3.传统的粉末冶金工艺虽成本低廉,但由于铌、钽在钛基体中的扩散速率很低,因此,采用该工艺制备的钛锆铌合金和钛锆铌钽合金微观组织普遍存在孔隙率低、组织成分均匀性差的问题,并且需要通过辊锻、轧制、热处理等手段愈合孔隙、调节组织均匀性才能达到最终产品对材料性能的要求。
4.在公开号为cn113667818b公开了一种高精度医用钛合金箔材连续退火装置及其加工方法,该发明通过风量调节机构可以实时监测钛合金箔材冷却后的温度是否达到阈值,从而可以进行动态控制冷却风炮风量的作用,当箔材冷却后温度依旧较高时,会使得固定管内部的热敏液体膨胀并推动活动杆压力控制开关,如此即可使得冷却风炮收到电信号,并根据实时温度与阈值温度的差值加大出风量,反之可以减少冷却风炮的出风量,如此即可保证箔材冷却后的温度处于要求以内,以提高退火加工效果。
5.上述专利中虽然解决了退火后可根据需要进行冷却的问题,但是还存在以下问题:
6.1、现有的冷却结构无法旋转,与内部的热气接触少,导致换热效率差,加热结构只能固定式加热,使加热的物料受热不均匀,影响对原料的热处理效果;
7.2、加热筒内的物料处理好后,需要人工进行取料,过程繁杂,且冷却时间长,耗费时间。
技术实现要素:
8.本发明的目的在于提供一种生物医用钛合金热处理设备及使用方法,上刮板对过滤膜层过滤的杂污进行刮料,下刮片对池体底端的沉淀物进行刮出,有效对过滤膜层以及池底的杂污进行清理,防止杂污堆积,w形状的冷凝弯板在蒸汽冷凝后更好的汇流,便于快速排水,防止内部存水,影响处理效果,锁接块不与吸附过滤板上端压合,即可将吸附过滤板抽出,便于对吸附过滤板进行清理,防止长期过滤堵塞网孔,提高过滤效率,以解决上述背景技术中提出的问题。
9.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
10.一种生物医用钛合金热处理设备,包括筒体,所述筒体的一端压合设置有筒盖,筒体固定在支撑架上;
11.所述筒体的内部安装有冷却组件,冷却组件包括安装板、换热弯管、接入管、排出管、进水环、出水环、注水组件和排水结构,安装板上固定有换热弯管,换热弯管的两端分别连接有接入管和排出管,接入管与进水环内端连接,排出管与出水环的内端连接,进水环与注水组件连接,出水环与排水结构连接,所述冷却组件内部设置有加热内筒;
12.所述加热内筒的内部设置辅助处理组件;
13.所述辅助处理组件包括驱动电机、转杆、外套管和排料组件,驱动电机设置在筒体的侧端,转杆的外侧套接有外套管,外套管上安装有排料组件,且转杆、外套管以及排料组件均设置在加热内筒内端。
14.进一步地,安装板设置有四个,且四个安装板边角相接形成一个矩形立体框架,矩形立体框架套覆在加热内筒的外侧,每个安装板上均安装有换热弯管。
15.进一步地,筒体的内壁安装有两个内接环,内接环的内端设置有卡接滑槽,进水环和出水环的两侧均安装有卡接杆,卡接杆一端插合在卡接滑槽内,卡接滑槽与卡接滑槽滑动连接。
16.进一步地,注水组件包括注水座、储水槽、法兰、输水套管和连接环,注水座固定在筒体内壁上,且注水座上端安装有接水管道,接水管道一端穿透筒体设置在筒体外侧,注水座内开设有储水槽,储水槽的内部设置法兰,法兰上设置有输水套管,输水套管套覆在转杆上,输水套管与转杆之间通过支杆连接,输水套管一端穿透设置在注水座外侧,连接环套在输水套管上,连接环与输水套管之间由通管连接,连接环侧端通过管道与进水环连接。
17.进一步地,排水结构包括排水环、排水槽、环形封闭板和对接管道,排水环固定在筒体内壁上,排水环上安装有排水管道,排水管道一端穿透筒体设置在筒体外侧,排水环内部开设有排水槽,排水槽内设置有环形封闭板,环形封闭板内外壁上均通过轴承与排水槽对接,环形封闭板通过对接管道与出水环连接。
18.进一步地,驱动电机的前端设置有注气座,注气座内设置有前转板和后转板,驱动电机的输出端穿透注气座与前转板连接,转杆一端穿透注水组件和筒体与注气座内的后转板连接,转杆内开设有通气槽。
19.进一步地,外套管与转杆之间安装有螺旋式电热管,外套管外套管上开设有散热孔,转杆上开设有通气孔。
20.进一步地,排料组件包括刮板、限位半环、连接块和套接环,刮板套覆在限位半环上,限位半环上开设有用于连接块穿透的限位槽,连接块上端与刮板连接,连接块的下方与套接环连接,套接环通过螺母套接在外套管上,外套管表面设置有驱动螺纹,刮板和限位半环设置在加热内筒内部,加热内筒内壁上设置有与限位半环一端卡接的环形滑动槽,限位半环另一端贯穿加热内筒通过杆体与筒体内壁连接,加热内筒底端内壁通过弹簧与刮板挤压贴合连接,驱动螺纹开设在外套管与加热内筒连接处后方。
21.本发明提供另一种技术方案:一种生物医用钛合金热处理设备的使用方法,包括如下步骤:
22.步骤一:将粉料放置到加热内筒内部,关闭筒盖后,由加热内筒内端的加热器以及螺旋式电热管内外配合进行加热,在加热的同时,驱动电机通过前后转板带动转杆顺时针转动,从而带动外套管与加热内筒进行转动;
23.步骤二:当需要冷却时,注水座通过接水管接入冷水,将水输送到储水槽内,通过
法兰内端的输水套管进行输送到连接环内,通过连接环将水输送到进水环内,进水环将冷水分别输送到四个换热弯管内,与筒体内部进行换热,对加热内筒进行降温,换热后的水通过出水环输入到排水环内的排水槽内,再通过排水管道排出,完成循环冷却;
24.步骤三:当粉料完成热处理冷却后,驱动电机逆时针转动,带动转杆逆时针转动,刮板在弹簧的挤压作用下带动套接环与外套管表面的螺纹衔接,当外套管逆时针转动时,带动套接环和刮板在外套管上移动,限位半环一端与筒体连接限位,限位半环另一端在加热内筒内端的环形滑动槽内滑动,连接块穿透限位半环内的限位槽时由限位槽进行限位,使刮板在外套管上水平移动,对加热内筒内部的粉料进行推料。
25.进一步地,针对步骤二,水冷循环冷却的同时,注气座内注入冷气,将冷气通过转杆内的通气槽进行输送,再由通气孔输送到外套管内,外套管上的散热孔将冷气散发到加热内筒内。
26.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
27.1、本发明提出的生物医用钛合金热处理设备及使用方法,现有的技术中,水冷结构无法旋转,导致换热效率差,本发明的排水槽内设置有环形封闭板,环形封闭板通过对接管道与出水环连接,排水环,当需要冷却时,注水座通过接水管接入冷水,将水输送到储水槽内,通过法兰内端的输水套管进行输送到连接环内,通过连接环将水输送到进水环内,进水环将冷水分别输送到四个换热弯管内,与筒体内部进行换热,对加热内筒进行降温,换热后的水通过出水环输入到排水环内的排水槽内,再通过排水管道排出,完成循环冷却,通过水冷循环进行降温,与内部进行换热,提高降温效率,在循环过程中进行转动,有效进行加速换热效率,且进水环和出水环通过卡接杆卡箍在卡接滑槽内不影响转动的同时对进水环和出水环进行限位和支撑,提高转动时整体的稳定性。
28.2、本发明提出的生物医用钛合金热处理设备及使用方法,现有的技术中,加热筒只能定位加热,导致加热的物料受热不均匀,影响热处理效果,本发明外套管与转杆之间安装有螺旋式电热管,将粉料放置到加热内筒内部,关闭筒盖后,由加热内筒内端的加热器以及螺旋式电热管内外配合进行加热,在加热的同时,驱动电机通过前后转板带动转杆顺时针转动,从而带动外套管与加热内筒进行转动,内外加热,提高热处理效果和速度,通过转动式加热,提高粉体受热的均匀性,且一个电机可带动水冷结构旋转的同时带动加热结构旋转,电机反向转动可带动粉料排出。
29.3、本发明提出的生物医用钛合金热处理设备及使用方法,现有的技术中,仅仅通过水冷结构进行换热,导致换热效率差,且冷却时间长,耗费时间,本发明外套管外套管上开设有散热孔,转杆上开设有通气孔,水冷循环冷却的同时,注气座内注入冷气,将冷气通过转杆内的通气槽进行输送,再由通气孔输送到外套管内,外套管上的散热孔将冷气散发到加热内筒内,与水冷循环配合进行内外冷却,大大加快冷却速度。
30.4、本发明提出的生物医用钛合金热处理设备及使用方法,现有的技术中,加热筒内的物料处理好后,需要人工进行取料,过程繁杂,本发明加热内筒底端内壁通过弹簧与刮板挤压贴合连接,驱动螺纹开设在外套管与加热内筒连接处后方,当粉料完成热处理冷却后,驱动电机逆时针转动,带动转杆逆时针转动,刮板在弹簧的挤压作用下带动套接环与外套管表面的螺纹衔接,当外套管逆时针转动时,带动套接环和刮板在外套管上移动,限位半环一端与筒体连接限位,限位半环另一端在加热内筒内端的环形滑动槽内滑动,连接块穿
透限位半环内的限位槽时由限位槽进行限位,使刮板在外套管上水平移动,对加热内筒内部的粉料进行推料,便于粉料进行下料,提高下料的便捷性。
附图说明
31.图1为本发明的整体结构示意图;
32.图2为本发明的筒盖打开示意图;
33.图3为本发明的冷却组件结构示意图;
34.图4为本发明的冷却组件侧视图;
35.图5为本发明的冷却组件结构剖面图;
36.图6为本发明的内接环与冷却组件局部结构爆炸图;
37.图7为本发明的辅助处理组件结构示意图;
38.图8为本发明的加热内筒结构截面图;
39.图9为本发明的排料组件结构截面图。
40.图中:1、筒体;11、筒盖;12、支撑架;13、内接环;131、卡接滑槽;2、冷却组件;21、安装板;22、换热弯管;23、接入管;24、排出管;25、进水环;251、卡接杆;26、出水环;27、注水组件;271、注水座;272、储水槽;273、法兰;274、输水套管;275、连接环;28、排水结构;281、排水环;282、排水槽;283、环形封闭板;284、对接管道;3、加热内筒;4、辅助处理组件;41、驱动电机;411、注气座;42、转杆;421、通气槽;422、通气孔;43、外套管;431、螺旋式电热管;432、散热孔;44、排料组件;441、刮板;442、限位半环;443、连接块;444、套接环。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
42.为了解决现有的技术中,水冷结构无法旋转,导致换热效率差的技术问题,请参阅图1-图6,本实施例提供以下技术方案:
43.一种生物医用钛合金热处理设备,包括筒体1,筒体1的一端压合设置有筒盖11,筒体1固定在支撑架12上;
44.筒体1的内部安装有冷却组件2,冷却组件2包括安装板21、换热弯管22、接入管23、排出管24、进水环25、出水环26、注水组件27和排水结构28,安装板21上固定有换热弯管22,换热弯管22的两端分别连接有接入管23和排出管24,接入管23与进水环25内端连接,排出管24与出水环26的内端连接,进水环25与注水组件27连接,出水环26与排水结构28连接,冷却组件2内部设置有加热内筒3,安装板21设置有四个,且四个安装板21边角相接形成一个矩形立体框架,矩形立体框架套覆在加热内筒3的外侧,每个安装板21上均安装有换热弯管22,注水组件27包括注水座271、储水槽272、法兰273、输水套管274和连接环275,注水座271固定在筒体1内壁上,且注水座271上端安装有接水管道,接水管道一端穿透筒体1设置在筒体1外侧,注水座271内开设有储水槽272,输水套管274一端穿透设置在注水座271外侧,连接环275套在输水套管274上,连接环275与输水套管274之间由通管连接,连接环275侧端通
过管道与进水环25连接,排水结构28包括排水环281、排水槽282、环形封闭板283和对接管道284,排水环281固定在筒体1内壁上,排水环281上安装有排水管道,排水管道一端穿透筒体1设置在筒体1外侧,排水环281内部开设有排水槽282,排水槽282内设置有环形封闭板283,环形封闭板283通过对接管道284与出水环26连接,排水环281,当需要冷却时,注水座271通过接水管接入冷水,将水输送到储水槽272内,通过法兰273内端的输水套管274进行输送到连接环275内,通过连接环275将水输送到进水环25内,进水环25将冷水分别输送到四个换热弯管22内,与筒体1内部进行换热,对加热内筒3进行降温,换热后的水通过出水环26输入到排水环281内的排水槽282内,再通过排水管道排出,完成循环冷却,通过水冷循环进行降温,与内部进行换热,提高降温效率。
45.储水槽272的内部设置法兰273,法兰273上设置有输水套管274,输水套管274套覆在转杆42上,输水套管274与转杆42之间通过支杆连接,环形封闭板283内外壁上均通过轴承与排水槽282对接,筒体1的内壁安装有两个内接环13,内接环13的内端设置有卡接滑槽131,进水环25和出水环26的两侧均安装有卡接杆251,卡接杆251一端插合在卡接滑槽131内,且与卡接滑槽131滑动连接,转杆42转动时,会带动进水环25和出水环26转动,进水环25和出水环26带动安装板21和换热弯管22转动,在循环过程中进行转动,有效进行加速换热效率,且进水环25和出水环26通过卡接杆251卡箍在卡接滑槽131内不影响转动的同时对进水环25和出水环26进行限位和支撑,提高转动时整体的稳定性。
46.为了解决现有的技术中,加热筒只能定位加热,导致加热的物料受热不均匀,影响热处理效果的技术问题,请参阅图7,本实施例提供以下技术方案:
47.加热内筒3的内部设置辅助处理组件4;
48.所述辅助处理组件4包括驱动电机41、转杆42、外套管43和排料组件44,驱动电机41设置在筒体1的侧端,转杆42的外侧套接有外套管43,外套管43上安装有排料组件44,且转杆42、外套管43以及排料组件44均设置在加热内筒3内端,外套管43与转杆42之间安装有螺旋式电热管431,将粉料放置到加热内筒3内部,关闭筒盖11后,由加热内筒3内端的加热器以及螺旋式电热管431内外配合进行加热,在加热的同时,驱动电机41通过前后转板带动转杆42顺时针转动,从而带动外套管43与加热内筒3进行转动,内外加热,提高热处理效果和速度,通过转动式加热,提高粉体受热的均匀性。
49.为了解决现有的技术中,仅仅通过水冷结构进行换热,导致换热效率差,且冷却时间长,耗费时间的技术问题,请参阅图8,本实施例提供以下技术方案:
50.驱动电机41的前端设置有注气座411,注气座411内设置有前转板和后转板,驱动电机41的输出端穿透注气座411与前转板连接,转杆42一端穿透注水组件27和筒体1与注气座411内的后转板连接,转杆42内开设有通气槽421,外套管43外套管43上开设有散热孔432,转杆42上开设有通气孔422,水冷循环冷却的同时,注气座411内注入冷气,将冷气通过转杆42内的通气槽421进行输送,再由通气孔422输送到外套管43内,外套管43上的散热孔432将冷气散发到加热内筒3内,与水冷循环配合进行内外冷却,大大加快冷却速度。
51.为了解决现有的技术中,现有的技术中,加热筒内的物料处理好后,需要人工进行取料,过程繁杂的技术问题,请参阅图9,本实施例提供以下技术方案:
52.排料组件44包括刮板441、限位半环442、连接块443和套接环444,刮板441套覆在限位半环442上,限位半环442上开设有用于连接块443穿透的限位槽,连接块443上端与刮
板441连接,连接块443的下方与套接环444连接,套接环444通过螺母套接在外套管43上,外套管43表面设置有驱动螺纹,刮板441和限位半环442设置在加热内筒3内部,加热内筒3内壁上设置有与限位半环442一端卡接的环形滑动槽,限位半环442另一端贯穿加热内筒3通过杆体与筒体1内壁连接,加热内筒3底端内壁通过弹簧与刮板441挤压贴合连接,驱动螺纹开设在外套管43与加热内筒3连接处后方,当粉料完成热处理冷却后,驱动电机41逆时针转动,带动转杆42逆时针转动,刮板441在弹簧的挤压作用下带动套接环444与外套管43表面的螺纹衔接,当外套管43逆时针转动时,带动套接环444和刮板441在外套管43上移动,限位半环442一端与筒体1连接限位,限位半环442另一端在加热内筒3内端的环形滑动槽内滑动,连接块443穿透限位半环442内的限位槽时由限位槽进行限位,使刮板441在外套管43上水平移动,对加热内筒3内部的粉料进行推料,便于粉料进行下料,提高下料的便捷性。
53.为了更好的展现生物医用钛合金热处理设备的使用流程,本实施例提出一种生物医用钛合金热处理设备的使用方法,包括如下步骤:
54.步骤一:将粉料放置到加热内筒3内部,关闭筒盖11后,由加热内筒3内端的加热器以及螺旋式电热管431内外配合进行加热,在加热的同时,驱动电机41通过前后转板带动转杆42顺时针转动,从而带动外套管43与加热内筒3进行转动;
55.步骤二:当需要冷却时,注水座271通过接水管接入冷水,将水输送到储水槽272内,通过法兰273内端的输水套管274进行输送到连接环275内,通过连接环275将水输送到进水环25内,进水环25将冷水分别输送到四个换热弯管22内,与筒体1内部进行换热,对加热内筒3进行降温,换热后的水通过出水环26输入到排水环281内的排水槽282内,再通过排水管道排出,完成循环冷却;
56.步骤三:当粉料完成热处理冷却后,驱动电机41逆时针转动,带动转杆42逆时针转动,刮板441在弹簧的挤压作用下带动套接环444与外套管43表面的螺纹衔接,当外套管43逆时针转动时,带动套接环444和刮板441在外套管43上移动,限位半环442一端与筒体1连接限位,限位半环442另一端在加热内筒3内端的环形滑动槽内滑动,连接块443穿透限位半环442内的限位槽时由限位槽进行限位,使刮板441在外套管43上水平移动,对加热内筒3内部的粉料进行推料。
57.工作过程:关闭筒盖11后,由加热内筒3内端的加热器以及螺旋式电热管431内外配合进行加热,在加热的同时,驱动电机41通过前后转板带动转杆42顺时针转动,从而带动外套管43与加热内筒3进行转动,内外加热,提高热处理效果和速度,通过转动式加热,提高粉体受热的均匀性,且一个电机可带动水冷结构旋转的同时带动加热结构旋转,电机反向转动可带动粉料排出,进水环25将冷水分别输送到四个换热弯管22内,与筒体1内部进行换热,对加热内筒3进行降温,换热后的水通过出水环26输入到排水环281内的排水槽282内,再通过排水管道排出,完成循环冷却,通过水冷循环进行降温,与内部进行换热,提高降温效率,在循环过程中进行转动,有效进行加速换热效率,且进水环25和出水环26通过卡接杆251卡箍在卡接滑槽131内不影响转动的同时对进水环25和出水环26进行限位和支撑,提高转动时整体的稳定性,水冷循环冷却的同时,注气座411内注入冷气,将冷气通过转杆42内的通气槽421进行输送,再由通气孔422输送到外套管43内,外套管43上的散热孔432将冷气散发到加热内筒3内,与水冷循环配合进行内外冷却,大大加快冷却速度,当粉料完成热处理冷却后,驱动电机41逆时针转动,带动转杆42逆时针转动,刮板441在弹簧的挤压作用下
带动套接环444与外套管43表面的螺纹衔接,当外套管43逆时针转动时,带动套接环444和刮板441在外套管43上移动,限位半环442一端与筒体1连接限位,限位半环442另一端在加热内筒3内端的环形滑动槽内滑动,连接块443穿透限位半环442内的限位槽时由限位槽进行限位,使刮板441在外套管43上水平移动,对加热内筒3内部的粉料进行推料,便于粉料进行下料,提高下料的便捷性。
58.以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。