一种筛粉落料机构及筛粉机的制作方法

本发明涉及粉末筛分技术领域，尤其涉及一种筛粉落料机构及筛粉机。

背景技术：

3D打印作为当前工业上热门的先进制造技术，正引领着第三次工业革命的热潮。随着欧、美政府的投资和推动，该技术已逐渐成为世界各国制造技术创新和革命的重点。目前3D打印技术正在逐渐渗入到航空航天领域，因此对于航空用3D打印粉末的需求也日益增加。航空级粉末材料对粉末的各项性能参数要求极其苛刻，而颗粒分布是评价粉末性能最关键的参数指标之一，因此选择一种稳定有效的筛分方式尤为关键，而粉料筛分机(如摇摆筛、振动筛等)是一种常见的用于商业化批量生产的分级装备。

对于通用的筛分机来说，需要分级的粉料先由筛分机顶盖的中心物料口进料，当粉料落到筛网上时，由于筛分机水平旋转摇摆和垂直波动的作用，粉末在网面上作螺旋渐开线的行走轨迹。当粉末中的颗粒小于筛网网孔时，粉料掉落至下一层，而大于网孔的粉末将沿着筛网的外缘排出。对于现行主流的激光选取融化3D打印技术来说，它对粉末的需求通常为50um以下球形粉末。在筛分过程中，由于上层落料较为分散，所以如此细微的粉末很难在落在筛网的中心；有大部分落在螺旋渐开线的外侧，使得很大一部分粉料没有得到充分过筛，从而导致大量小于50um的粉末没能及时落料，就随着筛网的外缘排出，造成筛分效率十分低下，因此在生产过程中不得不进行二次筛分，甚至三次筛分。该种类型的筛分机在降低生产效率的同时，也增加了多次操作而带来的质量不稳定性因素；更重要的是，由于多次筛分之间造成的粉末分布不均，很大程度上影响了航空用3D打印粉末的质量波动，形成后续3D打印工序的质量不稳定性因素。

因此，设计一种既可以提高筛分效率又可以提高筛分之后的粉末的质量的筛分机，对我国的3D打印技术的提高具有极大的意义。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种筛粉落料机构，此筛粉落料机构旨在解决现有技术中粉末筛分效率低的问题；

本发明的另一目的在于提供一种筛粉机，此筛粉机旨在解决现有技术中筛分之后的粉末的质量较低的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种筛粉落料机构，所述筛粉落料机构包括锥形落料器，所述锥形落料器的大端处设有呈环形的进料口，所述锥形落料器的小端处设有呈环形的第一出料口。

作为本发明的一种优选技术方案，所述进料口处安装有环形的密封压板，所述密封压板的外凹侧贴合有环形的密封垫。

作为本发明的一种优选技术方案，所述进料口的直径大于所述第一出料口的直径。

作为本发明的一种优选技术方案，所述进料口和所述第一出料口的轴线一致。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一出料口的直径为100～200mm。

一种筛粉机，所述筛粉机包括筛机和以上所述的筛粉落料机构，所述筛机包括基座和固定安装在所述基座上的筛桶；所述筛桶由上至下依次安装有第一筛料网和第二筛料网，所述锥形落料器设置在所述第一筛料网与所述第二筛料网之间，所述第二筛料网的孔径小于所述第一筛料网的孔径。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第二筛料网的下方还安装有第三筛料网，所述第三筛料网的孔径小于所述筛料网的孔径，所述第二筛料网与所述第三筛料网之间安装有锥形落料器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述筛机还包括筛框，所述密封压板套设在所述筛框的外周侧。

作为本发明的一种优选技术方案，所述筛桶的侧壁上开设有第二出料口、第三出料口以及第四出料口，所述第二出料口处于所述第一筛料网与所述第二筛料网之间，所述第三出料口处于所述第二筛料网与所述第三筛料网之间，所述第四出料口处于所述第三筛料网的下方。

作为本发明的一种优选技术方案，所述筛粉机还包括防尘盖，所述防尘盖的中部设置有第二进料口，所述防尘盖盖设在所述筛桶的顶部。

本发明的有益效果是：

本发明通过上述设计提供一种筛粉落料机构，该筛粉落料机构具有结构相同的第一锥形落料器。第一锥形落料器的大端处具有呈环形的第一进料口，小端处具有第一出料口。该筛粉落料机构由于呈锥形，因此当待筛选的物料从第一进料口进入后，可沿着其两条锥形边结构向下滑落，然后从处在中心部位的第一出料口集中落到待接收器具上，从而所收集到的不同粒径的物料均集中在一处；如此，在筛分的过程中物料自筛网的中心处逐渐移动至筛网的边缘，物料在晒网上具有更长的运行时间及运行距离，能够更充分的被筛分，单位时间里面筛分出来的细颗粒的物料的数量大大增加，由此便可提高细颗粒的物料的筛分效率。

本发明通过上述设计提供一种筛粉机，该筛粉机包括筛机和上述的筛粉落料机构。筛机具有第一筛料网、第二筛料网以及第三筛料网，还具有用于安装第一锥形落料器和第二锥形落料器的第一筛框和第二筛框。因此，该筛粉机可对粉末进行多级筛分，提高航空用3D打印粉末的生产效率和产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的筛粉机结构示意图；

图2为本发明实施例提供的筛粉机第一角度视图；

图3为本发明图2提供的筛粉机的局部放大图；

图4为本发明实施例提供的筛粉机第二角度视图；

图5为本发明实施例提供的第一锥形落料器结构示意图；

图6为本发明实施例提供的第一锥形落料器第一角度视图；

图7为本发明实施例提供的第一锥形落料器第二角度视图。

图标：1-筛粉落料机构；2-第一锥形落料器；3-第一进料口；4-第一出料口；5-第一密封压板；6-第二锥形落料器；7-第二进料口；9-第二密封压板；10-第一密封垫；12-筛机；13-基座；14-筛桶；15-第一筛框；16-第一筛料网；17-第一卡箍；18-第二筛框；19-第二筛料网；20-第二出料口；21-第三筛框；22-第三筛料网；24-第二卡箍；25-第三出料口；26-拱形板；28-第一集粉盒；29-第二集粉盒；30-第三集粉盒；31-第一连通管；32-第二连通管；33-第三连通管；34-防尘盖；36-筛粉机；37-第四出料口；38-第五出料口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参照图1、图2以及图3，配合参照图4和图5，本实施例提供一种筛粉机36，其主要用于航空用3D打印金属粉末的筛选。

筛粉机36包括筛机12和筛粉落料机构1，筛机12为内部中空结构；筛粉落料机构1包括结构相同的第一锥形落料器2和第二锥形落料器6；第一锥形落料器2和第二锥形落料器6均固定安装在筛机12的内部。

筛机12整体呈桶状结构，其包括基座13和固定安装在基座13上的筛桶14；筛桶14的上端口上盖设有防尘盖34。防尘盖34的中部设置有第二进料口7。筛桶14由下至上依次安装有可拆卸的第三筛框21、第二筛框18以及第一筛框15。

请参照图5、图6以及图7，配合参照图2，第一锥形落料器2整体呈锥形体状结构，具有大端口和小端口(图中未标出)。第一锥形落料器2的大端处设有呈环形的第一进料口3，其小端处设有呈环形的第一出料口4，第一出料口4处安装有第一密封压板5，第一密封压板5的凹侧内贴合有第一密封垫10。第二锥形落料器6与第一锥形落料器2结构相同，整体呈锥形体状结构。第二锥形落料器6的大端处设有呈环形的第三进料口(图中未标出)，其小端处设有呈环形的第二出料口20，第三进料口处安装有第二密封压板9，第二密封压板9的凹侧内贴合有第二密封垫(图中未标出)。第一密封垫10和第二密封垫可使得第一锥形落料器2、第二锥形落料器6的密封性得到进一步增强，从而筛选出来的粉末的质量更高。第一进料口3、第一出料口4以及第二出料口20的轴线相同。

请参照图2和图3，第一筛框15上密封设有第一筛料网16，第一密封压板5通过第一卡箍17套设在第一筛框15的外周上。第二筛框18上密封设有第二筛料网19，第二密封压板9通过第二卡箍24套设在第二筛框18的外周上。第三筛框21上密封设有第三筛料网22，第二筛框18与第三筛框21之间也是通过卡箍连接在一起。第一筛框15与第二筛框18之间的间距大于第一锥形落料器2的高度，第二筛框18与第三筛框21之间的间距大于第二锥形落料器6的高度。第一筛料网16的孔径大于第二筛料网19的孔径，第二筛料网19的孔径大于第三筛料网22的孔径。

筛桶14的侧壁上开设有第三出料口25、第四出料口37以及第五出料口38；第三出料口25处于第一筛框15与第二筛框18之间，其通过第一连通管31与第一集粉盒28连通；第四出料口37处于第二筛框18与第三筛框21之间，其通过第二连通管32与第二集粉盒29连通；第五出料口38处于第三筛框21与筛桶14的底部之间，其通过第三连通管33与第三集粉盒30连通。第三筛框21与筛桶14的底部之间还设有拱形板26。

筛粉机36的工作原理是：将物料从第二进料口7中倒入，启动驱动装置驱使筛粉机36振动开始工作；此时，物料在振动作用下开始随着第一筛料网16做螺旋渐开线运动，从而其分布在整个网面上，从而使得小于网孔孔径的粉末逐渐下落至下一层。在第一锥形落料器2的锥形边结构的引导下，使得下落的粉末沿着锥形的内壁集中在第一出料口4处排出，使得粉末再次筛落到第二筛料网19的网面上，从而粉末再次做完整的螺旋渐开线运动。由此，即可保证粉料得到有效且充分的筛选。最终，经过筛选的粉末根据粒径的不同分别收集到第一集粉盒28、第二集粉盒29以及第三集粉盒30之中。

综上所述，筛粉机36包括筛机12和筛粉落料机构1，筛机12为内部中空结构；筛粉落料机构1包括结构相同的第一锥形落料器2和第二锥形落料器6；第一锥形落料器2和第二锥形落料器6均固定安装在筛机12的内部。当筛粉机36开始工作时，将物料从第二进料口7中倒入，启动驱动装置驱使筛粉机36振动开始工作；此时，物料在振动作用下开始随着第一筛料网16做螺旋渐开线运动，从而其分布在整个网面上，从而使得小于网孔孔径的粉末逐渐下落至下一层。在第一锥形落料器2的锥形边结构的引导下，使得下落的粉末沿着锥形的内壁集中在第一出料口4处排出，使得粉末再次筛落到第二筛料网19的网面上，从而粉末再次做完整的螺旋渐开线运动。由此，即可保证粉料得到有效且充分的筛选。总之，一方面，粉末可以在第一锥形落料器2、第二锥形落料器6的引导下进行筛选，完整的还原了筛粉机36的螺旋渐开线筛分原理，使得粉末较为集中地从第一出料口4和第二出料口20处滑落到下层的筛网上，这样便可使得单位时间内筛分出来的细颗粒的粉末的数量大大增加，从而解决了传统筛粉机36落料不均匀、筛分不充分的生产问题；同时，由于具有多个锥形落料器，因此可以进行多次筛选，从而可以提高筛选的效率，减少了粉末的二次筛分甚至是多次筛分，大大地避免了由于反复更换物料而造成的粉料污染问题；另一方面，由于具有锥形结构的落料机构，所以粉末筛选出来的质量相比于现有技术中筛选出来的提高很多，从而减少了多次筛分而造成的粉末产品不均匀的问题，避免了后续3D打印过程中由于原材料带来的不稳定问题。

需要补充说明的是，在本实施例中，只是采用了2个锥形落料器，在其他的实施例中，还可以采用多个锥形落料器，使得筛分的效果更好。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，应包含在本发明的保护范围之内。