[发明专利]用于热喷射中使用的难以流动的粉末的粉末料斗及制作和使用其的方法

说明书

一种料斗组件包括构造成容纳原材料的料斗。振动施加装置布置在料斗内，且振动源联接至振动施加装置。相信本发明的实施例通过提供各种料斗构造而提供了供料均匀性的各种改善，这确保了多种难以供料的材料和不是这样难以供料的材料的计量装置的更一致的均匀填充。还相信一个、更多或所有这些实施例改善了准确性且增加了控制的精度，且此外，提供了更简化的料斗构造，其制造和维护成本降低。

相关申请的交叉引用

不适用。

关于联邦政府资助研发的声明

不适用。

对光盘附录的参照

不适用。

本发明的背景

两种主要的独特类型的粉末供料机目前在用于热或热喷射操作的设备的市场上占主导地位。一种是转盘式供料机，且另一种是所谓的失重式供料机。

转盘式供料机被认为是几乎容积式的粉末供料装置。然而，其性能高度取决于填充计量槽的粉末的质量。取决于粉末的颗粒形状和尺寸，一些原材料在槽填充期间表现出高度桥接和挂料(ratholing)倾向。T.V. Nguyen的题为Funnel Flow in Hoppers(应用力学杂志，1980年12月，47卷，729到745页)中描述了挂料现象的相关描述，其公开内容通过引用并入本文中。相比之下，其它原材料更自由且较快流动。已经开发了许多凹槽几何形状以及对应的散布机和捡拾器仿型滑脚以对于多种难以供料的材料提供适当的性能。

此外，具有机械地驱动的内置式搅拌器的料斗用于确保难以供料的粉末填充计量槽，而没有大空隙或过度压缩。然而，这些类型的料斗通常在几何上很复杂且构造昂贵。更进一步，它们通常需要耗时的维护，尤其是在从一种原料粉末切换到另一种期间。

已知的料斗还关于如何防止过大的材料块(不当处理期间聚集或污染的粉末原料)进入原料线中具有困难。

相比之下，失重式供料机是流化型供料机，其可使用外部安装的振动器，该振动器用于将粉末保持在松散的自由流动状态，且可透过流化气体的通过。振动器摇动灵活地安装在重量传感器上的整个料斗。不断分析来自重量传感器的输出信号，且然后由控制电路计算变化率。该装置还可使用视觉显示器。然而，该布置具有不足；时间延迟很显著，且不利于期望的准确性。作用于重量传感器上的总的力的振动分量的减小允许减小时间延迟且改善计算的重量变化率的准确性。

期望的是通过提供用于多种难以供料的材料的计量装置的一致均匀填充来改善供料机的均匀性。还将有利的是改善控制的准确性和精度，以及简化料斗构造(这将使制造和维护成本更低)。额外的改善将提供针对进入原料线的过大的块或外来物体的更有效的保护。又一个好处将是缩短执行通常在原材料的更换之间所需的料斗拆卸、清洁和再组装所需的时间。

本发明的概述

相信本发明的实施例通过提供各种料斗构造而提供了供料均匀性的各种改善，这确保了多种难以供料的材料和不是这样难以供料的材料的计量装置的更一致的均匀填充。还相信一个、更多或所有这些实施例改善了准确性且增加了控制的精度，且此外，提供了更简化的料斗构造，其制造和维护成本降低。此外，相比于常规料斗构造，公开的实施例提供了针对进入原料线且有害地影响材料供料的过大的块或外来物体的更有效保护。这些实施例还缩短执行通常在原材料的更换之间所需的料斗拆卸、清洁和再组装所需的时间。

根据本发明的非限制性实施例，提供了一种料斗组件，其包括构造成容纳原材料的料斗、布置在料斗内的振动施加装置，以及联接至振动施加装置的振动源。

在实施例中，原材料是热喷射粉末。