[发明专利]用于等离子旋转电极雾化制粉的母材中心连续送料机构

说明书

一种用于等离子旋转电极雾化制粉的母材中心连续送料机构，其特征在于：它包括电机、胀套和锥柄；所述电机部分包括通过轴承安装在作为电机定子的外壳内的电机转子，电机定子通过直线导轨副安装在底座上，并可沿导轨副前后移动；所述转子心部加工有用于穿装胀套和母材的中空腔；所述胀套为加工有中心锥孔的圆柱体胀套，且环绕柱体胀套中心锥孔加工有用于散热的通孔；所述锥柄穿装在圆柱体胀套中心锥孔内，锥柄的后端与穿装在转子中空腔内的螺杆连接、并通过防止锥柄松脱的挡板定位，锥柄的前端设置有用于固定连接母材环状圆盘、并在中心部位加工有定位销安装孔，在定位销安装孔内安装有用于保证母材与转子同轴的定位销。

技术领域

本发明涉及一种用于等离子旋转电极雾化制粉的母材中心连续送料机构，适用于长圆柱精密圆柱体母材、非转移弧场合下的等离子加热旋转电极雾化制粉工艺。

背景技术

随着增材制造技术的发展和成熟，对高品金属粉末的需求日益旺盛，但国内高品质金属粉末的生产能力有限，对于粒径小于50μm的细粉多数情况下还需要从国外高价进口。金属粉末的生产工艺从原理上包括机械法、还原法、电解法和雾化法，具体工艺又有十多种，但目前在工业生产中粉末品质较好、用于金属增材制造并具有代表性的主要有气雾化制粉法和等离子旋转电极雾化法(PREP法)。其中欧美国家多采用气雾化的方法，以英国凤凰（PSI）公司、德国ALD公司为代表，俄罗斯多采用PREP法制粉。中国两类生产方法都有，但技术水平和国外都存在一定差距。

总体说气雾化法制得粉末细粉比例高，但是品质较差，球形度低，卫星粉、空心粉相对较多，应用受限或后续生产工艺要求更高。PREP法制得粉末具有粒度分布集中、粉末球形度好、无空心粉卫星粉、含氧量低等突出优点，缺点是制备粒径50μm以下的细粉比较困难，需要进一步提高母材转速。

气雾化法原理是在真空环境下采用高速惰性气体动力将液化的金属分散成粉，PREP法则是利用转动机构驱动圆柱形金属棒料母材高速旋转，采用等离子弧加热使其溶化，靠离心作用成粉。

母材高速旋转驱动技术，目前已有的技术包括两种，一种是采用三个滚轮组将母材园棒约束在几何中心，靠摩擦力驱动母材随着滚轮同步转动，第二种方法是利用中空电机，母材从电机心部穿过，前端装卡传递扭矩，实现母材送进。但是这两种方法由于缺少对圆周的强制定位作用，三个滚轮靠压力约束，机械振动会造成接触母线瞬间脱开，心部放置母材端部装卡，和车床装卡长棒料类似，无法保证母材全长与驱动旋转中心重合，这些原因导致对于转速制约较大，随着转速提高，机械振动明显增加。同时均需要保留一定长度的料头作为压紧或装卡使用，对于比较短的母材均无法实现有效的利用棒材，对于贵重的原材料也造成浪费。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种用于等离子旋转电极雾化制粉的母材中心连续送料机构。发明中采用中空电机转子，心部内孔精密加工，母材和锥柄固定后利用锥度装配在胀套上，胀套采用外胀或弹簧力与电机定子连接在一起，靠静摩擦力驱动旋转。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的用于等离子旋转电极雾化制粉的母材中心连续送料机构包括电机、胀套和锥柄；所述电机部分包括通过轴承安装在作为电机定子的外壳内的电机转子，电机定子通过直线导轨副安装在底座上，并可沿导轨副前后移动；所述转子心部加工有用于穿装胀套和母材的中空腔；所述胀套为加工有中心锥孔的圆柱体胀套，且环绕柱体胀套中心锥孔加工有用于散热的通孔；所述锥柄穿装在圆柱体胀套中心锥孔内，锥柄的后端与穿装在转子中空腔内的螺杆连接、并通过防止锥柄松脱的挡板定位，锥柄的前端设置有用于固定连接母材环状圆盘、并在中心部位加工有定位销安装孔，在定位销安装孔内安装有用于保证母材与转子同轴的定位销。

本发明中位于锥柄端部的环状圆盘与圆柱体胀套之间留置有用于通冷却气体的间隙。