本发明涉及制粉设备技术领域，尤其涉及一种柔性联轴器。
背景技术：
等离子旋转电极制粉（plasmarotatingelectrodeprocess，prep）技术，是一种基于高速旋转离心雾化原理的金属粉末制备技术，该技术生产的金属粉末以其优异的性能在热喷涂、热等静压、注射成形等粉末冶金领域获得广泛应用。在等离子旋转电极制粉设备中，电极棒料一端通过联轴器与雾化室外的旋转机构连接，另一端以悬臂模式伸入雾化室内实现自耗制粉。制粉装备用联轴器主要有两大作用：一是把旋转机构的驱动扭矩传递给电极棒料，二是给高速旋转的电极棒料传输大电流。
相关技术中，旋转机构和电极棒料之间采用刚性联轴器连接，关于上述技术方案，发明人发现至少存在如下一些技术问题：例如，刚性联轴器使得电极棒料在高速旋转过程中产生的挠度过大，因此，通常会在动密封装置内为电极棒料的前悬臂端增加轴向约束机构，并在旋转机构轴芯上采用前后端两点轴承约束，这些约束机构的存在却制约了电极棒料工作转速的提高，使得产生的金属粉末中细粒径粉末收率较低，以钛合金粉末为例，目前粒径小于100μm的旋转电极粉末收率不到40%，较粗的粉末粒径限制了旋转电极制粉技术在3d打印领域的应用（粉床选区成形3d打印技术对金属粉末的粒径需求集中在15~100μm）。此外，这种刚性联轴器传输电流的能力较弱，致使最终传输至电极棒料上的电流不够大，不利于高熔点金属粉末的制备，目前最大的传输熔化电流为2000a，无法制备熔点大于2000℃的难熔合金粉末，例如钽、铌和钼等。因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。
需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种柔性联轴器，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
本发明提供的一种柔性联轴器，包括：
导电弹性构件，所述导电弹性构件包括一中心开孔的筒体，所述筒体的周边上具有多个沿轴向开设的通孔；
多个柔性导电件，各所述柔性导电件分别贯穿于所述通孔中；
连接件，所述连接件通过一个或多个固定件将所述导电弹性构件和多个所述柔性导电件固定连接。
本发明的一实施例中，还包括相互导通的第一导体和第二导体，所述第一导体和所述第二导体均嵌设于所述筒体的孔内，其中，所述第一导体的其中一端面与驱动轴的一端面相接触，所述第二导体的其中一端面与电极棒料的一端面相接触。
本发明的一实施例中，所述第一导体背离所述驱动轴的一端具有一柱状部，所述第二导体背离所述电极棒料的一端设有一凹槽，所述柱状部镶嵌在所述凹槽中。
本发明的一实施例中，所述第一导体和所述第二导体之间连接一压缩弹簧。
本发明的一实施例中，所述压缩弹簧的一端套设在所述第一导体的柱状部上，另一端固定在所述第二导体上。
本发明的一实施例中，所述筒体上具有至少一条切缝。
本发明的一实施例中，所述切缝与所述筒体的中心轴线相垂直。
本发明的一实施例中，所述导电弹性构件的材质为弹簧钢。
本发明的一实施例中，所述柔性导电件的材质为超导线材。
本发明的一实施例中，所述连接件为法兰。
本发明提供的技术方案包括以下有益效果：
本发明中，导电弹性构件筒体的两端分别连接驱动轴和电极棒料，筒体周边上的多个通孔中又设有柔性导电件，一方面，驱动轴上的电流可同时通过导电弹性构件和柔性导电件传输给电极棒料，增加了联轴器的电流传输能力，加大了电极棒料上的电流传输能力，进一步的提高熔化金属速度或提高熔化金属的温度的目的，有利于提高制粉效率或有利于高熔点金属粉末的制备；另一方面，导电弹性构件可适应多尺度的变形，缓和大冲击的载荷，不会使得电极棒料在高速旋转过程中产生过大的挠度，也无需加装约束机构，如此，可进一步提高电极棒料的转速，以提高细粒径粉末的收率。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明公开的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1示出本发明示例性实施例中柔性联轴器的剖面结构示意图；
图2示出本发明示例性实施例中柔性联轴器的立体结构示意图；
图3示出本发明示例性实施例中导电弹性构件的结构示意图；
图4示出本发明示例性实施例中另一种导电弹性构件的结构示意图；
图5示出本发明示例性实施例中第一导体、第二导体以及压缩弹簧的连接结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式，附图仅为本发明实施例的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
本示例实施方式提供了一种柔性联轴器。参考图1至图5中所示，该柔性联轴器可以包括导电弹性构件100、多个柔性导电件200以及连接件300。导电弹性构件100包括一中心开孔的筒体110，筒体110的周边上具有多个沿轴向开设的通孔120，其中，筒体110的两端具有向外凸出的环形边缘130，分别用于连接驱动轴500和电极棒料600。各柔性导电件200分别贯穿于通孔120中，连接件300通过一个或多个固定件400将导电弹性构件100和多个柔性导电件200固定连接。
本发明的实施例中，导电弹性构件筒体110的两端分别连接驱动轴500和电极棒料600，筒体110周边上的多个通孔120中又设有柔性导电件200。一方面，驱动轴500上的电流可同时通过导电弹性构件100和柔性导电件200传输给电极棒料600，增加了该柔性联轴器的电流传输能力，加大了电极棒料上的电流传输能力，进一步的提高熔化金属速度或提高熔化金属的温度的目的，有利于提高制粉效率或有利于高熔点金属粉末的制备。另一方面，导电弹性构件100可适应多尺度的变形，缓和大冲击的载荷，不会使得电极棒料600在高速旋转过程中产生过大的挠度，也无需加装约束机构，如此，可进一步提高电极棒料600的转速，以提高细粒径粉末的收率。
下面，将参考图1至图5对本示例实施方式中的上述柔性联轴器的各个部分进行更详细的说明。
在一个实施例中，驱动轴500和电极棒料600的端部分别从导电弹性构件100的两个环形边缘130伸入，并固定在筒体110中，本发明对具体的固定方式不做限制，例如是卡接或其他，只要驱动轴500转动时能带动电极棒料600转动即可。
示例性的，导电弹性构件100的材质可以是弹簧钢。在prep技术中，若要电极棒料600在高速转动的过程中产生较小的挠度，则需要联轴器具有缓冲、减振以及提高轴系动态性能的作用。而弹簧钢具有较高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度，使用弹簧钢材质的导电弹性构件100可以在没有约束机构的情况下，进一步减小电极棒料600在高速转动过程中产生的挠度，如此，工作人员可继续在一定范围内提升电极棒料600的转速，以提高细粒径粉末的收率。
在一个实施例中，筒体110上具有至少一条切缝111，具体的，切缝111与筒体110的中心轴线相垂直。切缝111能够在驱动轴500传递扭矩给电极棒料600时，使得筒体110产生一定的弹性变形，较好的平衡和补偿了驱动轴500和电极棒料600之间的相对位移。同时，具有切缝111的导电弹性构件100还可以储存弹性变形能，达到缓和大冲击载荷的效果。在实际中，通过合理优化该柔性联轴器的刚度参数，调节旋转轴系的固有频率，可以使得制粉工作转速区避开系统共振区，以进一步提升电极棒料600的转速。
在一个实施例中，柔性导电件200的材质可以为超导线材。超导线材在传导大电流的同时还能够适应导电弹性构件100的多尺度变形，此外，超导线材具有超低的电阻率，可以充分导电，在提高电流传输量的同时，还保证了大电流导通时该柔性联轴器的升温较低，以提高其工作过程中的连续性和可靠性。
在一个实施例中，连接件300可以是法兰，法兰可以通过多个固定件400将导电弹性构件100与多个柔性导电件200固定连接。具体的，固定件400可以是螺钉，螺钉依次穿过法兰和导电弹性构件100将二者固定。而柔性导电件200与连接件300的连接可以是焊接，也可以是其他方式，本发明对此不做限制。
示例性的，为了将导电弹性构件100与多个柔性导电件200连接的更好，使得传输的电流更大，连接件300的数量可以为两个，两个连接件300分别位于筒体110的两侧，并与两个环形边缘130平行。
在一个实施例中，该柔性联轴器还包括相互导通的第一导体140和第二导体150，第一导体140和第二导体150均嵌设于筒体110的孔内。其中，第一导体140的其中一端面与驱动轴500的一端面相接触，第二导体150的其中一端面与电极棒料600的一端面相接触。相互导通且分别与驱动轴500以及电极棒料600接触的第一导体140和第二导体150，可以进一步增大该柔性联轴器的电流传输量。
具体的，第一导体140背离驱动轴500的一端具有一柱状部，第二导体150背离电极棒料600的一端设有一凹槽，第一导体140的柱状部镶嵌在第二导体150的凹槽中。如此，可以保证第一导体140和第二导体150之间接触良好。
在一个实施例中，第一导体140和第二导体150之间连接一压缩弹簧160。压缩弹簧160的存在，可以使第一导体140、第二导体150分别与驱动轴500、电极棒料600的端面接触的更加紧密，保持良好的导电性能。具体的，压缩弹簧160的一端可套设在第一导体140的柱状部上，另一端可固定在第二导体上。
通过试验，采用该柔性联轴器可以满足prep制粉最高工作转速以30000r/min平稳运行，采用该柔性联轴器可以满足prep制粉最大熔化电流4000a的平稳传输。原材料以钛合金为例，制备出的钛合金粉末中位粒径能够达到d50=80µm左右。相较传统的刚性联轴器，本发明提供的柔性联轴器既加大了电极棒料上的电流，也提高了电极棒料的转速。
需要理解的是，上述描述中的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明实施例中，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。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
1.一种柔性联轴器，其特征在于，包括：
导电弹性构件，所述导电弹性构件包括一中心开孔的筒体，所述筒体的周边上具有多个沿轴向开设的通孔；
多个柔性导电件，各所述柔性导电件分别贯穿于所述通孔中；
连接件，所述连接件通过一个或多个固定件将所述导电弹性构件和多个所述柔性导电件固定连接。
2.根据权利要求1所述柔性联轴器，其特征在于，还包括相互导通的第一导体和第二导体，所述第一导体和所述第二导体均嵌设于所述筒体的孔内，其中，所述第一导体的其中一端面与驱动轴的一端面相接触，所述第二导体的其中一端面与电极棒料的一端面相接触。
3.根据权利要求2所述柔性联轴器，其特征在于，所述第一导体背离所述驱动轴的一端具有一柱状部，所述第二导体背离所述电极棒料的一端设有一凹槽，所述柱状部镶嵌在所述凹槽中。
4.根据权利要求3所述柔性联轴器，其特征在于，所述第一导体和所述第二导体之间连接一压缩弹簧。
5.根据权利要求4所述柔性联轴器，其特征在于，所述压缩弹簧的一端套设在所述第一导体的柱状部上，另一端固定在所述第二导体上。
6.根据权利要求1-5任一项所述柔性联轴器，其特征在于，所述筒体上具有至少一条切缝。
7.根据权利要求6所述柔性联轴器，其特征在于，所述切缝与所述筒体的中心轴线相垂直。
8.根据权利要求7所述柔性联轴器，其特征在于，所述导电弹性构件的材质为弹簧钢。
9.根据权利要求7所述柔性联轴器，其特征在于，所述柔性导电件的材质为超导线材。
10.根据权利要求7所述柔性联轴器，其特征在于，所述连接件为法兰。
技术总结