本发明涉及一种具有母材校正功能的等离子旋转电极雾化制粉连续供料机构，适用于全封闭环境下，长圆柱体母材、非转移弧场合下的等离子加热旋转电极雾化批量供料制粉工艺。
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，但国内设备与工艺多数无法生产出高品质金属粉末，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。同时prep法根据加热源等离子弧的路径不同又分为转移弧和非转移弧，转移弧是直接将母材作为电极，这样由于母材需要起导电作用，需要类似电刷原理机构，对转速有所制约，而且另一电极材料容易损耗后进入粉末造成污染，非转移弧加热则避免了上述缺陷，此时母材并不作为电极，使得其供料、转速都不受影响，相对转移弧其性能更为优秀，目前由于传统习惯业界都统称为旋转电极雾化法。
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大类。一类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，主要用于非转移弧，转移弧不适合。第二类方法是利用中空电机，母材从电机心部穿过，实现母材送进，目前用于转移弧。这两类方法母材送进的方式完全不同，第一类是批处理方式，一次装进设备内数十根母材，封闭后抽真空后在充入惰性气体，然后一根一根自动供料，直到完成全部母材制粉作业。第二类方法可以一次供如一根，然后封闭完成一次制粉，也有采用螺旋联接方式连续供料的情形。
第二类供料方式存在明显不足，单根封闭显然效率太低，螺接方法一是每根母材长度不能过大，不然同轴度达不到要求，高速转动由于存在偏心会引起强烈机械振动，二是螺接部分要求精密加工螺孔与螺柱，成本较高，浪费原材料，同时母材要穿过密封箱体，此处的动密封可能会造成空气进入引起氧含量上升。
这两类方式目前都在使用，第一种类型技术方案是一批木材存入箱体上部，每制完一层木材后料箱下落一层距离，母材靠重力沿斜坡滚到驱动滚轮处，出料口安装一个拨轮，一次拨出一根母材。这种话方式总体性能优于中心送进方案，但是自身也存在很大不足，最严重的是在沿斜坡滚动时，会产生倾斜和卡顿，这样需要增加一个工艺孔，由人工从工艺孔伸进操作工具将母材拨到滚轮上方，这个缺陷为制粉工艺带来了很大的困扰。
技术实现要素：
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具有母材校正功能的等离子旋转电极雾化制粉连续供料机构。
本发明的目的可通过下述技术措施来实现：
本发明的用于具有母材校正功能的等离子旋转电极雾化制粉连续供料机构包括内部设置有呈略大于安息角的倾角(5~12°)布置的若干隔层、且每层铺设数根母材的集料箱，以及升降装置、输送带、校正拨轮；所述集料箱的一侧外壁与升降装置相结合、并通过直线导轨副安装在大基座外箱体内；所述输送带与安装在输送带两侧的导向板槽共同组成母材送进机构，所述母材送进机构以与集料箱内布置的隔层倾角相同的方式安装在集料箱的母材出料端；所述导向板槽的两端设置有用于支撑母材的底板，由驱动轮带动的输送带位于两端底板之间的空腔，且输送带的上平面高于等于两端底板上平面；所述校正拨轮安装在输送带出料端的正上方，环绕校正拨轮均布多个内径大于母材直径的卡槽；在导向板槽的出料端设置有由个鼓轮和个压轮组成的用于驱动母材旋转的高速驱动部分；在集料箱的母材出料端上方设置有由分配器挡板和作动器组成的分配器，所述分配器挡板由固定在小基座上的作动器推动其上下运动。
进一步说，本发明中所述升降装置包括由驱动动力箱驱动的竖直安装在大基座外箱体内的滚珠丝杠副、以及连接在集料箱与滚珠丝杠副之间的丝母结构件；所述驱动动力箱安装在大基座的底座上；所述滚珠丝杠副下端与驱动动力箱的动力输出端相结合、上端通过轴承结构安装在大基座顶部。
所述集料箱的外壁通过四根竖直设置的直线导轨副安装在大基座外箱体内。
所述输送带与被输送物料接触面设置有凸凹相间的的阻尼条带。
本发明的有益效果如下：
本发明用于制取高端金属粉末，如用于航空发动机高温盘轴件的高温合金、用于生物医学航天航空3d打印的钛合金粉末。等离子旋转雾化制粉技术工艺本身比较适合于这类高端粉末的生产，目前的制约点除了旋转速度偏低，以外，其整体配套技术也存在某些不足之处，其供料机构与方法据存在明显问题需要做重大改进。
本发明可以明显提高母材供料位置准确率，保障母材100%准确就位，使得供料过程高效快速。比起已有的同类送进方法，在全过程各个环节效果均由重大提升，在集料箱部分，料箱处于外罩底部，采用逐一升起的方法替代了在上部下降的过程，使得重量较大的木材部分长时间位于低位，由于重心较低，高速转动时整体附加的对振动的影响降到最低，有利于提高转速；母材输送部分保证了输送过程母材不倾斜、不卡顿，避免了经常性的人工干预，提高了生产效率，本发明的分配器更为简单可靠，校正拨轮位于高速驱动部分前方，可直接将母材精确的输送到位，而现有技术方案看起来也存在一个类似的拨轮，但是所起作用是将料箱里的母材单根释放，相当于分配器的作用，其结构由于和料箱几何关系搭配衔接过程易于受卡顿影响，造成放空；本发明采用阻尼输送带和导向板槽相结合的方法，巧妙地解决了长期困扰该设备的一个重要的工艺难题，保障了母材供料过程可靠、高效。这些措施使得转速可以进一步提高，转速提高后可以细化粉末粒度，提高细粉占比，同时提高了生产效率、避免了人工干预，最终可以大幅度提高经济效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中校正拨轮的左视图。
在图1-图2中：1.分配器挡板，2.作动器，3.母材，4.直线导轨副，5.小基座，6.驱动轮，7.输送带，8.内基座，9集料箱，10高速驱动部分，11滚珠丝杠副，12.校正拨轮，13.导向板槽，14.轴承及支座，15.动力驱动部分，16直线导轨副，17大基座，18动力驱动箱，19上盖，20外罩。
具体实施方式
本发明以下将结合实施例（附图）作进一步描述：
如图1、2所示，本发明的具有母材校正功能的等离子旋转电极雾化制粉连续供料机构包括内部设置有呈略大于安息角的倾角(5~12°)布置的若干隔层、且每层铺设数根母材的集料箱9，以及升降装置、输送带7、校正拨轮12；所述集料箱9的一侧外壁与升降装置相结合、并通过直线导轨副4安装在大基座17外箱体内；所述输送带7与安装在输送带两侧的导向板槽13（起导向作用）共同组成母材送进机构，所述母材送进机构以与集料箱内布置的隔层倾角相同的方式安装在集料箱的母材出料端；所述导向板槽13的两端设置有用于支撑母材的底板，由驱动轮6带动的输送带7位于两端底板之间的空腔，且输送带的上平面高于等于两端底板上平面；所述校正拨轮12安装在输送带7出料端的正上方，环绕校正拨轮均布多个内径大于母材直径的卡槽；在导向板槽13的出料端设置有由2个鼓轮和1个压轮组成的用于驱动母材3旋转的高速驱动部分10；在集料箱的母材出料端上方设置有由分配器挡板1和作动器2组成的分配器，所述分配器挡板1由固定在小基座5上的作动器2推动其上下运动。
进一步说，本发明中所述升降装置包括由驱动动力箱驱动的竖直安装在大基座17外箱体内的滚珠丝杠副11、以及连接在集料箱9与滚珠丝杠副11之间的丝母结构件；所述驱动动力箱安装在大基座17的底座上；所述滚珠丝杠副11下端与驱动动力箱的动力输出端相结合、上端通过轴承结构安装在大基座17顶部。
所述集料箱9的外壁通过四根竖直设置的直线导轨副4安装在大基座17外箱体内。
所述输送带与被输送物料接触面上设置有与被输送母材母线方向相平行的凸凹相间的的阻尼条带。
所述大基座连同底座、外框架一起构成整个机构的刚性支撑与密封联接；位于在输送带7出料端的正上方的校正拨轮12通过轴承结构安装在内基座8上，每次转动一个卡槽对应的角度；内基座8固定安装在大基座17上。
在本发明中母材在通过校正拨轮之后，整体落在导向板槽端部设置的用于支撑母材的底板上，以滚动的方式滚落到高速驱动部分10，通过高速驱动部分可直接将母材精确的输送到位。
本发明的箱体上部安装有上盖板，通过螺钉联接并能压紧；所有外罩和底座集成组成一个封闭的密闭空间，并与抽真空管路和惰性气体管路通过阀门联通。
1.一种具有母材校正功能的旋转电极雾化制粉连续供料机构，其特征在于：它包括内部设置有呈大于安息角的倾角布置的若干隔层、且每层铺设数根母材的集料箱，以及升降装置、输送带、校正拨轮；所述集料箱的一侧外壁与升降装置相结合、并通过直线导轨副安装在大基座外箱体内；所述输送带与安装在输送带两侧的导向板槽共同组成母材送进机构，所述母材送进机构以与集料箱内布置的隔层倾角相同的方式安装在集料箱的母材出料端；所述导向板槽的两端设置有用于支撑母材的底板，由驱动轮带动的输送带位于两端底板之间的空腔，且输送带的上平面高于等于两端底板上平面；所述校正拨轮安装在输送带出料端的正上方，环绕校正拨轮均布多个内径大于母材直径的卡槽；在导向板槽的出料端设置有由个鼓轮和个压轮组成的用于驱动母材旋转的高速驱动部分；在集料箱的母材出料端上方设置有由分配器挡板和作动器组成的分配器，所述分配器挡板由固定在小基座上的作动器推动其上下运动。
2.根据权利要求1所述的具有母材校正功能的旋转电极雾化制粉连续供料机构，其特征在于：所述升降装置包括由驱动动力箱驱动的竖直安装在大基座外箱体内的滚珠丝杠副、以及连接在集料箱与滚珠丝杠副之间的丝母结构件；所述驱动动力箱安装在大基座的底座上；所述滚珠丝杠副下端与驱动动力箱的动力输出端相结合、上端通过轴承结构安装在大基座顶部。
3.根据权利要求1所述的具有母材校正功能的旋转电极雾化制粉连续供料机构，其特征在于：所述集料箱的外壁通过四根竖直设置的直线导轨副安装在大基座外箱体内。
4.根据权利要求1所述的具有母材校正功能的旋转电极雾化制粉连续供料机构，其特征在于：所述输送带与被输送物料接触面设置有凸凹相间的的阻尼条带。
技术总结