專利名稱：一種激光熔覆多料倉負壓式送粉器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及適用于激光熔覆工藝的同步送粉裝置，具體地說是一種激光熔覆多料 倉負壓式送粉器。
背景技術：
激光熔覆是一種新型的加工制造技術，金屬粉末及基材在激光束的輻照下同時發(fā) 生熔化-凝固，達到冶金結合。激光熔覆時，用負壓式送粉器通過高壓惰性氣體來輸送合金 粉末，形成一定剛度的載粉流直接進入熔覆的熔池。載粉氣流為惰性氣體，可有效防止激光 熔覆過程的氧化；具有剛性的粉末流可以用在同步式側向或同軸送粉噴嘴，實現三維激光 熔覆。但目前的負壓式送粉器粉末輸送不穩(wěn)定，導致激光熔層不均勻，激光熔覆效果欠佳。

發(fā)明內容
為了解決現有送粉器粉末輸送不穩(wěn)定、激光熔覆效果差的問題，本發(fā)明的目的在 于提供一種激光熔覆多料倉負壓式送粉器；該多料倉負壓式送粉器實現合金粉末的均勻穩(wěn) 定輸送，并滿足激光熔覆的工藝要求。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現的本發(fā)明包括箱體及多個安裝在其上的料倉，其中料倉包括送粉筒、粉盤、托盤及吸 粉嘴，所述托盤安裝在箱體上，在托盤的上方設有壓蓋，壓蓋與托盤之間形成密封腔，托盤 上開有密封連接高壓惰性氣體源的進氣孔；所述箱體內設有電機，該電機的輸出軸與傳動 軸的一端相連接，傳動軸的另一端由托盤穿過、位于所述密封腔內，所述粉盤容置在壓蓋與 托盤之間的密封腔內并安裝在傳動軸的另一端、隨傳動軸聯動；所述送粉筒及吸粉嘴分別 安裝在壓蓋上，送粉筒內設有進氣管，該進氣管的底端由送粉筒穿出。其中所述粉盤為中間開孔的圓盤，所述傳動軸的另一端由該開孔穿過；在粉盤 與送粉筒及吸粉嘴相對的表面上設有環(huán)形槽；所述送粉筒的頂端設有頂蓋，底端為錐體結 構，在送粉筒底端的錐體結構上安裝有送粉塊；送粉塊為扇形，中間開有與送粉筒底端錐體 結構相對應的第一錐形槽，在第一錐形槽的底面設有弧形孔，送粉塊通過第一錐形槽與送 粉筒的底端錐體結構緊密連接；在送粉塊的下表面、弧形孔的內外兩側分別向下延伸形成 第一延伸部，該第一延伸部插設在粉盤的環(huán)形槽內；所述吸粉嘴上沿出粉方向開有通孔，該 通孔的頂端通過鎖母接頭密封連接有防靜電輸粉管；吸粉嘴的底端為錐體結構，其上安裝 有出粉塊；出粉塊為扇形，其進粉一側有部分被切掉，在出粉塊的中間開有與吸粉嘴底端錐 體結構相對應的第二錐形槽，在第二錐形槽的底面設有通孔，出粉塊通過第二錐形槽與吸 粉嘴底端錐體結構緊密連接；在出粉塊的下表面、通孔的內外兩側分別向下延伸形成第二 延伸部，該第二延伸部插設在粉盤的環(huán)形槽內；所述托盤的下部為中空圓柱、上部為中空的 圓盤，所述傳動軸由托盤的下部圓柱的中間穿過、頂部與粉盤固接，傳動軸的軸封為骨架密 封結構；傳動軸與托盤下部中空圓柱的內壁之間依次設有軸封及軸承，在軸承的下部設有 安裝在托盤上的軸端壓蓋；所述傳動軸與電機之間設有壓緊彈簧；所述料倉為2 4個。
本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果為1.本發(fā)明為多料倉結構，每個料倉可裝不同的合金粉，各料倉可單獨送粉，也可以 多個料倉同時工作，實現多種粉末的同時輸送。2.本發(fā)明的送粉筒出口及吸粉嘴進口均為錐形結構，送粉塊及出粉塊上分別設置 了對應的錐形槽，送粉筒與送粉塊之間以及吸粉嘴與出粉塊之間均采用緊密配合的結構， 可使送粉間隙保持恒定、出粉間隙與送粉間隙保持一致。3.本發(fā)明在吸粉嘴的出口端密封連接了防靜電輸粉管，可以有效地避免因靜電吸 附而產生的堵粉現象發(fā)生；防靜電輸粉管管色透明，更便于觀察。4.本發(fā)明的送粉塊及出粉塊的下表面均向下延伸形成了延伸部，該延伸部分別插 設在粉盤上的環(huán)形槽內，便于送粉塊及出粉塊的定位。5.本發(fā)明的傳動軸軸封采用骨架密封結構，轉動的同時即可實現密封。6.本發(fā)明在電機與傳動軸之間加設了壓緊彈簧，利用彈簧的彈力使送粉塊與送粉 筒之間以及出粉塊與吸粉嘴之間更加緊密地配合。7.本發(fā)明出粉塊的進粉一側部分被切掉，使由送粉塊過來的粉末能夠直接被送到 出粉塊上通孔的下方，避免了粉末被出粉塊刮擋。8.本發(fā)明拆裝方便，每個料倉與箱體之間均用四個螺釘從底部固定，互換性強。9.本發(fā)明送粉穩(wěn)定，粉末輸出均勻，并可與激光熔覆同軸送粉頭配合使用，保證在 斜面、立面及不同方向上進行三維激光熔覆工藝。


圖1為本發(fā)明的外部形狀主視圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為去掉驅動電機后、圖2中的A-A剖視圖；圖4為圖3去掉送粉筒、吸粉嘴及壓蓋后的俯視圖；圖5為圖3中送粉塊的主視圖；圖6為圖5的仰視圖；圖7為圖5的俯視圖；圖8為圖3中出粉塊的主視圖；圖9為圖8的仰視圖；圖10為圖8的俯視圖；其中1為頂蓋，2為送粉筒，3為進氣管，4為吸粉嘴，5為壓蓋，6為托盤，7為出粉 塊，8為粉盤，9為傳動軸，10為電機，11為壓緊彈簧，12為軸端壓蓋，13為軸承，14為軸封， 15為進氣孔，16為送粉塊，17為連接件，18為有機玻璃片，19為防靜電輸粉管，20為箱體， 21為環(huán)形槽，22為第一錐形槽，23為弧形孔，24為第一延伸部，25為第二錐形槽，26為通 孔，27為第二延伸部。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳述。如圖1 4所示，本發(fā)明包括箱體20及多個安裝在其上的料倉，料倉為2 4個CN 102134715 A
說明書
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為宜，本實施例為2個。每個料倉均包括送粉筒2、進氣管3、送粉塊16、粉盤8、托盤6、吸粉 嘴4、出粉塊7、傳動軸9及電機10，托盤6用四個螺釘從底部固定安裝在箱體20上，在托盤 6的上方通過螺釘固接有壓蓋5 ；為了便于觀察送粉情況，壓蓋5可為玻璃壓蓋。托盤6的 下部為中空圓柱、上部為中空的圓盤，壓蓋5與托盤6上部的中空圓盤之間形成密封腔，在 托盤6的底部開有進氣孔15，高壓惰性氣體源通過鎖母接頭與進氣孔15密封連接，向密封 腔內輸入高壓惰性氣體。箱體20內設有電機10，該電機10的輸出軸與傳動軸9的一端相 連接，傳動軸9的另一端由托盤6下部中空圓柱的中間穿過、位于所述密封腔內；粉盤8容 置在壓蓋5與托盤6之間的密封腔內，粉盤8為中間開孔的圓盤，所述傳動軸9的另一端由 該開孔穿過，粉盤通過螺釘固接在傳動軸9的另一端、隨傳動軸9聯動。傳動軸9的軸封為 骨架密封結構，轉動的同時實現密封，即傳動軸9與托盤6下部中空圓柱的內壁之間依次設 有軸封14及軸承13，軸封14及軸承13分別套設在傳動軸9上，在軸承13的下部設有通 過螺釘固定在托盤6上的軸端壓蓋12，用于支撐軸封14及軸承13。壓蓋5上開有兩個孔， 送粉筒2及吸粉嘴4分別由該兩個孔插設于密封腔內、并通過螺釘固定在壓蓋5上；送粉筒 2內設有進氣管3，該進氣管3的頂端與送粉筒2的頂端等高，底端由送粉筒2穿出，使送粉 筒2內的氣體壓力與密封腔內的氣體壓力相同，可以保證合金粉正常由送粉筒2落到粉盤 8上。在粉盤8與送粉筒2及吸粉嘴4相對的表面上設有環(huán)形槽21，該環(huán)形槽21與粉盤8 中間的開孔同心。送粉筒2的頂端通過螺釘固接有連接件17，在連接件17的上方螺紋連接有頂蓋 1，送粉筒2的底端為錐體結構，在送粉筒2底端的錐體結構上安裝有送粉塊16。如圖5 7所示，送粉塊16為扇形，扇形的內外兩面均為弧面，其中內側的弧面與傳動軸9的另一端 抵接，外側的弧面與粉盤8的外緣持平；送粉塊16的中間開有與送粉筒2底端錐體結構相 對應的第一錐形槽22，在第一錐形槽22的底面設有弧形孔23，該弧形孔23位于粉盤8上的 環(huán)形槽21的正上方，送粉塊16通過第一錐形槽22與送粉筒2的底端錐體結構緊密連接， 可使送粉間隙(即送粉塊16上第一錐形槽22的底面與粉盤8的環(huán)形槽21之間的距離) 保持恒定；在送粉塊16的下表面、弧形孔23的內外兩側分別向下延伸形成第一延伸部24， 該兩側的第一延伸部M之間的距離略小于環(huán)形槽21的間距，使得兩側的第一延伸部M正 好插設在粉盤8的環(huán)形槽21內，用于送粉塊16的定位。吸粉嘴14的底端為錐體結構，其上安裝有出粉塊7。如圖8 10所示，出粉塊7 為扇形，其進粉一側有部分被切掉，以減少由送粉塊16送入的合金粉與出粉塊7的接觸，避 免合金粉在轉動到出粉塊7時被出粉塊7刮擋。出粉塊7的中間開有與吸粉嘴4底端錐體 結構相對應的第二錐形槽25，在第二錐形槽25的底面設有通孔沈，該通孔沈位于粉盤8上 的環(huán)形槽21的正上方，出粉塊7通過第二錐形槽25與吸粉嘴4底端錐體結構緊密連接，可 使出粉間隙(即出粉塊7上第二錐形槽25的底面與粉盤8的環(huán)形槽21之間的距離)與送 粉間隙一致；在出粉塊7的下表面、通孔沈的內外兩側分別向下延伸形成第二延伸部27， 該兩側的第二延伸部27之間的距離略小于環(huán)形槽21的間距，使得兩側的第二延伸部27正 好插設在粉盤8的環(huán)形槽21內，用于出粉塊7的定位。吸粉嘴4上沿出粉方向開有通孔， 該通孔的頂端通過鎖母接頭密封連接有防靜電輸粉管19，有效地避免了因靜電吸附而產生 的堵粉現象發(fā)生，且防靜電輸粉管19為透明管，便于觀察。傳動軸9與電機10之間設有壓緊彈簧11，該壓緊彈簧的一端抵接在傳動軸9上，另一端抵接在電機10上，該壓緊彈簧11向傳動軸9施加向上的壓力，并通過粉盤8分別向 上壓緊出粉塊7及送粉塊16，使得出粉塊7與吸粉嘴4以及送粉塊16與送粉筒2之間更加 緊密地接觸，防止合金粉外漏。在頂蓋1與連接件17之間、連接件17與送粉筒2之間、送粉筒2與壓蓋5之間、 壓蓋5與托盤6之間以及吸粉嘴4與壓蓋5之間分別設有0型密封圈，保證送粉器各連接 處的密封效果。本發(fā)明的送粉筒2可為鋁筒或有機玻璃筒，當送粉筒2為鋁筒時，在頂蓋1上粘接 有機玻璃片18 ；當送粉筒2為有機玻璃筒時，其下部的錐體結構為鋁質。在選擇送粉筒時， 有機玻璃筒便于觀測送粉筒內粉末的情況，但強度沒有鋁質的送粉筒好，且不適合碳化鎢 等吸附性強的粉末，具體選擇可根據所送粉末的性質和運行工況而定。本發(fā)明的工作原理為通過進氣孔15向密封腔內輸入高壓惰性氣體，并通過進氣管3使送粉筒2內的氣 體與密封腔內的氣體壓力相同，送粉筒2內的合金粉末通過自重進入送粉塊16，并由送粉 塊16上的弧形孔23落入粉盤8上的環(huán)形槽21內。電機10工作，驅動傳動軸9轉動，由于 粉盤8固接在傳動軸9上，因此粉盤8隨傳動軸9共同轉動，將合金粉末由送粉塊16帶到 出粉塊7。因為密封腔內輸入了高壓的惰性氣體，壓力大于外界大氣壓，因此利用壓差將合 金粉末通過出粉塊7上的通孔沈、再經吸粉嘴4上的通孔被防靜電輸粉管19吸出，送出送 粉器。本發(fā)明的送粉器可實現料倉的“單動”、“聯動，，或與其它設備連接組成生產線；當 料倉“單動”時，箱體20上的兩個料倉可進行獨立操作；當料倉“聯動”時，兩個料倉可同時操作。本發(fā)明送粉器的主要技術參數指標為送粉氣體氣壓彡0. 3MPa，送粉量調節(jié)范圍 5 150g，送粉穩(wěn)定度士 2%，合金粉末盛裝量1. IL/筒，送粉粒度20 150 μ m，合金粉末 顆粒形狀為球形。
權利要求
1.一種激光熔覆多料倉負壓式送粉器，其特征在于包括箱體00)及多個安裝在其上 的料倉，其中料倉包括送粉筒O)、粉盤(8)、托盤(6)及吸粉嘴G)，所述托盤(6)安裝在 箱體OO)上，在托盤(6)的上方設有壓蓋(5)，壓蓋( 與托盤(6)之間形成密封腔，托盤 (6)上開有密封連接高壓惰性氣體源的進氣孔(15)；所述箱體OO)內設有電機(10)，該電 機(10)的輸出軸與傳動軸(9)的一端相連接，傳動軸(9)的另一端由托盤(6)穿過、位于 所述密封腔內，所述粉盤(8)容置在壓蓋( 與托盤(6)之間的密封腔內并安裝在傳動軸 (9)的另一端、隨傳動軸(9)聯動；所述送粉筒(2)及吸粉嘴(4)分別安裝在壓蓋(5)上， 送粉筒O)內設有進氣管(3)，該進氣管(3)的底端由送粉筒O)穿出。
2.按權利要求1所述激光熔覆多料倉負壓式送粉器，其特征在于所述粉盤(8)為中 間開孔的圓盤，所述傳動軸(9)的另一端由該開孔穿過；在粉盤(8)與送粉筒(2)及吸粉嘴 (4)相對的表面上設有環(huán)形槽01)。
3.按權利要求1或2所述激光熔覆多料倉負壓式送粉器，其特征在于所述送粉筒 (2)的頂端設有頂蓋(1)，底端為錐體結構，在送粉筒(2)底端的錐體結構上安裝有送粉塊 (16)。
4.按權利要求3所述激光熔覆多料倉負壓式送粉器，其特征在于所述送粉塊(16)為 扇形，中間開有與送粉筒( 底端錐體結構相對應的第一錐形槽(22)，在第一錐形槽02) 的底面設有弧形孔(23)，送粉塊(16)通過第一錐形槽0 與送粉筒O)的底端錐體結構 緊密連接；在送粉塊(16)的下表面、弧形孔的內外兩側分別向下延伸形成第一延伸部 (M)，該第一延伸部(24)插設在粉盤(8)的環(huán)形槽(21)內。
5.按權利要求1或2所述激光熔覆多料倉負壓式送粉器，其特征在于所述吸粉嘴(4) 上沿出粉方向開有通孔，該通孔的頂端通過鎖母接頭密封連接有防靜電輸粉管(19)；吸粉 嘴(14)的底端為錐體結構，其上安裝有出粉塊(7)。
6.按權利要求5所述激光熔覆多料倉負壓式送粉器，其特征在于所述出粉塊(7)為 扇形，其進粉一側有部分被切掉，在出粉塊(7)的中間開有與吸粉嘴(4)底端錐體結構相對 應的第二錐形槽(25)，在第二錐形槽0 的底面設有通孔(沈)，出粉塊(7)通過第二錐形 槽05)與吸粉嘴⑷底端錐體結構緊密連接；在出粉塊(7)的下表面、通孔06)的內外兩 側分別向下延伸形成第二延伸部(27)，該第二延伸部(XT)插設在粉盤(8)的環(huán)形槽內。
7.按權利要求1所述激光熔覆多料倉負壓式送粉器，其特征在于所述托盤(6)的下 部為中空圓柱、上部為中空的圓盤，所述傳動軸(9)由托盤(6)的下部圓柱的中間穿過、頂 部與粉盤(8)固接，傳動軸(9)的軸封為骨架密封結構。
8.按權利要求8所述激光熔覆多料倉負壓式送粉器，其特征在于所述傳動軸(9)與 托盤(6)下部中空圓柱的內壁之間依次設有軸封(14)及軸承(13)，在軸承(1 的下部設 有安裝在托盤(6)上的軸端壓蓋(12)。
9.按權利要求1所述激光熔覆多料倉負壓式送粉器，其特征在于所述傳動軸(9)與 電機(10)之間設有壓緊彈簧(11)。
10.按權利要求1所述激光熔覆多料倉負壓式送粉器，其特征在于所述料倉為2 4個。
全文摘要
本發(fā)明涉及適用于激光熔覆工藝的同步送粉裝置，具體地說是一種激光熔覆多料倉負壓式送粉器，包括箱體及多個安裝在其上的料倉，料倉包括送粉筒、粉盤、托盤及吸粉嘴，托盤安裝在箱體上，在托盤的上方設有壓蓋，壓蓋與托盤之間形成密封腔，托盤上開有密封連接高壓惰性氣體源的進氣孔；箱體內設有電機，該電機的輸出軸與傳動軸的一端相連接，傳動軸的另一端由托盤穿過、位于密封腔內，粉盤容置在壓蓋與托盤之間的密封腔內并安裝在傳動軸的另一端、隨傳動軸聯動；送粉筒及吸粉嘴分別安裝在壓蓋上，送粉筒內設有進氣管，該進氣管的底端由送粉筒穿出。本發(fā)明可實現多種粉末同時輸送；粉末輸送穩(wěn)定、均勻；送粉間隙恒定，出粉間隙與送粉間隙保持一致。
文檔編號C23C24/10GK102134715SQ20101010161
公開日2011年7月27日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權日2010年1月27日
發(fā)明者張翼飛, 李大為, 邢飛, 金璐 申請人:杭州中科新松光電有限公司