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1. (WO2019041475) 移动式等离子枪装置及等离子旋转电极制粉设备
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发明名称:移动式等离子枪装置及等离子旋转电极制粉设备 技术领域

[0001] 本发明属于制粉设备技术领域,尤其涉及一种移动式等离子枪装置及等离子旋 转电极制粉设备。

背景技术

[0002] 等离子旋转电极设备可用于制备球形粉末,作为粉末冶金、金属 3D打印等行业 的材料来源。传统等离子枪一般固定在真空腔壁上,轴心与电极棒轴心为同一 直线,为保证制粉吋将棒料完全熔化,一般要求等离子束斑面积为棒料截面积 的 60%以上。那么当棒料越粗,需要的等离子枪功率越大。如此就造成等离子枪 的功率需求高,在等离子枪的功率较低的情况下,无法在加工吋保证对棒料更 粗的电极棒进行熔化,造成能够适应加工的电极棒的范围有限,适用性较差。 技术问题

[0003] 本发明实施例的目的在于:第一方面,提供一种移动式等离子枪装置,用以解 决现有技术中的等离子旋转电极设备无法适用对各种规格的电击棒进行加工以 使电击棒熔化的技术问题。

[0004] 第二方面,提供一种等离子旋转电极制粉设备,用以解决现有技术中的等离子 旋转电极设备无法适用对各种规格的电击棒进行加工以使电击棒熔化的技术问 题。

问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 为解决上述技术问题,本发明实施例采用的技术方案是:

[0006] 第一方面,提供了一种移动式等离子枪装置,包括电机、等离子枪、滑台和传 动机构,所述滑台通过所述传动机构与所述电机的主轴连接并在所述电机的驱 动下作直线滑动,所述等离子枪安装于所述滑台上并随所述滑台的滑动而移动

[0007] 优选地,所述传动机构包括齿轮和齿条,所述齿轮与所述电机的主轴连接,所 述齿条啮合连接于所述齿轮上,所述滑台固定于所述齿条上。

[0008] 优选地,所述滑台与所述齿条之间设有连接座,所述连接座包括侧连接板、顶 连接板和加强板,所述顶连接板固定于所述侧连接板上方并与所述侧连接板呈 直角设置,所述加强板固定于所述侧连接板与所述顶连接板之间;所述齿条的 侧部与所述侧连接板固定连接,所述滑台的底部与所述顶连接板固定连接。

[0009] 优选地,所述移动式等离子枪装置还包括减速机,所述电机的主轴与所述减速 机的输入轴连接,所述齿轮与所述减速机的输出轴连接。

[0010] 优选地,所述移动式等离子枪装置还包括导向机构,所述导向机构包括固定板

、导向轴和幵设于所述滑台上的导向孔,所述导向轴的端部固定于所述固定板 上并沿所述齿条的长度方向布置,且所述导向轴穿过所述导向孔与所述导向孔 间隙配合。

[0011] 优选地,所述固定板、所述导向轴和所述导向孔的数量均为两个,两个所述导 向轴分别穿过两个所述导向孔,各所述导向轴的两端分别与两个所述固定板固 定连接。

[0012] 优选地,所述侧连接板、所述顶连接板和所述加强板一体成型而制成所述连接 座。

[0013] 优选地,所述传动机构为线性模组、链轮链条或者皮带与皮带轮的组合。

[0014] 第二方面,提供了一种等离子旋转电极制粉设备,包括真空腔罩、电极棒驱动 装置和上述的移动式等离子枪装置,所述电极棒驱动装置固定于所述真空腔罩 的一侧且所述电极棒驱动装置伸入所述真空腔罩内用于供电极棒安装并驱动所 述电极棒转动,所述电机固定于所述真空腔罩的另一侧,所述等离子枪、所述 滑台和所述传动机构均位于所述真空腔罩内,且所述等离子枪对准所述电极棒

[0015] 优选地,所述电机的主轴与所述传动机构的连接处通过动密封轴承与所述真空 腔罩连接。

发明的有益效果

有益效果

[0016] 与现有技术相比,本发明实施例提供移动式等离子枪装置的有益效果在于:本 发明的移动式等离子枪装置,工作吋,电机驱动并通过传动机构将输出的动力 作用到滑台上,如此实现驱动滑台沿直线滑动,并且通过电机的主轴的正反转 可以实现驱动滑台作直线的往复滑动,进而带动安装在滑台上的等离子枪进行 移动,这样就可以控制等离子枪的位置,那么在进行制备粉末工作吋,可以调 整等离子枪的光束中心与电极棒的中心的位置,使得等离子枪的光束与电极棒 呈偏心状态,那么当电极棒高速旋转吋,即使等离子枪的光束斑的直径很小, 依然能够将电极棒全部融化掉,进而实现了小功率等离子枪匹配较粗的电极棒 制备粉末的要求,在不提高等离子枪的功率的情况下,即能够适应加工各种直 径的电极棒,适用范围广。

[0017] 本发明实施例提供的等离子旋转电极制粉设备的有益效果在于:本发明的等离 子旋转电极制粉设备,由于使用有上述的移动式等离子枪装置,那么可以通过 调整等离子枪的光束中心与电极棒的中心的位置,使得等离子枪的光束与电极 棒呈偏心状态,那么当电极棒高速旋转吋,即使等离子枪的光束斑的直径很小 ,依然能够将电极棒全部融化掉,进而实现了小功率等离子枪匹配较粗的电极 棒制备粉末的要求,在不提高等离子枪的功率的情况下,即能够适应加工各种 直径的电极棒,适用范围广。

对附图的简要说明

附图说明

[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描 述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,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性 的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0019] 图 1为本发明实施例提供的移动式等离子枪装置的结构示意图一。

[0020] 图 2为本发明实施例提供的移动式等离子枪装置的结构示意图二。

[0021] 图 3为本发明实施例提供的移动式等离子枪装置的结构示意图三。

[0022] 图 4为本发明实施例提供的移动式等离子枪装置的结构分解示意图。

[0023] 图 5为本发明实施例提供的等离子旋转电极制粉设备的结构示意图。

[0024] 其中,图中各附图标记:

[0025] 10_电机 20_等离子枪 30_滑台

[0026] 40_传动机构 41- _齿轮 42_齿条

[0027] 50_连接座 51—!! 1J连接板 52_顶连接板

[0028] 53_加强板 60_导向机构 61—固定板

[0029] 62_导向轴 63—导向孔 70_减速机

[0030] 80_动密封轴承 90_法兰盘 100_真空腔罩

[0031] 110_电极棒驱动装置 120_电极棒。

发明实施例

本发明的实施方式

[0032] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至 终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下 面通过参考附图 1~5描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理 解为对本发明的限制。

[0033] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语"长度"、 "宽度"、 "上"、 "下"、 "前" 、 "后"、 "左"、 "右"、 "竖直"、 "水平"、 "顶"、 "底 ""内"、 "外"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。

[0034] 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。

[0035] 在本发明中,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。

[0036] 如图 1~5所示,本发明实施例提供了一种移动式等离子枪装置,包括电机 10、 等离子枪 20、滑台 30和传动机构 40,所述滑台 30通过所述传动机构 40与所述电 机 10的主轴连接并在所述电机 10的驱动下作直线滑动,所述等离子枪 20安装于 所述滑台 30上并随所述滑台 30的滑动而移动。具体地,本发明实施例的移动式 等离子枪装置,工作吋,电机 10驱动并通过传动机构 40将输出的动力作用到滑 台 30上,如此实现驱动滑台 30沿直线滑动,并且通过电机 10的主轴的正反转可 以实现驱动滑台 30作直线的往复滑动,进而带动安装在滑台 30上的等离子枪 20 进行移动,这样就可以控制等离子枪 20的位置,那么在进行制备粉末工作吋, 可以调整等离子枪 20的光束中心与电极棒 120的中心的位置,使得等离子枪 20的 光束与电极棒 120呈偏心状态,那么当电极棒 120高速旋转吋,即使等离子枪 20 的光束斑的直径很小,依然能够将电极棒 120全部融化掉,进而实现了小功率等 离子枪 20匹配较粗的电极棒 120制备粉末的要求,在不提高等离子枪 20的功率的 情况下,即能够适应加工各种直径的电极棒 120,适用范围广。而且,本发明的 移动式等离子枪装置整体结构简单,无需增大等离子枪 20的功率,即可达到大 直径电极棒 120所需的熔化条件,装置成本低,幵发难度降低。

[0037] 本实施例中,如图 1~4所示,所述传动机构 40包括齿轮 41和齿条 42,所述齿轮 4 1与所述电机 10的主轴连接,所述齿条 42啮合连接于所述齿轮 41上,所述滑台 30 固定于所述齿条 42上。具体地,电机 10工作吋,电机 10的主轴带动与其连接的 传动机构 40的齿轮 41转动,由于齿轮 41与齿条 42啮合连接,那么齿轮 41的圆周 运动转变为齿条 42的直线运动,如此与齿条 42连接的滑台 30实现直线滑动,进 而实现控制安装在滑台 30上的等离子枪 20移动。如此就可以在控制等离子枪 20 移动的过程中实现改变对准电极棒 120的中心的位置。

[0038] 在其他实施例中,传动机构 40可以采用线性模组、链轮链条或者皮带与皮带轮 的组合。

[0039] 本实施例中,如图 4所示,所述滑台 30与所述齿条 42之间设有连接座 50,所述 连接座 50包括侧连接板 51、顶连接板 52和加强板 53,所述顶连接板 52固定于所 述侧连接板 51上方并与所述侧连接板 51呈直角设置,所述加强板 53固定于所述 侧连接板 51与所述顶连接板 52之间;所述齿条 42的侧部与所述侧连接板 51固定

连接,所述滑台 30的底部与所述顶连接板 52固定连接。具体地,连接座 50的作 用是加强滑台 30与齿条 42之间连接的稳定性。其通过侧连接板 51与齿条 42固定 连接以及通过顶连接板 52与滑台 30固定连接,并且在侧连接板 51与顶连接板 52 之间加强板 53连接,根据三角形具有稳定性佳的优点,那么可以有效的加强齿 条 42与滑台 30之间连接的稳定性。

[0040] 进一步地,侧连接板 51、顶连接板 52和加强板 53可以一体成型而制成连接座 50 ,材料可以采用金属材料。其中,加强板 53的数量可以根据实际情况进行选择 ,例如采用两个或者三个以上的加强板 53。

[0041] 更近一步地,所述齿条 42的侧部与所述侧连接板 51固定连接的方式可以采用紧 固件 (图未示),同理,所述滑台 30的底部与所述顶连接板 52固定连接的方式 可以采用紧固件(图未示),通过紧固件连接的方式具有方便装拆的优点,并 且,连接后的稳定性也很好。具体地,紧固件可以是螺栓、螺钉或者螺丝等。 相应地,需要在齿条 42的侧部、滑台 30的底部以及侧连接板 51和顶连接板 52上 设置固定孔供紧固件穿设和固定连接。

[0042] 本实施例中,如图 1~4所示,所述移动式等离子枪装置还包括减速机 70,所述 电机 10的主轴与所述减速机 70的输入轴连接,所述齿轮 41与所述减速机 70的输 出轴连接。具体地,减速机 70的作用是对电机 10的主轴的输出的转速进行减速 ,这样可以避免因为电机 10的主轴的转速过快而导致控制滑台 30的移动过快影 响对等离子枪 20的位置的调整。

[0043] 本实施例中,如图 1~4所示,所述移动式等离子枪装置还包括导向机构 60,所 述导向机构 60包括固定板 61、导向轴 62和幵设于所述滑台 30上的导向孔 63,所 述导向轴 62的端部固定于所述固定板 61上并沿所述齿条 42的长度方向布置,且 所述导向轴 62穿过所述导向孔 63与所述导向孔 63间隙配合。具体地,固定板 61 可以固定在外部的固定部件上,这样导向轴 62的端部固定在固定板 61上吋,导 向轴 62相对静止,如此,在导向孔 63与导向轴 62的配合下,滑台 30沿着导向轴 6 2作直线滑动,确保滑台 30在滑动过程中不偏移,稳定性好。

[0044] 本实施例中,所述固定板 61、所述导向轴 62和所述导向孔 63的数量均为两个, 两个所述导向轴 62分别穿过两个所述导向孔 63,各所述导向轴 62的两端分别与

两个所述固定板 61固定连接。具体地,两个导向轴 62与两个导向孔 63的配合可 以进一步确保导向的稳定性和可靠性。而两个固定板 61分别与导向轴 62的两端 固定的设置可以在导向轴 62的两端限制滑台 30的滑动行程,进而控制等离子枪 2 0在设定的行程内调整位置,确保对等离子枪 20对应电极棒 120的位置的调整的 有效性。

[0045] 如图 5所示,本发明实施例还提供了一种等离子旋转电极制粉设备,包括真空 腔罩 100、电极棒驱动装置 110和上述的移动式等离子枪装置,所述电极棒驱动 装置 110固定于所述真空腔罩 100的一侧且所述电极棒驱动装置 110伸入所述真空 腔罩 100内用于供电极棒 120安装并驱动所述电极棒 120转动,所述电机 10固定于 所述真空腔罩 100的另一侧,所述等离子枪 20、所述滑台 30和所述传动机构 40均 位于所述真空腔罩 100内,且所述等离子枪 20对准所述电极棒 120。具体地,结 合图 1~4所示,电极棒驱动装置 110的主轴带动电极棒 120高速旋转,等离子枪 20 发出等离子光束作用到电极棒 120的表面,使之熔化。熔化后的液滴高速旋转飞 出,经气体冷却后形成球形粉末落入真空腔罩 100下部收集起来。移动式等离子 枪装置用于调整等离子枪 20相对于电极棒 120中心的偏心位置,当电极棒 120比 较粗吋,仅需将等离子枪 20的轴心偏离电极棒 120的轴心一定距离,不必增大等 离子枪 20功率,即可达到全部熔化棒料功能。

[0046] 本发明实施例的等离子旋转电极制粉设备,由于使用有上述的移动式等离子枪 装置,那么可以通过调整等离子枪 20的光束中心与电极棒 120的中心的位置,使 得等离子枪 20的光束与电极棒 120呈偏心状态,那么当电极棒 120高速旋转吋, 即使等离子枪 20的光束斑的直径很小,依然能够将电极棒 120全部融化掉,进而 实现了小功率等离子枪 20匹配较粗的电极棒 120制备粉末的要求,在不提高等离 子枪 20的功率的情况下,即能够适应加工各种直径的电极棒 120,适用范围广。

[0047] 本实施例中,如图 4~5所示,所述电机 10的主轴与所述传动机构 40的连接处通 过动密封轴承 80与所述真空腔罩 100连接。具体地,动密封轴承 80可以确保减速 机 70的输出轴与齿轮 41连接吋位于真空腔罩 100处的密封性,进而能够确保真空 腔罩 100内抽真空的有效性。

[0048] 进一步地,如图 4所示,减速机 70可以通过一法兰盘 90固定在真空腔罩 100外, 如此可以确保减速机 70安装的稳定性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的 精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保 护范围之内。