CN113333916A - 一种旋转超声振动气体载流送粉器及电弧增材*** - Google Patents
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Abstract
本发明属于金属材料领域，具体涉及一种旋转超声振动气体载流送粉器及电弧增材***。包括粉筒和设置在粉筒的下方的转送室；粉筒内设置可旋转的超声振动搅拌棒，通过超声振动并搅拌使粉筒内的粉料通过粉筒底端的粉筒通孔均匀的落入转送室内；转送室内设有圆周面上均布有多个孔槽的轮毂和转送室通孔，转送室通孔上部与气瓶连接，粉筒内的粉料落入转送室后，轮毂转动，从而带动轮毂孔槽内的粉料进入转送室通孔内，轮毂转送的粉末从通孔底部通过气体均匀稳定地输送到熔敷金属中。本发明通过可旋转的超声波振动棒可以解决粉末流动性差无法从粉筒中落下的问题，增加了送粉器在不同流动性粉末的适用性。
Description
技术领域
本发明属于金属材料领域，具体涉及一种旋转超声振动气体载流送粉器及电弧增材***。
背景技术
目前，工业对于金属材料的性能要求逐渐提高，如何方便快捷的调整合金成分进行材料加工提高零件的性能成为研究的热点，通过气体载流送粉的方式将合金粉末吹送到熔池中与焊丝进行高温冶炼可以有效改善固定成分的焊丝性能难提升的问题，但是不同合金粉末的制作方式及粒径大小有很大的不同，送粉器在送粉过程中很容易遇到粉末流动性差从而堵塞落粉孔无法顺利转送，如专利CN2788954Y公开一种焊接负压送粉设备，包括一粉筒、一紧接于粉筒下方的转送室、一设于转送室内的轮毂。粉筒通过气管与转送室贯通；转送室内横设一由电机驱动的转轴，该转送室底部也有一下泄孔；轮毂可拆装与转送室的转轴上，轮毂圆周还设有若干孔槽。通过粉筒内保持负压，可使粉料从粉筒中落下，在通过轮毂的转动输送粉料。这种负压送粉器虽然可以通过转速和槽口的大小数量解决送粉量控制的问题，但由于轮毂与粉筒的通孔及落粉孔直接相连，若送粉量太大，很能造成送粉管道的堵塞，而且对于粘度比较高，易于聚块堆积，流动性较差的非球化粉，很难让粉料下落到转送室内部，使得轮毂输送粉料时粉量很难把控。
随着机器人焊接自动化和3D打印技术的发展，通过增材制造的方式生产复杂结构的金属零件越来越成为科研的重点，典型的电弧增材就是利用自动化的焊接机器人和数字化的送丝***，通过合理控制热输入和送丝量使机器人按照设定好的加工路径将焊丝熔化成液态的熔敷金属，一层一层的堆积直到零件加工完成，但是焊丝中合金成分是固定的，如果想提高零件的性能，只能通过用不同成分的焊丝进行增材制造，使得零件加工耗费时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种旋转超声振动气体载流送粉器及电弧增材***。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种旋转超声振动气体载流送粉器，包括粉筒和设置在粉筒的下方的转送室；
所述粉筒内设置可旋转的超声振动搅拌棒，通过超声振动并搅拌使粉筒内的粉料通过粉筒底端的粉筒通孔均匀的落入转送室内；
所述转送室内设有圆周面上均布有多个孔槽的轮毂和转送室通孔，转送室通孔上部与气瓶连接，粉筒内的粉料落入转送室后，轮毂转动，从而带动轮毂孔槽内的粉料进入转送室通孔内，轮毂转送的粉末从通孔底部通过气体均匀稳定地输送到熔敷金属中。
进一步的，所述粉筒上部设有粉筒顶盖，所述粉筒下部呈漏斗状，漏斗状的底部设有粉筒通孔。
进一步的，可旋转的超声振动搅拌棒上设置搅拌轴，所述搅拌轴与振动搅拌棒轴线垂直设置，且搅拌轴设在振动搅拌棒的下部。
进一步的，还包括固定装置，换能器和变幅器；固定装置与电机连接，换能器与变幅器套装在振动搅拌棒上。
进一步的，所述转送室上还设有阶梯枢孔，枢孔内部装设有轴承，转轴穿过轴承一端与转送室内的轮毂连接，另一端伸出转送室与电机连接。
进一步的，转送室底部中心位置有一泄粉孔，排放转送室腔体内部多余的粉末。
进一步的，所述轮毂可拆装的紧固于转送室的转轴上，轮毂的圆周面上的槽孔的数量和大小均可根据粉料的类型和需要的送粉量确定。
进一步的，通过调节气流量的值、电机的转速或更换带有不同槽孔的轮毂来获得不同的送粉速度。
一种电弧增材***，包括焊枪，送丝***和上述的送粉器。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：
(1)本发明在上顶盖中心位置安装有一个可旋转的超声振动棒，该振动棒顶部与电机相连，该振动棒的下端有圆柱形的搅拌轴，通过电机带动振动棒旋转搅拌粉末，通过换能器和变幅器让超声振动装置产生振动使团成一堆的粉末分散，旋转和振动使得粉末能够连续的从落粉孔中进入到转送室的腔体中。
(2)本发明通过设置转送室，粉末连续均匀地落到转送室中并不断填满腔体，通过外部电机的转动使腔体内部轮毂发生转动，轮毂圆周中心位置的孔槽装满粉末，通过轮毂转动把粉末运送到通孔中间位置的圆槽面，粉末由于重力作用从轮毂孔槽落到通孔通道内，通孔顶部进气口的气体沿着与通孔的底部相连的送粉管将粉末吹送到熔池中，该腔体中轮毂转速由外部电机控制，轮毂圆周中心的孔槽大小和数量可定制加工，有效解决了送粉装置送粉量控制的难题。
(3)电弧增材过程中单一丝材的成分是确定的，使得增材件的性能无法获得比较大的改变，想要更换丝材进行加工又需要耗费大量的时间去研究丝材的成分配比进行丝材的生产，而丝粉复合同时增材制造的模式可以方便快捷的改变粉筒中的合金种类，通过不同类型的粉末和不同丝粉的比例研究不同成分的合金增材件的性能，使增材制造高性能零件的生产周期大幅度缩短，而可旋转的超声振动搅拌棒对粉筒中粉末的搅拌振动，能够保证粉末均匀连续的填充转送室腔体，有效解决了流动性差的粉末无法从粉筒中下落的问题，通过调节电机的转速或轮毂的大小和数量可以精确控制送入熔池中合金粉末的数量，增加了该送粉器在不同类型粉末的的适用性。
附图说明
图1为本发明的气体载流送粉器剖开主视图。
图2为本发明的气体载流送粉器剖开侧视图。
图3为本发明的气体载流送粉器三维示意图。
附图标记说明：
1-固定装置，2-换能器，3-变幅器，4-粉筒顶盖，5-粉筒，6-超声振动棒，7-搅拌轴，8-底部漏斗，9-粉筒通孔，10-转送室，11-轮毂，12-轴承，13-转轴，14-转送室通孔，15-泄粉孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图1及图2所示，本发明提供一种电弧增材旋转超声振动气体载流送粉器，其包括粉筒5、可旋转的超声振动棒6、紧接于粉筒下方的转送室10、设于转送室内的轮毂11。
其中，超声振动棒安装于粉筒顶盖4中心位置，振动棒6包括固定装置1、换能器2、变幅器3，在振动棒6下方还有圆柱状的搅拌轴7，振动棒6顶部固定装置1与电机相连，换能器2与变幅器3套装在振动棒6上，换能器2与外接电源和变幅器3通过导线连接；在粉筒5的底部设有通孔9与转送室10贯通，在本发明中，通孔9上方筒壁呈漏斗状，从而使粉料均匀的落下。
该转送室10的侧壁有阶梯枢孔，枢孔内部装有轴承12，转轴13穿过轴承12，一端与转送室内的轮毂11连接，另一端伸出转送室10与电机相连。该转送室10侧壁的顶部和底部有一贯通的通孔14，通孔14顶部通过气管与气瓶相连，通孔底部为落粉孔，轮毂11转送的粉末从通孔14底部通过气体均匀稳定地输送到熔敷金属中；转送室10底部中心位置有泄粉孔15，排放转送室腔体内部多余的粉末。
该轮毂11是可拆装的紧固于转送室的转轴上，轮毂11的圆周面上开设有若干个孔槽，轮毂的圆周面在筒壁通孔的一侧边，轮毂11的圆周面另一侧边是通孔14的圆槽面。该轮毂11的圆周面上的槽孔的数量和大小等均可根据粉料的类型和需要的送粉量而设计，在使用中可根据需要自主更换。
在使用时，与振动棒6相连的电机需要不断旋转带动搅拌轴7搅拌粉筒内部的粉末，超声振动棒6需要不断的产生振动波，使粉筒内部的粉料分散成小颗粒，使粉末在重力作用下通过通孔9下落到转送室10内，不断填充转送室内腔体的粉末数量，保证轮毂11能够传送足够数量的粉料。在实际使用中，可以通过调节气流量的值、电机的转速或更换带有不同槽孔的轮毂来获得不同的送粉速度。
Claims (9)
1.一种旋转超声振动气体载流送粉器，其特征在于，包括粉筒和设置在粉筒的下方的转送室；
所述粉筒内设置可旋转的超声振动搅拌棒，通过超声振动并搅拌使粉筒内的粉料通过粉筒底端的粉筒通孔均匀的落入转送室内；
所述转送室内设有圆周面上均布有多个孔槽的轮毂和转送室通孔，转送室通孔上部与气瓶连接，粉筒内的粉料落入转送室后，轮毂转动，从而带动轮毂孔槽内的粉料进入转送室通孔内，轮毂转送的粉末从通孔底部通过气体均匀稳定地输送到熔敷金属中。
2.根据权利要求1所述的送粉器，其特征在于，所述粉筒上部设有粉筒顶盖，所述粉筒下部呈漏斗状，漏斗状的底部设有粉筒通孔。
3.根据权利要求2所述的送粉器，其特征在于，可旋转的超声振动搅拌棒上设置搅拌轴，所述搅拌轴与振动搅拌棒轴线垂直设置，且搅拌轴设在振动搅拌棒的下部。
4.根据权利要求3所述的送粉器，其特征在于，还包括固定装置，换能器和变幅器；固定装置与电机连接，换能器与变幅器套装在振动搅拌棒上。
5.根据权利要求4所述的送粉器，其特征在于，所述转送室上还设有阶梯枢孔，枢孔内部装设有轴承，转轴穿过轴承一端与转送室内的轮毂连接，另一端伸出转送室与电机连接。
6.根据权利要求5所述的送粉器，其特征在于，转送室底部中心位置有一泄粉孔，排放转送室腔体内部多余的粉末。
7.根据权利要求6所述的送粉器，其特征在于，所述轮毂可拆装的紧固于转送室的转轴上，轮毂的圆周面上的槽孔的数量和大小均可根据粉料的类型和需要的送粉量确定。
8.根据权利要求7所述的送粉器，其特征在于，通过调节气流量的值、电机的转速或更换带有不同槽孔的轮毂来获得不同的送粉速度。
9.一种电弧增材***，其特征在于，包括焊枪，送丝***和权利要求1-8任一项所述的送粉器。
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