一种水雾化法生产铜粉用高压喷水装置及方法
技术领域
本发明涉及铜粉生产领域,尤其涉及一种水雾化法生产铜粉用高压喷水装置及方法。
背景技术
雾化法是生产金属粉末的常用方法,其中水雾化法由于冷却效果好,在雾化法中最为常见,水雾化法是采用高压水冲击或剪切熔融的液体金属的方式使金属液体被冲散形成较小的液滴,同时在水的冷却作用下固化形成粉末状的颗粒。
专利号为CN104985187B公开了一种粉末制备的贵金属雾化装置,该金属雾化装置安装在一平台装配体上,所述雾化室内设置有:雾化系统装配体、与雾化系统装配体电连接的控制系统装配体;所述雾化系统装配体头部安装固定有金属雾化装置,在金属雾化装置的顶部斜面上安装有水雾化装置,金属雾化装置通过门扣式固定夹安装在雾化系统装配体的外壳体上;本发明的实施增强了雾化制粉生产热操作状态下的安全性,雾化过程工艺参数的可控性高,生产更稳定,也极大限度的提高了产品性能,生产更节能。本发明设备结构紧凑,造型美观,使用方便,便于维修,具有良好的通用性和互换性。
但是由于在水雾化生产铜粉的过程中,为得到粒径不同的铜粉,需要相应改变水的压力及高压水冲击角度,以得到相应粒径的铜粉,水压可仅通过改变泵水速度改变,但常见的改变水喷射角度的方法是更换喷水装置,更换费时费力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水雾化法生产铜粉用高压喷水装置及方法,以解决上述技术问题。
本发明为解决上述技术问题,采用以下技术方案来实现:一种水雾化法生产铜粉用高压喷水装置,包括喷水盘,所述喷水盘包括固定环,所述固定环中部设置有与其同轴相对转动的转盘,所述转盘内侧壁上设置有以转盘轴线为中心呈环形阵列的球槽,位于每个所述球槽上、下两侧设置有与球槽连通的弧型的限位槽,所述球槽内设置有切面空心球,所述切面空心球外端与喷水管连通,所述喷水管贯穿转盘内侧壁延伸到转盘内侧,所述切面空心球外侧上、下端分别固定连接有限位板,所述限位板位于限位槽内且与限位槽相对滑动,所述切面空心球通过传动机构与测压机构传动连接;
将喷水管与水盘竖直方向转动连接,使喷水管喷出的水线集中于转盘的轴线上,将喷水管通过传动机构与测压机构连接,利用水压驱动喷水管转动,达到改变喷射角度的目的,能够根据水压相应地调整水流喷射角度,改变铜粉粒径。
优选的,所述切面空心球靠近转盘内侧的一端设置有与球槽半剖面平行的切口,位于所述切口处设置有滤网,所述滤网与限位板内侧固定连接,所述滤网形状为凸圆形;
切口处设置凸圆形的滤网,避免循环水中的杂质进入切面空心球而导致喷水管堵塞。
优选的,所述限位板形状为圆弧形,所述限位槽由两个间距等于限位板厚度的槽板外侧固定连接组成;
切面空心球上、下两侧固定连接圆弧形限位板,限位板配合限位槽,使连接有喷水管的切面空心球仅能够在竖直方向上转动,保证在转动过程中,喷水管的轴线始终与转盘的轴线相交。
优选的,所述球槽形状为两个到球心距离相同的平行切面剖切空心球形成,位于所述球槽内设置有密封环,所述喷水管为轴线与切面空心球同轴的直线型圆管;
球槽设置为两端剖切的空心球状,使切面空心球能够相对于球槽在一定范围内任意角度转动,同时保证切面空心球的切口与转盘内部连通。
优选的,所述传动机构包括与切面空心球转动连接的连杆,所述连杆底端与活塞杆通过销钉转动连接;
连杆上、下两端分别与切面空心球、活塞杆转动连接,使活塞杆位移能够通过连杆带动切面空心球转动。
优选的,所述活塞杆底端固定连接有第一活塞盘,所述第一活塞盘于气筒内部滑动,所述活塞杆贯穿气筒内固定的第一限位盘并与第一限位盘相对滑动,所述气筒底端通过连接筒与转盘内部连通,位于所述连接筒与转盘连接处设置有第二限位盘,位于连接筒内设置有第二活塞盘;
气筒与连接筒连接形成封闭的气路,在气路内部两端设置第一活塞盘、第二活塞盘使第一活塞盘、第二活塞盘能够在受水压时相对传动,通过改变水压驱动切面空心球转动。
优选的,所述活塞杆位于第一活塞盘上方设置有若干沿活塞杆轴线方向设置的插孔,所述插孔下侧面为斜面,活塞杆若干所述插孔下侧面的倾斜角度由上到下递减,位于最上方的插孔内插接有滑块,所述滑块与气筒侧面连通的滑筒相对滑动,所述滑筒内部设置有压缩弹簧;
活塞杆上设置由上到下底侧斜面倾角递减的插孔,并在插孔一侧设置连接压缩弹簧的滑块,使活塞杆每移动一段距离均需要相应大小的力,进而使切面空心球每转动一定角度均需要相应的水压。
优选的,若干所述活塞杆通过圆环固定连接,所述圆环外侧转盘内侧贴合且同轴相对滑动;
呈环形阵列的活塞杆通过圆环固定,使各个活塞杆能够同步移动,避免切面空心球转动不同的角度导致高压水流无法集中于一点。
优选的,所述固定环竖截面为开口方向向内的U形,所述转盘竖截面为开口方向向外的U形,所述转盘外侧上、下两端面与固定环内侧上、下两端面贴合,所述转盘下方固定连接有与转盘内部连通的喷雾管,所述喷雾管端部设置有雾化喷头,所述喷雾管轴线与转盘切线平行;
转盘与固定环相对转动,并在转盘底侧设置端部连接雾化喷头的喷雾管,喷雾管所喷出的水雾落在冷却装置内,加快铜粉颗粒冷却速度,设置雾喷雾管与转盘切线平行,在喷雾的反向作用力下能够驱动转盘以转盘轴线为中心转动,使喷水管转动绕铜液环转剪切,增强横向剪切力,提高铜液的粉碎程度。
本发明的有益效果是:
1、在转盘内侧设置可转动的喷水管,喷水管通过传动机构与测压机构连接,利用水压驱动喷水管竖直方向上转动,且喷水管转动过程中其轴线始终与转盘轴线对相交,在生产不同粒径的铜粉时,能够较为方便地调节水流冲击角度;
2、将测压机构通过连杆与切面空心球连接,使切面空心球能够在水压改变时转动,在活塞杆上设置底面倾斜角度由上到下递减的插孔,并设置滑块与插孔插接,使每一段范围内的水压对应一定的水流喷射角度;
3、转盘与固定环转动连接,并在转盘底部设置喷雾管,能够加速颗粒冷却的同时,使转盘内侧壁连接的喷水管在喷射高压水的过程中能够环形转动,横向剪切铜液,提高铜液的粉碎程度,得到更为精细的铜粉。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明固定环的水平剖视图;
图3为本发明固定环的竖剖视图;
图4为本发明转盘的结构示意图;
图5为本发明转盘的局部外侧视图;
图6为本发明转盘的局部内侧视图;
图7为本发明转盘的局部视图;
图8为本发明切面空心球的半剖视图;
图9为本发明测压机构的剖视图;
图10为本发明活塞杆的半剖视图;
附图标记:1、喷水盘;2、固定环;21、注水口;3、转盘;31、球槽;32、限位槽;321、槽板;4、喷雾管;41、雾化喷头;42、通孔;5、喷水组件;51、切面空心球;511、销钉;52、喷水管;521、限位板;522、滤网;6、圆环;7、测压机构;71、气筒;711、活塞杆;7111、插孔;712、第一活塞盘;713、第一限位盘;72、连接筒;721、第二活塞盘;722、第二限位盘;8、传动机构;81、连杆;9、滑筒;91、压缩弹簧;92、滑杆。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例和附图,进一步阐述本发明,但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例,并非全部。基于实施方式中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例,都属于本发明的保护范围。
下面结合附图描述本发明的具体实施例。
实施例1
如图1-8所示,一种水雾化法生产铜粉用高压喷水装置,包括喷水盘1,喷水盘1包括固定环2,固定环2中部设置有与其同轴相对转动的转盘3,转盘3内侧壁上设置有以转盘3轴线为中心呈环形阵列的球槽31,位于每个球槽31上、下两侧设置有与球槽31连通的弧型的限位槽32,球槽31内设置有切面空心球51,切面空心球51外端与喷水管52连通,喷水管52贯穿转盘3内侧壁延伸到转盘3内侧,切面空心球51外侧上、下端分别固定连接有限位板521,限位板521位于限位槽32内且与限位槽32相对滑动,切面空心球51通过传动机构8与测压机构7传动连接。
在转盘3内侧壁上设置球槽31,并在转盘3内侧壁上设置限位槽32,使外侧固定连接有限位板521的切面空心球51能够在球槽31内竖直方向上转动,切面空心球51的开口一端与转盘3内侧连通,另一端连接喷水管52,使喷水管52的轴线与转盘3的轴线相交,使用时将喷水盘1中的固定盘与雾化筒中排铜液的端口同轴固定连接,固定环2的注水口21与水源连接,水流进入到固定环2与转盘3之间,在水压不断增加至一定值后,测压机构7检测水压,并通过传动机构8将水压检测产生压力通过传动机构8传递至切面空心球51,连接有喷水管52的切面空心球51在受到外力作用下上下转动,由于限位板521与槽板321之间的相互限制作用,使喷水管52仅在竖直方向上转动,转动过程中喷水管52的水流喷射路径始终与铜液排出端口的轴线对齐,当水压固定时,喷水管52的角度固定,能够使喷水管52中的水在一定的压力作用下以相应的喷射角度喷出作用于排出的铜液上,使铜液受到冲击形成粉末,可根据所生产粉末粒径的要求相应调整水压即可,相较于现有的调整方式较为简单,在采用水雾化法生产铜粉时水压一般在3MPA-30MPA之间根据需要选择。
实施例2
如图1-8所示,一种水雾化法生产铜粉用高压喷水装置,包括喷水盘1,喷水盘1包括固定环2,固定环2中部设置有与其同轴相对转动的转盘3,转盘3内侧壁上设置有以转盘3轴线为中心呈环形阵列的球槽31,位于每个球槽31上、下两侧设置有与球槽31连通的弧型的限位槽32,球槽31内设置有切面空心球51,切面空心球51外端与喷水管52连通,喷水管52贯穿转盘3内侧壁延伸到转盘3内侧,切面空心球51外侧上、下端分别固定连接有限位板521,限位板521位于限位槽32内且与限位槽32相对滑动,切面空心球51通过传动机构8与测压机构7传动连接,切面空心球51靠近转盘3内侧的一端设置有与球槽31半剖面平行的切口,位于切口处设置有滤网522,滤网522与限位板521内侧固定连接,滤网522形状为凸圆形,限位板521形状为圆弧形,限位槽32由两个间距等于限位板521厚度的槽板321外侧固定连接组成,球槽31形状为两个到球心距离相同的平行切面剖切空心球形成,位于球槽31内设置有密封环,喷水管52为轴线与切面空心球51同轴的直线型圆管。
在切面空心球51转动过程中,由于切面空心球51位于球槽31内,切面空心球51另一端连接延伸至球槽31外的喷水管52,当切面空心球51转动至喷水管52外侧与球槽31的端口边缘抵触时,切面空心球51转动到极限位置,在此范围内,切面空心球51的端口始终与球槽31的端口连通;水雾化法生产铜粉时为节约水资源一般使用循环水,即使用后的水经回收冷却后再利用,而喷水管52的口径在0.8-3mm之间,切面空心球51的端口处连接滤网522,避免循环水中的废渣进入到喷水管52中导致喷水管52堵塞,滤网522与限位板521内侧连接,增强滤网522强度,避免滤网522在高压水压力下变形,球槽31内密封环的设置可参考现有球阀中密封环的设置方式,直线形的圆管作为喷水管52能够使水流沿直线喷出,降低水头损失。
实施例3
如图1-10所示,一种水雾化法生产铜粉用高压喷水装置,包括喷水盘1,喷水盘1包括固定环2,固定环2中部设置有与其同轴相对转动的转盘3,转盘3内侧壁上设置有以转盘3轴线为中心呈环形阵列的球槽31,位于每个球槽31上、下两侧设置有与球槽31连通的弧型的限位槽32,球槽31内设置有切面空心球51,切面空心球51外端与喷水管52连通,喷水管52贯穿转盘3内侧壁延伸到转盘3内侧,切面空心球51外侧上、下端分别固定连接有限位板521,限位板521位于限位槽32内且与限位槽32相对滑动,切面空心球51通过传动机构8与测压机构7传动连接,传动机构8包括与切面空心球51转动连接的连杆81,连杆81底端与活塞杆711通过销钉511转动连接,活塞杆711底端固定连接有第一活塞盘712,第一活塞盘712于气筒71内部滑动,活塞杆711贯穿气筒71内固定的第一限位盘713并与第一限位盘713相对滑动,气筒71底端通过连接筒72与转盘3内部连通,位于连接筒72与转盘3连接处设置有第二限位盘722,位于连接筒72内设置有第二活塞盘721,活塞杆711位于第一活塞盘712上方设置有若干沿活塞杆711轴线方向设置的插孔7111,插孔7111下侧面为斜面,活塞杆711若干插孔7111下侧面的倾斜角度由上到下递减,位于最上方的插孔7111内插接有滑块,滑块与气筒71侧面连通的滑筒9相对滑动,滑筒9内部设置有压缩弹簧91,若干活塞杆711通过圆环6固定连接,圆环6外侧转盘3内侧贴合且同轴相对滑动。
由连杆81作为传动机构8通过销钉511分别转动连接喷水管52和活塞杆711,连接筒72通过通孔42与转盘3内部连通,转盘3内部水压升高时,连接筒72内的第二活塞盘721受水压作用移动,连接筒72与气筒71密封连通,气筒71内的第一活塞盘712与第二活塞盘721之间的空间被压缩,压力升高,使第一活塞盘712相对于气筒71向上移动,与第一活塞盘712固定连接的第一活塞杆711向上移动第一活塞杆711驱动连杆81向上移动,从而使活塞杆711顶端转动连接的连杆81向上移动,同时与连杆81转动连接的喷水管52连同切面空心球51转动,改变喷水管52的喷水角度;在活塞杆711上设置呈线性阵列的插孔7111,且插孔7111的底面为斜面,插孔7111底侧的斜面倾角由上到下递减,并在插孔7111内插接连接有压缩弹簧91的滑杆92,当活塞杆711上升时,插孔7111的斜面对滑杆92产生压力,使滑杆92压缩滑筒9内的弹簧并使滑杆92相对于活塞杆711水平方向上移动,而使滑杆92水平方向上移动的力是插孔7111斜面对滑杆92作用力水平方向上的分离,当插孔7111的斜面越来越小时,水平方向上的分力越来越小,因此所需要的水压越来越大,能够在一定的水压范围内,当水压不足以使压缩弹簧91被压缩至滑杆92与插孔7111分离时,活塞杆711位置不变,保证喷水管52的角度不发生改变,滑杆92上侧端部设置为斜面,便于在转盘3内负压时使活塞杆711复位以使喷水管52角度回复到初始状态;呈环形阵列的活塞杆711与圆环6固定连接,避免活塞杆711移动量不一致导致喷水管52的喷射点无法集中。
实施例4
如图1-10所示,一种水雾化法生产铜粉用高压喷水装置,包括喷水盘1,喷水盘1包括固定环2,固定环2中部设置有与其同轴相对转动的转盘3,转盘3内侧壁上设置有以转盘3轴线为中心呈环形阵列的球槽31,位于每个球槽31上、下两侧设置有与球槽31连通的弧型的限位槽32,球槽31内设置有切面空心球51,切面空心球51外端与喷水管52连通,喷水管52贯穿转盘3内侧壁延伸到转盘3内侧,切面空心球51外侧上、下端分别固定连接有限位板521,限位板521位于限位槽32内且与限位槽32相对滑动,切面空心球51通过传动机构8与测压机构7传动连接,固定环2竖截面为开口方向向内的U形,转盘3竖截面为开口方向向外的U形,转盘3外侧上、下两端面与固定环2内侧上、下两端面贴合,转盘3下方固定连接有与转盘3内部连通的喷雾管4,喷雾管4端部设置有雾化喷头41,喷雾管4轴线与转盘3切线平行。
将转盘3设置为与固定环2转动连接的方式,当转盘3内部水压达到一定值时,转盘3内部的水由喷水管52喷出同时,与转盘3内部连通的喷雾管4及喷雾管4端部连接的雾化喷头41向雾化设备中喷水雾,降低雾化设备内部温度、加速铜粉冷却,同时雾化喷头41喷出水雾时对雾化喷头41产生反向作用力,且喷雾管4与转盘3的切线平行,使与转盘3固定连接的雾化喷头41以固定环2轴线为中心转动进而使喷水管52在对铜液喷水的同时转动,增强横向剪切力。
工作原理:本发明在喷水时,需要将喷水盘1与雾化设备中铜液的排液端口同轴固定连接,并将注水口21与水源连通,箱转盘3与固定环2形成的腔体内注入高压水,测压机构7检测水压并将压力传递至传动机构8,传动机构8与喷水组件5中喷水管52连通,且喷水管52能够相对于转盘3转动,达到通过改变水压从而改变喷水角度的目的,可采用同一设备生产不同粒径的铜粉,调整方便。
在本发明中,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。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。