[发明专利]一种双级串列式混粉器

说明书

本发明涉及一种面向功能梯度零件增材制造的快速混粉器，尤其涉及一种双级串列式混粉器，包括机架、一级混粉器、二级混粉器、一级搅拌风扇、二级搅拌风扇和搅拌风扇传动装置，一级混粉器内安装有一对相对布置的一级搅拌风扇、二级混粉器内安装有一对相对布置的二级搅拌风扇，一级搅拌风扇和二级搅拌风扇布置方向相互垂直，本发明工作性能稳定、故障率低、维修便当。以风扇作为混粉执行机构，结构简单，不需要与材料直接接触，所需要的功率低。可以根据加工要求改变其混粉粉末的组成比例，由于两个混粉器均具有同轴反转结构，同轴反转结构会使气流场更加复杂，提高混粉均匀度和混粉速度。

技术领域

本发明涉及一种面向功能梯度零件增材制造的快速混粉器，尤其涉及一种双级串列式混粉器，该快速混粉器是面对功能梯度增材制造领域所研发的一种双级串列式混粉装置，能够大幅提高混粉效率和混粉质量。

背景技术

功能梯度零件是一种是指构成材料的要素(组成、结构)沿某一方向由一侧向另一侧呈连续梯度变化，从而使材料的性质和功能也呈梯度变化的一种新型材料。目前，运用激光熔覆技术增材制造金属功能梯度零件是一种新型加工方法，具有成形工艺灵活、生产柔性高、节省开发费用、缩短新产品的开发周期等优点。但该加工方法对异质金属粉末的混合效率要求较高，在保证设计混粉均匀度的前提下，需要一种能够连续、实时混合多种物化属性粉末的快速混粉器，实现零件内部材料属性的梯度变化。因此，快速混粉器的设计是未来功能梯度材料加工的一个重要研究方向。

目前，现有的异质粉末混合方法主要包括机械结构混粉和气流/气流场混粉。其中，具有代表性的研究包括：中国发明专利106048600A中的混粉装置，是一个球形的有三个接口的储粉装置，两路粉末进入后依靠管径变化导致的气体流速变化，使粉末的雾化效果减弱，粘附作用增强进行粉末的混合；中国发明专利102328091A中，将粉末送入混流管中，通过高压气流进行混合；中国发明专利105483699A中的混粉装置，粉末在载气输送下进入混粉器，依靠螺旋混粉器中的叶片搅拌进行粉末混合；中国发明专利105965013A是通过搅拌杆这种机械结构将进入的粉末进行打散和混合；中国实用新型专利CN204522870U所描述的回转式混粉器，依靠混料桶的转动进行混粉；中国发明专利105665719A中的混粉装置，依靠螺旋混粉器中的机械结构进行混粉。

现有混粉器难以保证在满足混粉均匀度的前提下进行实时、快速的混粉。预置式混粉器已不能满足复杂功能梯度材料的成形效率。而功能梯度零件的成形质量主要取决于混粉均匀度及混粉速度。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种双级串列式混粉器，在满足混粉均匀度的前提下，能显著提高异质金属粉末的混合效率。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明提供一种双级串列式混粉器，包括机架、一级混粉器、二级混粉器、一级搅拌风扇、二级搅拌风扇和搅拌风扇传动装置，一级混粉器和二级混粉器安装在机架上，一级混粉器由一级混粉器上壳和一级混粉器上壳下壳相互扣合并固定组成，二级混粉器由二级混粉器上壳和二级混粉器上壳下壳相互扣合并固定组成，一级混粉器内安装有一对相对布置的一级搅拌风扇、所述二级混粉器内安装有一对相对布置的二级搅拌风扇，一级搅拌风扇和二级搅拌风扇布置方向相互垂直，一级混粉器上端设置有一级混粉器进料口、下端设有一级混粉器出料口，所述二级混粉器上端设置有二级混粉器进料口、下端设有二级混粉器出料口，所述一级混粉器出料口和二级混粉器进料口通过管道连接。

进一步地，搅拌风扇传动装置包括布置在二级混粉器内的第一锥齿轮轴、第二锥齿轮轴、第三锥齿轮轴、第四锥齿轮轴和布置在一级混粉器内的第五锥齿轮轴、第六锥齿轮轴、第一锥齿轮，第一锥齿轮轴、第二锥齿轮轴、第三锥齿轮轴和第四锥齿轮轴顺序啮合、第一锥齿轮轴和第四锥齿轮轴啮合，一对二级搅拌风扇分别套接在第三锥齿轮轴和第四锥齿轮轴上，第五锥齿轮轴、第一锥齿轮和第六锥齿轮轴顺序啮合，一对一级搅拌风扇分别套接在第五锥齿轮轴和第六锥齿轮轴上。