[实用新型]一种旋转振动耦合搅拌装置

说明书

本实用新型公开了一种旋转振动耦合搅拌装置，在支架的上部设置有旋转搅拌振动装置，支架的下部设置有旋转振动装置，在旋转搅拌振动装置和旋转振动装置之间设置有料桶，旋转搅拌振动装置的搅拌棒设置在料桶内，能够对料桶内的半固态坯料进行旋转搅拌和振动处理，旋转振动装置能够驱动料桶进行旋转和振动处理，料桶的出料口处设置有冷却系统，料桶侧上方的支架上设置有熔炼炉，熔炼炉通过管道与料桶连接。本实用新型将旋转搅拌法与机械振动法相结合，同时对料桶也进行旋转振动设计，与上搅拌部分有机结合起来，使得搅拌更加充分更加彻底。

技术领域

本实用新型属于金属半固态加工成型技术领域，具体涉及一种旋转振动耦合搅拌装置。

背景技术

半固态金属铸造工艺技术经历了20余年的研究与发展。由于半固态金属金相组织呈现球形或者近球形，导致本身优异的力学性能，因此应用于各个制造业领域，近年来越来越受到重视。金属半固态加工利用金属从固态向液态、或从液态问固念转变过程中的半固态温度区间实现金属的成形加工。金属半固态加工与常规的金属成形工艺相比，具有许多优点而且应用范围广泛，凡具有固液两相区的合金均可实现半固态加工。

目前，应用半固态工艺进行大规模工业生产较为成功的是汽车铸铝零部件，但实际生产成本明显高于传统液态金属铸造，大约为1.5倍。其主要原因是由于半固态成形过程的复杂性(增加了坯料制备和二次加热)和为了严格控制工艺参数而带来的设备成本。针对这种较大的初期投资，半固态技术在工业化生产上必须可生产高质量产品和实现大批量生产规模，以及具有较低的材料消耗和较高的生产效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种旋转振动耦合搅拌装置,结构简单，设计合理，提高了制备金属及合金的半固态坯料的效率和质量，节约了制备时间。

本实用新型采用以下技术方案：

一种旋转振动耦合搅拌装置，包括支架，支架的上部设置有旋转搅拌振动装置，支架的下部设置有旋转振动装置，在旋转搅拌振动装置和旋转振动装置之间设置有料桶，旋转搅拌振动装置的搅拌棒设置在料桶内，能够对料桶内的半固态坯料进行旋转搅拌和振动处理，旋转振动装置能够驱动料桶进行旋转和振动处理，料桶的出料口处设置有冷却系统，料桶侧上方的支架上设置有熔炼炉，熔炼炉通过管道与料桶连接。

具体的，旋转搅拌振动装置包括工艺外壳，工艺外壳的下端连接有用于安装搅拌棒的连接盘，连接盘上设置有滑槽和滑轨，滑槽和滑轨相互垂直设置，连接盘的下方沿正方形设置有四条齿条，每个齿条与搅拌棒连接，四条齿条通过连接盘下方设置的中心齿轮啮合连接，中心齿轮通过齿条驱动搅拌棒在料桶中进行往复运动。

进一步的，工艺外壳内设置有端面圆柱凸轮，端面圆柱凸轮与第一动力系统的从动轴连接，从动轴的下端经曲柄与连接盘上设置的滑槽连接，滑槽的一端与滑轨连接，滑轨与下方的一条齿条连接用于带动中心齿轮作正反转运动，中心齿轮带动另外三条齿条作来回往复运动。

更进一步的，端面圆柱凸轮分别连接圆柱凸轮滚子、凸轮顶杆和弹簧，从动轴的转速大于旋转搅拌振动装置整体的旋转速度，凸轮顶杆在弹簧和端面圆柱凸轮的共同作用下能够在竖直方向来回运动产生振动。

进一步的，旋转搅拌振动装置连接第一动力系统，第一动力系统包括第一永磁交流伺服电机和相互平行设置的动力轴和从动轴，第一永磁交流伺服电机经第一主动锥齿轮与动力轴上的第一从动锥齿轮啮合连接，第一从动锥齿轮下方的动力轴上依次设置有、主动轴第一齿轮和主动轴第二齿轮，主动轴第一齿轮和主动轴第二齿轮分别与从动轴上设置的从动轴第一齿轮和从动轴第二齿轮啮合连接，主动轴第二齿轮和从动轴第二齿轮固定设置在搅拌振动装置的工艺外壳上，从动轴第二齿轮与从动轴之间设置有滚珠轴承。

具体的，料桶包括坩埚，坩埚外部设置有保温层，保温层内设置有冷却水管路和加热线圈，料桶下方设置有出料管路，出料管路两侧的料桶上设置有用于连旋转振动装置的连杆连接处。