[发明专利]一种高效低成本的气雾化装置及其方法

权利要求书

1.一种高效低成本的气雾化装置，其特征在于：包含气雾化装置本体、原料预装仓和料头冷却仓，原料预装仓固定设置在气雾化装置本体的上端，原料预装仓下侧开有一个通孔并且通孔与气雾化装置本体的原料棒进料口相互匹配，料头冷却仓固定在原料预装仓的一侧并且料头冷却仓与原料预装仓之间通过第一插板阀分隔，原料预装仓上设置有第一抽真空管道、第一通氩气管道和第一破空管道，料头冷却仓上设置有第二抽真空管道、第二通氩气管道和第二破空管道，原料预装仓内设置有原料棒上料装置、机械手和原料棒进给装置，料头冷却仓内设置有料头冷却装置；

所述原料预装仓下侧的通孔与气雾化装置本体的原料棒进料口之间设置有第二插板阀；

所述第一抽真空管道的一端固定在原料预装仓侧壁上并且与原料预装仓内腔连通，第一抽真空管道的另一端与第一真空泵连接，第一抽真空管道上设置有第一抽真空管道阀，第一通氩气管道的一端固定在原料预装仓侧壁上并且与原料预装仓内腔连通，第一通氩气管道上设置有第一通氩气管道阀，第一破空管道的一端固定在原料预装仓侧壁上并且与原料预装仓内腔连通，第一破空管道上设置有第一破空管道阀；

所述第二抽真空管道的一端固定在料头冷却仓侧壁上并且与料头冷却仓内腔连通，第二抽真空管道的另一端与第二真空泵连接，第二抽真空管道上设置有第二抽真空管道阀，第二通氩气管道的一端固定在料头冷却仓侧壁上并且与料头冷却仓内腔连通，第二通氩气管道上设置有第二通氩气管道阀，第二破空管道的一端固定在料头冷却仓侧壁上并且与料头冷却仓内腔连通，第二破空管道上设置有第二破空管道阀；

原料棒组包含原料棒、棒料悬挂螺栓和料头，原料棒的上端开有螺纹孔，原料棒的下端为与上端螺纹孔匹配的螺杆结构，料头为原料棒气雾化后的残余料头，料头上端螺纹孔套设在原料棒下端螺杆上与原料棒下端螺纹连接，棒料悬挂螺栓下端插入设置在原料棒的上端螺纹孔内与原料棒上端螺纹连接，棒料悬挂螺栓的上端设置有工字型的环形凹槽；

所述料头冷却装置包含气缸、料头回收架和冷却管，料头回收架的一端开有与棒料悬挂螺栓上端环形凹槽匹配的卡槽，料头回收架的另一端与气缸连接由气缸驱动沿水平方向来回移动，冷却管为环状管道和支管，支管一端与环状管道侧边固定并且连通，环状管道下端设置有若干个氩气喷口，支管另一端固定在料头冷却仓内壁上并且与第二通氩气管道的一端连通；

所述氩气喷口的数量为4个并且氩气喷口的末端与料头之间间距为30mm，氩气喷出的压力为0.5MPa，流量为0.4m³/min。

2.按照权利要求1所述的一种高效低成本的气雾化装置，其特征在于：所述原料棒上料装置包含第一齿轮、第二齿轮、旋转电机、传输带，第一齿轮固定在旋转电机的输出轴上由旋转电机驱动旋转，旋转电机固定在原料预装仓内，第二齿轮转动设置在原料预装仓内，传输带的内侧面上设置有与第一齿轮和第二齿轮匹配的锯齿，传输带设置在第一齿轮和第二齿轮上，传输带的外侧面上设置有多个与棒料悬挂螺栓上端环形凹槽匹配的卡槽，多个卡槽在传输带上等间距分布。

3.按照权利要求1所述的一种高效低成本的气雾化装置，其特征在于：所述原料棒进给装置包含棒料卡盘和电动推杆，棒料卡盘上开有与棒料悬挂螺栓上端环形凹槽匹配的卡槽，棒料卡盘固定在电动推杆下端由电动推杆驱动沿竖直方向升降，电动推杆沿竖直方向设置并且固定在原料预装仓的上侧。

4.按照权利要求1-3任一项所述的一种高效低成本的气雾化装置的气雾化方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：对原料棒进行机加工，上端加工为内螺纹，下端加工为相同规格的外螺纹，将棒料悬挂螺栓拧入原料棒上端内螺纹，原料棒的外螺纹拧入料头，组装为原料棒组；

步骤二：依次将多根装配完毕的原料棒组放入原料预装仓内的原料棒上料装置的传输带上，使棒料悬挂螺栓的环形凹槽与传输带的卡槽接触，打开原料预装仓和料头冷却仓之间的第一插板阀，对两仓室抽真空，真空度达到1Pa后，充入氩气至气压为101kPa；

步骤三：关闭第一插板阀，使用机械手将原料棒组移动至棒料卡盘上，并保证垂直度，开启电动推杆使原料棒组边旋转边往下移动，移动速度为45mm/min，配合高频电及高压氩气进行熔炼雾化工序，熔炼功率为35Kw，雾化压力为4.2MPa，同时启动旋转电机将下一根原料棒组移动至机械手位置；

步骤四：熔炼雾化完成后，打开第一插板阀，气缸驱动料头回收架至原料预装仓，机械手将料头从棒料卡盘移动至料头回收架，气缸收缩，料头移动至冷却管处，关闭第一插板阀，料头冷却仓开始抽真空，开启通第二通氩气管道对料头进行冷却，同时，原料预装仓进行下一根原料棒组的熔炼雾化工序。