連續(xù)絲電爆制備納米金屬粉裝置制造方法
【專利摘要】連續(xù)絲電爆制備納米金屬粉裝置，電爆室（24）上設(shè)有進(jìn)氣閥（14），出氣閥（15），電爆裝置安裝在電爆室（24）內(nèi)，電動(dòng)馬達(dá)（25）帶動(dòng)輪盤（11）轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬絲（17）被壓抬桿機(jī)構(gòu)固定在輪盤（11）上，金屬絲（17）由送絲機(jī)構(gòu)連續(xù)送給，儲(chǔ)能電容的兩極與高壓發(fā)生器相連，壓桿板（21）和抬桿板（9）安裝在支撐板（23）上，壓桿（12）通過壓桿旋轉(zhuǎn)軸（26）與輪盤（11）相連，壓桿（12）能繞壓桿旋轉(zhuǎn)軸（26）旋轉(zhuǎn)，絲盤（1）、緩沖彈簧片（4）、導(dǎo)絲輪（6）都安裝在支撐板（23）上，導(dǎo)絲輪（6）上設(shè)有V型槽，使金屬絲（17）在送給過程中能夠進(jìn)入輪盤（11）上的底部為弧形的V型缺口（29）內(nèi)。
【專利說明】連續(xù)絲電爆制備納米金屬粉裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及納米粉制備設(shè)備，特別提供了 一種連續(xù)絲電爆制備納米金屬粉裝置。【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，制備納米粉的方法很多，絲電爆法為其中一種。絲電爆是在一定的介質(zhì)或者真空中，對絲導(dǎo)體施加高電壓瞬間產(chǎn)生強(qiáng)大的脈沖電流，使絲導(dǎo)體短時(shí)間內(nèi)熔化、氣化、膨脹，發(fā)生爆炸。其爆炸產(chǎn)物在爆炸沖擊波的作用下高速向四周濺射，自由冷卻后形成納米粉末。電爆法制備納米粉具有能量利用率高，工藝參數(shù)可調(diào)，粉末粒度可控，不污染環(huán)境，適用材料廣等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]目前大部分絲電爆設(shè)備都是先將絲導(dǎo)體與電極可靠接觸，然后接通高壓開關(guān)向電極施加高電壓實(shí)現(xiàn)電爆。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，這種方法存在燒蝕電極的現(xiàn)象，并且金屬絲與電極接觸的部分不能夠完全爆炸而殘留在電極上形成“積瘤”，影響后續(xù)金屬絲的順利進(jìn)給和充分接觸。為解決這些問題，發(fā)明專利201110054792.7公開了一種利用氣體放電導(dǎo)入電流的金屬絲電爆裝置:其電爆的金屬絲與電極不接觸，大電流通過金屬絲端頭與電極之間的氣體放電導(dǎo)入，可以明顯減輕對電極的燒蝕，并且不會(huì)產(chǎn)生“積瘤”。但是實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，金屬絲在靠重力下落的過程中，受到爆炸室內(nèi)循環(huán)氣體介質(zhì)流動(dòng)的干擾，金屬絲不能穩(wěn)定可靠地送入到兩電極之間，從而不能順利發(fā)生爆炸，阻礙了金屬絲電爆過程連續(xù)進(jìn)行，并且電爆所用金屬絲事先必須經(jīng)過校直處理后放入薄壁管中，增加了工作量，降低了生產(chǎn)效率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)絲電爆制備納米金屬粉裝置。
[0005]本發(fā)明是連續(xù)絲電爆制備納米金屬粉裝置，包括電爆室24和電爆裝置，其中電爆裝置包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、壓抬桿機(jī)構(gòu)、送絲機(jī)構(gòu)、爆炸機(jī)構(gòu)，電爆室24上設(shè)有進(jìn)氣閥14，出氣閥15，電爆裝置安裝在電爆室24內(nèi)，電動(dòng)馬達(dá)25帶動(dòng)輪盤11轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬絲17被壓抬桿機(jī)構(gòu)固定在輪盤11上，金屬絲17由送絲機(jī)構(gòu)連續(xù)送給，儲(chǔ)能電容C的兩極與高壓發(fā)生器H.V相連，高壓電極13與儲(chǔ)能電容C的高壓端相連，低壓電極16與儲(chǔ)能電容C的低壓端相連；壓抬桿機(jī)構(gòu)包括壓桿板21、抬桿板9、一端為鼓形的壓桿12，壓桿板21和抬桿板9安裝在支撐板23上，壓桿12安裝在輪盤11的槽內(nèi)，壓桿12通過壓桿旋轉(zhuǎn)軸26與輪盤11相連，壓桿12能繞壓桿旋轉(zhuǎn)軸26旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度為O。K ;送絲機(jī)構(gòu)包括絲盤1、緩沖彈簧片4、導(dǎo)絲輪6，絲盤1、緩沖彈簧片4、導(dǎo)絲輪6都安裝在支撐板23上，導(dǎo)絲輪6上設(shè)有V型槽，使金屬絲17在送給過程中能夠進(jìn)入輪盤11上的底部為弧形的V型缺口 29內(nèi)，使金屬絲17在整個(gè)過程中處在同一平面內(nèi)。
[0006]本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比，具有的有益效果是:所述的連續(xù)絲電爆制備納米金屬粉裝置，其電爆的金屬絲與電極不接觸，大電流通過金屬絲與電極之間的氣體放電導(dǎo)入而發(fā)生爆炸；驅(qū)動(dòng)裝置、壓抬桿裝置、送絲裝置可以保證金屬絲穩(wěn)定連續(xù)地送進(jìn)，提高了生產(chǎn)效率；通過改變輪盤直徑或輪盤上壓桿的數(shù)量，可以控制金屬絲的長度；電爆所用金屬絲無需事先較直，且不會(huì)受到電爆室內(nèi)循環(huán)氣體介質(zhì)流動(dòng)的干擾；通過調(diào)節(jié)電動(dòng)馬達(dá)的速率,可以控制電爆過程的頻率；該裝置制作簡單，使用簡便，成本低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明的局部左視圖，圖3是電爆過程原理圖，圖4是圖3中I處的局部放大圖，圖5是爆炸瞬間示意圖，圖6是輪盤剖視圖。
[0008]附圖標(biāo)記及對應(yīng)名稱為:絲盤1，絲盤轉(zhuǎn)軸2，緩沖彈簧片軸3，緩沖彈簧片4，緩沖壓頭5，導(dǎo)絲輪6，導(dǎo)絲輪軸7，抬桿板固定軸8，抬桿板9，輪盤轉(zhuǎn)軸10，輪盤11，壓桿12，高壓電極13，進(jìn)氣閥14，出氣閥15，低壓電極16，金屬絲17，壓輪18，壓輪固定塊19，壓輪夾20，壓桿板21，壓桿板固定軸22，支撐板23，電爆室24，電動(dòng)馬達(dá)25，壓桿旋轉(zhuǎn)軸26，鋼珠27，壓縮彈簧28，底部為弧形的V型缺口 29，爆炸產(chǎn)生的粉末30，高壓發(fā)生器H.V，儲(chǔ)能電容C。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖1飛所示，本發(fā)明是連續(xù)絲電爆制備納米金屬粉裝置，包括電爆室24和電爆裝置，其中電爆裝置包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、壓抬桿機(jī)構(gòu)、送絲機(jī)構(gòu)、爆炸機(jī)構(gòu)，電爆室24上設(shè)有進(jìn)氣閥14，出氣閥15，電爆裝置安裝在電爆室24內(nèi)，電動(dòng)馬達(dá)25帶動(dòng)輪盤11轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬絲17被壓抬桿機(jī)構(gòu)固定在輪盤11上，金屬絲17由送絲機(jī)構(gòu)連續(xù)送給，儲(chǔ)能電容C的兩極與高壓發(fā)生器H.V相連，高壓電極13與儲(chǔ)能電容C的高壓端相連，低壓電極16與儲(chǔ)能電容C的低壓端相連；壓抬桿機(jī)構(gòu)包括壓桿板21、抬桿板9、一端為鼓形的壓桿12，壓桿板21和抬桿板9安裝在支撐板23上，壓桿12安裝在輪盤11的槽內(nèi)，壓桿12通過壓桿旋轉(zhuǎn)軸26與輪盤11相連，壓桿12能繞壓桿旋轉(zhuǎn)軸26旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度為0°~75° ;送絲機(jī)構(gòu)包括絲盤1、緩沖彈簧片4、導(dǎo)絲輪6，絲盤1、緩沖彈簧片4、導(dǎo)絲輪6都安裝在支撐板23上，導(dǎo)絲輪6上設(shè)有V型槽，使金屬絲17在送給過程中能夠進(jìn)入輪盤11上的底部為弧形的V型缺口 29內(nèi)，使金屬絲17在整個(gè)過程中處在同一平面內(nèi)。當(dāng)輪盤11上壓有金屬絲17的兩相鄰壓桿12轉(zhuǎn)到恰好與高壓電極13、低壓電極16的尖端位置一致時(shí)，兩電極尖部與金屬絲17之間的氣體被擊穿放電將大電流導(dǎo)入金屬絲17發(fā)生爆炸。
[0010]所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)馬達(dá)25、輪盤轉(zhuǎn)軸10、輪盤11、壓輪18、壓輪夾20、壓輪固定塊19，電動(dòng)馬達(dá)25安裝在在支撐板23上，電動(dòng)馬達(dá)25通過輪盤轉(zhuǎn)軸10帶動(dòng)輪盤11旋轉(zhuǎn)，輪盤11周邊均布 8個(gè)槽，槽中間打孔，槽兩側(cè)設(shè)有底部為弧形的V型缺口 29，壓輪固定塊19固定在支撐板23上，壓輪固定塊19上設(shè)有壓緊螺栓，壓輪18通過壓輪夾20安裝在壓輪固定塊19上，壓輪18與輪盤11相切，通過調(diào)節(jié)壓緊螺栓可以調(diào)節(jié)壓輪18與輪盤11之間的壓緊力，以保證金屬絲17能夠連續(xù)穩(wěn)定地送給。所述的輪盤11材質(zhì)為高密度聚乙烯,壓輪18材質(zhì)為橡膠，支撐板23材質(zhì)為尼龍。
[0011]所述的送絲機(jī)構(gòu)包括絲盤1、絲盤轉(zhuǎn)軸2、緩沖彈簧片軸3、緩沖彈簧片4、緩沖壓頭
`5、導(dǎo)絲輪6、導(dǎo)絲輪軸7，絲盤轉(zhuǎn)軸2固定在支撐板23上，絲盤I安裝在絲盤轉(zhuǎn)軸2上，緩沖彈簧片軸3和導(dǎo)絲輪軸7固定在支撐板23上，緩沖彈簧片4 一端固定在緩沖彈簧片軸3上，緩沖壓頭5安裝在緩沖彈簧片4另一端，導(dǎo)絲輪6安裝在導(dǎo)絲輪軸7上。緩沖彈簧片4的設(shè)置能避免金屬絲17在被壓桿12突然壓下時(shí)由于慣性被拉斷，也保證了送絲過程的穩(wěn)定性。導(dǎo)絲輪6上設(shè)有V型槽，使金屬絲17在送給過程中恰好進(jìn)入輪盤11上的底部為弧形的V型缺口 29內(nèi)，從而使金屬絲17在整個(gè)過程中處在同一平面內(nèi)，保證了電爆過程的穩(wěn)定性。所述的金屬絲的直徑范圍是0.05、.5 mm。
[0012]如圖1、3、4、5所示，所述的爆炸機(jī)構(gòu)包括高壓發(fā)生器H.V、儲(chǔ)能電容C、高壓電極13、低壓電極16，儲(chǔ)能電容C的兩極與高壓發(fā)生器H.V相連，高壓電極13與儲(chǔ)能電容C高壓端相連，低壓電極16與儲(chǔ)能電容C低壓端相連。隨著輪盤11轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)壓有金屬絲17的兩相鄰壓桿12轉(zhuǎn)到恰好與高壓電極13、低壓電極16的尖端位置一致時(shí)，兩電極尖部與金屬絲17之間的氣體被擊穿放電將大電流導(dǎo)入金屬絲17發(fā)生爆炸，爆炸產(chǎn)生的粉末30向四周濺射。爆炸發(fā)生后，低壓電極16尖端處未發(fā)生爆炸的金屬絲17依然被壓桿12壓住且端部微微翹起，保證了電爆過程的連續(xù)性。輪盤11繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入下一次電爆過程，依次循環(huán)往復(fù)。所述的高壓電極13尖端與低壓電極16尖端的距離等于兩相鄰壓桿12的間距，可根據(jù)金屬絲17的材質(zhì)來更換兩電極的材質(zhì)，儲(chǔ)能電容器C的充電電壓為5?15 KV。
[0013]如圖1、6所示，所述的壓抬桿機(jī)構(gòu)包括壓桿板21、壓桿板固定軸22、抬桿板9、抬桿板固定軸8、一端為鼓形的壓桿12、壓桿旋轉(zhuǎn)軸26、鋼珠27、壓縮彈簧28，壓桿板固定軸22和抬桿板固定軸8固定在支撐板23上，壓桿板21安裝在壓桿板固定軸22上，抬桿板9安裝在抬桿板固定軸8，壓桿12安裝在輪盤11的槽內(nèi)，壓桿12通過壓桿旋轉(zhuǎn)軸26與輪盤11相連，壓縮彈簧28安裝在輪盤11槽中間孔內(nèi)，鋼珠27安裝在壓桿12和壓縮彈簧28之間，壓桿12可繞壓桿旋轉(zhuǎn)軸26旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度為0°?75°，同時(shí)壓桿12隨輪盤11轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)處于抬起狀態(tài)的壓桿12轉(zhuǎn)到壓桿板21的位置時(shí)，壓桿12鼓形一端與壓桿板21接觸，隨著輪盤11的轉(zhuǎn)動(dòng)，壓桿12被逐漸下壓，下壓到一定角度時(shí)，在壓縮彈簧28和鋼珠27的共同作用下，壓桿12自動(dòng)快速壓下，將金屬絲17壓入輪盤11上的底部為弧形的V型缺口 29內(nèi)。一次電爆結(jié)束后，處于壓下狀態(tài)的壓桿12轉(zhuǎn)到抬桿板9的位置時(shí)，壓桿12鼓形一端與抬桿板9接觸，隨著輪盤11的轉(zhuǎn)動(dòng)，壓桿12被逐漸抬起，抬起到一定角度時(shí)，在壓縮彈黃28和鋼珠27的共同作用下，壓桿12將自動(dòng)快速抬起，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)過程。改變輪盤11直徑或輪盤上壓桿12的數(shù)量，可以調(diào)節(jié)金屬絲的長度。
[0014]本發(fā)明的工作過程為:調(diào)節(jié)壓輪固定塊19上的壓緊螺栓控制壓輪18與輪盤11之間的壓緊力，使金屬絲17能夠連續(xù)穩(wěn)定地送給。打開進(jìn)氣閥14和出氣閥15使電爆室內(nèi)氣體介質(zhì)循環(huán)。高壓發(fā)生器H.V產(chǎn)生10 KV高壓向儲(chǔ)能電容C充電，充電完成后，啟動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)25，帶動(dòng)輪盤11旋轉(zhuǎn)。處于抬起狀態(tài)的壓桿12轉(zhuǎn)到壓桿板21的位置時(shí)，壓桿12鼓形一端與壓桿板21接觸并逐漸下壓，將金屬絲17壓入輪盤11上的底部為弧形的V型缺口 29內(nèi)。當(dāng)壓有金屬絲17的兩相鄰壓桿12轉(zhuǎn)到恰好與高壓電極13、低壓電極16的尖端位置一致時(shí)，兩電極尖部與金屬絲17之間的氣體被擊穿放電將大電流導(dǎo)入金屬絲17發(fā)生爆炸，爆炸產(chǎn)生的粉末30向四周濺射。爆炸發(fā)生后，低壓電極16尖端處未發(fā)生爆炸的金屬絲17依然被壓桿12壓住且端部微微翹起，輪盤11繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，處于壓下狀態(tài)的壓桿12轉(zhuǎn)到抬桿板9的位置時(shí)，壓桿12鼓形一端與抬桿板9接觸，壓桿12被逐漸抬起，進(jìn)入下一次電爆過程，依次循環(huán)往復(fù)。爆炸產(chǎn)生的粉末30隨氣體介質(zhì)循環(huán)被帶出電爆室24，進(jìn)行收集處理。
【權(quán)利要求】
1.連續(xù)絲電爆制備納米金屬粉裝置，包括電爆室(24)和電爆裝置，其中電爆裝置包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、壓抬桿機(jī)構(gòu)、送絲機(jī)構(gòu)、爆炸機(jī)構(gòu)，其特征是:電爆室(24)上設(shè)有進(jìn)氣閥(14)，出氣閥(15)，電爆裝置安裝在電爆室(24)內(nèi)，電動(dòng)馬達(dá)(25)帶動(dòng)輪盤(11)轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬絲(17)被壓抬桿機(jī)構(gòu)固定在輪盤(11)上，金屬絲(17)由送絲機(jī)構(gòu)連續(xù)送給，儲(chǔ)能電容(C)的兩極與高壓發(fā)生器(H.V)相連，高壓電極(13)與儲(chǔ)能電容(C)的高壓端相連，低壓電極(16)與儲(chǔ)能電容(C)的低壓端相連；壓抬桿機(jī)構(gòu)包括壓桿板(21)、抬桿板(9)、一端為鼓形的壓桿(12)，壓桿板(21)和抬桿板(9)安裝在支撐板(23)上，壓桿(12)安裝在輪盤(11)的槽內(nèi)，壓桿(12 )通過壓桿旋轉(zhuǎn)軸(26 )與輪盤(11)相連，壓桿(12 )能繞壓桿旋轉(zhuǎn)軸(26)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度為O。K ;送絲機(jī)構(gòu)包括絲盤(I)、緩沖彈簧片(4)、導(dǎo)絲輪(6)，絲盤(I)、緩沖彈簧片(4)、導(dǎo)絲輪(6)都安裝在支撐板(23)上，導(dǎo)絲輪(6)上設(shè)有V型槽，使金屬絲(17)在送給過程中能夠進(jìn)入輪盤(11)上的底部為弧形的V型缺口(29)內(nèi)，使金屬絲(17)在整個(gè)過程中處在同一平面內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)絲電爆制備納米金屬粉裝置，其特征在于:高壓電極(13)和低壓電極(16)的兩電極尖端的距離等于兩相鄰壓桿(12)的間距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)絲電爆制備納米金屬粉裝置，其特征在于:所述的輪盤(11)的周邊均布有41個(gè)槽，槽中間打孔，槽兩側(cè)設(shè)有底部為弧形的V型缺口(29)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)絲電爆制備納米金屬粉裝置，其特征在于:改變輪盤(11)直徑或輪盤上壓桿(12)的數(shù)量，能夠調(diào)節(jié)金屬絲的長度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)絲電爆制備納米金屬粉裝置，其特征在于:所述的壓輪固定塊(19)上設(shè)有壓緊螺栓，通過調(diào)節(jié)壓緊螺栓能夠調(diào)節(jié)壓輪(18)與輪盤(11)之間的壓緊力，使金屬絲(17)能夠連續(xù)穩(wěn)定地送給。
【文檔編號(hào)】B22F9/14GK103447543SQ201310407345
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】朱亮, 王永, 張愛華, 范一飛 申請人:蘭州理工大學(xué)