一種送絲機構及金屬納米粉生產裝置的製作方法
2023-05-26 15:51:21
本實用新型屬於製造金屬納米粉材料設備的技術領域，具體涉及利用高壓電爆炸原理製取金屬納米粉設備的技術領域，特別涉及一種送絲機構及金屬納米粉生產裝置。
背景技術：
納米材料是指顆粒尺寸為1～100nm的粒子組成的新型材料，由於它的尺寸小、比表面積大及量子尺寸效應，使之具有常規粗晶材料不具備的特殊性能，在光吸收、敏感、催化及其它功能特性等方面展現出引人注目的應用前景。近年來，納米粉體及其製造技術發展非常迅速，出現了多種多樣的納米粉製備方法，最為普遍的是氣體冷凝法、電弧法、爆炸絲法及化學還原等方法。
爆炸絲法是在一定的介質或者真空中，對絲導體施加高電壓瞬間產生強大的脈衝電流，使絲導體短時間內熔化、氣化、膨脹，發生爆炸。其爆炸產物在爆炸衝擊波的作用下高速向四周濺射，冷卻後形成納米粉末。電爆炸法製備納米粉具有能量利用率高，工藝參數可調，粉末粒度可控，不汙染環境，適用材料廣等優點。
在利用電爆炸法製備金屬納米粉體過程中，需要將金屬絲拉直，並根據實際生產的需要調整金屬絲進入爆炸室的角度，才能使金屬絲與電極對準，使能量更集中，電爆炸的效率才會較高。另外，製備金屬納米粉體的設備內部長期處於高粉塵、高電壓、高氣壓的狀態，一般集成式調直送絲機構在這種環境下會面臨馬達耐壓、馬達軸承卡住以及體積過大等問題。
技術實現要素：
為了克服現有技術的缺陷，本實用新型的目的在於提供一種送絲機構，能夠有效地將金屬絲拉直，並能使金屬絲在一個較長的長度範圍內保持較直的狀態；同時能夠調整拉直後的金屬絲的角度，以充分實現金屬絲與電極的正對性，提高了電爆炸的效率。主動輪驅動軸的設計，解決了馬達耐壓及馬達軸承卡住等問題。本實用新型還提供了一種具有本實用新型送絲機構的金屬納米粉生產裝置。
本實用新型是這樣實現的：
一種送絲機構，包括絲盤、整機支架和導絲管，還包括校直裝置和/或驅動裝置，其中：
所述絲盤、所述校直裝置、所述驅動裝置和所述導絲管通過金屬絲依次相連，
所述絲盤安裝在所述整機支架的一端，所述導絲管安裝在所述整機支架的另一端，所述校直裝置和所述驅動裝置位於所述整機支架的內部。
優選地，所述校直裝置包括校直銅管和銅管固定器，所述校直銅管通過所述銅管固定器進行固定。
優選地，所述驅動裝置包括主動輪、從動輪和從動輪壓緊器，金屬絲穿過所述主動輪和所述從動輪之間的通道，所述從動輪壓緊器與所述從動輪相連，用於壓緊所述從動輪。
優選地，還包括調節裝置，所述調節裝置安裝在所述導絲管上，用於調節金屬絲的角度。
優選地，所述調節裝置包括調節器支架、左右旋轉軸和上下旋轉軸，所述調節器支架固定在所述整機支架上，所述左右旋轉軸和所述上下旋轉軸與所述導絲管交叉連通設置。
優選地，所述驅動裝置和所述導絲管間的距離小於30cm。
優選地，所述驅動裝置還包括主動輪驅動軸，所述主動輪驅動軸穿過所述整機支架與所述主動輪相連，所述主動輪驅動軸包括碳鋼軸和ABS軸，所述碳鋼軸與所述ABS軸相連，所述碳鋼軸位於靠近所述整機支架的一端，所述ABS軸位於遠離所述整機支架的一端。
優選地，所述主動輪驅動軸還包括密封裝置，所述密封裝置包括銅軸套和密封圈，所述銅軸套和所述密封圈安裝在所述碳鋼軸上。
優選地，所述主動輪驅動軸還包括軸基座，所述軸基座為ABS軸基座，所述密封裝置位於所述軸基座內，所述ABS軸穿過所述軸基座與所述碳鋼軸相連。
根據本實用新型的另一方面，提供了一種金屬納米粉生產裝置，包括上述的送絲機構。
與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：
(1)採用校直銅管-校直輪(驅動裝置)複合校直方法，該方法運動部件少，在高粉塵及高壓環境下可靠性好；
(2)通過設置調節裝置，能夠根據設備的要求，來調整進入爆炸室內金屬絲的指向角度，以達到較優的電爆炸效果；
(3)從動輪壓緊器，能夠根據金屬絲的直徑，來調整從動輪與主動輪之間的空隙距離，以更好地驅動和壓直金屬絲；
(4)金屬絲經過校直銅管後，由主動輪和從動輪壓緊出來後，在30cm長度範圍內處於較直的狀態；
(5)驅動電機與ABS軸相連，通過碳鋼軸驅動主動輪，而碳鋼軸被密封圈分成基座內與基座外兩部分。這樣驅動電機與送絲部分既處於絕緣，也處於密封狀態，解決了馬達耐壓及馬達軸承卡住等問題。
附圖說明
圖1是送絲機構示意圖；以及
圖2是主動輪驅動軸示意圖。
所有附圖中的標記如下：
1-絲盤，2-金屬絲，3-校直銅管，4-銅管固定器，5-整機支架，6-從動輪壓緊器，7-從動輪，8-主動輪，81-ABS軸，82-ABS軸基座，83-碳鋼軸，84-密封圈，85-銅軸套，9-調節器支架，10-左右旋轉軸，11-上下旋轉軸，12-導絲管。
具體實施方式
以下將參考附圖詳細說明本實用新型的示例性實施例、特徵和方面。附圖中相同的附圖標記表示功能相同或相似的部件。儘管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪製附圖。
對於本領域的技術人員而言，應當清楚本申請中提及的「前、後、上、下、左、右」等方向用詞僅是為了能夠更直觀地解釋本實用新型，因此在文中的上述的方向用詞並不構成對本實用新型的保護範圍的限制。
如圖1所示，一種送絲機構，包括絲盤1、校直裝置、整機支架5、驅動裝置、調節裝置和導絲管12。絲盤1、校直裝置、驅動裝置和導絲管12通過金屬絲2依次相連。絲盤1安裝在整機支架5的一端。導絲管12安裝在整機支架5的另一端。校直裝置和驅動裝置位於整機支架5的內部。調節裝置安裝在導絲管12上，用於調節金屬絲2的角度。採用校直銅管-校直輪(驅動裝置)複合校直方法，該方法運動部件少，在高粉塵及高壓環境下可靠性好
如圖1所示，優選校直裝置包括校直銅管3和銅管固定器4。校直銅管3通過銅管固定器4進行固定。銅管固定器4將校直銅管3固定後，能夠避免校直銅管3在金屬絲2的扭轉力和變形力作用下的扭轉和搖晃，進而影響對金屬絲2的拉直效果。優選校直銅管3包括S形銅管部分(未示圖)和直線形銅管部分(未示圖),S形銅管部分位於銅管固定器4靠近絲盤1的一端。因為金屬絲2纏繞在絲盤1上，具有一定的變形力，當將金屬絲2從絲盤1上拉下來時，由於變形力的作用，金屬絲具有向內彎曲的趨勢，所以，S形銅管可以較好地適應金屬絲的形變，起到拉直過渡的作用。直線形銅管部分位於銅管固定器4遠離絲盤1的一端。直線形銅管進一步阻止金屬絲2的變形力，並強制地將金屬絲2拉直。校直銅管3的長度可調，可根據生產的需要進行調整。
如圖1所示，整機支架5用於支撐固定整個送絲機構。在滿足力學性能和機械性能要求的情況下，整機支架5的材質可以為工程塑料，如ABS等，以達到絕緣性能，避免金屬整機支架導電而帶來的安全隱患。
如圖1和圖2所示，驅動裝置包括主動輪8、主動輪驅動軸、從動輪7和從動輪壓緊器6。經過外部動力驅動，主動輪8在主動輪驅動軸的帶動下旋轉，並帶動從動輪7旋轉，以壓緊和牽引經校直裝置初步校直的金屬絲2。金屬絲穿過主動輪8和從動輪7之間的通道，並送往導絲管12。從動輪壓緊器6與從動輪7相連，用於壓緊從動輪7。從動輪壓緊器6，能夠根據金屬絲2的直徑，來調整從動輪7與主動輪8之間的空隙距離，以更好地驅動和壓直金屬絲。經過驅動裝置驅送出來金屬絲，在30cm的長度範圍內處於比較直的狀態，因此可優選驅動裝置和導絲管12間的距離小於30cm，以較好地適應和控制金屬絲2，使電爆炸高效進行。
如圖2所示，主動輪驅動軸包括ABS軸81、ABS軸基座82、碳鋼軸83、密封圈84和銅軸套85。主動輪驅動軸穿過整機支架5與主動輪8相連。碳鋼軸83與ABS軸81相連，碳鋼軸83位於靠近整機支架5的一端並直接與主動輪8相連。ABS軸81位於遠離整機支架5的一端，與外部動力源相連，這樣就可以使動力源與送絲機構處理絕緣的狀態，解決了動力源耐壓的問題。密封裝置包括銅軸套85和密封圈84，銅軸套85和密封84圈安裝在碳鋼軸83上。密封裝置將碳鋼軸83穿過整機支架5分成軸基座內與軸基座外兩部分，使動力源與送絲機構處於相對密封的狀態。優選軸基座為ABS軸基座82，密封裝置位於軸基座內，ABS軸81穿過軸基座與碳鋼軸83相連。ABS軸基座的設置，使驅動裝置與送絲機構進一步相對絕緣，避免了高壓等環境對驅動裝置的影響。
如圖1所示，調節裝置包括調節器支架9、左右旋轉軸10和上下旋轉軸11。調節裝置安裝在導絲管12上並與導絲管12共同作用，以調節金屬絲的角度。調節器支架9固定在整機支架5上，左右旋轉軸10和上下旋轉軸11與導絲管12交叉連通設置。左右旋轉軸10和上下旋轉軸11安裝在調節器支架9上。通過調節左右旋轉軸10，能夠調節金屬絲2左右方向角度的偏擺；通過調節上下旋轉軸11，能夠調節金屬絲2上下方向角度的偏擺；通過綜合調節左右旋轉軸10和上下旋轉軸11，能夠同時調節金屬絲上下左右角度的偏擺。通過調整導絲管12的管徑，能夠輔助實現金屬絲上下左右角度的偏擺量。
使用時，將金屬絲2從絲盤1上取下並送入校直裝置，經校直裝置校直後，送入驅動裝置，根據金屬絲2的直徑來調整從動輪壓緊器，由主動輪8帶動從動輪7旋轉以實現對金屬絲2的輸送和進一步校直，之後送入調節裝置和導線管12，並根據需要來調整金屬絲2進入爆炸室的角度和方向。
根據本實用新型的另一方面，提供了一種金屬納米粉生產裝置，包括上述的送絲機構。送絲機構校直效率的提高，提升了電爆炸的效率，進而能夠提高金屬納米粉的質量。
與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：
(1)採用校直銅管-校直輪(驅動裝置)複合校直方法，該方法運動部件少，在高粉塵及高壓環境下可靠性好；
(2)通過設置調節裝置，能夠根據設備的要求，來調整進入爆炸室內金屬絲的指向角度，以達到較優的電爆炸效果；
(3)從動輪壓緊器，能夠根據金屬絲的直徑，來調整從動輪與主動輪之間的空隙距離，以更好地驅動和壓直金屬絲；
(4)金屬絲經過校直銅管後，由主動輪和從動輪壓緊出來後，在30cm長度範圍內處於較直的狀態；
(5)本實用新型中，除主動輪和從動輪是相對精密的運動部件之外，其他部件均相對固定，因此，本實用新型的送絲機構能夠適用於高粉塵環境；
(6)驅動電機與ABS軸相連，通過碳鋼軸驅動主動輪，而碳鋼軸被密封圈分成基座內與基座外兩部分。這樣驅動電機與送絲部分既處於絕緣，也處於密封狀態，解決了馬達耐壓及馬達軸承卡住等問題。
最後應說明的是：以上所述的各實施例僅用於說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。