专利名称：电火花/等离子活化烧结工业设备的利记博彩app
技术领域：
，电火花/等离子活化烧结工业设备，一种对粉末冶金材料进行烧结、固化的专用工业设备。
背景技术：
，一，中国国家知识产权局数据库中，实用新型专利说明书专利号01213939.4名称为(等离子活化烧结材料新型设备，以下简称该专利)。根据该专利提供的实用新型说明书与附图，按功能可分为机械部分和电气部分。机械部分与普通压力机没有本质区别，电气部分中的脉冲电源装置，逆变式直流电阻加热装置技术公开不充分。实施例部分称，本实施例工作时最关键的是设计好脉冲电源装置和逆变式直流电阻加热装置的参数，下面给出一组申请人认为最好的参数，1，脉冲电压为60V，脉冲电流600A，脉冲接通时间40MS，脉冲断路时间40MS，总脉冲时间30S。2，逆变式直流电阻加热温度1300-14000摄氏度。3，施加压力5MPA。该实用新型不具备实用性，依据的理由是，1，不同的金属粉末材料有不同的熔点，相同名称性质的金属粉末材料在不同级的晶粒细度、体积大小状态下其熔点也不会相同，要经过实验才能最终决定规模生产。2，逆变直流电阻加热装置加热温度1300-14000摄氏度，其中的14000摄氏度超过了石墨的熔点范围(该实用新型权力要求书“2”中的特征模具和冲头用石墨做成)，无法实施。正确的压力与加热温度的关系是，当压力增大时，温度相应降低；而当温度升高时压力相应降低，金属粉末体都能达到理论致密的密度，这是相同性质的金属粉末材料在相同加压加温范围的一般工作原理。该专利关键部分是脉冲电源装置和逆变式直流电阻加热装置，但该部分技术公开不充分，没有在说明书及附图中预以明确表示，不能产生专利法第三章第二十六条第三款“说明书应对发明或实用新型作出清楚完整地说明，以所属技术领域的技术人员能够实现为准；必要的时候，应当有附图，摘要应当简要说明发明或实用新型的技术要点”的效果，达不到专利法实施细则第二章第十八条第五款“写明要求保护的发明或实用新型的技术方案，使所属技术领域的技术人员能够理解、并且能够达到发明或实用新型的目的”的规定要求，不能实现专利三性，更谈不上规模生产。根据专利法第五章第四十八条“自专利局公告授予专利权之日起六个月后，任何单位或个人认为该专利的授予不符合本法有关规定的，都可以请求专利复审委员会宣告该专利权无效。”二，清华大学-材料科学与工程系引进日本住友石灰矿业株式会社的1050-SPS放电等离子烧结机是新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室的科学研究和实验设备，其不足之处是此设备烧结工件直径仅有5厘米，是实验室设备，无法实现工业化生产，在改造传统产业方面不符合国家规模化、产业化政策。资料显示，我国在新材料的基础研究水平方面处于国际先进水平，但是往往进入生产阶段，新材料的制品性能处于不稳定或落后状态，根源在于忽视材料的先进制备、成型与加工技术的综合协调发展。国家创新基金鼓励发展具有自主创新的先进的材料制备、成型和加工技术并规模化生产高性能新型材料及制品。1冶金，2纳米粉，3温压成形，4微波、激光、等离子等快速致密化烧结技术及低温烧结技术。可见，具有自主知识产权的、先进的材料制备、成型和加工技术并规模化生产高性能新型材料及制品在中国境内是一个不薄弱环节。
本发明要解决的技术问题，提供一种达到工业级水平有产业市场应用价值的智能化电力电子设备。
发明内容
，为解决上述问题，本发明通过以下技术方案实现，提供一种35KV级金属粉末强电流脉冲放电技术的加工设备，有计算机控制系统-SVC静止无功补偿装置-真空断路器-有载调压变压器-可控硅整流器-可控硅直流电抗器-强流脉冲电源-脉冲定时放大器-直流电流回路检测器-电压/频率检测器-电极升降控制装置-二次侧水冷电缆-真空装置-氩气装置-模具装置-温度传感器-压力传感器-间歇式旋转控制装置-投料装置构成。本发明在烧结半径区有间歇式旋转控装置。控制设备与间歇式旋转控制装置之间，有过渡桥架。投料装置有配方数据库控制，在贮料仓、称重料斗、搅拌装置、输送带之后有旋转螺旋推进器。并根据不同烧结功率的要求，可设为35KV、10KV或6KV的电火花/等离子活化烧结工业设备。
与现有技术相比，本发明的有益效果是粉末冶金领域电力电子设备与机械加工设备的组合结构设备。SVC静止无功补偿装置能在1MS内对电压闪变做出响应，控制电压闪烁和高次谐波对电网的冲击，无电网污染，符合国家电力强制标准；整个制造过程不会产生工业三废，符合国家绿色环保要求。全部关键设备有计算机接口模块，有上位CPU控制，实现操作网络化、系统化、集成化、自动化；实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产目标。是设计先进的数字化制造技术。机械加工在压力传感器、温度传感器精确控制下合模一次烧结成形；小致电子零件、大到工业设备零部件一次投料完成烧结，由于工件的净成形，单位成本相对较低。另外加工用的金属粉末材料不用粘结，成品纯度高。强电流对金属粉末的烧结是在低温状态和相对较短的时间内进行，而且能获得高的烧结密度。本发明利用金属粉末冶金净成形的特性和本发明的技术手段进行组合，对于改造传统产业、特别是在航空航天、国防工业、汽车工业、材料科学与装备制造业提高综合竞争力将发生建设性作用。
，附图1是电火花/等离子活化烧结工业设备平面结构图，有计算机控制系统1，SVC静止无功补偿装置2，真空断路器3，有载调压变压器4，可控硅整流器5，可控硅直流电抗器6，强流脉冲电源7，脉冲定时放大器8，直流电流回路检测器9，电压/频率检测器10，材料配方数据库11，贮料仓给料器12，称重料斗13，搅拌器14，输送带15，旋转螺旋推进器16，模具装置17，上部模具18，电极升降装置的横梁19，压力传感器20，下部模具21，真空装置22，氩气装置23，温度传感器24，数据采样保持模块25，A/D数字转换器26，扬声器27，温度显示器28，间歇式旋转控制装置29，过渡桥架30，二次侧水冷电缆负极31，二次侧电缆正极32构成。附图2是水套隔热降温模具装置结构图，有二次侧水冷电缆负极1，真空、氩气装置2，耐火保温材料3，热电偶4，循环水系统5，二次侧电缆正极6，绝缘板7，模具内胆上模8，起重吊环9，模具内胆下模10构成。附图3是附属设备，有额定40T航吊起重设备1，原料仓库2，成品仓库3，模具仓库4，质量控制设备5，工作人员电磁防护设备6组成。附图4是间歇式旋转控制装置的三角形支架三点结构示意图，三角形的AB点与C点之间是电火花/等离子活化烧结工业设备的烧结半径区。
本发明按烧结工件几何尺寸的大小，本平台(间歇式旋转控制装置，以下同此，不再重复)的半径分别设计为3米、6米、9米、12米，24米，28米，三角形支架高度相应增高。本平台上的定位销在升降导轨车的精确控制下与模具装置精确定位。模具装置采用水冷复合设计(图2)增加模具使用寿命，降低模具单位使用成本，保温效果好，烧结工件不致因骤冷骤热影响质量。电源负极，真空装置、氩气装置终端安装在ab与c之间的升降横粱上，用低碳钢或采用真空卡具固定；正极安装在模具定位销的圆心上。本平台与模具装置之间设有绝缘扳。高温零部件和模具内胆采用放电石墨、钨系、钨钼系、铬系、铸造镍基高温合金制作。本平台控制系统，是伺服驱动装置控制的旋转平台。按顺时针、逆时针双向设计，根据工作需要单向运动。本平台下面有间距1米的平衡调节装置，保证本平台水平旋转运动。本平台的中心安装在三角形的支架c点上。本平台的烧结半径区安装在ab与c之间。烧结半径区在烧结工件的同时，烧结半径区以外的工位分别进行投料或更换模具或搬运成品或维修作业。实现连续化自动生产，效率是现有烧结技术的15倍以上。本平台控制系统发生机械故障时，计算机控制整流电路的晶闸管的导通角，电流回零后，用设定程序控制真空断路器的分闸、合闸动作，反应时间小于20MS，动作响应速度快，安全可靠。
本发明是配备可控硅整流器的35KV级的电力电子设备。通过可控硅的调节作用产生与本整流器相应的高次谐波，这种高次谐波可使电容器设备过热或者给可控硅装置的运行带来故障。过度的高次谐波电流会引起电流继电器的错误性动作。另外，模具系统烧结工件时，正、负极的短路对接需要强电流冲击能量，这必然会导致电力系统发生电压闪烁和高次谐波。为解决高次谐波和电压闪烁对电网的冲击，改善功率因数，降低电路损失，减少电路电压降，提高设备运转效率，在本发明的前端设计使用SVC静止无功补偿装置。SVC静止无功补偿装置有晶闸阀组、控制保护监控系统，纯水冷却系统，相位控制电抗器，滤波支路和各种附件组成。他能自动跟踪负荷的工作状态，发出与冲击负荷相关的晶闸阀的触发脉冲，通过光电转换及高压电缆的传递，使触发脉冲触发各晶闸管。不同的触发角，能改变相位控制电抗器的电流量，平滑改变回路的感性无功率量。通过回路的感性无功功率的跟随作用，使用户流入电网的无功功率趋于零(或一定值)。晶闸管及电子设备的动作响应很快，能实现动态补偿功能。同时依靠回路的作用，滤除高次谐波电流，控制流入系统的高次谐波电流保持在一个比较低的水平，达到提高设备运转效率，降低电耗的经济目的。
具体实施例方式
，结合附图1对本发明作进一步详细阐述。当本发明进入工作状态后，有计算机系统(1)控制的根据材料配方数据库(11)提供的配方比例，给各个贮料仓给料器(12)下达给料指令，带有称重传感器料斗(13)的物料重量满足时，重量传感器控制贮料仓给料器(12)自动关闭，称重料斗(13)中的物料送给搅拌装置(14)，搅拌均匀的物料经过输送带(15)致旋转螺旋推进器(16)进入有水套隔热降温结构的模具装置(17)，上部模具(18)固定在电极升降装置的横梁(19)上，在压力传感器(20)的精确控制下与下部模具(21)合模，经上部模具(18)上的真空装置(22)抽真空并把氩气(23)送入模具装置(17)，同时键盘控制的计算机系统(1)的中央处理器通过直流电流回路检测器(9)检测的电流值和电压/频率检测器(10)检测的电压值、温度传感器(24)数据采样保持模块(25)经过A/D数字转换器(26)转换的数值，根据PID控制计算法，计算出调整触发延迟角a，并将a换算成减法计数器的计算初值，当对应的同步中断信号到来时，减法计数器初值并同时启动计数，回零时，计数器输入一个上升沿，上升沿经过触发脉冲形成脉冲前后沿都是90度垂直的单脉冲，此单脉冲再和随后相隔的单脉冲相或，形成双脉冲，经过脉冲电源(7)的信号隔离器的隔离、放大器(8)输出致可控硅整流器电路(5)的晶闸管，将可控硅整流器(5)输出的直流电流，经可控硅直流电抗器(6)、过渡桥架(30)的水冷电缆负极(31)、二次侧电缆正极(32)供给模具装置(17)中的金属粉末体，使金属粉末体颗粒间产生等离子弧，起到控制烧结固化金属粉末的目的。烧结工件温度高于设定上限位时，经过温度传感器(24)，数据采样保持模块(25)，A/D数字转换器(26)致中央处理器控制扬声器(27)发出报警信息，主键盘发出退出指令。经过阶段性时间的恒温保温、冷却、减压，烧结固化的工件温度有显示器(28)同步显示，航吊将成品取走，主键盘输入新的指令，间歇式旋转控制装置(29)运来下一个工位的工件烧结固化，以此循环控制，实现工业化生产。
权利要求
1电火花/等离子活化烧结工业设备，其特征在于有计算机系统(1)控制的根据材料配方数据库(11)提供的配方比例，给各个贮料仓给料器(12)下达给料指令，带有称重传感器料斗(13)的物料重量满足时，重量传感器控制贮料仓给料器(12)自动关闭，称重料斗(13)中的物料送给搅拌装置(14)，搅拌均匀的物料经过输送带(15)致旋转螺旋推进器(16)进入有水套隔热降温装置的模具装置(17)，上部模具(18)固定在电极升降装置的横梁(19)上，在压力传感器(20)的精确控制下与下部模具(21)合模，经上部模具(18)上的真空装置(22)抽真空并把氩气(23)送入模具装置(17)，同时键盘控制的计算机系统(1)的中央处理器通过直流电流回路检测器(9)检测的电流值和电压/频率检测器(10)检测的电压值、温度传感器(24)数据采样保持模块(25)经过A/D数字转换器(26)转换的数值，根据PID控制计算法，计算出调整触发延迟角a，并将a换算成减法计数器的计算初值，当对应的同步中断信号到来时，减法计数器初值并同时启动计数，回零时，计数器输入一个上升沿，上升沿经过触发脉冲形成脉冲前后沿都是90度垂直的单脉冲，此单脉冲再和随后相隔的单脉冲相或，形成双脉冲，经过脉冲电源(7)的信号隔离器的隔离、放大器(8)输出致整流电路(5)的晶闸管，将可控硅整流器(5)输出的直流电流，经可控硅直流电抗器(6)、过渡桥架(30)的水冷电缆负极(31)、二次侧电缆正极(32)供给模具装置(17)中的金属粉末体，使金属粉末体颗粒间产生等离子弧，起到控制烧结固化金属粉末的目的。烧结工件温度高于设定上限位时，经过温度传感器(24)，数据采样保持模块(25)，A/D数字转换器(26)致中央处理器控制扬声器(27)发出报警信息，主键盘发出退出指令。经过阶段性时间的恒温保温、冷却、减压，烧结固化的工件温度有显示器(28)同步显示，航吊将成品取走，主键盘输入新的指令，间歇式旋转控制装置(29)运来下一个工位的工件烧结固化，以此循环控制，实现工业化生产。
2.根据权利要求1所述的电火花/等离子活化烧结工业设备，其特征在于按烧结工件几何尺寸大小的具体要求，本平台(间歇式旋转控制装置，以下同此，不再重复)的半径分别设计为3米、6米、9米、12米，24米，28米，三角形支架高度相应增高。本平台上的定位销在升降导轨车的精确控制下与模具装置精确定位。模具装置采用水冷复合设计(图2)增加模具使用寿命，降低模具单位使用成本，保温效果好，烧结工件不致因骤冷骤热影响质量。电源负极，真空装置、氩气装置终端安装在ab与c之间的升降横粱上，用低碳钢或采用真空卡具固定；正极安装在模具定位销的圆心上。本平台与模具装置之间设有绝缘扳。高温零部件和模具内胆采用放电石墨、钨系、钨钼系、铬系、铸造镍基高温合金制作。本平台控制系统，是伺服驱动装置控制的旋转平台。按顺时针、逆时针双向设计，根据工作需要单向运动。本平台下面有间距1米的平衡调节装置，保证本平台水平旋转运动。本平台的中心安装在三角形的支架c点上。本平台的烧结半径区安装在ab与c之间。烧结半径区在烧结工件的同时，烧结半径区以外的工位分别进行投料或更换模具或搬运成品或维修作业。实现连续化自动生产，效率是现有烧结技术的15倍以上。本平台控制系统发生机械故障时，计算机控制整流电路的晶闸管的导通角，电流回零后，用设定程序控制真空断路器的分闸、合闸动作，反应时间小于20MS，动作响应速度快，安全可靠。
3.根据权利要求1所述的电火花/等离子活化烧结工业设备，其特征在于控制设备与间歇式旋转控制装置之间，有过渡桥架(30)用于电缆负极(31)、电缆正极(32)、信号电缆的过渡和用于真空装置(22)、氩气装置(23)的安装。
4.根据权利要求1所述的电火花/等离子活化烧结工业设备，其特征在于投料装置有配方数据库控制(11)，有贮料仓(12)、称重料斗(13)、搅拌器(14)、输送带(15)、旋转螺旋推进器(16)构成。
5.根据权利要求1所述的电火花/等离子活化烧结工业设备，其特征在于根据不同烧结功率的具体要求，电火花/等离子活化烧结工业设备是35KV级工业设备，还可以是10KV级工业设备或6KV级电火花/等离子活化烧结工业设备。
全文摘要
电火花/等离子活化烧结工业设备，是对粉末冶金材料进行固结的专用设备。有计算机控制系统，SVC静止无功补偿装置，真空断路器，有载调压变压器，可控硅整流器，可控硅直流电抗器，强流脉冲电源，脉冲定时放大器，直流电流回路检测器，电压/频率检测器，电极升降控制装置，水冷电缆，真空装置，氩气装置，模具装置，温度传感器，压力传感器，间歇式旋转控制装置，投料装置构成。工作原理是在烧结初始阶段施加一个脉冲电流，使金属粉末颗粒间产生等离子弧，在等离子弧的作用下，金属粉末表面的氧化膜和杂质被清除，金属粉末直接接触并发生烧结形成烧结颈，接着同时施以大电流和一定压力使金属粉末体致密化，大电流直接通过金属粉末体与模具产生焦耳热完成烧结过程。电火花/等离子活化烧结工业设备在航空航天、国防工业、汽车工业、材料科学、装备制造业有产业化应用价值。
文档编号B22F3/105GK101073833SQ20061004399
公开日2007年11月21日 申请日期2006年5月19日 优先权日2006年5月19日
发明者梁建寰 申请人:梁建寰