一种用于高温环境下的粉末回收分离机构、系统和方法

摘要

本发明公开了一种用于高温环境下的粉末回收分离机构、系统和方法，涉及粉末喷涂技术领域，机构包括箱体以及设于箱体内部的网筛机构，网筛机构连接动力源，动力源能够驱动网筛机构转动，从而使附着于网筛机构的粉末离心,本发明能够有效提高粉末利用率，同时降低粉末扩散风险，可以应用于多种环境和工况。

权利要求

1.一种用于高温环境下的粉末回收分离机构，其特征在于，包括箱体以及设于箱体内部的网筛机构，网筛机构连接动力源，动力源能够驱动网筛机构转动，从而使附着于网筛机构的粉末离心；

所述网筛机构包括多个平行设置的单体网筛，每个单体网筛均连接动力源，每个所述单体网筛均呈圆形，每个所述单体网筛的外围均设有用于啮合动力源的轮齿，每个单体网筛均包括的第一环形件、第二环形件和筛网，第一环形件和第二环形件扣合，筛网安装于第一环形件，所述第一环形件包括呈圆环状的第一框体，第一框体内开有环形收集槽，第一框体的顶侧面和底侧面均开设环形滑槽；第一框体的外围设有轮齿，所述轮齿能够通过与动力源啮合进而带动第一环形件做离心运动；所述第一框体内还具有用于安装筛网的槽状结构，槽状结构和环形收集槽是连通的；

所述第二环形件包括呈环状的第二框体，第二框体的一侧设有呈球形的接头，接头能够对接第一框体的顶侧面和/或底侧面；第二框体的另一侧设有多个弹簧，弹簧连接在所述箱体，网筛机构外侧设有网筛密封盖，回收分离机构后侧设有齿轮轴套与电机，电机连接并驱动齿轮轴套，齿轮轴套连接有一直连杆，直连杆上连接有多个小齿轮，电机通过直连杆带动多个小齿轮以直连杆为轴转动，通过小齿轮带动网筛机构进行离心运动。

2.一种用于高温环境下的粉末回收分离系统，包括集气箱、负压源、冷却机构、如权利要求1所述的回收分离机构和废水箱，集气箱的顶侧面连通呈漏斗状的集气口，集气箱还连通负压源和冷却机构，冷却机构连通回收分离机构，回收分离机构连通负压源和废水箱，所述冷却机构包括冷却箱体以及连接在冷却箱体上方的冷却风机，冷却箱体左侧面开设注水口和出水口，冷却箱体内部的底侧安装冷却管，冷却箱体左侧面还开设观察窗；冷却箱体前侧面和后侧面均设有换气窗，冷却箱体还连通回收分离机构，冷却管呈现三层结构；

所述负压源包括第一负压源和第二负压源，第一负压源连通集气箱，第二负压源连通回收分离机构， 第一负压源和第二负压源能够分别独立开关。

3.一种粉末回收分离方法，使用如权利要求2所述的一种用于高温环境下的粉末回收分离系统，包括以下步骤：

启动第一负压源；

粉末由收集口进入集气箱，继而进入冷却箱体进行冷却；

粉末在冷却箱体内经过冷却后，进入回收分离机构进行粉尘过滤；

在回收分离机构中，当发现粉末回收分离异常时，开启第二负压源，并设定第二负压源的负压数值小于第一负压源，使得粉末回收分离机构的箱体内的气体由下到上流动，从而吹起卡在筛网中的粉末，这里起到反吹的作用， 当发现粉末回收分离异常时，主要是粉末卡在了筛网中的空隙中，无法通过离心作用将其收集在收集槽内，通过网筛机构的离心作用将粉末及时收集在收集槽内。

说明书

一种用于高温环境下的粉末回收分离机构、系统和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及粉末喷涂技术领域，具体涉及一种用于高温环境下的粉末回收分离机构、系统和方法。

背景技术

[0002] 这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

[0003] 热喷涂，是将粉末材料加热成熔融或半熔融状态，利用高速气流喷射到待修复工件表面，形成一层致密的功能涂层，常被用来修复或提高关键零部件的表面性能。但是，实
际喷涂工况复杂多样，喷涂粉末在焰流中部分未能得到充分融化而无法沉积在待修复表
面，高速射击粉末粒子在复杂气场中往往会相互碰撞而偏离原方向，融化粉末粒子高速撞
击在待修复表面上会造成溅射而造成部分粉末流失；而在喷涂工作时，往往会造成极大的
粉尘污染，特别在喷涂金属粉末时；因此现有的粉末喷涂技术具有两种缺陷，①热喷涂技术
的粉末利用率低；②容易造成金属粒子弥散在空气中，吸入人体内严重时会造成金属中毒，
排入到大气中则污染周边环境。因此对于热喷涂工作中对粉末的回收分离显得尤为重要。

[0004] 发明人发现，现有的回收方式主要是针对常温下的粉末，在对粉末过滤时常常采用滤网装置，长时间使用下容易造成滤网堵塞，无法便捷回收滤网中残留物及更换滤网，且
回收方式仅仅针对一种粉末回收分离装置，无法应用于存在多种粉末混合的工作环境下。

发明内容

[0005] 针对现有技术中粉末喷涂中回收分离工序存在的不足，本发明的目的是提供一种用于高温环境下的粉末回收分离机构、系统和方法，能够有效提高粉末利用率，同时降低粉
末扩散风险，可以应用于多种环境和工况。

[0006] 为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

[0007] 第一方面，本发明提出了一种用于高温环境下的粉末回收分离机构，包括箱体以及设于箱体内部网筛机构，网筛机构连接动力源，动力源能够驱动网筛机构转动，从而使附
着于网筛机构的粉末离心。

[0008] 作为进一步的技术方案，所述网筛机构包括多个平行设置的单体网筛，每个单体网筛均连接动力源。

[0009] 作为进一步的技术方案，每个所述单体网筛均呈圆形，每个所述单体网筛的外围均设有用于啮合动力源的轮齿。

[0010] 作为进一步的技术方案，每个单体网筛均包括的第一环形件、第二环形件和筛网，第一环形件和第二环形件扣合，筛网安装于第一环形件。

[0011] 作为进一步的技术方案，所述第一环形件包括呈圆环状的第一框体，第一框体内开有环形收集槽，第一框体的顶侧面和底侧面均开设环形滑槽；第一框体的外围设有轮齿，
轮齿能够通过与动力源啮合进而带动第一环形件做离心运动；第一框体内还具有用于安装
筛网的槽状结构。

[0012] 作为进一步的技术方案，所述第二环形件包括呈环状的第二框体，第二框体的一侧设有呈球形的接头，接头能够对接第一框体的顶侧面和/或底侧面，第二框体通过球形接
头与环形滑槽配合达到定位作用；第二框体的另一侧设有多个弹簧，弹簧连接在所述箱体，
通过弹簧提供一定的预紧力固定网筛机构，同时方便网筛的装夹与取出。

[0013] 第二方面，本发明提出了一种用于高温环境下的粉末回收分离系统，包括集气箱、负压源、冷却机构、如第一方面所述的回收分离机构和废水箱，集气箱的顶侧面连通呈漏斗
状的集气口，集气箱还连通负压源和冷却机构，冷却机构连通回收分离机构，回收分离机构
连通负压源和废水箱。

[0014] 作为进一步的技术方案，所述负压源包括第一负压源和第二负压源，第一负压源连接集气箱，第二负压源连接回收分离机构。第一负压源和第二负压源能够分别独立开关。

[0015] 作为进一步的技术方案，所述冷却机构包括冷却箱体以及连接在冷却箱体上方的冷却风机；冷却箱体左侧面开设注水口和出水口，冷却箱体内部的底侧安装冷却管，冷却箱
体左侧面还开设观察窗；冷却箱体前侧面和后侧面均设有换气窗，冷却箱体还连通回收分
离机构。

[0016] 作为进一步的技术方案，所述回收分离机构的箱体连接所述冷却机构。

[0017] 作为进一步的技术方案，所述回收粉粒机构的箱体还连通废水箱。

[0018] 第三方面，本发明还提供了一种粉末回收分离方法，使用如第二方面所述的一种用于高温环境下的粉末回收分离系统，包括以下步骤：

[0019] 启动第一负压源；

[0020] 粉末由收集口进入集气箱，继而进入冷却箱体进行冷却；

[0021] 粉末在冷却箱体内经过冷却后，进入回收分离机构进行粉尘过滤；

[0022] 在回收分离机构中，当发现粉末回收分离异常时，开启第二负压源，并设定第二负压源的负压数值小于第一负压源，使得粉末回收分离机构的箱体内的气体由下到上流动，
从而吹起卡在筛网中的粉末，通过网筛机构的离心作用将粉末及时收集在收集槽内。

[0023] 粉末回收分离异常的情况，为粉末卡在了筛网中的空隙中，无法通过离心作用将其收集在收集槽内的情况。

[0024] 上述本发明的实施例的有益效果如下：

[0025] 1、本发明所公开的技术方案，实现了能够回收分离高温环境下的粉尘的目的，通过冷却箱体对粉末进行冷却，避免了高温下的粉末粒子粘附在管道内壁或滤网空隙，造成
粉末回收不彻底与滤网堵塞的情况。

[0026] 2、本发明所公开的技术方案，针对混合多种粉末，设计多级回收分离装置，可以充分分离不同粒径粉末颗粒。

[0027] 3、本发明所公开的技术方案，利用反吹装置避免粉末颗粒造成滤网堵塞，同时利用离心装置对滤网中的粉末进一步回收，利用卡槽式的滤网装置可以方便快捷回收滤网中
的粉末颗粒。

附图说明

[0028] 构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

[0029] 图1为本发明的一个或多个实施例的整体结构示意图，

[0030] 图2a为本发明的一个或多个实施例的冷却机构结构前侧面示意图，

[0031] 图2b为本发明的一个或多个实施例的冷却机构结构左侧面示意图，

[0032] 图3为本发明的一个或多个实施例的冷却管结构示意图，

[0033] 图4为本发明的一个或多个实施例的回收分离机构侧视图，

[0034] 图5为本发明的一个或多个实施例的单体网筛示意图，

[0035] 图6a为本发明的一个或多个实施例的第一环形件俯视示意图，

[0036] 图6b为本发明的一个或多个实施例的第一环形件沿图6a中的A‑A剖切得到的剖视图，

[0037] 图6c为本发明的一个或多个实施例的第一环形件立视图，

[0038] 图7为本发明的一个或多个实施例的第二环形件示意图，

[0039] 图8a为本发明的一个或多个实施例的回收分离机构正视图，

[0040] 图8b为本发明的一个或多个实施例的沿图8a中的D‑D剖切得到的网筛与小齿轮装配示意图。

[0041] 其中，1.集气箱，2.集气口，3.第一管道，4.冷却机构，41.冷却箱体，42.换气窗，43.第一进气口，44.第二出气口，45.冷却风机，46.观察窗，47.注水口，48.出水口，49.冷却
管，5.第二管道，6.回收分离机构，601.第二进气口，602.回收分离机构的箱体，603.网筛密
封盖，604.固定台，605.固定支柱，606.第三出气口，607.电机，608.齿轮轴套，609.直连杆，
610.小齿轮，611.单体网筛，612.球形接头，613.第二环形件，614.弹簧，615.筛网，616.滑
槽，617.收集槽，618.轮齿，619.第一环形件，7.废水箱，8.磁控开关，9.第三管道，10.第二
风机，11.第一风机。

[0042] 为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。

具体实施方式

[0043] 应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通
常理解的相同含义。

[0044] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包
括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

[0045] 为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描
述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，
因此不能理解为对本发明的限制。

[0046] 术语解释部分:本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是
电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或
者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上
述术语在本发明的具体含义。

[0047] 正如背景技术所介绍的，针对现有技术中粉末喷涂中回收分离工序存在的不足，本发明的目的是提供一种用于高温环境下的粉末回收分离机构、系统和方法，能够有效提
高粉末利用率，同时降低粉末扩散风险，可以应用于多种环境和工况，现结合实施例和附图
加以说明。

[0048] 实施例1

[0049] 本发明的一种典型的实施方式中，如图4～图8b所示，一种用于高温环境下的粉末回收分离机构6，包括箱体以及设于箱体内部的网筛机构，网筛机构连接动力源，动力源能
够驱动网筛机构转动，从而使附着于网筛机构的粉末离心。

[0050] 可以理解的是，本实施例中的动力源选择电机607，电机607连接一齿轮轴套608，齿轮轴套608设有多个的小齿轮610，以啮合并驱动网筛机构。

[0051] 所述网筛机构包括多个平行设置的单体网筛611，每个单体网筛611均连接动力源。

[0052] 每个所述单体网筛611均呈圆形，每个所述单体网筛611的外围均设有轮齿618。每个单体网筛611均包括的第一环形件619、第二环形件613和筛网615，第一环形件619和第二
环形件613扣合，筛网615安装于第一环形件619。所述第一环形件619包括呈圆环状的第一
框体，第一框体内具有用于安装筛网的槽状结构，筛网安装于槽状结构；第一框体内还开有
环形收集槽617，可以理解的是，槽状结构和环形收集槽617是连通的；第一框体的顶侧面和
底侧面均开设环形滑槽616；第一框体的外围设有轮齿618，轮齿618能够通过与动力源啮合
进而带动第一环形件619做离心运动。

[0053] 所述第二环形件613包括呈环状的第二框体，第二框体的一侧设有呈球形的接头，接头能够对接第一框体的顶侧面和/或底侧面，第二框体通过球形接头612与环形滑槽616
配合达到定位作用；第二框体的另一侧设有多个弹簧614，弹簧614连接在所述箱体，通过弹
簧614提供一定的预紧力固定网筛机构，同时方便网筛的装夹与取出。

[0054] 可以理解的是，为了实现多级过滤，每个单体网筛611所安装的筛网615的目数是不同，本实施例中，由上到下排列的单体网筛611的筛网615目数从小到大排列。

[0055] 可以理解的是，本实施例中，为了在箱体中固定每个单体网筛611，箱体安装单体网筛611处设有向外的突起作为网筛密封盖603。

[0056] 可以理解的是，当多个单体网筛611均的由上到下排布时，每个单体网筛611的弹簧614能够于网筛密封盖603触碰，从而起到固定夹持作用。

[0057] 实施例2

[0058] 本发明的一种典型的实施方式中，如图1～图8b所示，一种用于高温环境下的粉末回收分离装置，包括集气箱1，集气箱1的顶面连接呈漏斗状的集气口2，集气箱1的右侧面连
接有提供负压的第一风机11，集气箱1的后侧面开设有第一出气口，集气箱1的第一出气口
连通第一管道3，通过第一管道3连通至冷却机构4的第一进气口43；冷却机构4还设有第二
出气口44，冷却机构4的第二出气口44连通第二管道5，通过第二管道5连接回收分离机构6
的第二进气口601；回收分离机构6还设有第三出气口606，回收分离机构6的第三出气口606
连通第三管道9，通过第三管道9连接具有反吹作用的第二风机10，还通过第三管道9连通废
水箱7的第三进气口，废水箱7的第三进气口出设置有控制管道流通的磁控开关8。第一风机
11启动后，在集气箱1内形成负压，由集气口2吸入混有粉末的气体，通过集气箱1后侧面的
第一出气口连接第一管道3将气体输送到冷却机构4。

[0059] 所述冷却机构4包括冷却箱体41以及连接在冷却箱体41上方的冷却风机45，通过风冷的方式对冷却箱体41内的水进行冷却；冷却箱体41左侧面开设注水口47和出水口48，
冷却箱体41内部的底侧安装冷却管49，冷却箱体41左侧面还开设观察窗46；冷却水可通过
注水口47注入，通过观察窗46观察冷却水的高度，确定水位高于冷却箱体41内部底端的冷
却管49，冷却水管呈现三层结构，确保冷却效果充分，通过冷却箱体41左面出水口48可以排
除多余水量。

[0060] 冷却箱体41前侧面和后侧面均设有换气窗42，以此达到与外界交换热量目的，冷却箱体41后侧面设有第一进气口43和第二出气口44,与冷却管49两端连接，第二出气口44
通过第二管道5连接到回收分离机构6。

[0061] 冷却机构4通过风冷先将箱体内水进行冷却，而后通过冷却水与冷却管49的充分接触进一步对管内的气体进行冷却，通过调控冷却风机45的转速可以调控气体的冷却速
率。

[0062] 所述回收分离机构6包括呈柱形的回收分离箱体，回收分离箱体顶侧设有第二进气口601，将冷却后的气体导入到回收分离机构6里；回收分离箱体内设有网筛机构，可以逐
级过滤筛选出不同粒径粉末，网筛机构外侧设有网筛密封盖603，达到整体机构密封的效
果；回收分离机构6后侧设有齿轮轴套608与电机607，电机607连接并驱动齿轮轴套608，齿
轮轴套608连接有一直连杆609，直连杆609上连接有多个小齿轮610，电机607通过直链杆带
动多个小齿轮610以直连杆609为轴转动，通过小齿轮610带动网筛机构进行离心运动，有效
的将筛网615中的残留物分离在周边达到收集效果，同时避免筛网615在长时间的使用下容
易堵塞的弊端。

[0063] 所述网筛机构包括多个单体网筛611，多个单体网筛611在垂直方向依次排列并固定于回收分离箱体内；

[0064] 单体网筛611包括第一环形件619、第二环状件613和筛网615，筛网615呈圆形，筛网615安装于第一环形件619，第一环形件619与第二环形件613定位、卡合。

[0065] 第一环形件619包括呈圆环状的第一框体，第一框体内开有环形收集槽617，第一框体的顶侧面和底侧面均开设环形滑槽616，且环形滑槽616的截面形状为梯形；第一框体
的外围设有一圈轮齿618，轮齿618能够通过与小齿轮610啮合进而带动第一环形件619做离
心运动；第一框体内还具有用于安装筛网的槽状结构。

[0066] 第第二环形件613包括呈环状的第二框体，第二框体的一侧设有呈球形的接头，接头能够对接第一框体的顶侧面和/或底侧面的环形滑槽616，第二框体通过球形接头612与
环形滑槽616配合达到定位作用；第二框体的另一侧设有多个弹簧614，弹簧614连接在回收
分离机构6的箱体上，通过弹簧614提供一定的预紧力固定网筛机构。

[0067] 通过这种网筛机构，在后期维修换取网筛时十分便捷，同时针对混有不用粒径的粉末气体，通过过滤回收得到筛网615中不同粒径下的粉末，有利于粉末回收后的进一步处
理。

[0068] 所述回收分离机构6下端连接固定台604，固定台604起到将回收分离箱体固定在地面或其他支撑基础作用，固定台604底侧连接若干固定支柱605，起支撑作用；固定台604
底部开有第三出气口606，可以理解的是，固定台604和回收分离箱体连接形成一个相对封
闭的箱体，固定台604的第三出气口606通过第三管道9与废水箱7、第二风机10连接，废水箱
7接口处设有一磁控开关8，控制管道的开启与闭合，第二风机10的风力强度大于第一风机
11的风力强度，这里起到反吹的作用。当发现粉末回收分离异常时，主要是粉末卡在了筛网
615中的空隙中，无法通过离心作用将其收集在收集槽617内，可通过磁控开关8关闭废水箱
7的管道，开启第二风机10，由于风力强度大于第一风机11强度，于是呈现气体从下向上流
动，从而吹起卡在筛网615中的粉末，通过网筛机构的离心作用将粉末及时收集在收集槽
617内。

[0069] 所述废水箱7内主要盛装水，用于吸收从空气中带来的超细重金属颗粒与粉尘，避免逸散到空气中造成人体危害和环境污染。

[0070] 实施例3

[0071] 本发明的一种典型的实施方式中，公开了一种粉末回收分离方法，使用如实施例2所述的一种适用于高温环境下的粉末回收分离装置，包括以下步骤：

[0072] 1)启动第一风机11；

[0073] 2)粉末由收集口进入集气箱1，继而进入冷却箱体41进行冷却；

[0074] 3)粉末在冷却箱体41内经过冷却后，进入回收分离机构6进行粉尘过滤；

[0075] 4)在回收分离机构6中，当发现粉末回收分离异常时，可通过磁控开关8关闭废水箱7的管道，开启第二风机10，由于风力强度大于第一风机11强度，于是呈现气体从下向上
流动，从而吹起卡在筛网615中的粉末，通过网筛机构的离心作用将粉末及时收集在收集槽
617内。

[0076] 步骤4)中，粉末回收分离异常的情况，主要是粉末卡在了筛网615中的空隙中，无法通过离心作用将其收集在收集槽617内。

[0077] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修
改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。