一种用于钕铁硼成型过程中的动态控氧的压机装置的制作方法

本实用新型涉及烧结钕铁硼制造领域，尤其是涉及一种用于钕铁硼成型过程中的动态控氧的压机装置。

背景技术：

烧结钕铁硼磁体同时具备高磁能积、高矫顽力的特点，在电子产品、风力发电、新能源汽车、工业电机等领域均有广泛应用。

在烧结钕铁硼磁体中，镨、钕、镝、铽等稀土元素是至关重要且不可替代的核心原材料。稀土元素性能活泼，极易与氧气发生氧化还原反应且伴有大量热量产生，容易发生安全事故。

烧结钕铁硼采用粉末冶金工艺制备，具体包括熔炼-氢破碎-气流磨制粉-成型-烧结-加工等步骤，近些年来随着烧结钕铁硼性能的不断提升，使得钕铁硼粉末粒度不断降低，更加提高了钕铁硼粉末的活泼性，因此需要严控钕铁硼粉末在成型阶段的氧含量。

现有钕铁硼粉末成型主要采用压机成型，压机包括压机本体区域、手套箱区域和取料箱区域，压机本体区域、手套箱区域以及取料箱区域依次连通。

现有钕铁硼粉末成型阶段的控氧方式是在压机本体区域和手套箱区域常开惰性气体管路，由操作人员通过观察测氧仪测量的压机本体区域和手套箱区域内的氧含量，手动调节惰性气体管路流量，并且在取料箱区域进行取料操作时，由于取料箱区域与压机本体区域以及手套箱区域连通，所以会造成压机本体区域以及手套箱区域的氧含量的变化，若取料箱区域取料操作过程造成压机本体区域和手套箱区域内的氧含量超过设定值，则需要暂停压机本体区域和手套箱区域的生产作业，待氧含量恢复正常后再启动压机本体区域和手套箱区域的生产作业，这种控氧方式不仅造成惰性气体的消耗量大，而且给压机本体区域和手套箱区域的生产作业带来极大不便，降低钕铁硼成型操作效率。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种用于钕铁硼成型过程中的动态控氧的压机装置，解决现有压机控氧方式不仅造成惰性气体的消耗量大，而且给压机本体区域和手套箱区域的生产作业带来极大不便，降低钕铁硼成型操作效率的技术问题。

本实用新型通过如下技术方案实现：

本实用新型提供一种用于钕铁硼成型过程中的动态控氧的压机装置，包括压机，所述压机包括依次连通的压机本体区域、手套箱区域、取料箱区域，所述取料箱区域的底部设置取料门，还包括测氧仪和第一控制单元，所述测氧仪一端与压机本体区域和手套箱区域，所述测氧仪另一端与所述第一控制单元连接。

进一步的，所述测氧仪包括第一测氧仪和第二测氧仪，所述第一控制单元包括第一控制器和第二控制器；

所述第一测氧仪一端与所述压机本体区域连接，所述第一测氧仪另一端与所述第一控制器连接，所述第二测氧仪一端与所述手套箱区域连接，所述第二测氧仪另一端与所述第二控制器连接。

进一步的，还包括第一阀门和第二阀门；

所述第一阀门设于惰性气体存储站与压机本体区域之间的充气管路上；

所述第二阀门设于惰性气体存储站与手套箱区域之间的充气管路上；

所述第一阀门与所述第一控制器连接，所述第二阀门与所述第二控制器连接。

进一步的，还包括感应单元和第二控制单元，所述感应单元设于取料箱区域的取料门位置，感应单元感应取料箱区域的取料门的开闭状态，所述感应单元与第二控制单元连接。

进一步的，还包括第三测氧仪和第二控制单元，所述第三测氧仪一端与所述取料箱区域连接，所述第三测氧仪另一端与所述第二控制单元连接。

进一步的，还包括第三阀门，所述第三阀门设于惰性气体存储站与取料箱区域之间的充气管路上，所述第三阀门与所述第二控制单元连接。

进一步的，还包括计时器；

所述计时器一端与所述感应单元连接，所述计时器另一端与所述第二控制单元连接。

进一步的，还包括计时器；

所述计时器一端与所述第三测氧仪连接，所述计时器另一端与所述第二控制单元连接。

进一步的，还包括第一报警单元和第二报警单元，所述第一报警单元与所述第一测氧仪连接，所述第二报警单元与所述第二测氧仪连接。

进一步的，还包括第一压力传感单元和第一压力排放单元，所述第一压力传感单元设置在压机本体区域以及手套箱区域内，所述第一压力传感单元与所述第一控制单元连接，所述第一压力排放单元设置在压机本体区域以及手套箱区域连接的出气管上，所述第一压力排放单元与所述第一控制单元连接。

进一步的，还包括第二压力传感单元和第二压力排放单元，所述第二压力传感单元设置在取料箱区域内，所述第二压力传感单元与所述第二控制单元连接，所述第二压力排放单元设置在取料箱区域连接的出气管上，所述第二压力排放单元与所述第二控制单元连接。

进一步的，所述取料箱区域内还包括取料架，所述取料架通过升降机构设置在所述取料箱区域内顶部位置；

所述取料架包括顶板、架体以及底板，所述顶板以及底板的大小与所述取料箱区域内空间大小一致；

所述架体顶端与所述顶板连接，所述架体底端与所述底板连接；

在所述架体上未放置料体时，所述底板与所述取料箱区域和手套箱区域连通面的下底面平齐；

在所述架体上放置料体的过程中，升降机构携带取料架向下移动；

在所述架体上放满料体时，所述顶板与所述取料箱区域和手套箱区域连通面的下底面平齐。

和最接近的现有技术比，本实用新型的技术方案具备如下有益效果：

本实用新型提供用于钕铁硼成型过程中的动态控氧的压机装置，测氧仪一端与压机本体区域和手套箱区域，测氧仪另一端与所述第一控制单元连接，测氧仪实时测量压机本体区域和手套箱区域的氧含量，并发送给第一控制单元，第一控制单元接收测氧仪发送的压机本体区域和手套箱区域的氧含量，根据测氧仪发送的压机本体区域和手套箱区域的氧含量，控制惰性气体存储站向压机本体区域和手套箱区域充入惰性气体的含量，实现对压机本体区域和手套箱区域的氧含量进行自动控制，相较于现有在压机本体区域和手套箱区域常开惰性气体管路，由操作人员通过观察测氧仪测量的压机本体区域和手套箱区域内的氧含量，手动调节惰性气体管路流量的控氧方式，节约惰性气体的用量，无需人工观察氧含量以及手动调节惰性气体管路流量，提高了压机本体区域和手套箱区域的生产作业的便利性，且提高钕铁硼成型操作效率。

本实用新型提供用于钕铁硼成型过程中的动态控氧的压机装置，采用顶板、架体以及底板依次连接构造的取料架，顶板以及底板的大小与取料箱区域内空间大小一致，在架体上未放置料体时，底板与取料箱区域和手套箱区域连通面的下底面平齐，在架体上放满料体时，顶板与取料箱区域和手套箱区域连通面的下底面平齐，保证在取料箱区域打开取料门取料的过程中，取料箱区域与手套箱区域空气不连通，从而在打开取料门的过程中，压机本体区域以及手套箱区域的氧含量不会发生太大变化，无需暂停压机本体区域和手套箱区域的生产作业，进一步提高了压机本体区域和手套箱区域的生产作业的便利性，进一步提高钕铁硼成型操作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例的用于钕铁硼成型过程中的动态控氧的压机装置与惰性气体存储站连接示意图；

图2为本实施例的压机的结构示意图；

图3为本实施例的取料架的结构示意图；

图4为图2中手套箱区域和取料箱区域的剖视图；

其中，1-压机本体区域，2-手套箱区域，3-取料箱区域，4-第一阀门，5-第二阀门，6-取料门，7-取料架，7-1-顶板，7-2-架体，7-3-底板，8-第一测氧仪，9-第二测氧仪，10-第一控制器，11-第二控制器，12-充气管路，13-第一报警单元，14-第二报警单元，15-感应单元，16-第二控制单元，17-第三阀门，18-计时器，19-第三报警单元，20-第一气体压力排放阀，21-第二气体压力排放阀，22-出气管，23-第三气体压力排放阀，24--升降控制器，24-2-电机，24-3-升降器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，为本实施例的用于钕铁硼成型过程中的动态控氧的压机装置与惰性气体存储站连接示意图，图2为本实施例的压机的结构示意图；结合附图对动态控氧压机装置构造以及动态控氧方法进行详细描述，从图中可以看出，动态控氧压机装置包括压机本体区域1、手套箱区域2、取料箱区域3、测氧仪、第一控制单元、第一阀门4以及第二阀门5，能够实现对压机本体区域1和手套箱区域2的氧含量进行自动控制，取料箱区域3的底部设置取料门6，取料箱区域3内放置取料架7，测氧仪包括第一测氧仪8和第二测氧仪9，第一控制单元包括第一控制器10和第二控制器11，第一测氧仪8一端与压机本体区域1连接，第一测氧仪8另一端与第一控制器10连接，第二测氧仪9一端与手套箱区域2连接，第二测氧仪9另一端与第二控制器11连接，第一控制器10设置在惰性气体存储站与压机本体区域1的充气管路12上，第二控制器11设置在惰性气体存储站与手套箱区域2的充气管路12上，第一阀门4设置在惰性气体存储站与压机本体区域1的充气管路12上，第二阀门5设置在惰性气体存储站与手套箱区域2的充气管路12上。

第一测氧仪8实时测量压机本体区域1的氧含量，并发送给第一控制器10；

第一控制器10接收第一测量仪8发送的压机本体区域1的氧含量，根据第一测氧仪8发送的压机本体区域1的氧含量，控制第一阀门4的打开程度，对惰性气体存储站向压机本体区域1充入惰性气体的含量进行控制；

第二测量仪9实时测量手套箱区域2的氧含量，并发送给第二控制器11；

第二控制器11接收第二测氧仪9发送的手套箱区域2的氧含量，根据第二测氧仪9发送的手套箱区域2的氧含量，通过控制第二阀门5的打开程度，对惰性气体存储站向手套箱区域2充入惰性气体的含量进行控制。

上述惰性气体存储站优选为氮气存储站。

作为优选实施例，上述动态控氧压机装置还包括第一报警单元13和第二报警单元14，第一报警单元13与第一测氧仪8连接，第二报警单元14与第二测氧仪9连接；

第一测氧仪8将实时测量的压机本体区域1的氧含量发送给第一报警单元13，若第一报警单元13认为第一测氧仪8测量的压机本体区域1的氧含量超过设定值，则第一报警单元13发出报警信息；需要说明的是，设定值在0-2000ppm内连续可调，本实施例设定为设定值≤200ppm；

第二测氧仪9将实时测量的手套箱区域2的氧含量发送给第二报警单元14，若第二报警单元14认为第二测氧仪9测量的手套箱区域2的氧含量超过设定值，则第二报警单元14发出报警信息；需要说明的是，设定值在0-2000ppm内连续可调，本实施例设定为设定值≤200ppm。

上述第一报警单元13或第二报警单元14采用现有报警装置即可，第一控制器10以及第二控制器11采用现有控制器即可。

作为优选实施例，为了实现对取料箱区域3的氧含量进行自动控制，上述动态控氧压机装置还包括取料箱区域3的氧含量控制组件，取料箱区域3的氧含量控制组件具体采用如下两种技术方案：

方案1：取料箱区域3的氧含量控制组件包括感应单元15、第二控制单元16、第三阀门17、计时器18以及第三报警单元19、第二控制单元16可以采用现有的控制器，感应单元可以采用压力传感器。

感应单元15设置在取料箱区域3的取料门6位置，第二控制单元16设置在惰性气体存储站与取料箱区域3之间的充气管路12上，第三阀门17设置在惰性气体存储站与取料箱区域3之间的充气管路12上，感应单元15与计时器18连接，计时器18与第二控制单元16连接，第二控制单元16与第三阀门17连接，第三报警单元19与感应单元15连接；

感应单元15感应取料箱区域3的取料门6的开闭状态，并发送给第二控制单元16；

第二控制单元16接收感应单元15感应的取料箱区域3的取料门6的开闭状态，若接收的感应单元15感应的取料箱区域3的取料门6的开闭状态为由开启状态进入关闭状态，则第二控制单元16控制第三阀门17打开，从而控制惰性气体存储站向取料箱区域3充入惰性气体；

计时器18对取料箱区域3的取料门6进入关闭状态的时间进行计时，若计时时间超过设定时间(比如5分钟)，则第二控制单元16控制第三阀门17关闭，从而控制惰性气体存储站停止向取料箱区域3充入惰性气体；

第三报警单元19接收感应单元15的感应信息，若第三报警单元19接收到感应单元15感应取料门6开启时，则第三报警单元19发出警报，提醒相关作业人员进行处理，在取料门6关闭时，第三报警单元19停止发出警报。

方案2：取料箱区域的氧含量控制组件包括第三测氧仪、第二控制单元、第三阀门、计时器，第三测氧仪一端与取料箱区域连接，第三测氧仪另一端与计时器连接，计时器与第二控制单元连接，第二控制单元与第三阀门连接，第二控制单元设置在惰性气体存储站与取料箱区域之间的充气管路上，第三阀门设置在惰性气体存储站与取料箱区域之间的充气管路上；

第三测氧仪实时测量取料箱内的氧含量，并发送给第二控制单元；

第二控制单元接收第三测氧仪测量的取料箱内的氧含量，若接收的第三测氧仪测量的取料箱内的氧含量超过设定值，则第二控制单元控制第三阀门打开，从而控制惰性气体存储站向取料箱区域充入惰性气体；需要说明的是，设定值在0-2000ppm内连续可调，本实施例中设定值≤300ppm。

计时器对惰性气体存储站向取料箱区域充入惰性气体的时间进行控制，若惰性气体存储站向取料箱区域充入惰性气体的时间超过设定时间(比如5分钟)，则第二控制单元控制第三阀门关闭，从而惰性气体存储站停止向取料箱区域充入惰性气体。

需要说明的是图1中示意的是上述方案1的示意图，方案2的示意图未在图中示意。

作为优选实施例，上述动态控氧压机装置还包括第一压力传感单元和第一压力排放单元，第一压力传感单元包括第一压力传感器和第二压力传感器(图中未示出)，第一压力排放单元包括第一气体压力排放阀20和第二气体压力排放阀21，第一压力传感器设置在压机本体区域1内，第一压力传感器与第一控制器10连接，第二压力传感器设置在手套箱区域2内，第二压力传感器与第二控制器11连接，第一气体压力排放阀20设置在与压机本体区域1连接的出气管22上，第二气体压力排放阀21设置在与手套箱区域2连接的出气管22上，第一气体压力排放阀20与第一控制器10连接，第二气体压力排放阀21与第二控制器11连接；

第一压力传感器感应压机本体区域1内的压力，若压机本体区域1内压力值未在0.045-0.05mpa内，则第一控制器10控制第一气体排放阀20打开；

第二压力传感器感应手套箱区域2内的压力，若手套箱区域2内压力值未在0.045-0.05mpa内，则第二控制器11控制第二气体排放阀21打开。

作为优选实施例，上述动态控氧压机装置还包括第二压力传感单元和第二压力排放单元，第二压力传感单元采用第二压力传感器(图中未示出)，第二压力排放单元采用第三气体压力排放阀23，第二压力传感器设置在取料箱区域3内，第三气体压力排放阀3设置在与取料箱区域3连接的出气管22上，第二压力传感器与第二控制单元16连接，第三气体压力排放阀3与第二控制单元16连接；

第二压力传感单元感应取料箱区域3内的压力，若取料箱区域3内的压力值未在0.045-0.05mpa内，则第二控制单元16控制第三气体压力排放阀3打开。

作为优选实施例，如图3所示，上述取料架7包括顶板7-1、架体7-2以及底板7-3，顶板7-1以及底板7-3的大小与取料箱区域3内空间大小一致；

架体7-2顶端与顶板7-1连接，架体7-2底端与底板7-3连接；在架体7-2上未放置料体时，底板7-3与取料箱区域3和手套箱区域2连通面的下底面平齐；

在架体7-2上放置料体的过程中，升降机构携带取料架向下移动；

在架体7-2上放满料体时，顶板7-1与取料箱区域3和手套箱区域2连通面的下底面平齐。

图4所示为图2中手套箱区域2和取料箱区域3的剖视图，从图中可以看出取料架7通过升降机构设置在取料箱区域3内，升降机构包括升降控制器24-1、电机24-2以及升降器24-3，升降控制器24-1设置在手套箱区域2的面板上，电机24-2设置在取料箱区域3的底板内侧，升降器24-3位于取料箱内部，升降控制器24-1与电机24-2连接，电机24-2与升降器24-3连接，升降器24-3的顶端与取料架7的地板7-3连接；

在架体7-2上未放置料体时，取料架7位于图中的虚线位置，即架体7-2上未放置料体时，取料架7位于取料箱区域3的上方位置，随着架体7-2上放满料体时，取料架7位于图中实线位置，即架体7-2上放满料体时，取料架7位于取料箱区域3的下方位置。取料架7的上述设计能够保证在取料箱区域3打开取料门6取料的过程中，取料箱区域3与手套箱区域2空气不连通，从而在打开取料门6的过程中，压机本体区域1以及手套箱区域2的氧含量不会发生太大变化，无需暂停压机本体区域1和手套箱区域2的生产作业，进一步提高了压机本体区域1和手套箱区域2的生产作业的便利性，进一步提高钕铁硼成型操作效率。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本实用新型的权利要求保护范围之内。

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