CN107029603A - 一种工作效率高的智能化石墨烯分散机 - Google Patents

一种工作效率高的智能化石墨烯分散机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种工作效率高的智能化石墨烯分散机，包括底座、取样器、取样管、分散桶和分散轴，底座还包括双向驱动机构、扰动加强机构和密封机构，该工作效率高的智能化石墨烯分散机，通过在分散轴上设置扰动加强机构，对原料进行充分搅拌，增强了原料的均匀性，同时，通过双向驱动机构驱动分散轴与分散桶做反向运动，大大提高了分散效率，使得后续的反应中，物料能够充分反应；另外，在石墨烯加工过程中，通过密封机构对分散桶进行密封，防止有毒有害气体危害人体健康和对环境造成污染，需要查看原料时，通过密封机构工作可将分散桶打开，既方便又省力。

Description

一种工作效率高的智能化石墨烯分散机
技术领域
本发明涉及石墨烯生产设备领域，特别涉及一种工作效率高的智能化石墨烯分散机。
背景技术
石墨烯材料是一种二维材料，其优异的物理和结构特性使其在电子、传感和光电器件等多领域表现出非凡的应用潜力。现有的石墨烯材料大多采用氧化还原法通过石墨烯分散机制备。
氧化还原法制备石墨烯材料具有操作简单，产物可加工性好等优点，但是产品的性能稳定性差。而影响产品性能稳定性的主要原因在于，在制备过程中，分散机对原料分散的均匀性不佳、分散效率较低，导致后续的反应中，物料反应不完全或者反应失控；另外，现有的一些石墨烯分散机的分散桶是不密封的，而石墨烯在加工过程中，会产生一些有毒有害的成分，这不仅危害人体健康，还对环境造成污染。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种工作效率高的智能化石墨烯分散机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种工作效率高的智能化石墨烯分散机，包括底座、取样器、取样管、分散桶和分散轴，所述底座还包括双向驱动机构、扰动加强机构和密封机构，所述双向驱动机构设置在底座内，所述双向驱动机构分别与分散桶和分散轴传动连接，所述扰动加强机构设置在分散轴上，所述密封机构设置在分散桶的顶部，所述分散桶位于底座的上方，所述分散轴竖向设置，所述分散轴位于分散桶内，所述分散轴的底端通过第一轴承与分散桶的底面连接，所述分散轴的顶端设有分散头；
所述双向驱动机构包括第一电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、驱动轴和套筒，所述第一电机与第一锥齿轮传动连接，所述驱动轴竖向设置，所述底座的顶面设有第一开口，所述驱动轴的底端通过第二轴承与底座连接，所述驱动轴的顶端经第一开口伸出底座，所述分散桶的底面设有通孔，所述驱动轴经通孔与分散轴连接，所述套筒套设在驱动轴上，所述套筒通过第三轴承与底座连接，所述套筒经第一开口伸出底座，所述套筒的顶端与分散桶的底面连接，所述第二锥齿轮有两个，两个第二锥齿轮分别套设在驱动轴和套筒上，所述第一锥齿轮分别与两个第二锥齿轮啮合；
所述扰动加强机构包括螺旋叶片、扰动杆、固定杆、固定框和桨叶，所述螺旋叶片设置在分散轴上，所述螺旋叶片沿着分散轴的侧面轴向延伸，所述扰动杆水平设置在分散轴的一侧，所述扰动杆有若干个，各扰动杆沿着分散轴的侧面轴向均匀设置，所述固定杆设置在分散轴的底端，所述固定杆与分散轴垂直且固定杆穿过分散轴，所述固定杆的中部与分散轴连接，所述固定框有若干个，各固定框均匀设置在固定杆的下方，所述桨叶有若干个，各桨叶分别设置在各固定框内；
所述密封机构包括密封盖、驱动块、驱动杆、连杆和驱动组件，所述分散桶的顶面设有第二开口，所述密封盖盖设在第二开口处，所述密封盖的一端与分散桶铰接，所述驱动组件设置在分散桶的一侧，所述驱动组件与驱动块传动连接，所述驱动杆竖向设置在驱动块的上方，所述连杆的一端与驱动杆铰接，所述连杆的另一端与密封盖铰接；
所述驱动组件包括第二电机、主动轮、从动轮和皮带，所述第二电机与主动轮传动连接，所述主动轮通过皮带与从动轮传动连接，所述皮带竖向设置，所述驱动块设置在皮带上。
作为优选，为了避免出现侧面搅拌死角，所述扰动杆的靠近分散桶的侧壁的一端设有侧面刮板。
作为优选，为了避免出现底面搅拌死角，所述固定框的下方设有底面刮板。
作为优选，为了延长分散桶的使用寿命，所述分散桶的内壁上设有耐磨涂料。
作为优选，为了便于侧面刮板和底面刮板的更换，所述侧面刮板与扰动杆螺纹连接，所述底面刮板与固定框螺纹连接。
作为优选，为了提高驱动杆升降的稳定性，所述分散桶的一侧设有支杆，所述支杆上设有限位环，所述限位环套设在驱动杆上，所述限位环与驱动杆滑动连接。
作为优选，为了进一步提高密封性，所述密封盖与分散桶的连接处设有密封条。
作为优选，为了在温度不达标时自动报警，所述分散桶内设有温度传感器，所述底座上设有报警器，所述底座内还设有PLC，所述温度传感器和报警器均与PLC电连接。
作为优选，为了便于操作，所述底座上设有开关，所述开关分别与第一电机、第二电机电连接。
作为优选，为了使设备的工作状态智能化，所述第一电机和第二电机均为伺服电机。
本发明的有益效果是，该工作效率高的智能化石墨烯分散机，通过在分散轴上设置扰动加强机构，对原料进行充分搅拌，增强了原料的均匀性，同时，通过双向驱动机构驱动分散轴与分散桶做反向运动，大大提高了分散效率，使得后续的反应中，物料能够充分反应；另外，在石墨烯加工过程中，通过密封机构对分散桶进行密封，防止有毒有害气体危害人体健康和对环境造成污染，需要查看原料时，通过密封机构工作可将分散桶打开，既方便又省力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种工作效率高的智能化石墨烯分散机的结构示意图。
图2是本发明的一种工作效率高的智能化石墨烯分散机的双向驱动机构的结构示意图。
图3是本发明的一种工作效率高的智能化石墨烯分散机的分散轴与扰动加强机构的连接结构示意图。
图4是本发明的一种工作效率高的智能化石墨烯分散机的分散桶与密封机构的连接结构示意图。
图中：1.底座，2.取样器，3.取样管，4.分散桶，5.分散轴，6.双向驱动机构，7.扰动加强机构，8.密封机构，9.第一电机，10.第一锥齿轮，11.第二锥齿轮，12.驱动轴，13.套筒，14.螺旋叶片，15.扰动杆，16.固定杆，17.固定框，18.桨叶，19.密封盖，20.驱动块，21.驱动杆，22.连杆，23.第二电机，24.主动轮，25.从动轮，26.皮带，27.侧面刮板，28.底面刮板。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-4所示，一种工作效率高的智能化石墨烯分散机，包括底座1、取样器2、取样管3、分散桶4和分散轴5，所述底座1还包括双向驱动机构6、扰动加强机构7和密封机构8，所述双向驱动机构6设置在底座1内，所述双向驱动机构6分别与分散桶4和分散轴5传动连接，所述扰动加强机构7设置在分散轴5上，所述密封机构8设置在分散桶4的顶部，所述分散桶4位于底座1的上方，所述分散轴5竖向设置，所述分散轴5位于分散桶4内，所述分散轴5的底端通过第一轴承与分散桶4的底面连接，所述分散轴5的顶端设有分散头；
通过扰动加强机构7对原料进行充分搅拌，增强了原料的均匀性，同时，通过双向驱动机构6驱动分散轴5与分散桶4做反向运动，大大提高了分散效率，使得后续的反应中，物料能够充分反应；另外，在石墨烯加工过程中，通过密封机构8对分散桶4进行密封，防止有毒有害气体危害人体健康和对环境造成污染，需要查看原料时，通过密封机构8工作可将分散桶4打开，既方便又省力。
所述双向驱动机构6包括第一电机9、第一锥齿轮10、第二锥齿轮11、驱动轴12和套筒13，所述第一电机9与第一锥齿轮10传动连接，所述驱动轴12竖向设置，所述底座1的顶面设有第一开口，所述驱动轴12的底端通过第二轴承与底座1连接，所述驱动轴12的顶端经第一开口伸出底座1，所述分散桶4的底面设有通孔，所述驱动轴12经通孔与分散轴5连接，所述套筒13套设在驱动轴12上，所述套筒13通过第三轴承与底座1连接，所述套筒13经第一开口伸出底座1，所述套筒13的顶端与分散桶4的底面连接，所述第二锥齿轮11有两个，两个第二锥齿轮11分别套设在驱动轴12和套筒13上，所述第一锥齿轮10分别与两个第二锥齿轮11啮合；
所述扰动加强机构7包括螺旋叶片14、扰动杆15、固定杆16、固定框17和桨叶18，所述螺旋叶片14设置在分散轴5上，所述螺旋叶片14沿着分散轴5的侧面轴向延伸，所述扰动杆15水平设置在分散轴5的一侧，所述扰动杆15有若干个，各扰动杆15沿着分散轴5的侧面轴向均匀设置，所述固定杆16设置在分散轴5的底端，所述固定杆16与分散轴5垂直且固定杆16穿过分散轴5，所述固定杆16的中部与分散轴5连接，所述固定框17有若干个，各固定框17均匀设置在固定杆16的下方，所述桨叶18有若干个，各桨叶18分别设置在各固定框17内；
启动第一电机9，第一电机9驱动第一锥齿轮10转动，第一锥齿轮10分别通过两个第二锥齿轮11驱动套筒13和驱动轴12做反向运动，从而使分散轴5与分散桶4做反向运动，大大提高了分散效率，而分散轴5转动，带动螺旋叶片14转动，形成上下扰动，同时带动扰动杆15转动，形成周向的搅动，另外，固定框17内的桨叶18转动，使原料底部形成涡流，增强扰动效果，加速原料的混合速度及混合均匀性，有利于原料的充分混合，从而使得后续的反应中，物料能够充分反应。
所述密封机构8包括密封盖19、驱动块20、驱动杆21、连杆22和驱动组件，所述分散桶4的顶面设有第二开口，所述密封盖19盖设在第二开口处，所述密封盖19的一端与分散桶4铰接，所述驱动组件设置在分散桶4的一侧，所述驱动组件与驱动块20传动连接，所述驱动杆21竖向设置在驱动块20的上方，所述连杆22的一端与驱动杆21铰接，所述连杆22的另一端与密封盖19铰接；
所述驱动组件包括第二电机23、主动轮24、从动轮25和皮带26，所述第二电机23与主动轮24传动连接，所述主动轮24通过皮带26与从动轮25传动连接，所述皮带26竖向设置，所述驱动块20设置在皮带26上。
在石墨烯加工过程中，通过密封机构8对分散桶4进行密封，防止有毒有害气体危害人体健康和对环境造成污染，需要查看原料时，启动第二电机23，第二电机23驱动主动轮24转动，主动轮24通过皮带26驱动从动轮25转动，使得皮带26开始运转，皮带26通过驱动块20驱动驱动杆21向下移动，驱动杆21通过连杆22驱动密封盖19沿分散桶4转动，将第二开口打开，以便于工作人员对原料的查看。
作为优选，为了避免出现侧面搅拌死角，所述扰动杆15的靠近分散桶4的侧壁的一端设有侧面刮板27，侧面刮板27可在扰动杆15旋转的同时将分散桶4侧壁上未被搅拌到的原料刮下，再进行搅拌，从而避免出现侧面搅拌死角，提高搅拌的均匀度。
作为优选，为了避免出现底面搅拌死角，所述固定框17的下方设有底面刮板28，底面刮板28可在固定框17旋转的同时将分散桶4底面未被搅拌到的原料刮下，再进行搅拌，从而避免出现底面搅拌死角，进一步提高搅拌的均匀度。
作为优选，为了延长分散桶4的使用寿命，所述分散桶4的内壁上设有耐磨涂料，由于侧面刮板27和底面刮板28长期与分散桶4的内壁摩擦，而耐磨涂料能够减轻侧面刮板27和底面刮板28对分散桶4内壁的磨损，从而延长分散桶4的使用寿命。
作为优选，为了便于侧面刮板27和底面刮板28的更换，所述侧面刮板27与扰动杆15螺纹连接，所述底面刮板28与固定框17螺纹连接，由于侧面刮板27和底面刮板28长期与分散桶4的内壁摩擦，易造成损坏，可将侧面刮板27和底面刮板28分别从扰动杆15和固定框17上拧下来，便于侧面刮板27和底面刮板28的更换。
作为优选，为了提高驱动杆21升降的稳定性，所述分散桶4的一侧设有支杆，所述支杆上设有限位环，所述限位环套设在驱动杆21上，所述限位环与驱动杆21滑动连接，限位环可将驱动杆21的运动轨迹限定在一定范围内，从而提高驱动杆21升降的稳定性。
作为优选，为了进一步提高密封性，所述密封盖19与分散桶4的连接处设有密封条。
作为优选，为了在温度不达标时自动报警，所述分散桶4内设有温度传感器，所述底座1上设有报警器，所述底座1内还设有PLC，所述温度传感器和报警器均与PLC电连接，当温度传感器感应到分散桶4内的温度不在设定范围内时，将信号传给PLC，PLC控制报警器工作，使其发出警报，对工作人员做出提醒，以防安全事故的发生。
作为优选，为了便于操作，所述底座1上设有开关，所述开关分别与第一电机9、第二电机23电连接。
作为优选，为了使设备的工作状态智能化，所述第一电机9和第二电机23均为伺服电机，由于伺服电机可使控制速度、位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，故能形成智能操控系统，使双向驱动机构6和密封机构8更好地配合工作。
与现有技术相比，该工作效率高的智能化石墨烯分散机，通过在分散轴5上设置扰动加强机构7，对原料进行充分搅拌，增强了原料的均匀性，同时，通过双向驱动机构6驱动分散轴5与分散桶4做反向运动，大大提高了分散效率，使得后续的反应中，物料能够充分反应；另外，在石墨烯加工过程中，通过密封机构8对分散桶4进行密封，防止有毒有害气体危害人体健康和对环境造成污染，需要查看原料时，通过密封机构8工作可将分散桶4打开，既方便又省力。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种工作效率高的智能化石墨烯分散机，其特征在于，包括底座(1)、取样器(2)、取样管(3)、分散桶(4)和分散轴(5)，所述底座(1)还包括双向驱动机构(6)、扰动加强机构(7)和密封机构(8)，所述双向驱动机构(6)设置在底座(1)内，所述双向驱动机构(6)分别与分散桶(4)和分散轴(5)传动连接，所述扰动加强机构(7)设置在分散轴(5)上，所述密封机构(8)设置在分散桶(4)的顶部，所述分散桶(4)位于底座(1)的上方，所述分散轴(5)竖向设置，所述分散轴(5)位于分散桶(4)内，所述分散轴(5)的底端通过第一轴承与分散桶(4)的底面连接，所述分散轴(5)的顶端设有分散头；
所述双向驱动机构(6)包括第一电机(9)、第一锥齿轮(10)、第二锥齿轮(11)、驱动轴(12)和套筒(13)，所述第一电机(9)与第一锥齿轮(10)传动连接，所述驱动轴(12)竖向设置，所述底座(1)的顶面设有第一开口，所述驱动轴(12)的底端通过第二轴承与底座(1)连接，所述驱动轴(12)的顶端经第一开口伸出底座(1)，所述分散桶(4)的底面设有通孔，所述驱动轴(12)经通孔与分散轴(5)连接，所述套筒(13)套设在驱动轴(12)上，所述套筒(13)通过第三轴承与底座(1)连接，所述套筒(13)经第一开口伸出底座(1)，所述套筒(13)的顶端与分散桶(4)的底面连接，所述第二锥齿轮(11)有两个，两个第二锥齿轮(11)分别套设在驱动轴(12)和套筒(13)上，所述第一锥齿轮(10)分别与两个第二锥齿轮(11)啮合；
所述扰动加强机构(7)包括螺旋叶片(14)、扰动杆(15)、固定杆(16)、固定框(17)和桨叶(18)，所述螺旋叶片(14)设置在分散轴(5)上，所述螺旋叶片(14)沿着分散轴(5)的侧面轴向延伸，所述扰动杆(15)水平设置在分散轴(5)的一侧，所述扰动杆(15)有若干个，各扰动杆(15)沿着分散轴(5)的侧面轴向均匀设置，所述固定杆(16)设置在分散轴(5)的底端，所述固定杆(16)与分散轴(5)垂直且固定杆(16)穿过分散轴(5)，所述固定杆(16)的中部与分散轴(5)连接，所述固定框(17)有若干个，各固定框(17)均匀设置在固定杆(16)的下方，所述桨叶(18)有若干个，各桨叶(18)分别设置在各固定框(17)内；
所述密封机构(8)包括密封盖(19)、驱动块(20)、驱动杆(21)、连杆(22)和驱动组件，所述分散桶(4)的顶面设有第二开口，所述密封盖(19)盖设在第二开口处，所述密封盖(19)的一端与分散桶(4)铰接，所述驱动组件设置在分散桶(4)的一侧，所述驱动组件与驱动块(20)传动连接，所述驱动杆(21)竖向设置在驱动块(20)的上方，所述连杆(22)的一端与驱动杆(21)铰接，所述连杆(22)的另一端与密封盖(19)铰接；
所述驱动组件包括第二电机(23)、主动轮(24)、从动轮(25)和皮带(26)，所述第二电机(23)与主动轮(24)传动连接，所述主动轮(24)通过皮带(26)与从动轮(25)传动连接，所述皮带(26)竖向设置，所述驱动块(20)设置在皮带(26)上。
2.如权利要求1所述的工作效率高的智能化石墨烯分散机，其特征在于，所述扰动杆(15)的靠近分散桶(4)的侧壁的一端设有侧面刮板(27)。
3.如权利要求2所述的工作效率高的智能化石墨烯分散机，其特征在于，所述固定框(17)的下方设有底面刮板(28)。
4.如权利要求3所述的工作效率高的智能化石墨烯分散机，其特征在于，所述分散桶(4)的内壁上设有耐磨涂料。
5.如权利要求3所述的工作效率高的智能化石墨烯分散机，其特征在于，所述侧面刮板(27)与扰动杆(15)螺纹连接，所述底面刮板(28)与固定框(17)螺纹连接。
6.如权利要求1所述的工作效率高的智能化石墨烯分散机，其特征在于，所述分散桶(4)的一侧设有支杆，所述支杆上设有限位环，所述限位环套设在驱动杆(21)上，所述限位环与驱动杆(21)滑动连接。
7.如权利要求1所述的工作效率高的智能化石墨烯分散机，其特征在于，所述密封盖(19)与分散桶(4)的连接处设有密封条。
8.如权利要求1所述的工作效率高的智能化石墨烯分散机，其特征在于，所述分散桶(4)内设有温度传感器，所述底座(1)上设有报警器，所述底座(1)内还设有PLC，所述温度传感器和报警器均与PLC电连接。
9.如权利要求1所述的工作效率高的智能化石墨烯分散机，其特征在于，所述底座(1)上设有开关，所述开关分别与第一电机(9)和第二电机(23)电连接。
10.如权利要求1所述的工作效率高的智能化石墨烯分散机，其特征在于，所述第一电机(9)和第二电机(23)均为伺服电机。
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