CN108036980B - 新材料成分分析设备 - Google Patents
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Abstract
本专利公开了新材料成分分析设备，具体涉及成分分析设备领域。新材料成分分析设备，箱体上设有进料斗，进料斗内设有切刀，进料斗内转动连接有反应室，反应室下端连接有驱动机构；箱体内设有加液斗，加液斗上设有进液管，进液管上设有电磁阀，电磁阀上设有第一开关；第一开关下设有第三电机和第三固定块，第三电机上安装有凸轮，第三固定块内贯穿有第二连杆，凸轮下方固定有第一固定块，第一固定块内贯穿有第一连杆，第一连杆与固定块之间连接有第一弹簧，第一连杆连接有气囊，气囊设有气管，气管上设有单向阀，气管设有活塞缸，活塞缸内设有活塞杆，箱体内设有联动开关。采用本发明技术方案克服了新材料颗粒较大的问题，可用于新材料的成分分析。
Description
技术领域
本发明涉及成分分析设备领域，特别涉及新材料成分分析设备。
背景技术
新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能，新材料技术则是按照人的意志，通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程，创造出能满足各种需要的新型材料的技术，现如今，实验人员在对新材料成分进行分析时，新材料成分分析设备是必不可少的设备，随着科技的发展，市场上出现了不同种类的新材料成分分析设备，新材料成分分析设备包括分析装置主体和材料粉碎筒。
但是，目前市面上的新材料成分分析设备，材料粉碎筒粉碎出的材料颗粒体积较大，影响了分解液对材料的分解效果以及效率，且该成分分析效率低，难以满足市场的使用需求。
为解决上述问题，中国专利(授权公告号：CN206483535U)公开了一种新材料成分分析装置，包括分析装置主体，分析装置主体的底部固定连接有与环形槽相对应的支块，分析装置主体的顶部从左至右分别连接有材料粉碎筒和降噪箱，材料粉碎筒的内腔与分析装置主体内腔相连通，材料粉碎筒的内壁设有粉碎机构，粉碎机构由副连轴、第一粉碎辊、主连轴、第二粉碎辊和切刀组成，副连轴的一端伸出材料粉碎筒一侧的位置套接有副动齿轮，副连轴的外表面位于材料粉碎筒内腔位置套接有第一粉碎辊，主连轴的一端伸出材料粉碎筒一侧位置套接有与副动齿轮啮合相接的主动齿轮，主连轴的外表面位于材料粉碎筒内腔位置套接有第二粉碎辊，第二粉碎辊与第一粉碎辊的辊体表面均间隔设置有切刀。
上述方案利用第一粉碎辊和第二粉碎辊表面上的切刀对新材料进行粉碎，将新材料切割为较小的颗粒，虽然解决了新材料颗粒较大的问题，增大了新材料与分解液的接触面积，但还是无法做到新材料被分解液快速溶解。
发明内容
本发明意在提供一种新材料成分分析设备，以解决新材料无法被分解液快速溶解的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：新材料成分分析设备，包括内部中空的箱体，所述箱体上设有进料斗，所述进料斗内设有用于切割物料的切刀，所述切刀下方的进料斗内转动连接有反应室，所述反应室下端连接有用于驱动反应室转动的驱动机构；所述箱体内至少设有一个加液斗，每个所述加液斗上均设有进液管，所述进液管一端穿过进料斗并位于反应室上方，每个所述进液管上均设有电磁阀，所述电磁阀上设有第一开关；每个所述第一开关下方均设有第三电机和第三固定块，每个所述第三电机的输出轴上均安装有凸轮，每个所述第三固定块内均贯穿有与凸轮相抵的第二连杆，所述凸轮下方固定有第一固定块，所述第一固定块内贯穿有与凸轮相抵的第一连杆，所述第一连杆与固定块之间连接有第一弹簧，所述第一连杆一端连接有气囊，所述气囊固定在箱体内，所述气囊一侧设有气管，所述气管上设有单向阀，所述气管另一侧设有活塞缸，所述活塞缸内设有活塞杆，所述箱体内还设有用于控制驱动机构开启和第三电机关闭的联动开关，所述联动开关位于活塞杆的移动轨迹上。
基础方案的原理：本设备运行前，先向加液斗中注入分解液、将气囊充满气体并开启单向阀，单向阀开启后，气囊中的气体可以通过单向阀进入到活塞缸中，而活塞缸中的气体无法通过单向阀进入气囊中。
此时，将新材料投入进料斗中，新材料被切刀切割成大小不一的颗粒，颗粒自由下落至反应室中。此时开启驱动机构和第三电机，在驱动机构启动后，驱动机构驱动反应室转动，使得反应室内堆积的颗粒被摊开，便于颗粒在分解液的作用下快速反应。当第三电机启动后，第三电机带动凸轮转动，凸轮、第三固定块和第二连杆形成了沿竖直方向上的凸轮机构，第一连杆沿竖直方向往复运动，通过第一连杆的往复运动可间歇打开或关闭电磁阀，电磁阀开启后，可将加液斗中的分解液放入反应室中，分解液通过进液管进入反应室后，对反应室中的颗粒形成冲击并将颗粒打散，使得分解液将颗粒包围，加快了反应的速度；凸轮的转动还推动第一连杆移动，使得凸轮、第一连杆、第一固定块和第一弹簧形成了沿竖直方向上的凸轮机构，第一连杆沿竖直方向往复运动，使得第一连杆间歇挤压气囊，实现了气囊对活塞缸进行间歇充气，但单次的充气无法推动活塞缸上的活塞杆，在多次充气后，活塞缸内的气体推动活塞杆触发联动开关后，联动开关使得第三电机关闭而驱动机构打开，此时驱动机构带动反应室一直转动，提高了分解液与颗粒的反应速度。
基础方案的优点：与现有技术相比，1、本设备可通过反应室的转动将颗粒摊开，以及分解液进入反应室对颗粒进行冲击，将颗粒冲散，提高了颗粒的反应速度；2、第三电机、凸轮、第二连杆和第三固定块形成沿竖直方向的凸轮机构，通过第二连杆的往复运动来间歇控制电磁阀的开启和关闭，实现自动分批注入分解液，可使分解液对颗粒形成多次冲击，便于将颗粒冲散并提高反应效果；3、凸轮、第一连杆、第一固定块和第一弹簧形成沿竖直方向的凸轮机构，通过第一连杆的往复运动来间歇挤压气囊，实现了分次对活塞缸进行充气，可根据反应的需要，时时调整分解液与新材料的投放量，便于控制反应的过程；4、通过凸轮和第三电机，可实现多凸轮机构的联动控制，增强了本装置的自动化效果。
优选方案一：作为基础方案的优选方案，所述切刀固定连接有第一转轴和第二转轴，所述第一转轴一侧设有第一转动齿轮，所述第一转轴另一侧连接有第一电机，所述第二转轴设有与第一转动齿轮相啮合的第二转动齿轮，通过上述设置，可通过齿轮传动来使得第一转轴和第二转轴转动，并且齿轮传动使得第一转轴和第二转轴的转动方向相反，提高了切刀的切割效果。
优选方案二：作为基础方案的优选方案，所述驱动机构包括固定在进料斗下方的第二电机、转动连接在第二电机上的第三转轴和与加液斗数量相同的第二固定块，所述第三转轴穿过进料斗固定连接在反应室底部，每个所述第二固定块均固定在箱体内，且每个所述第二固定块内均贯穿有与凸轮相抵的楔杆，所述楔杆与进液管之间连接有第二弹簧，通过上述设置，可通过凸轮推动楔杆，楔杆与第三转轴摩擦从而带动第三转轴转动，从而实现反应室的转动，也可通过第二电机带动第三转轴转动，从而通过第三转轴带动反应室转动，实现了不同方式带动反应室转动，并且转动的速度不同，可便于控制后续的反应速度。
优选方案三：作为基础方案的优选方案，所述反应室上设有振动器，通过上述设置，可将反应室内堆积的新材料颗粒振开，提高了反应的速度。
优选方案四：作为基础方案的优选方案，所述箱体上设有观察管，通过上述设置，可观察新材料粉末与分解液的反应情况，以便及时控制分解液或新材料的投加量。
附图说明
图1是本发明新材料成分分析设备的主视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：箱体1、观察管2、进料斗3、切刀4、第一转轴5、第二转轴6、第一转动齿轮7、第一电机8、第二转动齿轮9、反应室10、振动器11、第二电机12、第三转轴13、第二固定块14、楔杆15、第二弹簧16、加液斗17、进液管18、电磁阀19、第一开关20、第三电机21、第三固定块22、第二连杆23、第一固定块24、第一连杆25、第一弹簧26、气囊27、气管28、单向阀29、活塞缸30、联动开关31、凸轮32。
实施例基本如附图1所示：包括内部中空的箱体1，箱体1上连通有观察管2和进料斗3，观察管2用于观察反应室10内的新材料与分解液的反应情况，便于根据反应速度的需要，及时调整新材料和分解液的比例。
进料斗3内设有用于切割物料的切刀4，切刀4固定连接有第一转轴5和第二转轴6，第一转轴5和第二转轴6转动连接在进料斗3内，第一转轴5左侧焊接有第一转动齿轮7，第一转轴5右侧连接有第一电机8，第二转轴6左侧焊接有与第一转动齿轮7相啮合的第二转动齿轮9，可通过齿轮转动来实现第一转轴5和第二转轴6联动，并且齿轮传动使得第一转轴5和第二转轴6的转动方向相反，提高了第一转轴5和第二转轴6上切刀4的切割效率和效果。
切刀4下方的进料斗3内转动连接有反应室10，反应室10上安装有振动器11，可将堆积在反应室10内的颗粒振开，增大分解液与颗粒的接触面积，提高了反应的速度。反应室10下端连接有用于使反应室10转动的驱动机构，驱动机构包括固定在进料斗3下方的第二电机12、转动连接在第二电机12上的第三转轴13和两个第二固定块14，第三转轴13穿过进料斗3固定连接在反应室10底部，每个第二固定块14均固定在箱体1内，且每个第二固定块14内均贯穿有与凸轮32相抵的楔杆15，楔杆15与进液管18之间连接有第二弹簧16，可通过凸轮32、楔杆15、第二固定块14与第二弹簧16形成沿水平方向上的第一凸轮机构，楔杆15在水平方向上做往复运动，间歇推动第三转轴13转动，从而带动反应室10间歇转动，反应室10的间歇转动可便于观察反应情况，及时调整分解液与新材料的投加量之比，而第二电机12可带动反应室10一直旋转，可加快反应的速度。
箱体1内设有两个加液斗17，每个加液斗17上均连通有进液管18，进液管18下端穿过进料斗3并位于反应室10上方，每个进液管18上均安装有用于控制进液管18打开或关闭的电磁阀19，电磁阀19上设有第一开关20；每个第一开关20下方均设有第三电机21和第三固定块22，每个第三电机21的输出轴上均安装有凸轮32，每个第三固定块22内均贯穿有与凸轮32相抵的第二连杆23，使得第三电机21、凸轮32、第二连杆23和第三固定块22形成了沿竖直方向的第二凸轮机构，通过第二连杆23沿竖直方向的往复运动来挤压第一开关20。
凸轮32下方固定有第一固定块24，第一固定块24内贯穿有与凸轮32相抵的第一连杆25，第一连杆25与固定块之间连接有第一弹簧26，可使第一连杆25、第一弹簧26、第一固定块24和凸轮32形成了沿竖直方向上的第三凸轮机构，第一连杆25沿竖直方向做往复运动。第一连杆25下端连接有气囊27，气囊27固定在箱体1内，气囊27右侧连接有气管28，气管28上安装有单向阀29，气管28右侧固定有活塞缸30，活塞缸30上安装有活塞杆，箱体1内还安装有用于控制驱动机构开启和第三电机关闭的联动开关31，联动开关31设置在活塞杆的运动轨迹上，通过第一连杆25间歇挤压气囊27，将气囊27中的气体充入活塞缸30中，由于单次充入的气体量无法推动活塞杆触发联动开关31，当气囊27多次对活塞缸30充气后，活塞杆触发联动开关31，使得第三电机21关闭以及第二电机12开启，在多次充气过程中，便于及时调整分解液与新材料的量，并且可根据观察的需要，可调整气囊27中每次充入活塞缸30中的气体量。
本实施例中，本设备运行前，先向加液斗17中注入分解液、将气囊27中充满气体、开启第一电机8、第三电机21和单向阀29。单向阀29开启后，气囊27中的气体可以通过单向阀29进入活塞缸30中，而活塞缸30中的气体无法通过单向阀29进入气囊27中。
此时，向进料斗3投入新材料，由于第一电机8启动后，第一电机8带动第一转轴5转动，第一转轴5通过第一齿轮和第二齿轮的齿轮传动来带动第二转轴6转动，并且齿轮传动导致第一转轴5和第二转轴6的转动方向相反，增强了切刀4对新材料的切割效率和效果，新材料经过切刀4后，被切割成多个大小不一的颗粒并落入反应室10中，此时开启振动器11，可将堆积在反应室10内的颗粒被振开，便于后续与分解液进行反应，通过观察管2发现颗粒被均匀振开后，关闭振动器11。
第三电机21开启后，第三电机21带动凸轮32转动后，使得第一连杆25间歇触发第一开关20，当第一连杆25抵住第一开关20后，电磁阀19处于开启状态，此时加液斗17中的分解液通过进液管18和电磁阀19后进入反应室10中，分解液流入反应室10对颗粒进行冲刷，提高了反应的速度，并可在冲刷时，将下层的颗粒翻转至上层，避免了分解液与颗粒反应不均衡的问题；通过设置两个加液斗17，可使两个进液管18中的分解液实现对冲，加强了分解液将颗粒冲开翻转的效率和效果。当第一连杆25与第一开关20分开后，电磁阀19处于关闭状态，此时电磁阀19将进液管18断开，使得加液斗17中的液体无法通过电磁阀19而进入反应室10中。通过多次往复的注入分解液对新材料颗粒进行冲刷反应，可提高反应速度，而分批注入分解液还有利于观察反应室10中的反应情况，及时根据实际反应情况来调节新材料和分解液的投入量。
在凸轮32的转动过程中，楔杆15间歇摩擦第三转轴13，从而带动反应室10转动，使得反应室10中的新材料颗粒被摊开，加快了分解液与颗粒的反应速度，而通过两个楔杆15同时对转动轴摩擦，增大了摩擦力，提高了反应室10的转动效果。凸轮32的转动还带动了第一连杆25间歇的挤压气囊27，实现了气囊27对活塞缸30进行充气，由于单次的充气量无法推动活塞杆触发联动开关31，可实现气囊27多次对活塞缸30充气，延长了第三电机21的运行时间，便于前期对新材料与分解液的调整。当活塞缸30中的气体推动活塞杆触发联动开关31后，第三电机21关闭、第二电机12打开，此时凸轮32停止转动，而第三转轴13带动反应室10持续转动，通过反应室10旋转带动反应室10中的分解液和新材料颗粒充分混合碰撞，加快反应速度，当通过观察管2发现反应室10内反应完全后，关闭第二电机12。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (5)
1.新材料成分分析设备，包括内部中空的箱体，所述箱体上设有进料斗，所述进料斗内设有用于切割物料的切刀，其特征在于，所述切刀下方的进料斗内转动连接有反应室，所述反应室下端连接有用于驱动反应室转动的驱动机构；所述箱体内至少设有一个加液斗，每个所述加液斗上均设有进液管，所述进液管一端穿过进料斗并位于反应室上方，每个所述进液管上均设有电磁阀，所述电磁阀上设有第一开关；每个所述第一开关下方均设有第三电机和第三固定块，每个所述第三电机的输出轴上均安装有凸轮，每个所述第三固定块内均贯穿有与凸轮相抵的第二连杆，所述凸轮下方固定有第一固定块，所述第一固定块内贯穿有与凸轮相抵的第一连杆，所述第一连杆与第一固定块之间连接有第一弹簧，所述第一连杆一端连接有气囊，所述气囊固定在箱体内，所述气囊一侧设有气管，所述气管上设有单向阀，所述气管另一侧设有活塞缸，所述活塞缸内设有活塞杆，所述箱体内还设有用于控制驱动机构开启和第三电机关闭的联动开关，所述联动开关位于活塞杆的移动轨迹上。
2.根据权利要求1所述的新材料成分分析设备，其特征在于：所述切刀固定连接有第一转轴和第二转轴，所述第一转轴一侧设有第一转动齿轮，所述第一转轴另一侧连接有第一电机，所述第二转轴设有与第一转动齿轮相啮合的第二转动齿轮。
3.根据权利要求1所述的新材料成分分析设备，其特征在于：所述驱动机构包括固定在进料斗下方的第二电机、转动连接在第二电机上的第三转轴和与加液斗数量相同的第二固定块，所述第三转轴穿过进料斗固定连接在反应室底部，每个所述第二固定块均固定在箱体内，且每个所述第二固定块内均贯穿有与凸轮相抵的楔杆，所述楔杆与进液管之间连接有第二弹簧。
4.根据权利要求1所述的新材料成分分析设备，其特征在于：所述反应室上设有振动器。
5.根据权利要求1所述的新材料成分分析设备，其特征在于：所述箱体上设有观察管。
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