CN110508202A - 一种用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备 - Google Patents

一种用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备 Download PDF

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CN110508202A CN201910676905.3A CN201910676905A CN110508202A CN 110508202 A CN110508202 A CN 110508202A CN 201910676905 A CN201910676905 A CN 201910676905A CN 110508202 A CN110508202 A CN 110508202A
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Abstract

本发明涉及一种用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备，包括主体、转动管、第一轴承和两个搅棒，所述主体的形状为圆柱形，所述主体的顶部设有安装孔，所述安装孔与主体同轴设置，所述转动管与安装孔同轴设置，所述第一轴承设置在安装孔内，所述转动管穿过安装孔，所述第一轴承的内圈安装在转动管上，所述第一轴承的外圈与安装孔的内壁密封且固定连接，所述搅棒设置在主体内，所述驱动装置与转动管传动连接，所述主体内设有辅助机构和粉碎机构，该用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备通过辅助机构增加了原料搅拌的方式，提升了搅拌效果，不仅如此，还通过粉碎机构实现了粉碎原料中结块的功能，从而提高了混合的均匀度。

Description

一种用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备
技术领域
本发明涉及石墨烯生产设备领域，特别涉及一种用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备。
背景技术
石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料，其中，目前生产石墨烯的制备方法主要是机械法、氧化法、基片生长法和液相法等，而配料罐是石墨烯机械法生产中常用的设备之一，其主要是将石墨粉、分散剂或表面改性剂和水等进行分散搅拌。
现有的配料罐在搅拌原料过程中，会出现原料结块的情况，不仅会降低混合的均匀度，而且若不能及时处理还会造成原料浪费，降低了实用性，不仅如此，现有的配料罐搅拌方式较为单一，搅拌效果较差。
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，提供一种用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备，包括主体、转动管、第一轴承和两个搅棒，所述主体的形状为圆柱形，所述主体的顶部设有安装孔，所述安装孔与主体同轴设置，所述转动管与安装孔同轴设置，所述第一轴承设置在安装孔内，所述转动管穿过安装孔，所述第一轴承的内圈安装在转动管上，所述第一轴承的外圈与安装孔的内壁密封且固定连接，所述搅棒设置在主体内，所述搅棒的轴线与转动管的轴线垂直且相交，所述搅棒以转动管的轴线为中心周向均匀固定在转动管上，所述主体的顶端设备驱动装置，所述驱动装置与转动管传动连接，所述主体内设有辅助机构和粉碎机构；
所述辅助机构包括动力组件、移动盘、第一单向阀、两个第二单向阀和两个连接管，所述第一单向阀安装在转动管内，所述连接管与搅棒一一对应，所述连接管设置在搅棒和主体的顶端之间，所述连接管的一端固定在转动管上，所述连接管与转动管连通，所述第二单向阀和连接管一一对应，所述第二单向阀安装在连接管内，所述移动盘设置在转动管内，所述移动盘位于连接管的远离搅棒的一侧，所述移动盘与转动管同轴设置，所述移动盘的直径与转动管的内径相等，所述移动盘与转动管的内壁滑动且密封连接，所述动力组件设置在移动盘的远离搅棒的一侧，所述动力组件驱动移动板沿着转动管的轴向往复移动；
所述粉碎机构包括内齿轮、两个滚筒和两个传动组件，所述内齿轮与主体同轴设置，所述内齿轮与主体的内壁固定连接，所述内齿轮位于连接管和搅棒之间，所述滚筒与转动管平行，所述滚筒与搅棒一一对应，所述滚筒位于内齿轮的远离连接管的一侧，所述滚筒与主体的内壁抵靠，所述传动组件设置在内齿轮上，所述传动组件与滚筒传动连接。
作为优选，为了驱动移动盘移动，所述动力组件包括动力杆、固定板、弹簧、移动板和两个电磁铁，所述固定板与转动管垂直，所述移动板与固定板平行，所述固定板设置在转动管的远离主体底端的一侧，所述固定板与主体固定连接，所述固定板上设有通孔，所述通孔与转动管同轴设置，所述动力杆与通孔同轴设置，所述动力杆穿过通孔，所述动力杆与通孔滑动连接，所述动力杆的一端固定在密封盘上，所述移动板固定在动力杆的另一端，所述弹簧位于移动板和固定板之间，所述移动板通过弹簧与固定板连接，所述动力杆位于两个电磁铁之间，所述电磁铁位于移动板和固定板之间，所述电磁铁固定在固定板上，所述电磁铁与移动板之间设有间隙，所述移动板的制作材料为铁。
作为优选，为了实现自动化，所述主体上设有PLC，所述PLC与电磁铁电连接。
作为优选，为了实现缓冲和减振的效果，所述移动板的靠近固定板的一侧设有两个橡胶板，所述橡胶板与电磁铁一一对应且正对设置，所述橡胶板固定在移动板上，所述橡胶板与电磁铁之间设有间隙。
作为优选，为了减小动力杆与固定板之间的摩擦力，所述动力杆上涂有润滑油。
作为优选，为了驱动滚筒转动，所述传动组件包括转动齿轮、传动轴和第二轴承，所述传动轴与滚筒同轴设置，所述滚筒安装在传动轴的底端，所述转动齿轮安装在传动轴的顶端，所述转动齿轮与内齿轮啮合，所述第二轴承位于转动齿轮和滚筒之间，所述第二轴承的内圈安装在传动轴上，所述第二轴承的外圈与转动管固定连接。
作为优选，为了驱动转动管转动，所述驱动装置包括驱动电机、驱动齿轮和从动齿轮，所述驱动电机固定在主体上，所述驱动电机与驱动齿轮传动连接，所述从动齿轮安装在转动管上，所述驱动齿轮与从动齿轮啮合。
作为优选，为了提高驱动电机的驱动力，所述驱动电机为伺服电机。
作为优选，为了减小转动管与移动盘之间的间隙，所述转动管与移动盘的连接处涂有密封脂。
作为优选，为了延长搅棒的使用寿命，所述搅棒上设有防腐镀锌层。
本发明的有益效果是，该用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备通过辅助机构增加了原料搅拌的方式，提升了搅拌效果，与现有的辅助机构相比，该辅助机构结构巧妙，实用性更强，不仅如此，还通过粉碎机构实现了粉碎原料中结块的功能，从而提高了混合的均匀度，与现有的粉碎机构相比，该粉碎机构通过滚筒在主体内的转动，可以进一步提高搅拌效果，性价比更高。
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是本发明的用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备的结构示意图；
图2是本发明的用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备的剖视图；
图3是本发明的用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备的动力组件的结构示意图；
图4是图2的A部放大图；
图中：1.主体，2.转动管，3.第一轴承，4.搅棒，5.移动盘，6.第一单向阀，7.第二单向阀，8.连接管，9.内齿轮，10.滚筒，11.动力杆，12.固定板，13.弹簧，14.移动板，15.电磁铁，16.橡胶板，17.转动齿轮，18.传动轴，19.第二轴承，20.驱动电机，21.驱动齿轮，22.从动齿轮。
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1-2所示，一种用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备，包括主体1、转动管2、第一轴承3和两个搅棒4，所述主体1的形状为圆柱形，所述主体1的顶部设有安装孔，所述安装孔与主体1同轴设置，所述转动管2与安装孔同轴设置，所述第一轴承3设置在安装孔内，所述转动管2穿过安装孔，所述第一轴承3的内圈安装在转动管2上，所述第一轴承3的外圈与安装孔的内壁密封且固定连接，所述搅棒4设置在主体1内，所述搅棒4的轴线与转动管2的轴线垂直且相交，所述搅棒4以转动管2的轴线为中心周向均匀固定在转动管2上，所述主体1的顶端设备驱动装置，所述驱动装置与转动管2传动连接，所述主体1内设有辅助机构和粉碎机构；
所述辅助机构包括动力组件、移动盘5、第一单向阀6、两个第二单向阀7和两个连接管8，所述第一单向阀6安装在转动管2内，所述连接管8与搅棒4一一对应，所述连接管8设置在搅棒4和主体1的顶端之间，所述连接管8的一端固定在转动管2上，所述连接管8与转动管2连通，所述第二单向阀7和连接管8一一对应，所述第二单向阀7安装在连接管8内，所述移动盘5设置在转动管2内，所述移动盘5位于连接管8的远离搅棒4的一侧，所述移动盘5与转动管2同轴设置，所述移动盘5的直径与转动管2的内径相等，所述移动盘5与转动管2的内壁滑动且密封连接，所述动力组件设置在移动盘5的远离搅棒4的一侧，所述动力组件驱动移动板14沿着转动管2的轴向往复移动；
所述粉碎机构包括内齿轮9、两个滚筒10和两个传动组件，所述内齿轮9与主体1同轴设置，所述内齿轮9与主体1的内壁固定连接，所述内齿轮9位于连接管8和搅棒4之间，所述滚筒10与转动管2平行，所述滚筒10与搅棒4一一对应，所述滚筒10位于内齿轮9的远离连接管8的一侧，所述滚筒10与主体1的内壁抵靠，所述传动组件设置在内齿轮9上，所述传动组件与滚筒10传动连接。
石墨烯生产原料放入主体1内后，通过动力装置使转动管2在第一轴承3的支撑作用下带动搅棒4转动，实现搅拌效果，期间，当动力组件驱动移动盘5向着远离主体1底端方向移动时，使主体1内的气压降低，通过第一单向阀6和第二单向阀7的单向特性，使主体1内的原料在气压的作用下进入转动管2内并输送至连接管8内，当动力组件驱动移动板14反向移动时，使连接管8内的朝主体1的内壁喷出，从而增加的搅拌方式，提高了混合的均匀度，并且，喷在主体1内壁上的原料顺着主体1的内壁向主体1的底端流动，转动管2的转动通过传动组件使滚筒10绕着转动管2的轴线在主体1的内壁上转动，同时，还使滚筒10绕着自身轴线转动，通过滚筒10在主体1内壁上的转动，可以使原料中的结块在滚筒10的挤压下实现粉碎。
如图3所示，所述动力组件包括动力杆11、固定板12、弹簧13、移动板14和两个电磁铁15，所述固定板12与转动管2垂直，所述移动板14与固定板12平行，所述固定板12设置在转动管2的远离主体1底端的一侧，所述固定板12与主体1固定连接，所述固定板12上设有通孔，所述通孔与转动管2同轴设置，所述动力杆11与通孔同轴设置，所述动力杆11穿过通孔，所述动力杆11与通孔滑动连接，所述动力杆11的一端固定在密封盘上，所述移动板14固定在动力杆11的另一端，所述弹簧13位于移动板14和固定板12之间，所述移动板14通过弹簧13与固定板12连接，所述动力杆11位于两个电磁铁15之间，所述电磁铁15位于移动板14和固定板12之间，所述电磁铁15固定在固定板12上，所述电磁铁15与移动板14之间设有间隙，所述移动板14的制作材料为铁。
电磁铁15通电时，使铁质的移动板14与电磁铁15之间生产相互吸引的作用力，从而使移动板14通过传动杆带动移动盘5向着靠近主体1底端移动，并使弹簧13压缩，当电磁铁15断电时，移动板14在弹簧13的弹性作用下带动移动盘5复位，实现了驱动移动盘5移动的功能。
作为优选，为了实现自动化，所述主体1上设有PLC，所述PLC与电磁铁15电连接。
PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入、输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制，从而可以使PLC控制电磁铁15间歇性通电，实现了自动化。
作为优选，为了实现缓冲和减振的效果，所述移动板14的靠近固定板12的一侧设有两个橡胶板16，所述橡胶板16与电磁铁15一一对应且正对设置，所述橡胶板16固定在移动板14上，所述橡胶板16与电磁铁15之间设有间隙。
橡胶质地较为柔软，可以减小电磁铁15通电期间，移动板14与电磁铁15抵靠时产生的冲击力，起到了缓冲和减振的效果。
作为优选，为了减小动力杆11与固定板12之间的摩擦力，所述动力杆11上涂有润滑油。
润滑油的作用是减小动力杆11与通孔内壁之间的摩擦力，提高动力杆11移动的流畅性。
如图4所示，所述传动组件包括转动齿轮17、传动轴18和第二轴承19，所述传动轴18与滚筒10同轴设置，所述滚筒10安装在传动轴18的底端，所述转动齿轮17安装在传动轴18的顶端，所述转动齿轮17与内齿轮9啮合，所述第二轴承19位于转动齿轮17和滚筒10之间，所述第二轴承19的内圈安装在传动轴18上，所述第二轴承19的外圈与转动管2固定连接。
转动管2的转动带动第二轴承19的外圈转动，通过第二轴承19使传动轴18带动转动齿轮17在内齿轮9上移动，从而使转动齿轮17通过传动轴18带动滚筒10转动，实现了驱动滚筒10转动的功能。
作为优选，为了驱动转动管2转动，所述驱动装置包括驱动电机20、驱动齿轮21和从动齿轮22，所述驱动电机20固定在主体1上，所述驱动电机20与驱动齿轮21传动连接，所述从动齿轮22安装在转动管2上，所述驱动齿轮21与从动齿轮22啮合。
驱动电机20运行，使驱动齿轮21带动从动齿轮22转动，从动齿轮22的转动带动转动管2转动，实现了驱动转动管2转动的功能。
作为优选，为了提高驱动电机20的驱动力，所述驱动电机20为伺服电机。
伺服电机具有过载能力强的特点，从而可以提高驱动电机20的驱动力。
作为优选，为了减小转动管2与移动盘5之间的间隙，所述转动管2与移动盘5的连接处涂有密封脂。
密封脂的作用是减小转动管2与移动盘5之间的间隙，提高转动管2与移动盘5之间的密封性。
作为优选，为了延长搅棒4的使用寿命，所述搅棒4上设有防腐镀锌层。
防腐镀锌层的作用是提升搅棒4的防锈能力，延长搅棒4的设有寿命。
该设备在搅拌原料期间，通过使原料输送至转动管2内，再从连接管8朝主体1的内壁喷出，可以增加原料搅拌的方式，从而可以提高原料混合的均匀度，同时，通过滚筒10在主体1内壁上的抵靠与转动，可以使滚筒10对在主体1上顺着主体1内壁向着主体1底端流动的原料进行挤压，实现了粉碎原料中结块的效果。
与现有技术相比，该用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备通过辅助机构增加了原料搅拌的方式，提升了搅拌效果，与现有的辅助机构相比，该辅助机构结构巧妙，实用性更强，不仅如此，还通过粉碎机构实现了粉碎原料中结块的功能，从而提高了混合的均匀度，与现有的粉碎机构相比，该粉碎机构通过滚筒10在主体1内的转动，可以进一步提高搅拌效果，性价比更高。
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)

1.一种用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备，包括主体(1)、转动管(2)、第一轴承(3)和两个搅棒(4)，所述主体(1)的形状为圆柱形，所述主体(1)的顶部设有安装孔，所述安装孔与主体(1)同轴设置，所述转动管(2)与安装孔同轴设置，所述第一轴承(3)设置在安装孔内，所述转动管(2)穿过安装孔，所述第一轴承(3)的内圈安装在转动管(2)上，所述第一轴承(3)的外圈与安装孔的内壁密封且固定连接，所述搅棒(4)设置在主体(1)内，所述搅棒(4)的轴线与转动管(2)的轴线垂直且相交，所述搅棒(4)以转动管(2)的轴线为中心周向均匀固定在转动管(2)上，所述主体(1)的顶端设备驱动装置，所述驱动装置与转动管(2)传动连接，其特征在于，所述主体(1)内设有辅助机构和粉碎机构；
所述辅助机构包括动力组件、移动盘(5)、第一单向阀(6)、两个第二单向阀(7)和两个连接管(8)，所述第一单向阀(6)安装在转动管(2)内，所述连接管(8)与搅棒(4)一一对应，所述连接管(8)设置在搅棒(4)和主体(1)的顶端之间，所述连接管(8)的一端固定在转动管(2)上，所述连接管(8)与转动管(2)连通，所述第二单向阀(7)和连接管(8)一一对应，所述第二单向阀(7)安装在连接管(8)内，所述移动盘(5)设置在转动管(2)内，所述移动盘(5)位于连接管(8)的远离搅棒(4)的一侧，所述移动盘(5)与转动管(2)同轴设置，所述移动盘(5)的直径与转动管(2)的内径相等，所述移动盘(5)与转动管(2)的内壁滑动且密封连接，所述动力组件设置在移动盘(5)的远离搅棒(4)的一侧，所述动力组件驱动移动板(14)沿着转动管(2)的轴向往复移动；
所述粉碎机构包括内齿轮(9)、两个滚筒(10)和两个传动组件，所述内齿轮(9)与主体(1)同轴设置，所述内齿轮(9)与主体(1)的内壁固定连接，所述内齿轮(9)位于连接管(8)和搅棒(4)之间，所述滚筒(10)与转动管(2)平行，所述滚筒(10)与搅棒(4)一一对应，所述滚筒(10)位于内齿轮(9)的远离连接管(8)的一侧，所述滚筒(10)与主体(1)的内壁抵靠，所述传动组件设置在内齿轮(9)上，所述传动组件与滚筒(10)传动连接。
2.如权利要求1所述的用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备，其特征在于，所述动力组件包括动力杆(11)、固定板(12)、弹簧(13)、移动板(14)和两个电磁铁(15)，所述固定板(12)与转动管(2)垂直，所述移动板(14)与固定板(12)平行，所述固定板(12)设置在转动管(2)的远离主体(1)底端的一侧，所述固定板(12)与主体(1)固定连接，所述固定板(12)上设有通孔，所述通孔与转动管(2)同轴设置，所述动力杆(11)与通孔同轴设置，所述动力杆(11)穿过通孔，所述动力杆(11)与通孔滑动连接，所述动力杆(11)的一端固定在密封盘上，所述移动板(14)固定在动力杆(11)的另一端，所述弹簧(13)位于移动板(14)和固定板(12)之间，所述移动板(14)通过弹簧(13)与固定板(12)连接，所述动力杆(11)位于两个电磁铁(15)之间，所述电磁铁(15)位于移动板(14)和固定板(12)之间，所述电磁铁(15)固定在固定板(12)上，所述电磁铁(15)与移动板(14)之间设有间隙，所述移动板(14)的制作材料为铁。
3.如权利要求2所述的用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备，其特征在于，所述主体(1)上设有PLC，所述PLC与电磁铁(15)电连接。
4.如权利要求2所述的用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备，其特征在于，所述移动板(14)的靠近固定板(12)的一侧设有两个橡胶板(16)，所述橡胶板(16)与电磁铁(15)一一对应且正对设置，所述橡胶板(16)固定在移动板(14)上，所述橡胶板(16)与电磁铁(15)之间设有间隙。
5.如权利要求2所述的用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备，其特征在于，所述动力杆(11)上涂有润滑油。
6.如权利要求1所述的用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备，其特征在于，所述传动组件包括转动齿轮(17)、传动轴(18)和第二轴承(19)，所述传动轴(18)与滚筒(10)同轴设置，所述滚筒(10)安装在传动轴(18)的底端，所述转动齿轮(17)安装在传动轴(18)的顶端，所述转动齿轮(17)与内齿轮(9)啮合，所述第二轴承(19)位于转动齿轮(17)和滚筒(10)之间，所述第二轴承(19)的内圈安装在传动轴(18)上，所述第二轴承(19)的外圈与转动管(2)固定连接。
7.如权利要求1所述的用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电机(20)、驱动齿轮(21)和从动齿轮(22)，所述驱动电机(20)固定在主体(1)上，所述驱动电机(20)与驱动齿轮(21)传动连接，所述从动齿轮(22)安装在转动管(2)上，所述驱动齿轮(21)与从动齿轮(22)啮合。
8.如权利要求7所述的用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备，其特征在于，所述驱动电机(20)为伺服电机。
9.如权利要求1所述的用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备，其特征在于，所述转动管(2)与移动盘(5)的连接处涂有密封脂。
10.如权利要求1所述的用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备，其特征在于，所述搅棒(4)上设有防腐镀锌层。
CN201910676905.3A 2019-07-25 2019-07-25 一种用于石墨烯产生的混合均匀度高的配料设备 Withdrawn CN110508202A (zh)

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