CN110639408A - 一种用于石墨烯生产的分散设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于石墨烯生产的分散设备，包括底板、驱动箱、传动轴、搅棒和分散桶，所述分散桶的形状为圆柱形，所述分散桶的底端设置在底板上，所述搅棒位于分散桶内，所述驱动箱位于分散桶的远离底板的一侧，所述驱动箱与底板固定连接，所述传动轴与分散桶同轴设置，所述驱动箱内设有驱动装置，所述驱动装置与传动轴的顶端传动连接，所述搅棒安装在传动轴的底端，所述驱动箱上设有防护机构和辅助机构，所述防护机构和辅助机构均位于驱动箱的靠近分散桶的一侧，该用于石墨烯生产的分散设备通过防护机构提高了安全性，避免物体缠绕在传动轴上而造成伤害，不仅如此，还通过辅助机构避免石墨烯飞溅造成浪费和避免分散桶内的有害灰尘排出。

Description

一种用于石墨烯生产的分散设备

技术领域

本发明涉及石墨烯领域，特别涉及一种用于石墨烯生产的分散设备。

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。现有的石墨烯大多采用氧化还原法通过石墨烯分散机制备。

现有的分散机上的分散桶是不密封的，对石墨烯进行高速搅拌的过程中，一些石墨烯原料会由于离心力而飞溅出分散桶，造成浪费，而且石墨烯原料在搅拌过程中可能会产生一些有害粉尘，降低了实用性，不仅如此，现有的分散机上的传动轴都是直接暴露在外，存在物体被缠绕在传动轴上造成伤害的可能，降低了安全性。

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生产的分散设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于石墨烯生产的分散设备，包括底板、驱动箱、传动轴、搅棒和分散桶，所述分散桶的形状为圆柱形，所述分散桶的底端设置在底板上，所述搅棒位于分散桶内，所述驱动箱位于分散桶的远离底板的一侧，所述驱动箱与底板固定连接，所述传动轴与分散桶同轴设置，所述驱动箱内设有驱动装置，所述驱动装置与传动轴的顶端传动连接，所述搅棒安装在传动轴的底端，所述驱动箱上设有防护机构和辅助机构，所述防护机构和辅助机构均位于驱动箱的靠近分散桶的一侧；

所述防护机构包括固定管、移动管、三个支撑组件和三个增压组件，所述固定管和移动管均与传动轴同轴设置，所述固定管的外径小于分散桶的外径，所述固定管的内径与移动管的外径相等，所述移动管的内径大于传动轴的直径，所述固定管的顶端与驱动箱密封且固定连接，所述固定管的底端与分散桶之间设有间隙，所述移动管位于固定管内，所述移动管与固定管的内壁滑动且密封连接，所述增压组件和支撑组件均位于移动管内，所述增压组件以传动轴的轴线为中心周向均匀分布在传动轴上，所述支撑组件与增压组件一一对应，所述支撑组件设置在移动管的内壁上；

所述辅助机构包括密封盖和至少三个锁紧组件，所述密封盖的形状为圆柱形，所述密封盖的直径与分散桶的外径相等，所述密封盖位于固定管和分散桶之间，所述密封盖与传动轴同轴设置，所述密封盖上设有安装孔，所述安装孔与传动轴同轴设置，所述安装孔的孔径与传动轴的直径相等，所述传动轴穿过安装孔，所述传动轴与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述密封盖与固定管抵靠且固定在移动管的底端，所述密封盖与移动管密封连接，所述锁紧组件与支撑组件一一对应，所述锁紧组件设置在分散桶上。

作为优选，为了实现增压效果，所述增压组件包括连接管、移动盘、密封板和三个导向单元，所述连接管的轴线与传动轴的轴线垂直且相交，所述移动盘设置在移动管内，所述移动盘的直径与连接管的内径相等，所述移动盘与移动管的内壁滑动且密封连接，所述密封板与连接管垂直，所述密封板与连接管的靠近传动轴的一端密封且固定连接，所述密封板固定在传动轴上，所述移动盘与密封板抵靠，所述移动盘与连接管的远离传动轴的一端设有间隙，所述单向单元设置在连接管内，所述导线单元以连接管的轴线为中心周向均匀分布。

作为优选，为了提高移动盘移动的稳定性，所述导向单元包括导杆、限位块和通孔，所述导杆与连接管平行，所述通孔设置在移动盘上，所述通孔与导杆同轴设置，所述通孔的孔径与导杆的直径相等，所述导杆穿过通孔，所述导杆与通孔的内壁密封且滑动连接，所述导杆的一端固定在密封板上，所述限位块固定在导杆的另一端，所述限位块与移动盘之间设有间隙。

作为优选，为了减小连接管与移动盘之间的间隙，所述连接管的内壁上涂有密封脂。

作为优选，为了实现支撑移动管的效果，所述支撑组件包括支撑杆、滑块、弹簧和固定块，所述支撑杆与传动轴平行，所述支撑杆的一端固定在驱动箱上，所述固定块固定在支撑杆的另一端，所述滑块套设在滑块上，所述滑块固定在移动管的内壁上，所述弹簧位于滑块和固定块之间，所述滑块通过弹簧与固定块连接。

作为优选，为了减小支撑杆与滑块之间的摩擦力，所述支撑杆上涂有润滑油。

作为优选，为了实现锁紧密封盖的效果，所述锁紧组件包括电磁铁和辅助块，所述电磁铁固定在密封盖上，所述辅助块固定在分散桶上，所述辅助块与电磁铁正对设置，所述辅助块的制作材料为铁，所述电磁铁与辅助块之间的距离大于密封盖与分散桶之间的距离。

作为优选，为了提高自动化程度，所述分散桶上设有开关，所述驱动箱内设有PLC，各个辅助块的靠近电磁铁的一侧均设有距离传感器，所述距离传感器、开关和电磁铁均与PLC电连接。

作为优选，为了实现缓冲与减振的效果，所述密封盖的制作材料为橡胶。

作为优选，为了延长分散桶的使用寿命，所述分散桶的外周设有防腐镀锌层。

本发明的有益效果是，该用于石墨烯生产的分散设备通过防护机构提高了安全性，避免物体缠绕在传动轴上而造成伤害，与现有的防护机构相比，该防护机构还实现了驱动密封盖移动的功能，实用性更强，不仅如此，还通过辅助机构避免石墨烯飞溅造成浪费和避免分散桶内的有害灰尘排出，与现有的辅助机构相比，该辅助机构无需人工将密封盖盖在分散桶上，及时性更高。

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生产的分散设备的结构示意图；

图2是图1的A部放大图；

图3是本发明的用于石墨烯生产的分散设备的增压组件的结构示意图；

图4是图1的B部放大图；

图中：1.底板，2.驱动箱，3.传动轴，4.搅棒，5.分散桶，6.固定管，7.移动管，8.密封盖，9.连接管，10.移动盘，11.密封板，12.导杆，13.限位块，14.支撑杆，15.滑块，16.弹簧，17.固定块，18.电磁铁，19.辅助块，20.开关，21.距离传感器。

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，一种用于石墨烯生产的分散设备，包括底板1、驱动箱2、传动轴3、搅棒4和分散桶5，所述分散桶5的形状为圆柱形，所述分散桶5的底端设置在底板1上，所述搅棒4位于分散桶5内，所述驱动箱2位于分散桶5的远离底板1的一侧，所述驱动箱2与底板1固定连接，所述传动轴3与分散桶5同轴设置，所述驱动箱2内设有驱动装置，所述驱动装置与传动轴3的顶端传动连接，所述搅棒4安装在传动轴3的底端，所述驱动箱2上设有防护机构和辅助机构，所述防护机构和辅助机构均位于驱动箱2的靠近分散桶5的一侧；

所述防护机构包括固定管6、移动管7、三个支撑组件和三个增压组件，所述固定管6和移动管7均与传动轴3同轴设置，所述固定管6的外径小于分散桶5的外径，所述固定管6的内径与移动管7的外径相等，所述移动管7的内径大于传动轴3的直径，所述固定管6的顶端与驱动箱2密封且固定连接，所述固定管6的底端与分散桶5之间设有间隙，所述移动管7位于固定管6内，所述移动管7与固定管6的内壁滑动且密封连接，所述增压组件和支撑组件均位于移动管7内，所述增压组件以传动轴3的轴线为中心周向均匀分布在传动轴3上，所述支撑组件与增压组件一一对应，所述支撑组件设置在移动管7的内壁上；

所述辅助机构包括密封盖8和至少三个锁紧组件，所述密封盖8的形状为圆柱形，所述密封盖8的直径与分散桶5的外径相等，所述密封盖8位于固定管6和分散桶5之间，所述密封盖8与传动轴3同轴设置，所述密封盖8上设有安装孔，所述安装孔与传动轴3同轴设置，所述安装孔的孔径与传动轴3的直径相等，所述传动轴3穿过安装孔，所述传动轴3与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述密封盖8与固定管6抵靠且固定在移动管7的底端，所述密封盖8与移动管7密封连接，所述锁紧组件与支撑组件一一对应，所述锁紧组件设置在分散桶5上。

将石墨烯原料放入分散桶5内，通过驱动装置使传动轴3带动搅棒4转动，通过搅拌的转动实现分散石墨烯的功能，这里，通过传动轴3的转动产生的离心力使增压组件运行，使移动管7内的气压增大，从而使移动和密封盖8在气压的作用下向着远离驱动箱2方向移动，使密封盖8与分散桶5抵靠且使分散桶5密封，避免石墨烯受到搅拌过程中产生飞溅而造成浪费，同时，密封盖8与分散桶5抵靠并密封后，通过锁紧组件使密封盖8与分散桶5实现锁死，避免传动轴3停止转动后，密封盖8实现复位而导致分散桶5内的灰尘排出，这里，通过将传动轴3设置在固定管6和移动管7内，可以避免物体缠绕在传动轴3上而造成伤害，提高了安全性。

如图3所示，所述增压组件包括连接管9、移动盘10、密封板11和三个导向单元，所述连接管9的轴线与传动轴3的轴线垂直且相交，所述移动盘10设置在移动管7内，所述移动盘10的直径与连接管9的内径相等，所述移动盘10与移动管7的内壁滑动且密封连接，所述密封板11与连接管9垂直，所述密封板11与连接管9的靠近传动轴3的一端密封且固定连接，所述密封板11固定在传动轴3上，所述移动盘10与密封板11抵靠，所述移动盘10与连接管9的远离传动轴3的一端设有间隙，所述单向单元设置在连接管9内，所述导线单元以连接管9的轴线为中心周向均匀分布。

传动轴3的转动使密封板11和连接管9绕着传动轴3的轴线转动，从而使移动盘10在离心力的作用下向着远离传动轴3方向移动，使连接管9内的空气挤压至移动管7内，使移动管7内的气压增大，实现了增压的功能，当传动轴3停止转动后，此时移动盘10的靠近传动轴3的一侧气压低于移动盘10另一侧的气压，从而使移动盘10在气压的作用实现复位。

作为优选，为了提高移动盘10移动的稳定性，所述导向单元包括导杆12、限位块13和通孔，所述导杆12与连接管9平行，所述通孔设置在移动盘10上，所述通孔与导杆12同轴设置，所述通孔的孔径与导杆12的直径相等，所述导杆12穿过通孔，所述导杆12与通孔的内壁密封且滑动连接，所述导杆12的一端固定在密封板11上，所述限位块13固定在导杆12的另一端，所述限位块13与移动盘10之间设有间隙。

这里，导杆12的作用是起到了支撑移动盘10移动的效果，将导杆12的数量设为三个，是根据三角形稳定的特性来提高移动盘10移动的稳定性，减少移动盘10与连接管9内壁之间的摩擦。

作为优选，为了减小连接管9与移动盘10之间的间隙，所述连接管9的内壁上涂有密封脂。

密封脂的作用是减小连接管9与移动盘10之间的间隙，提高密封性。

作为优选，为了实现支撑移动管7的效果，所述支撑组件包括支撑杆14、滑块15、弹簧16和固定块17，所述支撑杆14与传动轴3平行，所述支撑杆14的一端固定在驱动箱2上，所述固定块17固定在支撑杆14的另一端，所述滑块15套设在滑块15上，所述滑块15固定在移动管7的内壁上，所述弹簧16位于滑块15和固定块17之间，所述滑块15通过弹簧16与固定块17连接。

移动管7的移动使滑块15在支撑杆14上滑动，并使弹簧16压缩，这里，将支撑杆14的数量设为三个，是根据三角形稳定的原料提高移动管7移动的稳定性，当传动轴3停止转动后，并使锁紧组件停止运行后，在弹簧16的弹性作用下使滑块15带动移动管7复位。

作为优选，为了减小支撑杆14与滑块15之间的摩擦力，所述支撑杆14上涂有润滑油。

润滑油的作用是减小支撑杆14与滑块15之间的摩擦力，提高滑块15移动的流畅性。

如图4所示，所述锁紧组件包括电磁铁18和辅助块19，所述电磁铁18固定在密封盖8上，所述辅助块19固定在分散桶5上，所述辅助块19与电磁铁18正对设置，所述辅助块19的制作材料为铁，所述电磁铁18与辅助块19之间的距离大于密封盖8与分散桶5之间的距离。

当密封盖8与分散桶5抵靠期间，电磁铁18通电，使电磁铁18与铁质的辅助块19之间产生相互吸引的作用力，从而使密封盖8受到向着靠近分散桶5方向的作用力，进一步提高密封盖8与分散桶5之间的密封性。

作为优选，为了提高自动化程度，所述分散桶5上设有开关20，所述驱动箱2内设有PLC，各个辅助块19的靠近电磁铁18的一侧均设有距离传感器21，所述距离传感器21、开关20和电磁铁18均与PLC电连接。

通过距离传感器21检测电磁铁18与辅助块19之间的距离，当电磁铁18与辅助块19之间的距离减小至距离传感器21的设定范围内后，距离传感器21给PLC发出信号，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，从而使PLC控制电磁铁18通电，当传动轴3停止转动后需要打开密封盖8时，通过计算可以得出分散桶5内灰尘沉淀所需时间，使用者可以按动开关20，使开关20给PLC发出信号，PLC控制电磁铁18通过计算时间后断电，提高了自动化程度。

作为优选，为了实现缓冲与减振的效果，所述密封盖8的制作材料为橡胶。

橡胶质地较为柔软，具有一定的缓冲和减振效果，可以减小密封盖8与分散桶5抵靠时产生的冲击力，同时，还可以减小密封盖8与分散桶5之间的间隙，提高密封性。

作为优选，为了延长分散桶5的使用寿命，所述分散桶5的外周设有防腐镀锌层。

防腐镀锌层的作用是提升分散桶5的防锈能力，延长分散桶5的使用寿命。

该设备在运行期间，通过传动轴3的转动产生的离心力，使移动盘10在连接管9内向着远离传动轴3方向移动，从而使连接管9内的空气挤压至移动管7内，使移动管7内的气压增大，在气压的作用下使移动管7带动密封盖8与分散桶5抵靠，使分散桶5处于密封状态，并使弹簧16压缩，同时通过电磁铁18通电，使密封盖8受到向着靠近分散桶5方向的作用力，当传动轴3停止转动后，通过气压作用使移动盘10复位，当使用者按动开关20后，电磁铁18断电，移动管7和密封盖8在弹簧16的弹性作用下实现复位；

这里通过密封盖8盖住分散桶5可以避免石墨烯受到搅拌过程中产生飞溅而造成浪费，同时，传动轴3停止转动后，无法使密封盖8实现复位，直至灰尘沉淀后，才可以使密封盖8开关20可以避免分散桶5内的有害灰尘排出，并且，通过将传动轴3设置在固定管6和移动管7内，可以避免物体缠绕在传动轴3上而造成伤害，提高了安全性。

与现有技术相比，该用于石墨烯生产的分散设备通过防护机构提高了安全性，避免物体缠绕在传动轴3上而造成伤害，与现有的防护机构相比，该防护机构还实现了驱动密封盖8移动的功能，实用性更强，不仅如此，还通过辅助机构避免石墨烯飞溅造成浪费和避免分散桶5内的有害灰尘排出，与现有的辅助机构相比，该辅助机构无需人工将密封盖8盖在分散桶5上，及时性更高。

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)

1.一种用于石墨烯生产的分散设备，包括底板（1）、驱动箱（2）、传动轴（3）、搅棒（4）和分散桶（5），所述分散桶（5）的形状为圆柱形，所述分散桶（5）的底端设置在底板（1）上，所述搅棒（4）位于分散桶（5）内，所述驱动箱（2）位于分散桶（5）的远离底板（1）的一侧，所述驱动箱（2）与底板（1）固定连接，所述传动轴（3）与分散桶（5）同轴设置，所述驱动箱（2）内设有驱动装置，所述驱动装置与传动轴（3）的顶端传动连接，所述搅棒（4）安装在传动轴（3）的底端，其特征在于，所述驱动箱（2）上设有防护机构和辅助机构，所述防护机构和辅助机构均位于驱动箱（2）的靠近分散桶（5）的一侧；

所述防护机构包括固定管（6）、移动管（7）、三个支撑组件和三个增压组件，所述固定管（6）和移动管（7）均与传动轴（3）同轴设置，所述固定管（6）的外径小于分散桶（5）的外径，所述固定管（6）的内径与移动管（7）的外径相等，所述移动管（7）的内径大于传动轴（3）的直径，所述固定管（6）的顶端与驱动箱（2）密封且固定连接，所述固定管（6）的底端与分散桶（5）之间设有间隙，所述移动管（7）位于固定管（6）内，所述移动管（7）与固定管（6）的内壁滑动且密封连接，所述增压组件和支撑组件均位于移动管（7）内，所述增压组件以传动轴（3）的轴线为中心周向均匀分布在传动轴（3）上，所述支撑组件与增压组件一一对应，所述支撑组件设置在移动管（7）的内壁上；

所述辅助机构包括密封盖（8）和至少三个锁紧组件，所述密封盖（8）的形状为圆柱形，所述密封盖（8）的直径与分散桶（5）的外径相等，所述密封盖（8）位于固定管（6）和分散桶（5）之间，所述密封盖（8）与传动轴（3）同轴设置，所述密封盖（8）上设有安装孔，所述安装孔与传动轴（3）同轴设置，所述安装孔的孔径与传动轴（3）的直径相等，所述传动轴（3）穿过安装孔，所述传动轴（3）与安装孔的内壁滑动且密封连接，所述密封盖（8）与固定管（6）抵靠且固定在移动管（7）的底端，所述密封盖（8）与移动管（7）密封连接，所述锁紧组件与支撑组件一一对应，所述锁紧组件设置在分散桶（5）上。

2.如权利要求1所述的用于石墨烯生产的分散设备，其特征在于，所述增压组件包括连接管（9）、移动盘（10）、密封板（11）和三个导向单元，所述连接管（9）的轴线与传动轴（3）的轴线垂直且相交，所述移动盘（10）设置在移动管（7）内，所述移动盘（10）的直径与连接管（9）的内径相等，所述移动盘（10）与移动管（7）的内壁滑动且密封连接，所述密封板（11）与连接管（9）垂直，所述密封板（11）与连接管（9）的靠近传动轴（3）的一端密封且固定连接，所述密封板（11）固定在传动轴（3）上，所述移动盘（10）与密封板（11）抵靠，所述移动盘（10）与连接管（9）的远离传动轴（3）的一端设有间隙，所述单向单元设置在连接管（9）内，所述导线单元以连接管（9）的轴线为中心周向均匀分布。

3.如权利要求2所述的用于石墨烯生产的分散设备，其特征在于，所述导向单元包括导杆（12）、限位块（13）和通孔，所述导杆（12）与连接管（9）平行，所述通孔设置在移动盘（10）上，所述通孔与导杆（12）同轴设置，所述通孔的孔径与导杆（12）的直径相等，所述导杆（12）穿过通孔，所述导杆（12）与通孔的内壁密封且滑动连接，所述导杆（12）的一端固定在密封板（11）上，所述限位块（13）固定在导杆（12）的另一端，所述限位块（13）与移动盘（10）之间设有间隙。

4.如权利要求2所述的用于石墨烯生产的分散设备，其特征在于，所述连接管（9）的内壁上涂有密封脂。

5.如权利要求1所述的用于石墨烯生产的分散设备，其特征在于，所述支撑组件包括支撑杆（14）、滑块（15）、弹簧（16）和固定块（17），所述支撑杆（14）与传动轴（3）平行，所述支撑杆（14）的一端固定在驱动箱（2）上，所述固定块（17）固定在支撑杆（14）的另一端，所述滑块（15）套设在滑块（15）上，所述滑块（15）固定在移动管（7）的内壁上，所述弹簧（16）位于滑块（15）和固定块（17）之间，所述滑块（15）通过弹簧（16）与固定块（17）连接。

6.如权利要求5所述的用于石墨烯生产的分散设备，其特征在于，所述支撑杆（14）上涂有润滑油。

7.如权利要求1所述的用于石墨烯生产的分散设备，其特征在于，所述锁紧组件包括电磁铁（18）和辅助块（19），所述电磁铁（18）固定在密封盖（8）上，所述辅助块（19）固定在分散桶（5）上，所述辅助块（19）与电磁铁（18）正对设置，所述辅助块（19）的制作材料为铁，所述电磁铁（18）与辅助块（19）之间的距离大于密封盖（8）与分散桶（5）之间的距离。

8.如权利要求7所述的用于石墨烯生产的分散设备，其特征在于，所述分散桶（5）上设有开关（20），所述驱动箱（2）内设有PLC，各个辅助块（19）的靠近电磁铁（18）的一侧均设有距离传感器（21），所述距离传感器（21）、开关（20）和电磁铁（18）均与PLC电连接。

9.如权利要求1所述的用于石墨烯生产的分散设备，其特征在于，所述密封盖（8）的制作材料为橡胶。

10.如权利要求1所述的用于石墨烯生产的分散设备，其特征在于，所述分散桶（5）的外周设有防腐镀锌层。

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