CN111841423A - 一种温度可调的石墨烯加工设备及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了石墨烯加工设备技术领域的一种温度可调的石墨烯加工设备，包括混合罐，所述混合罐内外侧之间设有水管，所述水管顶端设有进水口，所述水管底端设有出水口，所述混合罐左侧顶端开设有进料口，所述混合罐底端中间位置开设有出料口，所述出料口上设有阀门，设置有水管，通过进水口和出水口外接控温管，使得水管内的水温度可调节，从而为石墨和配料混合液提供更好的加工环境，同时也提高了石墨与配料混合液的混合速度，不仅加快了加工进程，还提高了石墨烯的产量。

Description

一种温度可调的石墨烯加工设备及使用方法
技术领域
本发明涉及石墨烯加工设备技术领域，具体为一种温度可调的石墨烯加工设备及使用方法。
背景技术
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，它具有优异的光学、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，目前的石墨烯的主流制备方法有机械剥离法、SiC外延生长法、氧化石墨还原法和化学气相沉积法。
现有的石墨烯加工设备无法有效的对石墨和配料混合液体进行充分的搅拌，使得石墨烯产率降低，石墨烯生产过程中，温度对石墨烯的产率有很大的影响，所以对温度的调控非常重要，然而现有的石墨烯生产设备无法较为精确地调节反应液的温度，使得石墨烯的产量降低，同时现有的混合罐在使用期间，配料会黏在罐体的内壁上，导致原料无法充分进行搅拌，降低了搅拌效果，同时也降低了石墨烯的产量，为此，我们提出一种温度可调的石墨烯加工设备及使用方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种温度可调的石墨烯加工设备及使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种温度可调的石墨烯加工设备，包括混合罐，所述混合罐顶端左侧固定安装有驱动电机，所述驱动电机与外接电源线性连接，所述驱动电机输出端通过减速机连接有转轴一，所述转轴一另一端固定连接有主锥齿轮一，所述混合罐顶端中间位置贯穿有转动管，所述转动管位于混合罐外侧部分外围固定套接有从锥齿轮一，所述从锥齿轮一与主锥齿轮一相互啮合，所述转动管外围于混合罐顶端固定连接有轴承座，所述转动管位于混合罐内腔部分外围固定套接有驱动箱，所述驱动箱外围均匀连接有搅拌杆，所述混合罐顶端开设有活动腔，所述转动管位于活动腔部分外围固定套接有主齿轮，所述主齿轮两侧均啮合有从齿轮，所述从齿轮中间位置贯穿有转杆，所述转杆贯穿活动腔并伸向混合罐内腔，所述转杆外围均匀固定连接有刮板，所述混合罐内外侧之间设有水管，所述水管顶端设有进水口，所述水管底端设有出水口，所述进水口和出水口与外接控温管连接，所述混合罐左侧顶端开设有进料口，所述混合罐底端中间位置开设有出料口，所述出料口上设有阀门，所述混合罐左右两侧中间位置分别转动连接和固定连接有固定轴，左侧所述固定轴左侧固定连接有左支撑座，右侧所述固定轴右侧转动连接有右支撑座，所述左支撑座和右支撑座底端均固定连接有支撑柱。
优选的，所述搅拌杆贯穿驱动箱外侧并伸向驱动箱内腔，所述搅拌杆位于驱动箱内腔部分一端固定连接有从锥齿轮二，所述转动管位于驱动箱内腔部分外围固定套接有与从锥齿轮二相匹配的主锥齿轮二，所述搅拌杆位于驱动箱外侧部分外围均匀固定连接有分散头。
优选的，所述右支撑座内开设有安装槽，所述右支撑座顶端固定安装有摆动电机，所述摆动电机与外接电源线性连接，所述摆动电机输出端通过减速机连接有转轴二，所述转轴二贯穿右支撑座顶端并伸向安装槽，所述转轴二位于安装槽部分一端固定连接有主锥齿轮三，右侧所述固定轴贯穿右支撑座左侧并伸向安装槽，右侧所述固定轴位于安装槽部分一端固定连接有从锥齿轮三，所述从锥齿轮三与主锥齿轮三相互啮合。
优选的，所述转动管顶端开设有进液口，所述转动管外围底端均匀固定连接有喷洒杆，所述喷洒杆内腔设有导液槽，所述导液槽与转动管内侧连通，所述喷洒杆底端均匀连接有喷头，所述喷头与导液槽连通。
优选的，所述混合罐位于活动腔部分内腔壁固定连接有齿条，所述齿条与从齿轮相互啮合，所述从齿轮表面于转杆外围活动连接有连杆，所述连杆另一端与转动管活动连接。
优选的，右侧所述固定轴外围固定套接有半齿轮，右侧所述固定轴上方于混合罐右侧固定连接有固定杆，所述固定杆右侧固定连接有摆动齿轮，所述摆动齿轮与半齿轮相互啮合。
一种温度可调的石墨烯加工设备的使用方法：
S1：使用前，先检查驱动电机和摆动电机是否正常运行，然后准备好石墨和配料混合液；
S2：待驱动电机和摆动电机检查完毕且运行正常后将石墨从进料口倒进混合罐内，同时将配料混合液从进液口倒进转动管内，配料混合液进入导液槽内；
S3：启动驱动电机，驱动电机使转轴一转动，转轴一带动主锥齿轮一转动，主锥齿轮一通过从锥齿轮一带动转动管转动，转动管转动使导液槽内的配料混合液由于离心力从喷头喷出，转动管转动使主锥齿轮二转动，主锥齿轮二通过从锥齿轮二带动搅拌杆转动，同时搅拌杆还绕转动管转动，搅拌杆双重转动对石墨和配料混合液进行搅拌；
S4：同时转动管带动主齿轮转动，主齿轮通过从齿轮带动转杆转动，转杆转动使刮板转动将混合罐内腔壁上的配料刮下；
S5：此时，将进水口和出水口外接的控温管接水，通过控温管对水进行温度调节，从而使水进入水管内对混合罐内腔进行温度调节；
S6：接着启动摆动电机，摆动电机使转轴二转动，转轴二转动使主锥齿轮三转动，主锥齿轮三通过从锥齿轮三带动右侧固定轴转动，右侧固定轴转动使半齿轮转动，半齿轮通过摆动齿轮带动混合罐摆动，从而使石墨和配料混合液充分的混合；
S7：混合完后，关闭驱动电机和摆动电机，然后打开阀门使加工好的石墨烯从出料口排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明刮板，通过主齿轮转动带动从齿轮转动且绕主齿轮转动，使得转杆带动刮板绕混合罐内壁转动并将混合罐内侧壁上的配料刮下了，从而确保配料与石墨混合比例正确，进而提高了石墨烯加工的质量和产量；设置有摆动齿轮和半齿轮，通过右侧固定轴带动半齿轮转动，使得半齿轮间隔相同时间与摆动齿轮啮合，从而使混合罐绕固定轴摆动，进而使石墨与配料混合液能后晃动进行充分混合；设置有水管，通过进水口和出水口外接控温管，使得水管内的水温度可调节，从而为石墨和配料混合液提供更好的加工环境，同时也提高了石墨与配料混合液的混合速度，不仅加快了加工进程，还提高了石墨烯的产量。
附图说明
图1为本发明正面剖视结构示意图；
图2为本发明驱动箱内部结构示意图；
图3为本发明右支撑座内部结构示意图；
图4为本发明转动管整体结构示意图；
图5为本发明混合罐俯视部分结构示意图；
图6为本发明半齿轮与摆动齿轮结构示意图。
图中：1、混合罐；2、驱动电机；3、转轴一；4、主锥齿轮一；5、转动管；51、进液口；52、连杆；6、从锥齿轮一；7、轴承座；8、主齿轮；9、从齿轮；10、转杆；11、进水口；12、出水口；13、水管；14、驱动箱；141、主锥齿轮二；15、搅拌杆；151、从锥齿轮二；152、分散头；16、喷洒杆；161、导液槽；162、喷头；17、刮板；18、固定轴；181、从锥齿轮三；19、左支撑座；20、右支撑座；201、安装槽；21、支撑柱；22、出料口；23、摆动电机；231、转轴二；232、主锥齿轮三；24、半齿轮；25、固定杆；26、摆动齿轮；27、齿条；28、进料口；29、阀门。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种温度可调的石墨烯加工设备，包括混合罐1，混合罐1顶端左侧固定安装有驱动电机2，驱动电机2与外接电源线性连接，驱动电机2输出端通过减速机连接有转轴一3，转轴一3另一端固定连接有主锥齿轮一4，混合罐1顶端中间位置贯穿有转动管5，转动管5位于混合罐1外侧部分外围固定套接有从锥齿轮一6，从锥齿轮一6与主锥齿轮一4相互啮合，转动管5外围于混合罐1顶端固定连接有轴承座7，轴承座7一方面对转动管5起到限位作用，避免转动管5滑落进混合罐1内，另一方面使转动管5抓到时更加的顺畅，从而保障加工速度，转动管5位于混合罐1内腔部分外围固定套接有驱动箱14，驱动箱14外围均匀连接有搅拌杆15，通过启动驱动电机2使转轴一3转动，转轴一3带动主锥齿轮一4转动，主锥齿轮一4通过从锥齿轮一6带动转动管5转动，转动管5转动带动搅拌杆15绕转动管5转动，搅拌杆15绕转动管5转动对石墨和配料混合液进行搅拌，混合罐1顶端开设有活动腔，转动管5位于活动腔部分外围固定套接有主齿轮8，主齿轮8两侧均啮合有从齿轮9，从齿轮9中间位置贯穿有转杆10，转杆10贯穿活动腔并伸向混合罐1内腔，转杆10外围均匀固定连接有刮板17，混合罐1内外侧之间设有水管13，水管13顶端设有进水口11，水管13底端设有出水口12，进水口11和出水口12与外接控温管连接，将进水口11和出水口12外接的控温管接水，通过控温管对水进行温度调节，从而使水进入水管13内对混合罐1内腔进行温度调节，混合罐1左侧顶端开设有进料口28，通过进料口28将石墨倒进混合罐1内，混合罐1底端中间位置开设有出料口22，出料口22上设有阀门29，打开阀门29可将加工好的石墨烯从出料口22排出，混合罐1左右两侧中间位置分别转动连接和固定连接有固定轴18，左侧固定轴18左侧固定连接有左支撑座19，右侧固定轴18右侧转动连接有右支撑座20，左支撑座19和右支撑座20底端均固定连接有支撑柱21。
请参阅图1-2，搅拌杆15贯穿驱动箱14外侧并伸向驱动箱14内腔，搅拌杆15位于驱动箱14内腔部分一端固定连接有从锥齿轮二151，转动管5位于驱动箱14内腔部分外围固定套接有与从锥齿轮二151相匹配的主锥齿轮二141，搅拌杆15位于驱动箱14外侧部分外围均匀固定连接有分散头152，分散头152对混合液进行击打，使混合液混合更充分，通过转动管5转动使主锥齿轮二141转动，主锥齿轮二141通过从锥齿轮二151带动搅拌杆15转动，搅拌杆15通过转动管5带动进行“公转”，通过从锥齿轮二151带动“自转”，搅拌杆15双重转动对石墨和配料混合液进行搅拌，搅拌效率高。
请参阅图3，右支撑座20内开设有安装槽201，右支撑座20顶端固定安装有摆动电机23，摆动电机23与外接电源线性连接，摆动电机23输出端通过减速机连接有转轴二231，转轴二231贯穿右支撑座20顶端并伸向安装槽201，转轴二231位于安装槽201部分一端固定连接有主锥齿轮三232，右侧固定轴18贯穿右支撑座20左侧并伸向安装槽201，右侧固定轴18位于安装槽201部分一端固定连接有从锥齿轮三181，从锥齿轮三181与主锥齿轮三232相互啮合，启动摆动电机23使转轴二231转动，转轴二231转动使主锥齿轮三232转动，主锥齿轮三232通过从锥齿轮三181带动右侧固定轴18转动，右侧固定轴18转动使半齿轮24转动，使得半齿轮24间隔相同时间与摆动齿轮26啮合，从而使混合罐1绕固定轴18摆动，进而使石墨与配料混合液能后晃动进行充分混合。
请参阅图4，转动管5顶端开设有进液口51，转动管5外围底端均匀固定连接有喷洒杆16，喷洒杆16内腔设有导液槽161，导液槽161与转动管5内侧连通，喷洒杆16底端均匀连接有喷头162，喷头162与导液槽161连通，转动管5转动使导液槽161内的配料混合液由于离心力从喷头162喷出。
请参阅图5，混合罐1位于活动腔部分内腔壁固定连接有齿条27，齿条27与从齿轮9相互啮合，从齿轮9表面于转杆10外围活动连接有连杆52，连杆52另一端与转动管5活动连接，主齿轮8转动后带动从齿轮9转动，同时由于齿条27和连杆52，使得从齿轮9既能“自转”，又能绕主齿轮8进行“公转”，从而转杆10带动刮板17转动，同时刮板17又绕转动管5转动将混合罐1内壁上的配料刮下来。
请参阅图1和图6，右侧固定轴18外围固定套接有半齿轮24，右侧固定轴18上方于混合罐1右侧固定连接有固定杆25，固定杆25右侧固定连接有摆动齿轮26，摆动齿轮26与半齿轮24相互啮合。
一种温度可调的石墨烯加工设备的使用方法：
S1：使用前，先检查驱动电机2和摆动电机23是否正常运行，然后准备好石墨和配料混合液；
S2：待驱动电机2和摆动电机23检查完毕且运行正常后将石墨从进料口28倒进混合罐1内，同时将配料混合液从进液口51倒进转动管5内，配料混合液进入导液槽161内；
S3：启动驱动电机2，驱动电机2使转轴一3转动，转轴一3带动主锥齿轮一4转动，主锥齿轮一4通过从锥齿轮一6带动转动管5转动，转动管5转动使导液槽161内的配料混合液由于离心力从喷头162喷出，转动管5转动使主锥齿轮二141转动，主锥齿轮二141通过从锥齿轮二151带动搅拌杆15转动，同时搅拌杆15还绕转动管5转动，搅拌杆15双重转动对石墨和配料混合液进行搅拌；
S4：同时转动管5带动主齿轮8转动，主齿轮8通过从齿轮9带动转杆10转动，转杆10转动使刮板17转动将混合罐1内腔壁上的配料刮下；
S5：此时，将进水口11和出水口12外接的控温管接水，通过控温管对水进行温度调节，从而使水进入水管13内对混合罐1内腔进行温度调节；
S6：接着启动摆动电机23，摆动电机23使转轴二231转动，转轴二231转动使主锥齿轮三232转动，主锥齿轮三232通过从锥齿轮三181带动右侧固定轴18转动，右侧固定轴18转动使半齿轮24转动，半齿轮24通过摆动齿轮26带动混合罐1摆动，从而使石墨和配料混合液充分的混合；
S7：混合完后，关闭驱动电机2和摆动电机23，然后打开阀门29使加工好的石墨烯从出料口22排出。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种温度可调的石墨烯加工设备，包括混合罐(1)，其特征在于：所述混合罐(1)顶端左侧固定安装有驱动电机(2)，所述驱动电机(2)与外接电源线性连接，所述驱动电机(2)输出端通过减速机连接有转轴一(3)，所述转轴一(3)另一端固定连接有主锥齿轮一(4)，所述混合罐(1)顶端中间位置贯穿有转动管(5)，所述转动管(5)位于混合罐(1)外侧部分外围固定套接有从锥齿轮一(6)，所述从锥齿轮一(6)与主锥齿轮一(4)相互啮合，所述转动管(5)外围于混合罐(1)顶端固定连接有轴承座(7)，所述转动管(5)位于混合罐(1)内腔部分外围固定套接有驱动箱(14)，所述驱动箱(14)外围均匀连接有搅拌杆(15)，所述混合罐(1)顶端开设有活动腔，所述转动管(5)位于活动腔部分外围固定套接有主齿轮(8)，所述主齿轮(8)两侧均啮合有从齿轮(9)，所述从齿轮(9)中间位置贯穿有转杆(10)，所述转杆(10)贯穿活动腔并伸向混合罐(1)内腔，所述转杆(10)外围均匀固定连接有刮板(17)，所述混合罐(1)内外侧之间设有水管(13)，所述水管(13)顶端设有进水口(11)，所述水管(13)底端设有出水口(12)，所述进水口(11)和出水口(12)与外接控温管连接，所述混合罐(1)左侧顶端开设有进料口(28)，所述混合罐(1)底端中间位置开设有出料口(22)，所述出料口(22)上设有阀门(29)，所述混合罐(1)左右两侧中间位置分别转动连接和固定连接有固定轴(18)，左侧所述固定轴(18)左侧固定连接有左支撑座(19)，右侧所述固定轴(18)右侧转动连接有右支撑座(20)，所述左支撑座(19)和右支撑座(20)底端均固定连接有支撑柱(21)。
2.根据权利要求1所述的一种温度可调的石墨烯加工设备，其特征在于：所述搅拌杆(15)贯穿驱动箱(14)外侧并伸向驱动箱(14)内腔，所述搅拌杆(15)位于驱动箱(14)内腔部分一端固定连接有从锥齿轮二(151)，所述转动管(5)位于驱动箱(14)内腔部分外围固定套接有与从锥齿轮二(151)相匹配的主锥齿轮二(141)，所述搅拌杆(15)位于驱动箱(14)外侧部分外围均匀固定连接有分散头(152)。
3.根据权利要求1所述的一种温度可调的石墨烯加工设备，其特征在于：所述右支撑座(20)内开设有安装槽(201)，所述右支撑座(20)顶端固定安装有摆动电机(23)，所述摆动电机(23)与外接电源线性连接，所述摆动电机(23)输出端通过减速机连接有转轴二(231)，所述转轴二(231)贯穿右支撑座(20)顶端并伸向安装槽(201)，所述转轴二(231)位于安装槽(201)部分一端固定连接有主锥齿轮三(232)，右侧所述固定轴(18)贯穿右支撑座(20)左侧并伸向安装槽(201)，右侧所述固定轴(18)位于安装槽(201)部分一端固定连接有从锥齿轮三(181)，所述从锥齿轮三(181)与主锥齿轮三(232)相互啮合。
4.根据权利要求1所述的一种温度可调的石墨烯加工设备，其特征在于：所述转动管(5)顶端开设有进液口(51)，所述转动管(5)外围底端均匀固定连接有喷洒杆(16)，所述喷洒杆(16)内腔设有导液槽(161)，所述导液槽(161)与转动管(5)内侧连通，所述喷洒杆(16)底端均匀连接有喷头(162)，所述喷头(162)与导液槽(161)连通。
5.根据权利要求1所述的一种温度可调的石墨烯加工设备，其特征在于：所述混合罐(1)位于活动腔部分内腔壁固定连接有齿条(27)，所述齿条(27)与从齿轮(9)相互啮合，所述从齿轮(9)表面于转杆(10)外围活动连接有连杆(52)，所述连杆(52)另一端与转动管(5)活动连接。
6.根据权利要求1所述的一种温度可调的石墨烯加工设备，其特征在于：右侧所述固定轴(18)外围固定套接有半齿轮(24)，右侧所述固定轴(18)上方于混合罐(1)右侧固定连接有固定杆(25)，所述固定杆(25)右侧固定连接有摆动齿轮(26)，所述摆动齿轮(26)与半齿轮(24)相互啮合。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种温度可调的石墨烯加工设备的使用方法，其特征在于：
S1：使用前，先检查驱动电机(2)和摆动电机(23)是否正常运行，然后准备好石墨和配料混合液；
S2：待驱动电机(2)和摆动电机(23)检查完毕且运行正常后将石墨从进料口(28)倒进混合罐(1)内，同时将配料混合液从进液口(51)倒进转动管(5)内，配料混合液进入导液槽(161)内；
S3：启动驱动电机(2)，驱动电机(2)使转轴一(3)转动，转轴一(3)带动主锥齿轮一(4)转动，主锥齿轮一(4)通过从锥齿轮一(6)带动转动管(5)转动，转动管(5)转动使导液槽(161)内的配料混合液由于离心力从喷头(162)喷出，转动管(5)转动使主锥齿轮二(141)转动，主锥齿轮二(141)通过从锥齿轮二(151)带动搅拌杆(15)转动，同时搅拌杆(15)还绕转动管(5)转动，搅拌杆(15)双重转动对石墨和配料混合液进行搅拌；
S4：同时转动管(5)带动主齿轮(8)转动，主齿轮(8)通过从齿轮(9)带动转杆(10)转动，转杆(10)转动使刮板(17)转动将混合罐(1)内腔壁上的配料刮下；
S5：此时，将进水口(11)和出水口(12)外接的控温管接水，通过控温管对水进行温度调节，从而使水进入水管(13)内对混合罐(1)内腔进行温度调节；
S6：接着启动摆动电机(23)，摆动电机(23)使转轴二(231)转动，转轴二(231)转动使主锥齿轮三(232)转动，主锥齿轮三(232)通过从锥齿轮三(181)带动右侧固定轴(18)转动，右侧固定轴(18)转动使半齿轮(24)转动，半齿轮(24)通过摆动齿轮(26)带动混合罐(1)摆动，从而使石墨和配料混合液充分的混合；
S7：混合完后，关闭驱动电机(2)和摆动电机(23)，然后打开阀门(29)使加工好的石墨烯从出料口(22)排出。
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