CN113663784A

CN113663784A - 一种石墨烯母料研磨加工装置

Info

Publication number: CN113663784A
Application number: CN202111229946.1A
Authority: CN
Inventors: 汤帅
Original assignee: Jiangsu Haorui Special Materials Research Institute Co ltd
Current assignee: Jiangsu Advanced New Materials Testing Co.,Ltd.
Priority date: 2021-10-22
Filing date: 2021-10-22
Publication date: 2021-11-19
Anticipated expiration: 2041-10-22
Also published as: CN113663784B

Abstract

本发明公开了一种石墨烯母料研磨加工装置，包括底座，所述底座上表面固定连接有支撑板，所述支撑板内侧壁通过轴承转动连接有下研磨盘，所述支撑板贯穿滑动连接有两个滑动杆，所述滑动杆顶端共同固定连接有安装板，所述安装板贯穿滑动连接有主轴，所述主轴通过轴承贯穿转动连接有升降板、副轴，所述副轴顶端固定连接有驱动电机，所述主轴过盈配合有父齿轮，所述升降板上表面通过轴承转动连接有齿圈，所述齿圈啮合有两个子齿轮。优点在于：本发明相较于现有技术其研磨效果更好，加工效率更高，且可以自动对不合格的石墨烯进行返送二次研磨，避免了人工返送，大大降低了劳动强度，同时装置结构更加紧凑，操作更加便捷，且制造成本更低。

Description

一种石墨烯母料研磨加工装置

技术领域

本发明涉及石墨烯技术领域，尤其涉及一种石墨烯母料研磨加工装置。

背景技术

石墨烯早已存在于自然界中，石墨烯一层层堆叠起来就是石墨，只是难以剥离，将石墨一层层剥离则得到石墨烯，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，石墨烯在加工过程中，往往需要使用到研磨装置对其进行研磨加工。

现有的发明专利，如申请专利号为CN201911169688.5的一项中国专利公开了是石墨烯母料研磨剥离装置，主要由上磨盘、竖轴、电机I、升降板、横梁、滑轴等构成，使得上磨盘可以压在下磨盘上进行打磨，调节两个压缩弹簧I的压缩弹程度即可调节上磨盘和下磨盘之间的力度，进而调节对石墨烯母料的研磨力度。

该技术方案中，仅仅通过电机驱动上磨盘转动进行研磨，其研磨效果一般，可能需要多次研磨才可以达到粒度大小要求，从而大大降低了加工效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中研磨效果差等问题，而提出的一种石墨烯母料研磨加工装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种石墨烯母料研磨加工装置，包括底座，所述底座上表面固定连接有支撑板，所述支撑板内侧壁通过轴承转动连接有下研磨盘，所述支撑板贯穿滑动连接有两个滑动杆，所述滑动杆顶端共同固定连接有安装板，所述安装板贯穿滑动连接有主轴，所述主轴通过轴承贯穿转动连接有升降板、副轴，所述副轴顶端固定连接有驱动电机，所述主轴过盈配合有父齿轮，所述升降板上表面通过轴承转动连接有齿圈，所示副轴侧壁与齿圈上表面之间固定连接有若干L形杆，所述齿圈啮合有两个子齿轮，所述升降板通过轴承贯穿转动连接有两个转轴，所述转轴与对应的子齿轮过盈配合，两个所述子齿轮共同与父齿轮啮合，所述主轴过盈配合有上研磨盘，所述下研磨盘内侧壁通过支架固定连接有驱动筒，所述副轴侧壁固定连接有若干第一凸楞，所述副轴设置有所述第一凸楞的一段与驱动筒贯穿滑动连接。

在上述的石墨烯母料研磨加工装置中，所述安装板与升降板之间设置有压力调节机构，所述滑动杆的截面为T字形，所述滑动杆与支撑板下表面之间固定连接有压力弹簧。

在上述的石墨烯母料研磨加工装置中，所述底座上表面通过支架固定连接有接料块，所述接料块侧壁通过支架固定连接有分选板，所述分选板开设有若干分选孔，所述分选板相对的两个侧壁固定连接有返送盒。

在上述的石墨烯母料研磨加工装置中，所述分选板为由中间向两侧高度逐渐降低的拱形结构，所述分选孔开设在其倾斜部分。

在上述的石墨烯母料研磨加工装置中，所述支撑板处设置有用于研磨不充分的材料回送的回送机构，所述回送机构包括两个回送筒，所述回送筒与支撑板贯穿固定连接，所述回送筒开设有出料口，所述安装板通过轴承贯穿转动连接有两个安装杆，所述安装杆下表面与对应的返送盒内底壁相抵，所述安装杆贯穿对应的回送筒，所述安装杆位于对应的回送筒内的一段固定连接有铰楞叶片。

在上述的石墨烯母料研磨加工装置中，所述转轴开设有凸楞孔，所述安装杆位于安装板上方一段的侧壁固定连接有若干第二凸楞。

在上述的石墨烯母料研磨加工装置中，所述接料块侧壁开设有矩形孔，所述矩形孔内滑动连接有滑块，所述滑块与分选板固定连接，所述滑块与矩形孔内侧壁之间固定连接有若干振动弹簧，所述滑块侧壁固定连接有固定杆，其中一个所述安装杆过盈配合有凸轮，所述凸轮与固定杆相抵。

在上述的石墨烯母料研磨加工装置中，所述滑块的截面为工字型。

与现有的技术相比，本发明优点在于：

1、实施例一中，通过齿圈、子齿轮、父齿轮、主轴以及副轴的设置，从而使得上研磨盘与下研磨盘朝相反方向转动，即上研磨盘与下研磨盘均可以进行转动进行研磨，从而达到更好的研磨效果，大大提高了加工效率；

2、实施例一中，通过拱形的分选板的设置，相较于现有技术中通过下凹型筛板进行分选，对研磨过后的石墨烯进行分选后，粒度大小不符合的石墨烯会落入返送盒内进行收集，而不会如现有技术一般，堆积在筛板底部，从而使得不合格石墨烯的收集更加方便，更加便于再次进行研磨；

3、实施例二中，通过子齿轮的转动，驱动安装杆转动，从而使得安装杆带动铰楞叶片转动，从而将返送盒内不合格的石墨烯自动返送回下研磨盘内继续进行研磨，从而避免了人工收集返送，从而大大降低了劳动强度；

4、实施例三中，通过安装杆的转动，使得凸轮转动，从而通过凸轮、固定杆以及振动弹簧的配合，使得分选板不断的横向振动，达到更好的分选效果，同时可以促使研磨后的材料向返送盒运动；

5、本发明仅需要一个电机即可完成所有机构运行的驱动，相较于现有技术需要通过多个电机进行驱动，装置的结构更加紧凑，操作更加便捷，同时大大降低了设备的制造成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种石墨烯母料研磨加工装置的外观示意图；

图2为本发明提出的一种石墨烯母料研磨加工装置的结构示意图；

图3为图2中的局部放大图；

图4为图2中的A处放大图；

图5为图2中的B处放大图；

图6为本发明提出的一种石墨烯母料研磨加工装置中实施例一的结构示意图；

图7为本发明提出的一种石墨烯母料研磨加工装置中主轴与副轴的结构示意图；

图8为本发明提出的一种石墨烯母料研磨加工装置中实施例二的结构示意图；

图9为本发明提出的一种石墨烯母料研磨加工装置中实施例三的外观图；

图10为本发明提出的一种石墨烯母料研磨加工装置中实施例三的结构示意图。

图中：1底座、101接料块、2支撑板、3滑动杆、4压力弹簧、5安装板、6主轴、7升降板、8副轴、81第一凸楞、9驱动电机、10父齿轮、11子齿轮、12转轴、121凸楞孔、13 L形杆、14齿圈、15上研磨盘、16下研磨盘、17驱动筒、18回送筒、181出料口、19安装杆、191第二凸楞、20铰楞叶片、21返送盒、22分选板、221分选孔、23矩形孔、24滑块、25振动弹簧、26固定杆、27凸轮、28压力调节机构。

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。

实施例一

参照图1-图4、图6与图7，一种石墨烯母料研磨加工装置，包括底座1，底座1上表面固定连接有支撑板2，支撑板2为门型且其中间部分为圆环形，支撑板2内侧壁通过轴承转动连接有下研磨盘16，下研磨盘16设置在支撑板2的圆环内，下研磨盘16为漏斗形，支撑板2贯穿滑动连接有两个滑动杆3，滑动杆3顶端共同固定连接有安装板5，安装板5贯穿滑动连接有主轴6，主轴6通过轴承贯穿转动连接有升降板7、副轴8，主轴6内侧壁与副轴8贯穿转动连接，主轴6外侧壁与升降板7贯穿转动连接，副轴8顶端固定连接有驱动电机9，主轴6过盈配合有父齿轮10，升降板7上表面通过轴承转动连接有齿圈14，副轴8侧壁与齿圈14上表面之间固定连接有若干L形杆13，L形杆13对称设置有三个，齿圈14啮合有两个子齿轮11，两个子齿轮11关于父齿轮10对称设置，升降板7通过轴承贯穿转动连接有两个转轴12，转轴12与对应的子齿轮11过盈配合，两个子齿轮11共同与父齿轮10啮合，主轴6过盈配合有上研磨盘15，主轴6位于安装板5下方的一段与上研磨盘15过盈配合，下研磨盘16内侧壁通过支架固定连接有驱动筒17，支架对称设置有三个，副轴8侧壁固定连接有若干第一凸楞81，副轴8设置有第一凸楞81的一段与驱动筒17贯穿滑动连接，通过第一凸楞81的设置，使得副轴8可以相对驱动筒17上下运动的同时，还可带动驱动筒17转动，从而通过齿圈14、父齿轮10、子齿轮11的啮合，在驱动电机9驱动副轴8转动的同时，通过L形杆13驱动齿圈14转动，从而使得父齿轮10加速且与齿圈14转动反向相反转动，从而使得主轴6带动上研磨盘15转动，副轴8通过驱动筒17带动下研磨盘16朝相反反向加速转动，两个研磨盘均可转动进行研磨，从而大大提高了研磨效果，提高了加工效率。

安装板5与升降板7之间设置有压力调节机构，压力调节机构由两个竖杆，一个丝杠与一个电机组成，从而使得电机可以调节升降板7的高度，从而通过压力弹簧4调节研磨压力，为现有技术，在此不做赘述，滑动杆3的截面为T字形，滑动杆3与支撑板2下表面之间固定连接有压力弹簧4。

底座1上表面通过支架固定连接有接料块101，接料块101为簸箕形，接料块101侧壁通过支架固定连接有分选板22，分选板22开设有若干分选孔221，分选板22相对的两个侧壁固定连接有返送盒21，返送盒21为倒置的等腰梯形，从而使得不合格的石墨烯集聚在其底部，方便返送与收集。

分选板22为由中间向两侧高度逐渐降低的拱形结构，分选孔221开设在其倾斜部分，如图1所示，分选板22位于驱动筒17下方部分水平，而后向两侧高度逐渐降低倾斜，从而使得研磨后的石墨烯顺斜面滑下，同时通过分选孔221进行分选，粒度不合格的直接落入返送盒21内。

本实施例中，将石墨烯原料置于下研磨盘16中，通过压力调节机构28调节升降板7高度，通过与压力弹簧4的配合，调节上研磨盘15与下研磨盘16之间的压力，调节完成后，开启驱动电机9，驱动电机9带动副轴8转动的同时，通过L形杆13带动齿圈14转动，从而使得副轴8通过第一凸楞81带动驱动筒17转动，从而使得驱动筒17带动下研磨盘16转动，与此同时，齿圈14通过子齿轮11的啮合，子齿轮11带动父齿轮10加速反向转动，从而使得父齿轮10带动与其过盈配合的主轴6加速且与副轴8反向相反的转动，从而使得与主轴6过盈配合的上研磨盘15加速反向转动，且研磨盘15下表面与下研磨盘16上表面之间均设置有颗粒凸起，通过两个研磨盘表面颗粒凸起之间的转动产生摩擦对石墨烯进行研磨；

研磨后的石墨烯通过下研磨盘16与驱动筒17之间的间隙落至分选板22上，从而使得研磨后的石墨烯在重力作用下，沿分选板22的斜面滑下，通过分选板22内的分选孔221对石墨烯进行分选，粒度合格的石墨烯直接落入接料块101内进行收集，而粒度不合格的石墨烯落入返送盒21内，等待返送进行二次研磨。

实施例二

参照图1-图2、图5与图8，本实施例与实施例一的区别在于：通过设置回送机构进行自动返送，支撑板2处设置有用于研磨不充分的材料回送的回送机构，回送机构包括两个回送筒18，回送筒18与支撑板2贯穿固定连接，回送筒18开设有出料口181，两个出料口181对称，且开设在回送筒18位于支撑板2上方的一段，安装板5通过轴承贯穿转动连接有两个安装杆19，安装杆19下表面与对应的返送盒21内底壁相抵，安装杆19贯穿对应的回送筒18，安装杆19位于对应的回送筒18内的一段固定连接有铰楞叶片20。

转轴12开设有凸楞孔121，安装杆19位于安装板5上方一段的侧壁固定连接有若干第二凸楞191，通过带有第二凸楞191的安装杆19滑入转轴12的凸楞孔121内，从而使得转轴12在转动的同时，可以带动安装杆19转动。

本实施例中，升降板7在下降准备研磨时，使得安装杆19设置有第二凸楞191的一段滑入转轴12的凸楞孔121内，此时在齿圈14、父齿轮10啮合驱动父齿轮10转动的同时，自身发生转动，从而使得子齿轮11带动与其过盈配合的转轴12转动，转轴12通过凸楞孔121与第二凸楞191的配合，带动安装杆19转动，从而使得安装杆19带动铰楞叶片20转动，通过铰楞叶片20的转动，将返送盒21内聚集的不合格石墨烯进行抬升，直至抬升至回送筒18的出料口181处，不合格的石墨烯再次落入下研磨盘16与上研磨盘15之间，上研磨盘15下表面与下研磨盘16上表面之间均设置有颗粒凸起，从而通过颗粒凸起之间的摩擦对石墨烯进行研磨，而颗粒凸起使得上研磨盘15与下研磨盘16之间存在一定间隙，而非紧密贴合，且不合格石墨烯已经经过一次研磨，其粒径较小，但不满足粒径要求，从而使得不合格石墨烯通过二者间的间须再次送入上研磨盘15与下研磨盘16之间，进行二次研磨，研磨后的石墨烯再次经过分选，合格石墨烯落下收集，不合格石墨烯再次进入返送盒21内进行返送研磨，从而避免了人工不断返送研磨，大大降低了劳动强度。

实施例三

参照图9-图10，本实施例与实施例二的区别在于，分选板22不断振动，提高分选效率，接料块101侧壁开设有矩形孔23，矩形孔23内滑动连接有滑块24，滑块24的截面为工字型，工字型的滑块24使得分选板22的横向振动更加平稳，避免其歪斜，影响分选，滑块24与分选板22固定连接，滑块24与矩形孔23内侧壁之间固定连接有若干振动弹簧25，滑块24侧壁固定连接有固定杆26，其中一个安装杆19过盈配合有凸轮27，凸轮27与固定杆26相抵，固定杆26为异面杆件。

本实施例中，子齿轮11在带动安装杆19转动的同时，还会带动与安装杆19过盈配合的凸轮27转动，从而通过凸轮27与固定杆26相抵记忆振动弹簧25的配合，得分选板22不断的横向振动，从而带动其表面研磨后的石墨烯不断振动，达到更好的分选效果，同时可以促使研磨后的材料向返送盒21运动，从而提高加工效率，且仅需要一个电机进行驱动，使得装置的结构更加紧凑，操作更加便捷，同时大大降低了装置的制造成本。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种石墨烯母料研磨加工装置，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）上表面固定连接有支撑板（2），所述支撑板（2）内侧壁通过轴承转动连接有下研磨盘（16），所述支撑板（2）贯穿滑动连接有两个滑动杆（3），所述滑动杆（3）顶端共同固定连接有安装板（5），所述安装板（5）贯穿滑动连接有主轴（6），所述主轴（6）通过轴承贯穿转动连接有升降板（7）、副轴（8），所述副轴（8）顶端固定连接有驱动电机（9），所述主轴（6）过盈配合有父齿轮（10），所述升降板（7）上表面通过轴承转动连接有齿圈（14），所示副轴（8）侧壁与齿圈（14）上表面之间固定连接有若干L形杆（13），所述齿圈（14）啮合有两个子齿轮（11），所述升降板（7）通过轴承贯穿转动连接有两个转轴（12），所述转轴（12）与对应的子齿轮（11）过盈配合，两个所述子齿轮（11）共同与父齿轮（10）啮合，所述主轴（6）过盈配合有上研磨盘（15），所述下研磨盘（16）内侧壁通过支架固定连接有驱动筒（17），所述副轴（8）侧壁固定连接有若干第一凸楞（81），所述副轴（8）设置有所述第一凸楞（81）的一段与驱动筒（17）贯穿滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯母料研磨加工装置，其特征在于，所述安装板（5）与升降板（7）之间设置有压力调节机构，所述滑动杆（3）的截面为T字形，所述滑动杆（3）与支撑板（2）下表面之间固定连接有压力弹簧（4）。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯母料研磨加工装置，其特征在于，所述底座（1）上表面通过支架固定连接有接料块（101），所述接料块（101）侧壁通过支架固定连接有分选板（22），所述分选板（22）开设有若干分选孔（221），所述分选板（22）相对的两个侧壁固定连接有返送盒（21）。

4.根据权利要求3所述的一种石墨烯母料研磨加工装置，其特征在于，所述分选板（22）为由中间向两侧高度逐渐降低的拱形结构，所述分选孔（221）开设在其倾斜部分。

5.根据权利要求3所述的一种石墨烯母料研磨加工装置，其特征在于，所述支撑板（2）处设置有用于研磨不充分的材料回送的回送机构，所述回送机构包括两个回送筒（18），所述回送筒（18）与支撑板（2）贯穿固定连接，所述回送筒（18）开设有出料口（181），所述安装板（5）通过轴承贯穿转动连接有两个安装杆（19），所述安装杆（19）下表面与对应的返送盒（21）内底壁相抵，所述安装杆（19）贯穿对应的回送筒（18），所述安装杆（19）位于对应的回送筒（18）内的一段固定连接有铰楞叶片（20）。

6.根据权利要求5所述的一种石墨烯母料研磨加工装置，其特征在于，所述转轴（12）开设有凸楞孔（121），所述安装杆（19）位于安装板（5）上方一段的侧壁固定连接有若干第二凸楞（191）。

7.根据权利要求5所述的一种石墨烯母料研磨加工装置，其特征在于，所述接料块（101）侧壁开设有矩形孔（23），所述矩形孔（23）内滑动连接有滑块（24），所述滑块（24）与分选板（22）固定连接，所述滑块（24）与矩形孔（23）内侧壁之间固定连接有若干振动弹簧（25），所述滑块（24）侧壁固定连接有固定杆（26），其中一个所述安装杆（19）过盈配合有凸轮（27），所述凸轮（27）与固定杆（26）相抵。

8.根据权利要求7所述的一种石墨烯母料研磨加工装置，其特征在于，所述滑块（24）的截面为工字型。