CN114082480A - 用于石墨烯生产加工的研磨装置及研磨方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于石墨烯生产加工的研磨装置及研磨方法，涉及石墨烯生产加工研磨技术领域，包括研磨筒、载料机构和研磨机构，载料机构设置在研磨筒内部，载料机构包括倒立锥台型载料斗和支撑横梁，支撑横梁轴向两端分别与研磨筒的内部径向侧壁固定连接，倒立锥台型载料斗的顶端边缘侧壁与研磨筒内部径向侧壁转动贴合，研磨机构包括研磨座，研磨座位于倒立锥台型载料斗内部，连通管的尖端与导料管的顶端开口固定连接。本发明将石墨烯原料进行分批次快速研磨，最终通过导料管底端的下料孔导出进行集中收集，改变传统采用一次性进行全面研磨的方式，避免出现研磨后的石墨烯原料和未研磨的石墨烯原料混合在一起加大研磨机构负载，提高研磨效率。

Description

用于石墨烯生产加工的研磨装置及研磨方法

技术领域

本发明涉及石墨烯生产加工研磨技术领域，具体为用于石墨烯生产加工的研磨装置及研磨方法。

背景技术

石墨烯是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，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；根据满足使用需求，石墨烯加工时需要进行研磨，现有的石墨烯研磨设备研磨时采用一次性倾倒在研磨筒内进行研磨，研磨后的石墨烯原料和未研磨的石墨烯原料混合在一起加大研磨机构的负载，导致研磨耗时长，研磨效率低下，所以这里设计了用于石墨烯生产加工的研磨装置及研磨方法，以便于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供用于石墨烯生产加工的研磨装置及研磨方法，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：用于石墨烯生产加工的研磨装置，包括研磨筒、载料机构和研磨机构，载料机构设置在研磨筒内部，研磨筒的顶端开设有进料口且进料口的开口处设有进料斗，通过进料斗将待研磨的石墨烯原料导入到研磨筒内部，利用载料机构承载待研磨的石墨烯原料，以便于研磨机构对石墨烯原料进行分批次快速充分研磨操作，提高研磨的效率。

载料机构包括倒立锥台型载料斗和支撑横梁，支撑横梁轴向两端分别与研磨筒的内部径向侧壁固定连接，倒立锥台型载料斗转动设置在支撑横梁上端，通过支撑横梁转动支撑起倒立锥台型载料斗，倒立锥台型载料斗用于承接从进料斗投进的石墨烯原料，等待进行研磨操作。

倒立锥台型载料斗的顶端边缘侧壁与研磨筒内部径向侧壁转动贴合，一方面可避免从进料斗投进的石墨烯原料从倒立锥台型载料斗的顶端边缘落入到研磨筒的内部，另一方面可避免研磨的过程中石墨烯原料从倒立锥台型载料斗的顶端边缘撒出。

研磨机构包括研磨座，研磨座位于倒立锥台型载料斗内部，且研磨座的径向侧壁与倒立锥台型载料斗内部斜面平行分布，倒立锥台型载料斗内部底端转动设有导料管，研磨座的一端连接有连通管，连通管的尖端与导料管的顶端开口固定连接，将倒立锥台型载料斗内的石墨烯原料投放至研磨座内进行研磨，研磨后通过连通管进入到导料管内，最终导出，实现分批次研磨操作。

在进一步的实施例中，倒立锥台型载料斗的底端固定设有中空支撑套筒，中空支撑套筒转动设置在支撑横梁的上端，支撑横梁上开设有与中空支撑套筒和导料管相互连通的下料孔，倒立锥台型载料斗通过中空支撑套筒转动设置在支撑横梁上，使得倒立锥台型载料斗可在支撑横梁上自由转动，以便于带动石墨烯原料转动，有助于将石墨烯原料送入研磨座内进行研磨操作。

在进一步的实施例中，载料机构还包括第一驱动电机，第一驱动电机固定设置在支撑横梁的底端面，第一驱动电机通过传动杆转动贯穿支撑横梁且连接有齿盘，中空支撑套筒外壁固定套接有与齿盘啮合的传动齿块，利用第一驱动电机提供动力带动齿盘转动，由于齿盘与中空支撑套筒外壁的传动齿块啮合，因此可带动中空支撑套筒和倒立锥台型载料斗同步转动，有助于向研磨座内送料，提高研磨的效率。

在进一步的实施例中，研磨筒外壁顶端开设有抽拉缺口，抽拉缺口内滑动设有收集盒，收集盒用于承接从下料孔内导出的研磨后的石墨烯原料，收集盒的外壁固定设有把手，利用收集盒用于承接从下料孔内导出的研磨后的石墨烯原料，提高收集的效率。

在进一步的实施例中，研磨机构包括第二驱动电机，第二驱动电机通过L型吊杆固定设置在研磨筒的外壁顶端，第二驱动电机的动力轴转动贯穿研磨筒和研磨座侧壁后延伸至研磨座内部，第二驱动电机的动力轴固定套接有若干个均匀间隔分布且设置在研磨座内部的研磨盘，利用第二驱动电机提供动力带动动力轴转动，使得研磨盘在研磨座内部转动，相邻两个研磨盘之间设置研磨间隙，用于研磨使用。

在进一步的实施例中，研磨座侧壁顶端固定设有吊板，吊板的底端固定设有若干个位于相邻两个研磨盘之间的拨料杆，研磨盘转动，可与相邻两个研磨盘之间的拨料杆之间发生碰撞，有助于对大块的石墨烯原料进行打散操作，提高研磨的效率。

在进一步的实施例中，研磨座侧壁倾斜设置有向研磨座内送料的刮板，刮板的尖端与倒立锥台型载料斗侧壁滑动贴合，倒立锥台型载料斗转动时可与刮板之间相对转动，跟随倒立锥台型载料斗同步转动的石墨烯原料可被刮板铲起，并送入到研磨座内进行研磨操作，实现自动上料操作。

在进一步的实施例中，刮板的上端两侧均垂直设有隔板，通过设置隔板，避免刮板铲起石墨烯原料时从刮板上端两侧滑落影响研磨的效率。

优选的，基于上述的用于石墨烯生产加工的研磨装置的研磨方法，包括如下步骤：

A1、通过进料斗将待研磨的石墨烯原料导入到研磨筒内部，倒立锥台型载料斗用于承接从进料斗投进的石墨烯原料，等待进行研磨操作；

A2、倒立锥台型载料斗转动时可与刮板之间相对转动，跟随倒立锥台型载料斗42同步转动的石墨烯原料可被刮板铲起，并送入到研磨座内进行研磨操作，实现自动上料操作；

A3、利用第二驱动电机提供动力带动动力轴转动，使得研磨盘在研磨座内部转动，相邻两个研磨盘之间设置研磨间隙，用于研磨使用，研磨后的石墨烯原料透过研磨间隙掉落在研磨座内部底端，并通过连通管进入到导料管，最终通过下料孔导出集中收集。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明利用载料机构承载待研磨的石墨烯原料，同时通过载料机构带动待研磨的石墨烯原料转动，即可将石墨烯原料传送至研磨机构的研磨座上进行分批次快速研磨，研磨后的石墨烯原料通过连通管导入到导料管内，最终通过导料管底端的下料孔导出进行集中收集，改变传统采用一次性进行全面研磨的方式，避免出现研磨后的石墨烯原料和未研磨的石墨烯原料混合在一起加大研磨机构的负载，大大缩短研磨耗时长，提高研磨效率。

附图说明

图1为本发明主体结构示意图；

图2为本发明的研磨筒结构半剖图；

图3为本发明的图2中A处结构放大图；

图4为本发明的研磨机构结构示意图；

图5为本发明的图4中B处结构放大图。

图中：1、研磨筒；11、进料斗；2、研磨机构；21、第二驱动电机；22、动力轴；23、研磨座；24、连通管；25、吊板；26、拨料杆；27、刮板；28、隔板；29、研磨盘；3、收集盒；31、把手；4、载料机构；41、支撑横梁；42、倒立锥台型载料斗；43、第一驱动电机；44、导料管；45、齿盘；46、中空支撑套筒；47、传动齿块。

具体实施方式

下面将结合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

请参阅图1-3，本实施例提供了用于石墨烯生产加工的研磨装置及研磨方法，包括研磨筒1、载料机构4和研磨机构2，载料机构4设置在研磨筒1内部，研磨筒1的顶端开设有进料口且进料口的开口处设有进料斗11，通过进料斗11将待研磨的石墨烯原料导入到研磨筒1内部，利用载料机构4承载待研磨的石墨烯原料，以便于研磨机构2对石墨烯原料进行分批次快速充分研磨操作，提高研磨的效率。

载料机构4包括倒立锥台型载料斗42和支撑横梁41，支撑横梁41轴向两端分别与研磨筒1的内部径向侧壁固定连接，倒立锥台型载料斗42转动设置在支撑横梁41上端，通过支撑横梁41转动支撑起倒立锥台型载料斗42，倒立锥台型载料斗42用于承接从进料斗11投进的石墨烯原料，等待进行研磨操作。

研磨机构2包括研磨座23，研磨座23位于倒立锥台型载料斗42内部，且研磨座23的径向侧壁与倒立锥台型载料斗42内部斜面平行分布，倒立锥台型载料斗42内部底端转动设有导料管44，研磨座23的一端连接有连通管24，连通管24的尖端与导料管44的顶端开口固定连接，将倒立锥台型载料斗42内的石墨烯原料投放至研磨座23内进行研磨，研磨后通过连通管24进入到导料管44内，最终导出，实现分批次研磨操作，改变传统采用一次性进行全面研磨的方式，避免出现研磨后的石墨烯原料和未研磨的石墨烯原料混合在一起加大研磨机构2的负载，大大缩短研磨耗时长，提高研磨效率。

倒立锥台型载料斗42的底端固定设有中空支撑套筒46，中空支撑套筒46转动设置在支撑横梁41的上端，支撑横梁41上开设有与中空支撑套筒46和导料管44相互连通的下料孔，倒立锥台型载料斗42通过中空支撑套筒46转动设置在支撑横梁41上，使得倒立锥台型载料斗42可在支撑横梁41上自由转动，以便于带动石墨烯原料转动，有助于将石墨烯原料送入研磨座23内进行研磨操作。

实施例二

请参阅图1、图3、图4和图5，在实施例1的基础上做了进一步改进：

为了提高研磨的效率，载料机构4还包括第一驱动电机43，第一驱动电机43固定设置在支撑横梁41的底端面，第一驱动电机43通过传动杆转动贯穿支撑横梁41且连接有齿盘45，中空支撑套筒46外壁固定套接有与齿盘45啮合的传动齿块47，利用第一驱动电机43提供动力带动齿盘45转动，由于齿盘45与中空支撑套筒46外壁的传动齿块47啮合，因此可带动中空支撑套筒46和倒立锥台型载料斗42同步转动，有助于向研磨座23内送料，提高研磨的效率。

研磨座23侧壁倾斜设置有向研磨座23内送料的刮板27，刮板27的尖端与倒立锥台型载料斗42侧壁滑动贴合，倒立锥台型载料斗42转动时可与刮板27之间相对转动，跟随倒立锥台型载料斗42同步转动的石墨烯原料可被刮板27铲起，并送入到研磨座23内进行研磨操作，实现自动上料操作。

为了实现自动研磨操作，研磨机构2包括第二驱动电机21，第二驱动电机21通过L型吊杆固定设置在研磨筒1的外壁顶端，第二驱动电机21的动力轴22转动贯穿研磨筒1和研磨座23侧壁后延伸至研磨座23内部，第二驱动电机21的动力轴22固定套接有若干个均匀间隔分布且设置在研磨座23内部的研磨盘29，利用第二驱动电机21提供动力带动动力轴22转动，使得研磨盘29在研磨座23内部转动，相邻两个研磨盘29之间设置研磨间隙，用于研磨使用，研磨后的石墨烯原料透过研磨间隙掉落在研磨座23内部底端，并通过连通管24进入到导料管44，最终通过下料孔导出集中收集。

为了进一步提高研磨的效率，在研磨座23侧壁顶端固定设有吊板25，吊板25的底端固定设有若干个位于相邻两个研磨盘29之间的拨料杆26，研磨盘29转动，可与相邻两个研磨盘29之间的拨料杆26之间发生碰撞，有助于对大块的石墨烯原料进行打散操作，提高研磨的效率。

实施例三

请参阅图1，在实施例2的基础上做了进一步改进：

将倒立锥台型载料斗42的顶端边缘侧壁与研磨筒1内部径向侧壁转动贴合，一方面可避免从进料斗11投进的石墨烯原料从倒立锥台型载料斗42的顶端边缘落入到研磨筒1的内部，另一方面可避免研磨的过程中石墨烯原料从倒立锥台型载料斗42的顶端边缘撒出。

为了方便集中收集研磨后的石墨烯原料，在研磨筒1外壁顶端开设有抽拉缺口，抽拉缺口内滑动设有收集盒3，避免从下料孔导出的研磨后的石墨烯原料洒落的到处都是，利用收集盒3用于承接从下料孔内导出的研磨后的石墨烯原料，提高收集的效率。

收集盒3的外壁固定设有把手31，通过手握把手31，便于随意抽拉收集盒3，省时省力。

刮板27的上端两侧均垂直设有隔板28，通过设置隔板28，避免刮板27铲起石墨烯原料时从刮板27上端两侧滑落影响研磨的效率。

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 (9)

1.用于石墨烯生产加工的研磨装置，包括研磨筒（1）、载料机构（4）和研磨机构（2），其特征在于：所述载料机构（4）设置在研磨筒（1）内部，所述载料机构（4）包括倒立锥台型载料斗（42）和支撑横梁（41），所述支撑横梁（41）轴向两端分别与研磨筒（1）的内部径向侧壁固定连接，所述倒立锥台型载料斗（42）转动设置在支撑横梁（41）上端，所述倒立锥台型载料斗（42）的顶端边缘侧壁与研磨筒（1）内部径向侧壁转动贴合，所述研磨筒（1）的顶端开设有进料口且进料口的开口处设有进料斗（11）；

所述研磨机构（2）包括研磨座（23），所述研磨座（23）位于倒立锥台型载料斗（42）内部，且研磨座（23）的径向侧壁与倒立锥台型载料斗（42）内部斜面平行分布，所述倒立锥台型载料斗（42）内部底端转动设有导料管（44），所述研磨座（23）的一端连接有连通管（24），所述连通管（24）的尖端与导料管（44）的顶端开口固定连接。

2.根据权利要求1所述的用于石墨烯生产加工的研磨装置，其特征在于：所述倒立锥台型载料斗（42）的底端固定设有中空支撑套筒（46），所述中空支撑套筒（46）转动设置在支撑横梁（41）的上端，所述支撑横梁（41）上开设有与中空支撑套筒（46）和导料管（44）相互连通的下料孔。

3.根据权利要求2所述的用于石墨烯生产加工的研磨装置，其特征在于：所述载料机构（4）还包括第一驱动电机（43），所述第一驱动电机（43）固定设置在支撑横梁（41）的底端面，所述第一驱动电机（43）通过传动杆转动贯穿支撑横梁（41）且连接有齿盘（45），所述中空支撑套筒（46）外壁固定套接有与齿盘（45）啮合的传动齿块（47）。

4.根据权利要求3所述的用于石墨烯生产加工的研磨装置，其特征在于：所述研磨筒（1）外壁顶端开设有抽拉缺口，所述抽拉缺口内滑动设有收集盒（3），所述收集盒（3）用于承接从下料孔内导出的研磨后的石墨烯原料，所述收集盒（3）的外壁固定设有把手（31）。

5.根据权利要求1所述的用于石墨烯生产加工的研磨装置，其特征在于：所述研磨机构（2）包括第二驱动电机（21），所述第二驱动电机（21）通过L型吊杆固定设置在研磨筒（1）的外壁顶端，所述第二驱动电机（21）的动力轴（22）转动贯穿研磨筒（1）和研磨座（23）侧壁后延伸至研磨座（23）内部，所述第二驱动电机（21）的动力轴（22）固定套接有若干个均匀间隔分布且设置在研磨座（23）内部的研磨盘（29）。

6.根据权利要求5所述的用于石墨烯生产加工的研磨装置，其特征在于：所述研磨座（23）侧壁顶端固定设有吊板（25），所述吊板（25）的底端固定设有若干个位于相邻两个研磨盘（29）之间的拨料杆（26）。

7.根据权利要求5所述的用于石墨烯生产加工的研磨装置，其特征在于：所述研磨座（23）侧壁倾斜设置有向研磨座（23）内送料的刮板（27），所述刮板（27）的尖端与倒立锥台型载料斗（42）侧壁滑动贴合。

8.根据权利要求7所述的用于石墨烯生产加工的研磨装置，其特征在于：所述刮板（27）的上端两侧均垂直设有隔板（28）。

9.用于石墨烯生产加工的研磨装置的研磨方法，根据采用权利要求1所述的用于石墨烯生产加工的研磨装置，其特征在于，包括如下步骤：

A1、通过进料斗（11）将待研磨的石墨烯原料导入到研磨筒（1）内部，倒立锥台型载料斗（42）用于承接从进料斗（11）投进的石墨烯原料，等待进行研磨操作；

A2、倒立锥台型载料斗（42）转动时可与刮板（27）之间相对转动，跟随倒立锥台型载料斗42同步转动的石墨烯原料可被刮板（27）铲起，并送入到研磨座（23）内进行研磨操作，实现自动上料操作；

A3、利用第二驱动电机（21）提供动力带动动力轴（22）转动，使得研磨盘（29）在研磨座（23）内部转动，相邻两个研磨盘（29）之间设置研磨间隙，用于研磨使用，研磨后的石墨烯原料透过研磨间隙掉落在研磨座（23）内部底端，并通过连通管（24）进入到导料管（44），最终通过下料孔导出集中收集。

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