CN114918022A - 一种挤压式锂电池负极材料研磨设备及其研磨方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种挤压式锂电池负极材料研磨设备及其研磨方法，包括箱体，箱体内顶面中部插设有内筒，内筒的底端口内设有固定盘，内筒内设有研磨筒；箱体的顶面右侧设有L形板，L形板的顶面左侧插设有限位轴，限位轴通过限位组件与研磨筒连接；箱体的右侧面上下两侧设有一对固定板，位于下方的固定板的顶面上设有伺服电机，伺服电机的电机轴端部设有驱动轴，驱动轴的顶端部延伸至与限位轴的顶端部平齐，驱动轴通过联动机构与内筒连接，箱体的右侧壁中下部插设有横轴，横轴通过偏心机构与固定盘连接。本发明通过多方位的研磨方式对负极材料进行精细研磨，进一步提高了负极材料的研磨效率。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池负极材料研磨技术领域，尤其涉及一种挤压式锂电池负极材料研磨设备及其研磨方法。
背景技术
锂电池在生产时往往会需要对各种材料进行加工研磨，通过对负极材料进行研磨，将负极材料研磨成较为细小的颗粒或者粉末，使其达到生产标准。
现有的研磨设备存在以下缺点：1、研磨设备的结构单一，只能进行单一方向的旋转研磨，在研磨的过程中，会存在颗粒无法被研磨到的情况出现；2、研磨时，一些颗粒会落入到较为细小的粉末中，导致在研磨的过程中细小的粉末将这些颗粒包裹住，降低研磨的效果。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的锂电池负极材料研磨效果不佳的缺点，而提出的一种挤压式锂电池负极材料研磨设备。
为了解决现有技术存在的锂电池负极材料研磨效果不佳的问题，本发明采用了如下技术方案：
一种挤压式锂电池负极材料研磨设备，包括箱体，所述箱体内顶面中部开设有圆形通孔，所述圆形通孔的内部设有第一轴承环，所述第一轴承环的内部插设有内筒，所述内筒的底端口内设有第二轴承环，所述第二轴承环的内部设有固定盘，所述内筒内设有研磨筒；所述箱体的顶面右侧设有L形板，所述L形板的顶面左侧设有第一轴承，所述第一轴承的内部插设有限位轴，所述限位轴通过限位组件与研磨筒连接；
所述箱体的右侧面上下两侧设有一对固定板，位于上方的固定板的中部设有第二轴承，位于下方的固定板的顶面上设有伺服电机，所述伺服电机的电机轴端部设有驱动轴，所述驱动轴的顶端部贯穿插设在第二轴承内，所述驱动轴的顶端部延伸至与限位轴的顶端部平齐，所述驱动轴通过联动机构与内筒连接，所述箱体的右侧壁中下部设有第三轴承，所述第三轴承的内部插设有横轴，所述横轴通过偏心机构与固定盘连接。
优选地，所述研磨筒的底部套设有滑动环，所述滑动环的外侧壁与内筒的内壁进行滑动连接，所述研磨筒的外环面上均布设有若干研磨凸块，所述内筒的外环面上均布开设若干研磨细孔。
优选地，所述限位组件包括方形套筒、方形轴，所述研磨筒的顶面中部设有方形套筒，所述限位轴的底端部设有方形轴，所述方形轴的底部滑动插设在方形套筒内，所述研磨筒的顶面外侧设有限位筒。
优选地，所述驱动轴的顶端部套设有第一链轮，所述限位轴的顶端部套设有第二链轮，所述第一链轮与第二链轮之间设有链带，所述链带的两端部分别啮合套设在第一链轮、第二链轮上。
优选地，所述联动机构包括联动齿轮、齿轮环，所述箱体的右侧壁顶部开设有扁平缺口，所述箱体内顶壁右侧设有联动轴承，所述联动轴承的内部插设有联动轴，所述联动轴的底端部套设有联动齿轮，所述联动齿轮的右侧边穿过扁平缺口并延伸至箱体的外侧，所述内筒的中上部套设有齿轮环，所述齿轮环与联动齿轮的位置高度平齐，且所述联动齿轮与齿轮环啮合连接。
优选地，所述驱动轴的中上部套设有固定齿轮，所述固定齿轮与联动齿轮的位置高度平齐，且所述固定齿轮与联动齿轮啮合连接。
优选地，所述偏心机构包括方形杆、偏心凸轮，所述研磨筒的底面中部设有定位环，所述定位环内设有第四轴承，所述第四轴承的内部设有定位盘，所述固定盘的中部开设有方形孔，所述方形孔的内部插设有方形杆，所述方形杆的顶端部与定位盘的底面中部固接，所述方形杆的底端部设有U形板，所述横轴的左端部套设有偏心凸轮，所述U形板卡合在偏心凸轮上。
优选地，所述横轴的右端部套设有第二锥齿轮，所述驱动轴的中下部套设有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接。
优选地，所述内筒的中上部套设有挡环，所述固定盘的底面设有若干支撑杆，每根所述支撑杆的底端部均与箱体的内壁固接，所述箱体的中下部设有锥形筒，所述箱体内底壁放置有集料盒，所述箱体的正面底部开设有矩形敞口。
本发明还提出了一种挤压式锂电池负极材料研磨设备的研磨方法，包括以下步骤：
步骤一，伺服电机的电机轴带动驱动轴同步转动，驱动轴带动第一链轮、固定齿轮、第一锥齿轮同步转动，第一链轮通过链带带动第二链轮、限位轴、方形轴同步转动，方形轴带动方形套筒、研磨筒及滑动环沿着内筒的内壁进行转动，带动定位环沿着定位盘进行转动；
步骤二，固定齿轮啮合带动联动齿轮及联动轴进行反向转动，由于齿轮环的齿牙数远远大于联动齿轮的齿牙数，联动齿轮啮合带动齿轮环、内筒进行缓慢转动；
步骤三，研磨筒的重力作用，带动滑动环沿着内筒的内壁向下滑动，第一锥齿轮啮合带动第二锥齿轮、横轴、偏心凸轮进行转动，偏心凸轮配合带动U形板进行往复顶起，并带动方形杆、定位盘、研磨筒往复升降，带动滑动环沿着内筒的内壁往复升降滑动；
步骤四，向内筒的顶端口内加入适量的负极材料，负极材料顺着掉落至研磨筒与内筒之间的缝隙内，由于研磨筒的自转和往复升降作用下，并配合内筒缓慢转动，通过研磨凸块对负极材料进行研磨粉碎作业，研磨粉碎后的负极材料顺着研磨细孔掉落至锥形筒内，进而掉落至集料盒内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、在本发明中，当锂电池负极材料进行研磨时，负极材料掉落至研磨筒与内筒之间的缝隙内，通过限位组件和联动机构的配合使用，研磨筒保持正常速度进行转动，内筒同步进行缓慢转动，通过研磨筒与内筒之间的转速差，对负极材料进行研磨，相较于传统单一方向的旋转研磨，本设备可提高负极材料的研磨效果；
2、在本发明中，通过偏心机构的配合使用，带动研磨筒在内筒内进行往复滑动，同时配合研磨筒的自转作用，使得研磨筒与内筒之间的缝隙时刻发生改变，通过研磨凸块对负极材料进行研磨粉碎作业，进一步提高了负极材料的研磨效果；
综上所述，本发明解决了锂电池负极材料研磨效果不佳的问题，且整体结构设计紧凑，通过多方位的研磨方式对负极材料进行精细研磨，进一步提高了负极材料的研磨效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的主视剖面图；
图3为本发明的俯视图；
图4为本发明的图2中A处放大图；
图5为本发明的内筒结构示意图；
图6为本发明的内筒结构剖开图；
图7为本发明的研磨方法示意图；
图中序号：箱体1、内筒11、挡环12、齿轮环13、固定盘14、支撑杆15、锥形筒16、集料盒17、研磨筒2、滑动环21、定位环22、定位盘23、方形杆24、U形板25、横轴26、偏心凸轮27、L形板3、限位轴31、方形轴32、方形套筒33、限位筒34、链带35、伺服电机4、驱动轴41、第一锥齿轮42、第二锥齿轮43、固定齿轮44、联动轴45、联动齿轮46。
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。
实施例一：本实施例提供了一种挤压式锂电池负极材料研磨设备，参见图1-6，具体的，包括箱体1，箱体1为竖向放置的圆形箱状，箱体1内顶面中部开设有圆形通孔，圆形通孔的内部设有同心固接的第一轴承环，第一轴承环的内部插设有同心固接的内筒11，内筒11通过第一轴承环与箱体1进行转动连接，内筒11的底端口内设有同心固接的第二轴承环，第二轴承环的内部设有同心固接的固定盘14，固定盘14通过第二轴承环与内筒11进行转动连接，内筒11内设有同心设置的研磨筒2，研磨筒2的顶部为锥形状、底部为圆形状；箱体1的顶面右侧设有L形板3，L形板3的顶面左侧设有贯穿固接的第一轴承，第一轴承的内部插设有竖向贯穿的限位轴31，限位轴31通过第一轴承与L形板3进行转动连接，限位轴31通过限位组件与研磨筒2连接；
箱体1的右侧面上下两侧设有一对固定板，位于上方的固定板的中部设有贯穿固接的第二轴承，位于下方的固定板的顶面上设有输出端朝上的伺服电机4，伺服电机4的型号为MSMF152L1G6M，伺服电机4的电机轴端部设有同轴联接的驱动轴41，伺服电机4的电机轴带动驱动轴41同步转动，驱动轴41带动第一链轮、固定齿轮44、第一锥齿轮42同步转动，驱动轴41的顶端部贯穿插设在第二轴承内，驱动轴41通过第二轴承与上方的固定板进行转动连接，驱动轴41的顶端部延伸至与限位轴31的顶端部平齐，驱动轴41通过联动机构与内筒11连接，箱体1的右侧壁中下部设有贯穿固接的第三轴承，第三轴承的内部插设有横向贯穿固接的横轴26，横轴26通过第三轴承与箱体1的右侧壁转动连接，横轴26通过偏心机构与固定盘14连接。
在具体实施过程中，如图2和图6所示，内筒11的中上部套设有同心固接的挡环12，固定盘14的底面设有若干圆形排列的支撑杆15，每根支撑杆15的底端部均与箱体1的内壁固接，箱体1的中下部设有倒置状的锥形筒16，箱体1内底壁放置有集料盒17，箱体1的正面底部开设有矩形敞口；研磨筒2的底部套设有同心固接的滑动环21，滑动环21的外侧壁与内筒11的内壁进行滑动连接，研磨筒2的外环面上均布设有若干均匀排列的研磨凸块，内筒11的外环面上均布开设若干斜向贯通的研磨细孔，通过研磨凸块对负极材料进行研磨粉碎作业，研磨粉碎后的负极材料顺着研磨细孔掉落至锥形筒16内，进而掉落至集料盒17内。
在具体实施过程中，如图2和图6所示，限位组件包括方形套筒33、方形轴32，研磨筒2的顶面中部设有内凹的方形套筒33，限位轴31的底端部设有同轴联接的方形轴32，方形轴32的底部滑动插设在方形套筒33内，研磨筒2的顶面外侧设有同心固接的限位筒34；驱动轴41的顶端部套设有同心固接的第一链轮，限位轴31的顶端部套设有同心固接的第二链轮，第一链轮与第二链轮之间设有横向放置的链带35，链带35的两端部分别啮合套设在第一链轮、第二链轮上；第一链轮转动时，第一链轮通过链带35带动第二链轮、限位轴31、方形轴32同步转动，方形轴32带动方形套筒33、研磨筒2及滑动环21沿着内筒11的内壁进行转动，带动定位环22沿着定位盘23进行转动，固定盘14保持不动。
在具体实施过程中，如图2和图6所示，联动机构包括联动齿轮46、齿轮环13，箱体1的右侧壁顶部开设有扁平缺口，箱体1内顶壁右侧设有联动轴承，联动轴承的内部插设有联动轴45，联动轴45通过联动轴承与箱体1内顶壁进行转动连接，联动轴45的底端部套设有同心固接的联动齿轮46，联动齿轮46的右侧边穿过扁平缺口并延伸至箱体1的外侧，内筒11的中上部套设有同心固接的齿轮环13，齿轮环13与联动齿轮46的位置高度平齐，且联动齿轮46与齿轮环13啮合连接；
驱动轴41的中上部套设有同心固接的固定齿轮44，固定齿轮44与联动齿轮46的位置高度平齐，且固定齿轮44与联动齿轮46啮合连接；固定齿轮44转动时，固定齿轮44啮合带动联动齿轮46及联动轴45进行反向转动，由于齿轮环13的齿牙数远远大于联动齿轮46的齿牙数，联动齿轮46啮合带动齿轮环13、内筒11进行缓慢转动。
实施例二：在实施例一中，还存在研磨筒只能进行单一方向的旋转，无法保证负极材料的研磨效果的问题，因此，在实施例一的基础上本实施例还包括：
在具体实施过程中，如图2所示，偏心机构包括方形杆24、偏心凸轮27，研磨筒2的底面中部设有同心固接的定位环22，定位环22内设有同心固接的第四轴承，第四轴承的内部设有定位盘23，定位盘23通过第四轴承与定位环22进行转动连接，固定盘14的中部开设有方形孔，方形孔的内部插设有滑动连接的方形杆24，方形杆24的顶端部与定位盘23的底面中部固接，方形杆24的底端部设有开口朝下的U形板25，横轴26的左端部套设有偏心固接的偏心凸轮27，U形板25配合滑动卡合在偏心凸轮27上；
横轴26的右端部套设有同心固接的第二锥齿轮43，驱动轴41的中下部套设有同心固接的第一锥齿轮42，第一锥齿轮42与第二锥齿轮43啮合连接；第一锥齿轮42转动时，第一锥齿轮42啮合带动第二锥齿轮43、横轴26、偏心凸轮27进行转动，偏心凸轮27配合带动U形板25进行往复顶起，并带动方形杆24、定位盘23、研磨筒2往复升降，带动滑动环21沿着内筒11的内壁往复升降滑动，使得研磨筒2自转的同时，可在内筒11内进行往复升降研磨，进一步增加了负极材料的研磨效果。
实施例三：参见图7，具体的，本发明的工作原理及操作方法如下：
步骤一，启动伺服电机4，伺服电机4的电机轴带动驱动轴41同步转动，驱动轴41带动第一链轮、固定齿轮44、第一锥齿轮42同步转动，第一链轮通过链带35带动第二链轮、限位轴31、方形轴32同步转动，方形轴32带动方形套筒33、研磨筒2及滑动环21沿着内筒11的内壁进行转动，带动定位环22沿着定位盘23进行转动，固定盘14保持不动；
步骤二，固定齿轮44啮合带动联动齿轮46及联动轴45进行反向转动，由于齿轮环13的齿牙数远远大于联动齿轮46的齿牙数，联动齿轮46啮合带动齿轮环13、内筒11进行缓慢转动；
步骤三，研磨筒2的重力作用，带动滑动环21沿着内筒11的内壁向下滑动，第一锥齿轮42啮合带动第二锥齿轮43、横轴26、偏心凸轮27进行转动，偏心凸轮27配合带动U形板25进行往复顶起，并带动方形杆24、定位盘23、研磨筒2往复升降，带动滑动环21沿着内筒11的内壁往复升降滑动；
步骤四，向内筒11的顶端口内加入适量的负极材料，负极材料顺着掉落至研磨筒2与内筒11之间的缝隙内，由于研磨筒2的自转和往复升降作用下，并配合内筒11缓慢转动，通过研磨凸块对负极材料进行研磨粉碎作业，研磨粉碎后的负极材料顺着研磨细孔掉落至锥形筒16内，进而掉落至集料盒17内。
本发明解决了锂电池负极材料研磨效果不佳的问题，且整体结构设计紧凑，通过多方位的研磨方式对负极材料进行精细研磨，进一步提高了负极材料的研磨效率。
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 (10)
1.一种挤压式锂电池负极材料研磨设备，包括箱体(1)，其特征在于：所述箱体(1)内顶面中部开设有圆形通孔，所述圆形通孔的内部设有第一轴承环，所述第一轴承环的内部插设有内筒(11)，所述内筒(11)的底端口内设有第二轴承环，所述第二轴承环的内部设有固定盘(14)，所述内筒(11)内设有研磨筒(2)；所述箱体(1)的顶面右侧设有L形板(3)，所述L形板(3)的顶面左侧设有第一轴承，所述第一轴承的内部插设有限位轴(31)，所述限位轴(31)通过限位组件与研磨筒(2)连接；
所述箱体(1)的右侧面上下两侧设有一对固定板，位于上方的固定板的中部设有第二轴承，位于下方的固定板的顶面上设有伺服电机(4)，所述伺服电机(4)的电机轴端部设有驱动轴(41)，所述驱动轴(41)的顶端部贯穿插设在第二轴承内，所述驱动轴(41)的顶端部延伸至与限位轴(31)的顶端部平齐，所述驱动轴(41)通过联动机构与内筒(11)连接，所述箱体(1)的右侧壁中下部设有第三轴承，所述第三轴承的内部插设有横轴(26)，所述横轴(26)通过偏心机构与固定盘(14)连接。
2.根据权利要求1所述的一种挤压式锂电池负极材料研磨设备，其特征在于：所述研磨筒(2)的底部套设有滑动环(21)，所述滑动环(21)的外侧壁与内筒(11)的内壁进行滑动连接，所述研磨筒(2)的外环面上均布设有若干研磨凸块，所述内筒(11)的外环面上均布开设若干研磨细孔。
3.根据权利要求1所述的一种挤压式锂电池负极材料研磨设备，其特征在于：所述限位组件包括方形套筒(33)、方形轴(32)，所述研磨筒(2)的顶面中部设有方形套筒(33)，所述限位轴(31)的底端部设有方形轴(32)，所述方形轴(32)的底部滑动插设在方形套筒(33)内，所述研磨筒(2)的顶面外侧设有限位筒(34)。
4.根据权利要求1所述的一种挤压式锂电池负极材料研磨设备，其特征在于：所述驱动轴(41)的顶端部套设有第一链轮，所述限位轴(31)的顶端部套设有第二链轮，所述第一链轮与第二链轮之间设有链带(35)，所述链带(35)的两端部分别啮合套设在第一链轮、第二链轮上。
5.根据权利要求1所述的一种挤压式锂电池负极材料研磨设备，其特征在于：所述联动机构包括联动齿轮(46)、齿轮环(13)，所述箱体(1)的右侧壁顶部开设有扁平缺口，所述箱体(1)内顶壁右侧设有联动轴承，所述联动轴承的内部插设有联动轴(45)，所述联动轴(45)的底端部套设有联动齿轮(46)，所述联动齿轮(46)的右侧边穿过扁平缺口并延伸至箱体(1)的外侧，所述内筒(11)的中上部套设有齿轮环(13)，所述齿轮环(13)与联动齿轮(46)的位置高度平齐，且所述联动齿轮(46)与齿轮环(13)啮合连接。
6.根据权利要求1所述的一种挤压式锂电池负极材料研磨设备，其特征在于：所述驱动轴(41)的中上部套设有固定齿轮(44)，所述固定齿轮(44)与联动齿轮(46)的位置高度平齐，且所述固定齿轮(44)与联动齿轮(46)啮合连接。
7.根据权利要求1所述的一种挤压式锂电池负极材料研磨设备，其特征在于：所述偏心机构包括方形杆(24)、偏心凸轮(27)，所述研磨筒(2)的底面中部设有定位环(22)，所述定位环(22)内设有第四轴承，所述第四轴承的内部设有定位盘(23)，所述固定盘(14)的中部开设有方形孔，所述方形孔的内部插设有方形杆(24)，所述方形杆(24)的顶端部与定位盘(23)的底面中部固接，所述方形杆(24)的底端部设有U形板(25)，所述横轴(26)的左端部套设有偏心凸轮(27)，所述U形板(25)卡合在偏心凸轮(27)上。
8.根据权利要求1所述的一种挤压式锂电池负极材料研磨设备，其特征在于：所述横轴(26)的右端部套设有第二锥齿轮(43)，所述驱动轴(41)的中下部套设有第一锥齿轮(42)，所述第一锥齿轮(42)与第二锥齿轮(43)啮合连接。
9.根据权利要求1所述的一种挤压式锂电池负极材料研磨设备，其特征在于：所述内筒(11)的中上部套设有挡环(12)，所述固定盘(14)的底面设有若干支撑杆(15)，每根所述支撑杆(15)的底端部均与箱体(1)的内壁固接，所述箱体(1)的中下部设有锥形筒(16)，所述箱体(1)内底壁放置有集料盒(17)，所述箱体(1)的正面底部开设有矩形敞口。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种挤压式锂电池负极材料研磨设备的研磨方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，伺服电机(4)的电机轴带动驱动轴(41)同步转动，驱动轴(41)带动第一链轮、固定齿轮(44)、第一锥齿轮(42)同步转动，第一链轮通过链带(35)带动第二链轮、限位轴(31)、方形轴(32)同步转动，方形轴(32)带动方形套筒(33)、研磨筒(2)及滑动环(21)沿着内筒(11)的内壁进行转动，带动定位环(22)沿着定位盘(23)进行转动；
步骤二，固定齿轮(44)啮合带动联动齿轮(46)及联动轴(45)进行反向转动，由于齿轮环(13)的齿牙数远远大于联动齿轮(46)的齿牙数，联动齿轮(46)啮合带动齿轮环(13)、内筒(11)进行缓慢转动；
步骤三，研磨筒(2)的重力作用，带动滑动环(21)沿着内筒(11)的内壁向下滑动，第一锥齿轮(42)啮合带动第二锥齿轮(43)、横轴(26)、偏心凸轮(27)进行转动，偏心凸轮(27)配合带动U形板(25)进行往复顶起，并带动方形杆(24)、定位盘(23)、研磨筒(2)往复升降，带动滑动环(21)沿着内筒(11)的内壁往复升降滑动；
步骤四，向内筒(11)的顶端口内加入适量的负极材料，负极材料顺着掉落至研磨筒(2)与内筒(11)之间的缝隙内，由于研磨筒(2)的自转和往复升降作用下，并配合内筒(11)缓慢转动，通过研磨凸块对负极材料进行研磨粉碎作业，研磨粉碎后的负极材料顺着研磨细孔掉落至锥形筒(16)内，进而掉落至集料盒(17)内。
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