CN116371558B - 一种锂电池生产用石墨粉碎研磨装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电池生产用石墨粉碎研磨装置，包括装置承重框体、顶板、防粉尘研磨机构和自动倾倒机构，所述顶板设于装置承重框体上，所述顶板上设有孔洞，所述防粉尘研磨机构卡合设于孔洞中，所述自动倾倒机构设于装置承重框体内侧壁上，所述防粉尘研磨机构包括石墨研磨机构、加速齿轮机构和类密封风盖机构，所述石墨研磨机构套设于类密封风盖机构中，所述加速齿轮机构设于石墨研磨机构上，所述类密封风盖机构卡合设于孔洞中。本发明属于锂电池生产技术领域，具体是提供了一种可以提高石墨研磨效率、降低石墨粉尘污染、自动收集倾倒的锂电池生产用石墨粉碎研磨装置。
Description
技术领域
本发明属于锂电池生产技术领域，具体是指一种锂电池生产用石墨粉碎研磨装置。
背景技术
随着科学技术的逐渐提高，小型化的设备日益增多，对电池提出了更高的要求，锂电池正逐渐成为电池行业的主流；锂电池通常由锂金属为正极材料，石墨为负极材料，使用非水电解质的电池。
在锂电池生产过程中，需要使用石墨粉利用碾压法、模压法和挤压法等来制作石墨体块，需要将石墨颗粒研磨成均匀规格的石墨粉，但是在现有研磨装置中由于石墨粉碎后的粉尘污染，对工人的身体和环境造成了极大的影响和破坏，当这些石墨粉尘进入电子设备内部后又会造成电子设备的故障，造成的损失不可估量；另外现有技术中，对石墨块的研磨效率较低，常常会对一些已经研磨完成的粉末继续研磨，影响作业进度。
发明内容
为解决上述现有难题，本发明提供了一种可以提高石墨研磨效率、降低石墨粉尘污染、自动收集倾倒的锂电池生产用石墨粉碎研磨装置；利用石墨研磨机构中研磨锥轮对石墨块进行磨碎研磨，使研磨细碎的石墨粉末自动掉落不再参与研磨作业，提高了石墨块的研磨效率；利用加速齿轮机构，使用同一动力源经加速对永磁体提供极快的旋转动力，再利用非接触式的类齿轮结构使其旋转动力传递至环形涡扇，提供风力输出；通过设置自动倾倒机构，利用石墨导电的物理特性，在自检收集盆内石墨收集满后自动倾倒，随后再利用摆轮的重力使该机构回到初始位置继续收集石墨粉末，节约能源并提高了使用效率。
本发明采用的技术方案如下：一种锂电池生产用石墨粉碎研磨装置，包括装置承重框体、顶板、防粉尘研磨机构和自动倾倒机构，所述顶板设于装置承重框体上，所述顶板上设有孔洞，所述防粉尘研磨机构卡合设于孔洞中，所述自动倾倒机构设于装置承重框体内侧壁上，所述防粉尘研磨机构包括石墨研磨机构、加速齿轮机构和类密封风盖机构，所述石墨研磨机构套设于类密封风盖机构中，所述加速齿轮机构设于石墨研磨机构上，所述类密封风盖机构卡合设于孔洞中。
进一步地，所述加速齿轮机构包括一级加速轮组、二级加速轮组和三级加速轮组，所述一级加速轮组设于石墨研磨机构上，所述二级加速轮组设于一级加速轮组上，所述三级加速轮组设于二级加速轮组上，所述一级加速轮组包括旋转轴a、行星齿轮a和太阳齿轮a，所述旋转轴a设于石墨研磨机构上，所述行星齿轮a套设于旋转轴a上，所述太阳齿轮a设于行星齿轮a上，所述太阳齿轮a与行星齿轮a啮合，所述二级加速轮组包括行星架b、旋转轴b、行星齿轮b和太阳齿轮b，所述行星架b设于太阳齿轮a上，所述行星架b与太阳齿轮a同轴同速旋转，所述旋转轴b设于行星架b上，所述行星齿轮b套设于旋转轴b上，所述太阳齿轮b设于行星齿轮b上，所述太阳齿轮b与行星齿轮b啮合，所述三级加速轮组包括行星架a、磁铁外壳和永磁体，所述行星架a设于太阳齿轮b上，所述行星架a与太阳齿轮b同轴同速旋转，所述磁铁外壳设于行星架a上，所述永磁体内嵌设于磁铁外壳中。
进一步地，所述类密封风盖机构包括外风道桶、环形涡扇、扰流板和扩散器，所述外风道桶卡合设于孔洞中，所述环形涡扇设于外风道桶底端，所述扰流板设于外风道桶顶端，所述扩散器内嵌设于扰流板中，所述环形涡扇与三级加速轮组构成非接触式类齿轮结构，所述环形涡扇与三级加速轮组之间存在间隙，间隙用于漏出石墨粉末。
进一步地，所述石墨研磨机构包括内研磨桶、研磨锥轮和电机a，所述内研磨桶设于类密封风盖机构中，所述内研磨桶与外风道桶之间存在间隙，间隙用于气流通过，所述研磨锥轮设于内研磨桶内侧壁上，所述旋转轴a设于研磨锥轮底端，所述研磨锥轮上设有凹槽和漏孔，所述凹槽用于提高研磨锥轮与石墨块之间的摩擦力，提高研磨效率，所述漏孔用于将已经研磨成粉的石墨漏出，提高装置的产出率，所述电机a设于研磨锥轮上，所述电机a为高扭矩低转速电机。
进一步地，所述自动倾倒机构包括自检收集盆、惯性倾倒机构和电机b，所述自检收集盆设于装置承重框体内侧壁上，所述电机b设于装置承重框体内侧壁上，所述惯性倾倒机构设于电机b的输出轴上，所述惯性倾倒机构设于自检收集盆底端。
进一步地，所述自检收集盆包括粉末收集盆、触点和合页转轴，所述合页转轴设于装置承重框体内侧壁上，所述粉末收集盆设于合页转轴上，所述触点设于粉末收集盆内侧壁上。
进一步地，所述惯性倾倒机构包括凸轮、连接杆和摆轮，所述连接杆设于电机b的输出轴上，所述凸轮套设于连接杆上，所述凸轮设于粉末收集盆底端，所述摆轮设于连接杆两端，所述连接杆与凸轮朝向相对。
采用上述结构本发明取得的有益效果如下：
（1）利用石墨研磨机构中研磨锥轮对石墨块进行磨碎研磨，使研磨细碎的石墨粉末自动掉落不再参与研磨作业，提高了石墨块的研磨效率。
（2）利用加速齿轮机构，使用同一动力源经加速对永磁体提供极快的旋转动力，再利用非接触式的类齿轮结构使其旋转动力传递至环形涡扇，提供风力输出。
（3）通过设置自动倾倒机构，利用石墨导电的物理特性，在自检收集盆内石墨收集满后自动倾倒，随后再利用摆轮的重力使该机构回到初始位置继续收集石墨粉末，节约能源并提高了使用效率。
附图说明
图1为本发明提出的一种锂电池生产用石墨粉碎研磨装置的结构示意图；
图2为本发明提出的一种锂电池生产用石墨粉碎研磨装置的右视图；
图3为本发明提出的一种锂电池生产用石墨粉碎研磨装置的爆炸图；
图4为防粉尘研磨机构的剖视图；
图5为防粉尘研磨机构的爆炸图；
图6为石墨研磨机构的剖视图；
图7为加速齿轮机构的爆炸图；
图8为一级加速轮组的爆炸图；
图9为二级加速轮组的爆炸图；
图10为三级加速轮组的爆炸图；
图11为类密封风盖机构的剖视爆炸图；
图12为自动倾倒机构的爆炸图；
图13为自检收集盆的爆炸图；
图14为惯性倾倒机构的爆炸图。
其中，1、装置承重框体，2、顶板，3、防粉尘研磨机构，4、自动倾倒机构，5、孔洞，6、石墨研磨机构，7、加速齿轮机构，8、类密封风盖机构，9、自检收集盆，10、惯性倾倒机构，11、电机b，12、内研磨桶，13、研磨锥轮，14、电机a，15、一级加速轮组，16、二级加速轮组，17、三级加速轮组，18、外风道桶，19、环形涡扇，20、扰流板，21、扩散器，22、粉末收集盆，23、触点，24、合页转轴，25、凸轮，26、连接杆，27、摆轮，28、凹槽，29、漏孔，30、旋转轴a，31、行星齿轮a，32、太阳齿轮a，33、行星架b，34、旋转轴b，35、行星齿轮b，36、太阳齿轮b，37、行星架a，38、磁铁外壳，39、永磁体。
具体实施方式
结合附图，对本发明做进一步详细说明。
如图1、图2和图3所示，一种锂电池生产用石墨粉碎研磨装置，包括装置承重框体1、顶板2、防粉尘研磨机构3和自动倾倒机构4，顶板2设于装置承重框体1上，顶板2上设有孔洞5，防粉尘研磨机构3卡合设于孔洞5中，自动倾倒机构4设于装置承重框体1内侧壁上。
如图1、图4和图5所示，防粉尘研磨机构3包括石墨研磨机构6、加速齿轮机构7和类密封风盖机构8，石墨研磨机构6套设于类密封风盖机构8中，加速齿轮机构7设于石墨研磨机构6上，类密封风盖机构8卡合设于孔洞5中。
如图1和图6所示，石墨研磨机构6包括内研磨桶12、研磨锥轮13和电机a14，内研磨桶12设于类密封风盖机构8中，研磨锥轮13设于内研磨桶12内侧壁上，研磨锥轮13上设有凹槽28和漏孔29，凹槽28用于提高研磨锥轮13与石墨块之间的摩擦力，提高研磨效率，漏孔29用于将已经研磨成粉的石墨漏出，提高装置的产出率，电机a14设于研磨锥轮13上，所述电机a14为高扭矩低转速电机。
如图1和图7所示，加速齿轮机构7包括一级加速轮组15、二级加速轮组16和三级加速轮组17，一级加速轮组15设于石墨研磨机构6上，二级加速轮组16设于一级加速轮组15上，三级加速轮组17设于二级加速轮组16上。
如图1和图8所示，一级加速轮组15包括旋转轴a30、行星齿轮a31和太阳齿轮a32，旋转轴a30设于石墨研磨机构6上，旋转轴a30设于研磨锥轮13底端，行星齿轮a31套设于旋转轴a30上，太阳齿轮a32设于行星齿轮a31上，太阳齿轮a32与行星齿轮a31啮合。
如图1和图9所示，二级加速轮组16包括行星架b33、旋转轴b34、行星齿轮b35和太阳齿轮b36，行星架b33设于太阳齿轮a32上，行星架b33与太阳齿轮a32同轴同速旋转，旋转轴b34设于行星架b33上，行星齿轮b35套设于旋转轴b34上，太阳齿轮b36设于行星齿轮b35上，太阳齿轮b36与行星齿轮b35啮合。
如图1和图10所示，三级加速齿轮组包括行星架a37、磁铁外壳38和永磁体39，行星架a37设于太阳齿轮b36上，行星架a37与太阳齿轮b36同轴同速旋转，磁铁外壳38设于行星架a37上，永磁体39内嵌设于磁铁外壳38中。
如图1和图11所示，类密封风盖机构8包括外风道桶18、环形涡扇19、扰流板20和扩散器21，外风道桶18卡合设于孔洞5中，环形涡扇19设于外风道桶18底端，内研磨桶12与外风道桶18之间存在间隙，间隙用于气流通过，扰流板20设于外风道桶18顶端，扩散器21内嵌设于扰流板20中，环形涡扇19与三级加速轮组17构成非接触式类齿轮结构，环形涡扇19与三级加速轮组17之间存在间隙，间隙用于漏出石墨粉末。
如图1和图12所示，自动倾倒机构4包括自检收集盆9、惯性倾倒机构10和电机b11，自检收集盆9设于装置承重框体1内侧壁上，电机b11设于装置承重框体1内侧壁上，惯性倾倒机构10设于电机b11的输出轴上，惯性倾倒机构10设于自检收集盆9底端。
如图1和图13所示，自检收集盆9包括粉末收集盆22、触点23和合页转轴24，合页转轴24设于装置承重框体1内侧壁上，粉末收集盆22设于合页转轴24上，触点23设于粉末收集盆22内侧壁上。
如图1和图14所示，惯性倾倒机构10包括凸轮25、连接杆26和摆轮27，连接杆26设于电机b11的输出轴上，凸轮25套设于连接杆26上，凸轮25设于粉末收集盆22底端，摆轮27设于连接杆26两端，连接杆26与凸轮25朝向相对。
具体使用时，先将大量石墨块丢入内研磨桶12中，启动电机a14，电机a14带动研磨锥轮13旋转，研磨锥轮13利用其上的凹槽28将大的石墨块逐渐碾碎，石墨块越小会自然掉落，在更小的空隙中被凹槽28碾碎，最终从漏孔29中落下，在电机a14带动研磨锥轮13旋转的同时，研磨锥轮13也带动一级加速轮组15的旋转轴a30旋转，旋转轴a30带动行星齿轮a31旋转，行星齿轮a31带动太阳齿轮a32加速旋转，太阳齿轮a32带动行星架b33旋转，行星架b33带动旋转轴b34旋转，旋转轴b34带动行星齿轮b35旋转，行星齿轮b35带动太阳齿轮b36二次加速旋转，太阳齿轮b36带动行星架a37旋转，行星架a37带动磁铁外壳38旋转，磁铁外壳38带动永磁体39三次加速旋转，永磁体39在磁力作用下带动环形涡扇19旋转，环形涡扇19产生气流通过内研磨桶12与外风道桶18之间的缝隙向上运动，最终从扰流板20和扩散器21中流出，并在内研磨桶12上形成一个类密封的风盖，使石墨粉末无法逃逸对环境和工人健康造成损害，经研磨锥轮13上的漏孔29漏出的石墨粉末通过环形涡扇19和磁铁外壳38之间的缝隙落入粉末收集盆22中，在粉末收集盆22中收集满后，石墨会淹没粉末收集盆22两边的触点23，使电路连通，电机b11收到电流并启动工作，电机b11带动连接杆26旋转，连接杆26带动凸轮25和摆轮27旋转，由于凸轮25向下旋转，粉末收集盆22失去支撑也向下运动，粉末收集盆22绕合页转轴24向下旋转，将粉末收集盆22内的石墨粉末全部倒出，此时粉末收集盆22中触点23不在被接通，电机b11失去电流停止工作，连接杆26在摆轮27重力作用下反方向旋转，并带动凸轮25回到原始位置，凸轮25重新顶起粉末收集盆22，使粉末收集盆22也回到原始位置，继续去承接从上部掉落下的石墨粉末；第二次使用时重复上述步骤即可。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种锂电池生产用石墨粉碎研磨装置，其特征在于：包括装置承重框体(1)、顶板(2)、防粉尘研磨机构(3)和自动倾倒机构(4)，所述顶板(2)设于装置承重框体(1)上，所述顶板(2)上设有孔洞(5)，所述防粉尘研磨机构(3)卡合设于孔洞(5)中，所述自动倾倒机构(4)设于装置承重框体(1)内侧壁上，所述防粉尘研磨机构(3)包括石墨研磨机构(6)、加速齿轮机构(7)和类密封风盖机构(8)，所述石墨研磨机构(6)套设于类密封风盖机构(8)中，所述加速齿轮机构(7)设于石墨研磨机构(6)上，所述类密封风盖机构(8)卡合设于孔洞(5)中，所述加速齿轮机构(7)包括一级加速轮组(15)、二级加速轮组(16)和三级加速轮组(17)，所述一级加速轮组(15)设于石墨研磨机构(6)上，所述二级加速轮组(16)设于一级加速轮组(15)上，所述三级加速轮组(17)设于二级加速轮组(16)上，所述一级加速轮组(15)包括旋转轴a(30)、行星齿轮a(31)和太阳齿轮a(32)，所述旋转轴a(30)设于石墨研磨机构(6)上，所述行星齿轮a(31)套设于旋转轴a(30)上，所述太阳齿轮a(32)设于行星齿轮a(31)上，所述太阳齿轮a(32)与行星齿轮a(31)啮合，所述二级加速轮组(16)包括行星架b(33)、旋转轴b(34)、行星齿轮b(35)和太阳齿轮b(36)，所述行星架b(33)设于太阳齿轮a(32)上，所述行星架b(33)与太阳齿轮a(32)同轴同速旋转，所述旋转轴b(34)设于行星架b(33)上，所述行星齿轮b(35)套设于旋转轴b(34)上，所述太阳齿轮b(36)设于行星齿轮b(35)上，所述太阳齿轮b(36)与行星齿轮b(35)啮合，所述三级加速轮组(17)包括行星架a(37)、磁铁外壳(38)和永磁体(39)，所述行星架a(37)设于太阳齿轮b(36)上，所述行星架a(37)与太阳齿轮b(36)同轴同速旋转，所述磁铁外壳(38)设于行星架a(37)上，所述永磁体(39)内嵌设于磁铁外壳(38)中，所述类密封风盖机构(8)包括外风道桶(18)、环形涡扇(19)、扰流板(20)和扩散器(21)，所述外风道桶(18)卡合设于孔洞(5)中，所述环形涡扇(19)设于外风道桶(18)底端，所述扰流板(20)设于外风道桶(18)顶端，所述扩散器(21)内嵌设于扰流板(20)中，所述环形涡扇(19)与三级加速轮组(17)构成非接触式类齿轮结构，所述环形涡扇(19)与三级加速轮组(17)之间存在间隙，间隙用于漏出石墨粉末。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池生产用石墨粉碎研磨装置，其特征在于：所述石墨研磨机构(6)包括内研磨桶(12)、研磨锥轮(13)和电机a(14)，所述内研磨桶(12)设于类密封风盖机构(8)中，所述内研磨桶(12)与外风道桶(18)之间存在间隙，间隙用于气流通过，所述研磨锥轮(13)设于内研磨桶(12)内侧壁上，所述旋转轴a(30)设于研磨锥轮(13)底端，所述研磨锥轮(13)上设有凹槽(28)和漏孔(29)，所述凹槽(28)用于提高研磨锥轮(13)与石墨块之间的摩擦力，提高研磨效率，所述漏孔(29)用于将已经研磨成粉的石墨漏出，提高装置的产出率，所述电机a(14)设于研磨锥轮(13)上，所述电机a(14)为高扭矩低转速电机。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池生产用石墨粉碎研磨装置，其特征在于：所述自动倾倒机构(4)包括自检收集盆(9)、惯性倾倒机构(10)和电机b(11)，所述自检收集盆(9)设于装置承重框体(1)内侧壁上，所述电机b(11)设于装置承重框体(1)内侧壁上，所述惯性倾倒机构(10)设于电机b(11)的输出轴上，所述惯性倾倒机构(10)设于自检收集盆(9)底端。
4.根据权利要求3所述的一种锂电池生产用石墨粉碎研磨装置，其特征在于：所述自检收集盆(9)包括粉末收集盆(22)、触点(23)和合页转轴(24)，所述合页转轴(24)设于装置承重框体(1)内侧壁上，所述粉末收集盆(22)设于合页转轴(24)上，所述触点(23)设于粉末收集盆(22)内侧壁上。
5.根据权利要求4所述的一种锂电池生产用石墨粉碎研磨装置，其特征在于：所述惯性倾倒机构(10)包括凸轮(25)、连接杆(26)和摆轮(27)，所述连接杆(26)设于电机b(11)的输出轴上，所述凸轮(25)套设于连接杆(26)上，所述凸轮(25)设于粉末收集盆(22)底端，所述摆轮(27)设于连接杆(26)两端，所述连接杆(26)与凸轮(25)朝向相对。
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