CN118045759A - 一种石墨烯材料筛分装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于石墨烯材料筛分领域，提供了一种石墨烯材料筛分装置，包括筛分罐，以及筛分罐上端、侧壁和下端分别设置的进料斗、排料管和排渣管，还包括：筛分罐内转动连接的筛选壳，所述筛选壳的上下两端均采用锥形设计，所述筛选壳的下端环形均匀设置有多个筛选网。输送组件将输送管内的物料向上输送，输送管内大颗粒结块的石墨烯材料可以被电热加热进行加热烘干，直至大颗粒结块的石墨烯材料移动到上料口处，二次粉碎组件通过输送组件向上输送物料的方式对上料口处的物料进行细化，进而将从上料口流出的大颗粒结块的石墨烯材料进行粉碎并细化，粉碎后的石墨烯材料沿着筛选壳上端从弧形料口落到筛选壳内，进一步进行筛选。

Description

一种石墨烯材料筛分装置

技术领域

本发明属于石墨烯材料筛分领域，尤其涉及一种石墨烯材料筛分装置。

背景技术

石墨烯是碳的同素异形体，碳原子以sp²杂化键合形成单层六边形蜂窝晶格石墨烯，石墨烯具有优异的光学、电学和力学特性，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。石墨烯粉末在运输或储存过程中，常常因保存不当而受潮结块，因此在投入使用前，需要对石墨烯粉末进行筛选，从而使石墨烯粉末达到使用要求。

现有中国实用新型专利（CN218223391U）公开的一种石墨烯基负极材料加工用筛分装置，使用时，通过入料槽，将石墨烯基负极材料放入机体内，此时石墨烯基负极材料落入筛分槽内，接着打开电机，电机在工作时带动椭圆圆盘进行转动，使椭圆圆盘转动时，对弹簧顶端的连接块进行挤压，使筛分槽随着弹簧进行上下晃动，从而对筛分槽内的石墨烯基负极材料进行筛分工作。

现有中国实用新型专利（CN216137632U）公开的一种石墨烯制备筛分装置，使用时，通过在制备仓顶部的进料口进行原材料投放，电机带动转动杆转动，使得搅拌件进行旋转搅拌，搅拌至一定时间后，启动电动推杆，电动推杆带动连杆进行移动，进而将安装板带着向相背一侧或向相对一侧进行运动，从而将搅拌好的原料通过筛板进行流出，操作台的内部设置有收集箱对筛分后的原料进行收集。

筛选后的结块石墨烯材料，需要投入烘干箱中进行烘干，随后再将烘干的石墨烯材料进行粉碎，再次进行筛选，从而使石墨烯材料得到充分的利用，上述石墨烯材料筛选装置只能进行简单的分离操作，进而在筛分结束后，需要对筛分后的石墨烯材料进行烘干和破碎后，再次投入到筛分装置中进行筛分，从而使得石墨烯材料的筛分操作较为复杂，筛分效率低。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种石墨烯材料筛分装置，旨在解决现有石墨烯材料筛选装置只能进行简单的分离操作，进而在筛分结束后，需要对筛分后的石墨烯材料进行烘干和破碎后，再次投入到筛分装置中进行筛分，从而使得石墨烯材料筛分操作较为复杂的问题。

本发明是这样实现的，一种石墨烯材料筛分装置，包括筛分罐，以及筛分罐上端、侧壁和下端分别设置的进料斗、排料管和排渣管，还包括：筛分罐内转动连接的筛选壳，所述筛选壳的上下两端均采用锥形设计，所述筛选壳的下端环形均匀设置有多个筛选网，所述筛选壳的上端靠近边缘处环形均匀设置有多个弧形料口；所述筛分罐内固定连接有输送管，所述输送管的侧壁内嵌入有电加热丝，所述输送管上并位于筛选壳上端处设置有上料口，所述输送管上并位于筛选壳内底部处设置有收集口；所述输送管下端贯穿筛选壳，且输送管下端转动连接有转动套，所述转动套的下端与排渣管活动连接，所述转动套上设置有落料口一，所述转动套内转动连接有封盘，所述封盘上设置有与落料口一配合的落料口二；还包括驱动组件、输送组件、二次粉碎组件、传动组件，所述驱动组件设置在筛分罐侧壁上，所述驱动组件用于带动筛选壳往复转动，所述输送组件和二次粉碎组件均设置在输送管内，所述输送组件用于将输送管内的物料向上或向下输送，所述二次粉碎组件设置在上料口处，所述二次粉碎组件通过输送组件向上输送物料的方式对上料口处的物料进行细化，所述传动组件设置在转动套内，所述传动组件通过输送组件向下输送物料的方式带动落料口一和落料口二重合。

进一步的技术方案，所述驱动组件包括筛分罐侧壁安装的驱动箱，所述驱动箱内转动连接有驱动盘，所述驱动箱下端安装有电机一，所述电机一的转动端与驱动盘连接；所述驱动盘上端转动连接有传动杆，所述筛分罐的侧壁设置有避让口，所述传动杆的末端穿过避让口并与筛选壳侧壁转动连接。

进一步的技术方案，所述输送组件包括筛分罐上端转动连接的输送轴，所述输送轴向下伸入输送管内，所述输送轴上安装有螺旋输送叶片，所述筛分罐上端安装有电机二，所述电机二的转动端与输送轴连接。

进一步的技术方案，所述二次粉碎组件包括输送管内位于上料口上方安装的隔板，所述隔板上转动连接有破碎轴，所述破碎轴上固定有多个破碎叶片，所述破碎轴和破碎叶片均位于上料口处，所述输送轴和破碎轴上分别固定有传动齿轮一和传动齿轮二，所述传动齿轮一和传动齿轮二啮合配合，所述传动齿轮一和传动齿轮二均位于隔板上端。

进一步的技术方案，所述传动组件包括封盘内侧固定的内棘环，所述输送轴内设置有滑动槽，所述滑动槽内滑动连接有滑动啮合齿，所述滑动啮合齿的一端与内棘环配合，所述滑动啮合齿的另一端连接有弹簧一，所述弹簧一设置在滑动槽内；所述转动套内位于封盘的侧壁处设置有弧形安装槽，所述封盘的侧壁上连接有连接块，所述连接块上连接有拉簧，所述拉簧的末端与弧形安装槽一端连接，所述连接块和拉簧均位于弧形安装槽内，所述转动套上设置有用于阻碍转动套转动的摩擦组件。

进一步的技术方案，所述摩擦组件包括转动套内设置的摩擦滑槽，所述摩擦滑槽内滑动连接有摩擦块，所述摩擦块的一端连接有弹簧二，所述弹簧二设置在摩擦滑槽内，所述摩擦块的另一端与输送管内壁接触。

进一步的技术方案，所述筛分罐内固定有锥形收集套，所述转动套上安装有刮杆。

相比于现有技术，本发明的有益效果：

本发明提供的一种石墨烯材料筛分装置，石墨烯材料从进料斗投入筛分罐内，细小的石墨烯材料从筛选网穿过并向下落去，进而使筛选网对石墨烯材料完成筛分；驱动组件带动筛选壳往复转动，筛选壳带动筛选网振动，可以提高石墨烯材料的筛选效率；二次粉碎组件通过输送组件向上输送物料的方式对筛选网筛选出的大颗粒结块石墨烯材料进行细化，粉碎后的石墨烯材料沿着筛选壳上端向筛选壳四周移动，并从弧形料口落到筛选壳内，进一步进行筛选，往复的循环处理，进而对石墨烯材料进行充分的筛选和利用，从而提高石墨烯材料的利用效率。

附图说明

图1为本发明提供的一种石墨烯材料筛分装置的结构示意图；

图2为本发明提供的一种石墨烯材料筛分装置仰视倾斜角度的结构示意图；

图3为本发明提供的图1中筛分罐内部的结构示意图；

图4为本发明提供的图3中A的放大结构示意图；

图5为本发明提供的图4仰视倾斜角度的结构示意图；

图6为本发明提供的图3中筛选壳内部的结构示意图；

图7为本发明提供的图6仰视倾斜角度的结构示意图；

图8为本发明提供的图7中B的放大结构示意图；

图9为本发明提供的图6中C的放大结构示意图；

图10为本发明提供的图9中转动套的结构示意图；

图11为本发明提供的图10中转动套内部的结构示意图；

图12为本发明提供的图11中D的放大结构示意图。

附图中：筛分罐101、进料斗102、排料管103、排渣管104、支撑架105、驱动箱106、筛选壳107、筛选网108、弧形料口109、锥形收集套110、输送管111、上料口112、收集口113、转动套114、落料口一115、封盘116、落料口二117、驱动组件2、电机一201、驱动盘202、传动杆203、避让口204、输送组件3、输送轴301、螺旋输送叶片302、电机二303、二次粉碎组件4、隔板401、破碎轴402、破碎叶片403、传动齿轮一404、传动齿轮二405、传动组件5、弧形安装槽501、连接块502、拉簧503、内棘环504、滑动槽505、滑动啮合齿506、弹簧一507、摩擦组件6、摩擦滑槽601、摩擦块602、弹簧二603。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1-图11所示，为本发明一个实施例提供的一种石墨烯材料筛分装置，包括筛分罐101，以及筛分罐101上端、侧壁和下端分别设置的进料斗102、排料管103和排渣管104，所述筛分罐101侧壁上安装有支撑架105，还包括：筛分罐101内转动连接的筛选壳107，所述筛选壳107的上下两端均采用锥形设计，所述筛选壳107的下端环形均匀设置有多个筛选网108，所述筛选壳107的上端靠近边缘处环形均匀设置有多个弧形料口109；所述筛分罐101内固定连接有输送管111，所述输送管111的侧壁内嵌入有电加热丝，所述输送管111与排渣管104同轴心设置，所述输送管111位于筛选壳107上端设置有上料口112，所述输送管111位于筛选壳107内底部设置有收集口113；所述输送管111下端贯穿筛选壳107，且输送管111下端转动连接有转动套114，所述转动套114的下端与排渣管104活动连接，所述转动套114上设置有落料口一115，所述转动套114内转动连接有封盘116，所述封盘116上设置有与落料口一115配合的落料口二117；还包括驱动组件2、输送组件3、二次粉碎组件4、传动组件5，所述驱动组件2设置在筛分罐101侧壁上，所述驱动组件2用于带动筛选壳107往复转动，所述输送组件3和二次粉碎组件4均设置在输送管111内，所述输送组件3用于将输送管111内的物料向上或向下输送，所述二次粉碎组件4设置在上料口112处，所述二次粉碎组件4通过输送组件3向上输送物料的方式对上料口112处的物料进行细化，所述传动组件5设置在转动套114内，所述传动组件5通过输送组件3向下输送物料的方式带动落料口一115和落料口二117重合。

在本发明实施例中，筛选网108的尺寸根据实际需求选择合适目数，本实施例中筛选网108选用100目尺寸筛网，大于100目的石墨烯材料为大颗粒；将石墨烯材料从进料斗102投入筛分罐101内，筛选网108对石墨烯材料进行筛分，细小的石墨烯材料从筛选网108穿过并向下落去，驱动组件2带动筛选壳107往复转动，筛选壳107带动筛选网108振动，从而提高石墨烯材料的筛选效率，大颗粒结块的石墨烯材料通过筛选壳107下端锥形的设计，可以从收集口113被收集到输送管111内，输送组件3将输送管111内的物料向上输送，输送管111内大颗粒结块的石墨烯材料可以被电热加热进行加热烘干，便于后续的破碎操作，直至大颗粒结块的石墨烯材料移动到上料口112处，二次粉碎组件4通过输送组件3向上输送物料的方式对上料口112处的物料进行细化，进而将从上料口112流出的大颗粒结块的石墨烯材料进行粉碎并细化，粉碎后的石墨烯材料沿着筛选壳107上端向筛选壳107四周移动，并从弧形料口109落到筛选壳107内，进一步进行筛选，往复的循环处理，进而对石墨烯材料进行充分的筛选和利用，从而提高石墨烯材料的利用效率；当筛分罐101筛选后的材料无法进一步进行细化和筛选时，输送组件3将输送管111内的物料向下输送，传动组件5通过输送组件3向下输送物料的方式带动落料口一115和落料口二117重合，进而将筛选后的物料从落料口一115和落料口二117排入排渣管104，并从排渣管104排出。

如图1-图4所示，作为本发明的一种优选实施例，所述驱动组件2包括筛分罐101侧壁安装的驱动箱106，所述驱动箱106内转动连接有驱动盘202，所述驱动箱106下端安装有电机一201，所述电机一201的转动端与驱动盘202连接；所述驱动盘202上端转动连接有传动杆203，所述筛分罐101的侧壁设置有避让口204，所述传动杆203的末端穿过避让口204并与筛选壳107侧壁转动连接。

在本发明实施例中，电机一201带动驱动盘202转动，转动的驱动盘202通过传动杆203往复推拉筛选壳107，进而使筛选壳107往复转动。

如图1-图7所示，作为本发明的一种优选实施例，所述输送组件3包括筛分罐101上端转动连接的输送轴301，所述输送轴301向下伸入输送管111内，所述输送轴301上安装有螺旋输送叶片302，所述筛分罐101上端安装有电机二303，所述电机二303的转动端与输送轴301连接。

在本发明实施例中，电机二303带动输送轴301转动，输送轴301带动螺旋输送叶片302转动，转动的螺旋输送叶片302将输送管111内的物料向上输送，电机二303反转时，螺旋输送叶片302将输送管111内的物料向下输送。

如图1-图8所示，作为本发明的一种优选实施例，所述二次粉碎组件4包括输送管111内位于上料口112上方安装的隔板401，所述隔板401上转动连接有破碎轴402，所述破碎轴402上固定有多个破碎叶片403，所述破碎轴402和破碎叶片403均位于上料口112处，所述输送轴301和破碎轴402上分别固定有传动齿轮一404和传动齿轮二405，所述传动齿轮一404和传动齿轮二405啮合配合，所述传动齿轮一404和传动齿轮二405均位于隔板401上端。

在本发明实施例中，输送轴301带动传动齿轮一404转动，传动齿轮一404带动传动齿轮二405转动，传动齿轮二405带动破碎轴402转动，破碎轴402带动破碎叶片403转动，破碎叶片403对大颗粒结块的石墨烯材料进行粉碎并细化。

如图1-图12所示，作为本发明的一种优选实施例，所述传动组件5包括封盘116内侧固定的内棘环504，所述输送轴301内设置有滑动槽505，所述滑动槽505内滑动连接有滑动啮合齿506，所述滑动啮合齿506的一端与内棘环504配合，所述滑动啮合齿506的另一端连接有弹簧一507，所述弹簧一507设置在滑动槽505内；所述转动套114内位于封盘116的侧壁处设置有弧形安装槽501，所述封盘116的侧壁上连接有连接块502，所述连接块502上连接有拉簧503，所述拉簧503的末端与弧形安装槽501一端连接，所述连接块502和拉簧503均位于弧形安装槽501内，所述转动套114上设置有用于阻碍转动套114转动的摩擦组件6；

所述摩擦组件6包括转动套114内设置的摩擦滑槽601，所述摩擦滑槽601内滑动连接有摩擦块602，所述摩擦块602的一端连接有弹簧二603，所述弹簧二603设置在摩擦滑槽601内，所述摩擦块602的另一端与输送管111内壁接触。

在本发明实施例中，筛分罐101内石墨烯材料进行循环筛选和细化时，弹簧二603推动摩擦块602，使摩擦块602与输送管111内壁接触，此时摩擦块602与输送管111内壁之间的摩擦力限制转动套114的转动，拉簧503拉动连接块502，连接块502拉动封盘116，进而使封盘116上的落料口一115与落料口二117错位，输送管111内的物料不会向下流出，且转动的输送轴301也无法带动封盘116转动；当输送轴301反转时，螺旋输送叶片302向下输送物料，输送轴301带动滑动啮合齿506转动，滑动啮合齿506带动内棘环504转动，内棘环504带动封盘116转动，封盘116克服拉簧503的弹力并转动，拉簧503逐渐被拉长，直至封盘116上的落料口二117与落料口一115重合后，连接块502无法继续在弧形安装槽501内继续移动时，封盘116克服摩擦块602与输送管111内壁之间的摩擦力并带动转动套114转动。

如图1-图12所示，作为本发明的一种优选实施例，所述筛分罐101内固定有锥形收集套110，所述转动套114上安装有刮杆。

在本发明实施例中，在将筛分罐101内无法筛选的杂质排出时，转动的转动套114带动刮杆转动，刮杆对锥形收集套110上端的石墨烯材料进行刮动并收集，从而便于筛选后的石墨烯材料能快速从排料管103排出。

本发明上述实施例中提供了一种石墨烯材料筛分装置，使用时，将石墨烯材料从进料斗102投入筛分罐101内，筛选网108对石墨烯材料进行筛分，细小的石墨烯材料从筛选网108穿过并向下落去，电机一201带动驱动盘202转动，转动的驱动盘202通过传动杆203往复推拉筛选壳107，进而使筛选壳107往复转动，筛选壳107带动筛选网108振动，从而提高石墨烯材料的筛选效率，大颗粒结块的石墨烯材料通过筛选壳107下端锥形的设计，可以从收集口113被收集到输送管111内，电机二303带动输送轴301转动，输送轴301带动螺旋输送叶片302转动，转动的螺旋输送叶片302将输送管111内的物料向上输送，输送管111内大颗粒结块的石墨烯材料可以被电热加热进行加热烘干，便于后续的破碎操作，直至大颗粒结块的石墨烯材料移动到上料口112处，输送轴301带动传动齿轮一404转动，传动齿轮一404带动传动齿轮二405转动，传动齿轮二405带动破碎轴402转动，破碎轴402带动破碎叶片403转动，破碎叶片403对大颗粒结块的石墨烯材料进行粉碎并细化，进而将从上料口112流出的大颗粒结块的石墨烯材料进行粉碎并细化，粉碎后的石墨烯材料沿着筛选壳107上端向筛选壳107四周移动，并从弧形料口109落到筛选壳107内，进一步进行筛选，往复的循环处理，进而对石墨烯材料进行充分的筛选和利用，从而提高石墨烯材料的利用效率；当筛分罐101筛选后的材料无法进一步进行细化和筛选时，电机二303反转时，电机二303带动输送轴301反转，输送轴301带动螺旋输送叶片302反转，螺旋输送叶片302将输送管111内的物料向下输送，输送轴301带动滑动啮合齿506转动，滑动啮合齿506带动内棘环504转动，内棘环504带动封盘116转动，封盘116克服拉簧503的弹力并转动，拉簧503逐渐被拉长，直至封盘116上的落料口二117与落料口一115重合后，进而将筛选后的物料从落料口一115和落料口二117排入排渣管104，并从排渣管104排出，连接块502无法继续在弧形安装槽501内继续移动时，封盘116克服摩擦块602与输送管111内壁之间的摩擦力并带动转动套114转动，转动的转动套114带动刮杆转动，刮杆对锥形收集套110上端的石墨烯材料进行刮动并收集，从而便于筛选后的石墨烯材料能快速从排料管103排出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种石墨烯材料筛分装置，包括筛分罐（101），以及筛分罐（101）上端、侧壁和下端分别设置的进料斗（102）、排料管（103）和排渣管（104），其特征在于，还包括：

筛分罐（101）内转动连接的筛选壳（107），所述筛选壳（107）的上下两端均采用锥形设计，所述筛选壳（107）的下端环形均匀设置有多个筛选网（108），所述筛选壳（107）的上端靠近边缘处环形均匀设置有多个弧形料口（109）；

所述筛分罐（101）内固定连接有输送管（111），所述输送管（111）的侧壁内嵌入有电加热丝，所述输送管（111）上并位于筛选壳（107）上端处设置有上料口（112），所述输送管（111）上并位于筛选壳（107）内底部处设置有收集口（113）；

所述输送管（111）下端贯穿筛选壳（107），且输送管（111）下端转动连接有转动套（114），所述转动套（114）的下端与排渣管（104）活动连接，所述转动套（114）上设置有落料口一（115），所述转动套（114）内转动连接有封盘（116），所述封盘（116）上设置有与落料口一（115）配合的落料口二（117）；

还包括驱动组件（2）、输送组件（3）、二次粉碎组件（4）、传动组件（5），所述驱动组件（2）设置在筛分罐（101）侧壁上，所述驱动组件（2）用于带动筛选壳（107）往复转动，所述输送组件（3）和二次粉碎组件（4）均设置在输送管（111）内，所述输送组件（3）用于将输送管（111）内的物料向上或向下输送，所述二次粉碎组件（4）设置在上料口（112）处，所述二次粉碎组件（4）通过输送组件（3）向上输送物料的方式对上料口（112）处的物料进行细化，所述传动组件（5）设置在转动套（114）内，所述传动组件（5）通过输送组件（3）向下输送物料的方式带动落料口一（115）和落料口二（117）重合。

2.根据权利要求1所述的石墨烯材料筛分装置，其特征在于，所述驱动组件（2）包括筛分罐（101）侧壁安装的驱动箱（106），所述驱动箱（106）内转动连接有驱动盘（202），所述驱动箱（106）下端安装有电机一（201），所述电机一（201）的转动端与驱动盘（202）连接；

所述驱动盘（202）上端转动连接有传动杆（203），所述筛分罐（101）的侧壁设置有避让口（204），所述传动杆（203）的末端穿过避让口（204）并与筛选壳（107）侧壁转动连接。

3.根据权利要求1所述的石墨烯材料筛分装置，其特征在于，所述输送组件（3）包括筛分罐（101）上端转动连接的输送轴（301），所述输送轴（301）向下伸入输送管（111）内，所述输送轴（301）上安装有螺旋输送叶片（302），所述筛分罐（101）上端安装有电机二（303），所述电机二（303）的转动端与输送轴（301）连接。

4.根据权利要求3所述的石墨烯材料筛分装置，其特征在于，所述二次粉碎组件（4）包括输送管（111）内位于上料口（112）上方安装的隔板（401），所述隔板（401）上转动连接有破碎轴（402），所述破碎轴（402）上固定有多个破碎叶片（403），所述破碎轴（402）和破碎叶片（403）均位于上料口（112）处，所述输送轴（301）和破碎轴（402）上分别固定有传动齿轮一（404）和传动齿轮二（405），所述传动齿轮一（404）和传动齿轮二（405）啮合配合，所述传动齿轮一（404）和传动齿轮二（405）均位于隔板（401）上端。

5.根据权利要求3所述的石墨烯材料筛分装置，其特征在于，所述传动组件（5）包括封盘（116）内侧固定的内棘环（504），所述输送轴（301）内设置有滑动槽（505），所述滑动槽（505）内滑动连接有滑动啮合齿（506），所述滑动啮合齿（506）的一端与内棘环（504）配合，所述滑动啮合齿（506）的另一端连接有弹簧一（507），所述弹簧一（507）设置在滑动槽（505）内；

所述转动套（114）内位于封盘（116）的侧壁处设置有弧形安装槽（501），所述封盘（116）的侧壁上连接有连接块（502），所述连接块（502）上连接有拉簧（503），所述拉簧（503）的末端与弧形安装槽（501）一端连接，所述连接块（502）和拉簧（503）均位于弧形安装槽（501）内，所述转动套（114）上设置有用于阻碍转动套（114）转动的摩擦组件（6）。

6.根据权利要求5所述的石墨烯材料筛分装置，其特征在于，所述摩擦组件（6）包括转动套（114）内设置的摩擦滑槽（601），所述摩擦滑槽（601）内滑动连接有摩擦块（602），所述摩擦块（602）的一端连接有弹簧二（603），所述弹簧二（603）设置在摩擦滑槽（601）内，所述摩擦块（602）的另一端与输送管（111）内壁接触。

7.根据权利要求5所述的石墨烯材料筛分装置，其特征在于，所述筛分罐（101）内固定有锥形收集套（110），所述转动套（114）上安装有刮杆。