本发明专利技术公开了一种石墨烯多级剥离装置，属于石墨烯生产技术领域，包括由电机驱动的旋转球体和设于其外侧的固定环体，旋转球体内设有固定球体、第二研磨体以及第一研磨体，第一研磨体环用于横向剪切，第二研磨体用于纵向剪切；固定环体的顶部和底部分别开设有进料通口和出料通口，旋转球体的两相对侧分别开设有进料口和出料口，出料通口的上端口处安装有滤网；第一研磨体通过外套筒、固定锥形齿圈和行走锥形齿轮实现与旋转球体的联动，并通过转动轴、固定载体环、电磁铁、连接圆板、永磁铁实现升降式移动。本发明专利技术能随着剪切进程改变剪切机构的剪切精度，还能及时将精度未达标的石墨料送返至剪切工作腔内进行再次剪切。
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯多级剥离装置
本专利技术涉及石墨烯生产
，具体的涉及一种石墨烯多级剥离装置。
技术介绍
石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，具有良好的电学、光学及热学性能，更具有出色的机械强度和柔韧性，可用于复合材料、涂料、超级电容器等领域，石墨烯的生产通常需要用到石墨烯剥离装置。目前，在授权公告号为CN108855479B的专利中公开了一种石墨烯干态剥离装置，其采用抽气泵将混有石墨干粉原料的气流引入空隙中，通过气流代替传统溶剂来分散石墨烯，对石墨片先进行横向的剪切再进行纵向的剪切，使石墨干粉原料不借助溶剂而被剪切刃剪切剥离的几率大大提高；本专利技术中中筒和竖向转柱可以相互反向转动，从而使竖向转柱的相对转速更大，更容易对石墨片进行剪切。但其存在如下缺点：其一次工作仅能对石墨片进行一次横向剪切和一次纵向剪切，且不能随着对石墨片的剪切进程改变剪切机构的剪切精度，剪切效率较低，还不能及时将精度未达标的石墨料送返至剪切工作腔内进行再次剪切，不能保障出料即为精度达标的物料。
技术实现思路
1.要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题在于提供一种石墨烯多级剥离装置，其能够实现对石墨料的横向剪切和纵向剪切，并能循环对石墨料进行剪切处理，且能随着剪切进程改变剪切机构的剪切精度，剪切效率较高，还能及时将精度未达标的石墨料送返至剪切工作腔内进行再次剪切，保障出料即为精度达标的物料。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术采取如下技术方案：一种石墨烯多级剥离装置，包括通过支撑腿支撑在地面上的固定壳体，设于固定壳体内侧中部并通过连接板与固定壳体固定连接的固定环体，以及嵌装在固定环体内环侧的旋转球体，所述旋转球体内部设有两个关于其竖直中心线对称分布的剪切腔室，所述剪切腔室轮廓的纵向截面呈梭形，所述剪切腔室内设有一个位于其中部的固定球体，包围于固定球体中部外侧的第二研磨体，以及位于固定球体上下两侧的第一研磨体，所述第一研磨体适配性罩设在固定球体的相应侧，且第一研磨体的侧面呈与剪切腔室相应部位的侧壁相适配的弧形，所述第一研磨体的环周侧与剪切腔室的侧壁之间形成用于进行横向剪切的工作腔；所述第二研磨体的上下端与相应侧的第一研磨体之间均留有间隙，所述第二研磨体的外侧面完全贴附式固定在剪切腔室的内壁上，且第二研磨体的内侧面为与固定球体相应处适配的曲面，所述第二研磨体的内侧面与固定球体之间形成用于进行纵向剪切的工作腔；所述固定球体背向旋转球体中心处的一侧固定有贯穿旋转球体并连接到固定壳体上的连接杆，且该连接杆位于旋转球体的水平中心线上，每个所述第一研磨体背向固定球体的一端均固定有纵向贯穿旋转球体的转动轴，且转动轴的外侧套装有通过花键连接结构与转动轴连接的外套筒，所述固定环体的两侧端面上分别同轴式固定有环形凸缘和位于其外侧的固定载体环，所述环形凸缘的外环侧上固定有固定锥形齿圈，所述外套筒的外侧端延伸至环形凸缘和固定载体环之间并固定套装有与固定锥形齿圈啮合的行走锥形齿轮，所述外套筒的内侧端与转动轴的固定端之间留有间隙，所述固定载体环内沿其圆周侧等间距嵌装有电磁铁，所述转动轴的外侧端固定有连接圆板，所述连接圆板与固定载体环之间留有间隙，且连接圆板朝向固定载体环的一侧嵌装有与电磁铁磁性相吸的永磁铁；所述旋转球体对应固定环体两端面的两侧分别固定有水平延伸并与固定壳体转动连接的旋转空心轴，其中一根所述旋转空心轴的一侧设有安装在固定壳体上的电机，且电机的输出轴与该侧旋转空心轴上均固定套装有相互啮合的传动齿轮；所述固定环体的顶部和底部分别对应开设有贯通其内外侧的进料通口和出料通口，所述旋转球体的两相对侧分别开设有与进料通口对应的进料口和与出料通口对应的出料口，所述出料通口的上端口处安装有滤网；所述旋转球体的中心处设有中心实体，所述中心实体对应剪切腔室的侧面作为剪切腔室的侧壁，且旋转球体内开设有位于中心实体上下两侧的空腔，所述空腔与进料口或出料口连通，且剪切腔室与相应侧的空腔之间均通过通料口连通。进一步地，所述剪切腔室的侧壁对应第一研磨体所在区域固定有横向固定齿圈，所述第一研磨体的环周侧固定有与横向固定齿圈相互卡合的横向转动齿圈；所述第二研磨体的内侧面固定有纵向转动齿圈，所述固定球体的外侧面上均匀遍布有与纵向转动齿圈相适配的纵向固定齿圈。横向转动齿圈可随第一研磨体的转动而转动，而横向固定齿圈在横向方向上相对固定不动，通过横向固定齿圈与横向转动齿圈的适配作用，可强化对石墨片的横向剪切能力；纵向转动齿圈可与第二研磨体一起随旋转球体的转动而转动，而纵向固定齿圈保持位置不动，通过纵向固定齿圈与纵向转动齿圈的适配作用，可强化对石墨片的纵向剪切能力。进一步地，所述第一研磨体的内侧面上固定有与固定球体外表面接触的清扫毛刷。清扫毛刷可占据第一研磨体的内侧与固定球体之间的空间，有利于防止石墨料进入该间隙内，且在第一研磨体的转动过程中，清扫毛刷随之转动，与固定球体的外表面之间发生相对移动，可对固定球体的外表面进行清扫，从而可高效防止石墨料停留在该间隙内。进一步地，所述固定球体的内部中空形成冷却腔体，所述固定球体和相应的连接杆内穿设有连通冷却腔体并贯通至固定壳体外侧的冷却液输入管。预先通过冷却液输入管向冷却腔体内充入冷却水体或液氮，在装置的工作过程中可对石墨料和研磨部件进行吸热降温，防止石墨料受热粘结，保障石墨剥离效果，并有利于防护研磨部件。进一步地，所述固定环体的顶部固定有与进料通口连通的鼓风机构，所述固定环体的底部固定有与出料通口连通的引风机构。通过鼓风机构将混有石墨干粉原料的气流引入旋转球体，剪切处理后，通过引风机构将混有石墨烯的气流导出，通过气流代替传统溶剂来分散石墨烯，不需要借助溶剂。进一步地，所述固定壳体上连接旋转空心轴的位置和旋转球体上供连接杆穿过的位置处均设有第一轴承，所述旋转球体上供转动轴穿过的位置处设有第二轴承。进一步地，所述中心实体的上下端面均为外凸的弧形面，所述第一研磨体连接外套筒所在侧的端面和所述第二研磨体的上下端面均为斜面。使得进入旋转球体的石墨料能够完全通过通料口进入剪切腔室，使得进入剪切腔室的石墨片能统一沿第一研磨体的斜面进入用于进行横向剪切的工作腔，使得经过横向剪切落在第二研磨体上的石墨料能统一沿第二研磨体的斜面进入用于进行纵向剪切的工作腔。3.有益效果(1)本专利技术设有由电机驱动的旋转球体，旋转球体内设有剪切腔室，剪切腔室内设有一个位于其中部的固定球体，包围于固定球体中部外侧的第二研磨体，以及位于固定球体上下两侧的第一研磨体，第一研磨体的环周侧与剪切腔室的侧壁之间形成用于进行横向剪切的工作腔，应用时，第一研磨体可发生在水平面内的转动，而剪切腔室的侧壁不能发生在水平面内的转动，从而能对该工作腔内的石墨料进行横向剪切，再通过横向固定齿圈与横向转动齿圈的适配作用，可强化对石墨片的横向剪切能力；第二研磨体的内侧面与固定球体之间形成用于进行纵向剪切的工作腔，应用时，第二研磨体可发生在纵向上的转动，而固定球体不能发生转动，从而能对该工作腔内的石墨料进行纵向剪切，再通过纵向固定齿圈与纵向本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种石墨烯多级剥离装置，其特征在于，包括通过支撑腿(1)支撑在地面上的固定壳体(14)，设于固定壳体(14)内侧中部并通过连接板(15)与固定壳体(14)固定连接的固定环体(9)，以及嵌装在固定环体(9)内环侧的旋转球体(7)，所述旋转球体(7)内部设有两个关于其竖直中心线对称分布的剪切腔室(40)，所述剪切腔室(40)轮廓的纵向截面呈梭形，所述剪切腔室(40)内设有一个位于其中部的固定球体(22)，包围于固定球体(22)中部外侧的第二研磨体(30)，以及位于固定球体(22)上下两侧的第一研磨体(27)，所述第一研磨体(27)适配性罩设在固定球体(22)的相应侧，且第一研磨体(27)的侧面呈与剪切腔室(40)相应部位的侧壁相适配的弧形，所述第一研磨体(27)的环周侧与剪切腔室(40)的侧壁之间形成用于进行横向剪切的工作腔；所述第二研磨体(30)的上下端与相应侧的第一研磨体(27)之间均留有间隙，所述第二研磨体(30)的外侧面完全贴附式固定在剪切腔室(40)的内壁上，且第二研磨体(30)的内侧面为与固定球体(22)相应处适配的曲面，所述第二研磨体(30)的内侧面与固定球体(22)之间形成用于进行纵向剪切的工作腔；/n所述固定球体(22)背向旋转球体(7)中心处的一侧固定有贯穿旋转球体(7)并连接到固定壳体(14)上的连接杆，且该连接杆位于旋转球体(7)的水平中心线上，每个所述第一研磨体(27)背向固定球体(22)的一端均固定有纵向贯穿旋转球体(7)的转动轴(19)，且转动轴(19)的外侧套装有通过花键连接结构(39)与转动轴(19)连接的外套筒(38)，所述固定环体(9)的两侧端面上分别同轴式固定有环形凸缘(16)和位于其外侧的固定载体环(35)，所述环形凸缘(16)的外环侧上固定有固定锥形齿圈(17)，所述外套筒(38)的外侧端延伸至环形凸缘(16)和固定载体环(35)之间并固定套装有与固定锥形齿圈(17)啮合的行走锥形齿轮(18)，所述外套筒(38)的内侧端与转动轴(19)的固定端之间留有间隙，所述固定载体环(35)内沿其圆周侧等间距嵌装有电磁铁(36)，所述转动轴(19)的外侧端固定有连接圆板(8)，所述连接圆板(8)与固定载体环(35)之间留有间隙，且连接圆板(8)朝向固定载体环(35)的一侧嵌装有与电磁铁(36)磁性相吸的永磁铁(37)；/n所述旋转球体(7)对应固定环体(9)两端面的两侧分别固定有水平延伸并与固定壳体(14)转动连接的旋转空心轴(5)，其中一根所述旋转空心轴(5)的一侧设有安装在固定壳体(14)上的电机(4)，且电机(4)的输出轴与该侧旋转空心轴(5)上均固定套装有相互啮合的传动齿轮(6)；所述固定环体(9)的顶部和底部分别对应开设有贯通其内外侧的进料通口(31)和出料通口(2)，所述旋转球体(7)的两相对侧分别开设有与进料通口(31)对应的进料口(21)和与出料通口(2)对应的出料口(13)，所述出料通口(2)的上端口处安装有滤网(3)；所述旋转球体(7)的中心处设有中心实体(25)，所述中心实体(25)对应剪切腔室(40)的侧面作为剪切腔室(40)的侧壁，所述旋转球体(7)内开设有位于中心实体(25)上下两侧的空腔，所述空腔与进料口(21)或出料口(13)连通，且剪切腔室(40)与相应侧的空腔之间均通过通料口(26)连通。/n...
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯多级剥离装置，其特征在于，包括通过支撑腿(1)支撑在地面上的固定壳体(14)，设于固定壳体(14)内侧中部并通过连接板(15)与固定壳体(14)固定连接的固定环体(9)，以及嵌装在固定环体(9)内环侧的旋转球体(7)，所述旋转球体(7)内部设有两个关于其竖直中心线对称分布的剪切腔室(40)，所述剪切腔室(40)轮廓的纵向截面呈梭形，所述剪切腔室(40)内设有一个位于其中部的固定球体(22)，包围于固定球体(22)中部外侧的第二研磨体(30)，以及位于固定球体(22)上下两侧的第一研磨体(27)，所述第一研磨体(27)适配性罩设在固定球体(22)的相应侧，且第一研磨体(27)的侧面呈与剪切腔室(40)相应部位的侧壁相适配的弧形，所述第一研磨体(27)的环周侧与剪切腔室(40)的侧壁之间形成用于进行横向剪切的工作腔；所述第二研磨体(30)的上下端与相应侧的第一研磨体(27)之间均留有间隙，所述第二研磨体(30)的外侧面完全贴附式固定在剪切腔室(40)的内壁上，且第二研磨体(30)的内侧面为与固定球体(22)相应处适配的曲面，所述第二研磨体(30)的内侧面与固定球体(22)之间形成用于进行纵向剪切的工作腔；
所述固定球体(22)背向旋转球体(7)中心处的一侧固定有贯穿旋转球体(7)并连接到固定壳体(14)上的连接杆，且该连接杆位于旋转球体(7)的水平中心线上，每个所述第一研磨体(27)背向固定球体(22)的一端均固定有纵向贯穿旋转球体(7)的转动轴(19)，且转动轴(19)的外侧套装有通过花键连接结构(39)与转动轴(19)连接的外套筒(38)，所述固定环体(9)的两侧端面上分别同轴式固定有环形凸缘(16)和位于其外侧的固定载体环(35)，所述环形凸缘(16)的外环侧上固定有固定锥形齿圈(17)，所述外套筒(38)的外侧端延伸至环形凸缘(16)和固定载体环(35)之间并固定套装有与固定锥形齿圈(17)啮合的行走锥形齿轮(18)，所述外套筒(38)的内侧端与转动轴(19)的固定端之间留有间隙，所述固定载体环(35)内沿其圆周侧等间距嵌装有电磁铁(36)，所述转动轴(19)的外侧端固定有连接圆板(8)，所述连接圆板(8)与固定载体环(35)之间留有间隙，且连接圆板(8)朝向固定载体环(35)的一侧嵌装有与电磁铁(36)磁性相吸的永磁铁(37)；
所述旋转球体(7)对应固定环体(9)两端面的两侧分别固定有水平延伸并与固定壳体(14)转动连接的旋转空心轴(5)，其中一根所述旋转空心轴(5)的一侧设有安装在固定壳体(14)上的电机(...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘振禹，亓秀昌，马有明，陈韶华，李传龙，刘进，赵娟，
申请(专利权)人：山东华冠智能卡有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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