一种用于石墨烯的搅拌、供料装置
技术领域
本实用新型涉及石墨烯制造装置，特别是涉及一种用于石墨烯的搅拌、供料装置。
背景技术
石墨烯时目前非常重要的材料之一，目前其制备方式主要是采用氧化还原法，即通过使用硫酸、硝酸等化学试剂及高锰酸钾、双氧水等氧化剂将天然石墨氧化，增大石墨层之间的间距，在石墨层与层之间插入氧化物，制得氧化石墨（GraphiteOxide）。然后将反应物进行水洗，并对洗净后的固体进行低温干燥，制得氧化石墨粉体。
在这一制备过程中搅拌设备和将搅拌后的混合物输出至过滤设备过滤的装置是必不可少的。目前主要是采用搅拌罐搅拌，然后依次加入各种化学试剂，从而将天然石墨氧化。而在搅拌过程中固体颗粒在重力作用下十分容易沉淀在搅拌罐底部，造成固体颗粒分布不均匀、严重影响产量和效率，而且固体颗粒沉淀后会堵塞输出管，造成输出管排液困难。另外在将反应完成后的需要进行过滤，但是不能一次性输入过多，要控制输入量，目前主要通过根据要求调节节流阀实现，这种方式一方面会加大节流阀的磨损，另一方面很难控制向过滤装置的输出量。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于石墨烯的搅拌、供料装置，其能够将沉淀在搅拌罐底部的固体挂起，从而提高产量和效率。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于石墨烯的搅拌、供料装置，包括罐体，罐体内部为中空的内罐，内罐底部为锥形底，内罐中安装有第二搅拌叶片，第二搅拌叶片套装固定在搅拌轴上，搅拌轴底部与固定在罐体底部的支撑环可圆周转动、不可轴向移动装配，搅拌轴顶部穿出罐体、补气壳后与第一电机的输出轴通过联轴器连接固定；
所述锥形底与刮板凸起压紧，刮板凸起固定在刮板上，刮板上还固定有伸缩弧杆，伸缩弧杆卡装入伸缩弧孔内且与之可滑动装配，伸缩弧孔设置在导向弯管内，导向弯管固定在轴环上，轴环套装固定在搅拌轴上。
优选地，所述内罐顶部安装有隔板，隔板上安装有预混壳，预混壳上分别设置有预混腔、溢流通道，所述溢流通道将内罐与预混腔连通，所述预混腔分别与第一加注管、第二加注管一端连通，第一加注管、第二加注管另一端分别穿出罐体；预混腔内安装有第一搅拌叶片，第一搅拌叶片固定在搅拌轴上。
优选地，所述搅拌轴内部设置还有中空的轴孔，轴孔位于补气壳内的部分上设置有贯穿的进气孔，补气壳内部为密封、中空的补气腔，补气孔将轴孔与补气腔连通，补气腔与第一单向阀的出口连通，第一单向阀的进口与气瓶的出口连通，气瓶内存储有高压气体。
优选地，在伸缩弧孔位于伸缩弧杆与轴环之间的部分上安装有压紧气囊，压紧气囊具有弹性且其内部与轴孔连通。
优选地，所述轴孔靠近与压紧气囊连通处还安装有补气活塞、设置有引气槽，所述补气活塞与轴孔未设置有引气槽的部分密封、可轴向滑动装配；所述补气活塞与轴孔底面之间安装有第一压簧。
优选地，所述罐体底部与混合管装配固定，混合管内部为中空的混合腔，混合腔内安装有绞龙轴，绞龙轴上安装有螺旋的绞龙叶片，且绞龙轴一端穿出混合管后与第二电机的输出轴通过联轴器连接固定；所述连接管将混合腔与缓冲罐内部连通。
优选地，缓冲罐内安装有超声波发生器的振动头；所述缓冲罐底部通过出液管与外部装置连通；
所述连接管内部为中空的连接内管，所述连接内管顶部和底部分别安装有密封塞、限位环，所述限位环上设置有无数通孔，密封塞上设置有密封锥孔，所述密封锥孔可与密封锥密封装配，密封锥固定在开关杆一端，开关杆另一端穿出连接管后进入缓冲罐内与浮块装配固定，浮块可漂浮在液面上且浮块卡合、可滑动地安装在保持架内，保持架固定在缓冲罐内。
优选地，所述保持架内、浮块下方安装有调节气囊，调节气囊内部与气阀的出口连通，气阀的进口与气泵的出口连通，气泵的进口与大气连通；调节气囊底面固定在保持架上且调节气囊具有弹性。
优选地，所述出液管上串联有输出机构，所述输出机构包括输出壳，输出壳内部设置有中空的活塞腔，活塞腔分别串联在出液管上且活塞腔两侧的出液管上分别串联有第二单向阀、第三单向阀，所述第二单向阀、第三单向阀的流向均为由缓冲罐向外流出；
所述活塞腔还与活塞卡合、密封、可滑动装配，活塞固定活塞杆一端，活塞杆另一端穿出输出壳后通过铰接销与偏心盘偏心铰接，偏心盘与第三电机的第三输出轴同轴装配固定。
本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，通过刮板、刮板凸起将沉淀在锥形底的沉淀物刮起，从而能够大大增加混合的均匀度，从而增加反应效率及产量。另外本实用新型还采用蛟龙输出搅拌的混合物，从而可以避免堵塞。本实用新型通过缓冲罐、输出机构实现混合物的定量输出，从而保证最佳输出量，既能够防止浪费又能够增加生产效率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1中F1处放大图。
图3是图1中F2处放大图。
图4是本实用新型的输出机构结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
参见图1-图4，一种用于石墨烯的搅拌、供料装置，包括罐体110，罐体110内部为中空的内罐111，内罐111底部为锥形底112，所述内罐111顶部安装有隔板120，隔板120上安装有预混壳130，预混壳130上分别设置有预混腔132、溢流通道131，所述溢流通道131将内罐111与预混腔132连通，所述预混腔132分别与第一加注管311、第二加注管312一端连通，第一加注管311、第二加注管312另一端分别穿出罐体110。使用时，通过第一加注管311、第二加注管312分别向预混腔132内加注原料或化学试剂。
所述预混腔132、内罐111中分别安装有第一搅拌叶片410、第二搅拌叶片420，所述第一搅拌叶片410、第二搅拌叶片420分别套装固定在搅拌轴320上，搅拌轴320底部与固定在罐体110底部的支撑环510可圆周转动、不可轴向移动装配，搅拌轴320顶部穿出罐体110、补气壳140后与第一电机210的输出轴通过联轴器连接固定，第一电机通电后可以驱动搅拌轴320圆周转动，从而使得第一搅拌叶片410、第二搅拌叶片420进行搅拌。
所述搅拌轴320内部设置还有中空的轴孔321，轴孔321位于补气壳140内的部分上设置有贯穿的进气孔322，补气壳140内部为密封、中空的补气腔141，补气孔将轴孔321与补气腔141连通，补气腔141与第一单向阀230的出口连通，第一单向阀230的进口与气瓶220的出口连通，气瓶220内存储有高压气体。
所述锥形底112与刮板凸起431压紧，刮板凸起431固定在刮板430上，刮板430上还固定有伸缩弧杆440，伸缩弧杆440卡装入伸缩弧孔451内且与之可滑动装配，伸缩弧孔451设置在导向弯管450内，导向弯管450固定在轴环470上，轴环470套装固定在搅拌轴320上。使用时，通过搅拌轴带动刮板430同步转动，使得刮板凸起将沉淀在锥形底112上的固体、淤泥刮起，从而使其充分与溶液混合，以保证反应速度和成品质量、原料利用率。
为了保证刮板凸起431始终保持与锥形底112贴紧，在伸缩弧孔451位于伸缩弧杆440与轴环470之间的部分上安装有压紧气囊460，压紧气囊460具有弹性且其内部与轴孔321连通。这种设计使得轴孔内的高压气体进入压紧气囊460内，使得压紧气囊460膨胀，从而对伸缩弧杆440提供外推的推力，也就能够保证刮板凸起保持与锥形底112贴紧。
优选地，所述轴孔321靠近与压紧气囊连通处还安装有补气活塞490、设置有引气槽323，所述补气活塞490与轴孔321未设置有引气槽323的部分密封、可轴向滑动装配，所述引气槽323与活塞装配时，活塞两端的轴孔321通过引气槽连通。所述补气活塞490与轴孔321底面之间安装有第一压簧480，第一压簧480用于保持补气活塞处于图2状态。
一旦压紧气囊的气压降低，补气活塞上方的气压或驱动补气活塞下移，直到补气活塞两端通过引气槽连通，此时高压气体进入压紧气囊，直到压紧气囊内部的气压与气瓶内气压相同，第一压簧480会驱动补气活塞上移复位。这种设计主要是防止一直对压紧气囊补气，使得压紧气囊处加速泄露，造成高能耗，且能够实现自动补气。
所述罐体110底部与混合管150装配固定，混合管150内部为中空的混合腔151，混合腔151内安装有绞龙轴330，绞龙轴330上安装有螺旋的绞龙叶片331，且绞龙轴331一端穿出混合管150后与第二电机240的输出轴通过联轴器连接固定，第二电机通电后能够驱动绞龙轴转动，从而通过绞龙叶片331将内罐中的混合物混合向连接管180推送。这种设计一方面是为了防止绞龙腔151堵塞，另一方面是为了进一步实现固液混合。
所述连接管180将混合腔151与缓冲罐160内部连通，缓冲罐160内安装有超声波发生器的振动头340，所述超声波发生器发出超声波后再振动头处发生高频振动以通过这个振动进一步混合固液；
所述缓冲罐160底部通过出液管190与外部装置连通，从而向外部装置输出搅拌后的混合物，优选地，所述出液管190上串联有输出机构600。
所述连接管180内部为中空的连接内管181，所述连接内管181顶部和底部分别安装有密封塞550、限位环182，所述限位环182上设置有无数通孔，密封塞550上设置有密封锥孔551，所述密封锥孔551可与密封锥540密封装配，密封锥540固定在开关杆530一端，开关杆530另一端穿出连接管180后进入缓冲罐内与浮块520装配固定，浮块520可以漂浮在液面上且浮块520卡合、可滑动地安装在保持架170内，保持架170固定在缓冲罐160内。所述保持架170内、浮块520下方安装有调节气囊560，调节气囊560内部与气阀350的出口连通，气阀350的进口与气泵的出口连通，气泵的进口与大气连通。调节气囊560底面固定在保持架170上且调节气囊具有弹性。使用时，可以通过调整调节气囊的膨胀程度调节浮块上浮的位移量或密封锥与密封锥孔之间的开口大小。一旦缓冲罐内的液位达到预设值时，浮块通过浮力上浮，从而驱动密封锥与密封锥孔密封装配，从而切断缓冲罐与内罐之间的连通。
使用时，原料线进入预混腔进行混合，然后以溢流的方式通过溢流通道进入内罐继续搅拌。这种设计主要是为了增加原料、化学试剂的混合均匀度，从而增加反应效率。
参见图4，优选地，所述输出机构600包括输出壳610，输出壳610内部设置有中空的活塞腔611，活塞腔611分别串联在出液管190上且活塞腔611两侧的出液管上分别串联有第二单向阀371、第三单向阀372，所述第二单向阀371、第三单向阀372的流向均为由缓冲罐向外流出。
所述活塞腔611还与活塞640卡合、密封、可滑动装配，活塞640固定活塞杆630一端，活塞杆630另一端穿出输出壳610后通过铰接销与偏心盘620偏心铰接，偏心盘620与第三电机360的第三输出轴361同轴装配固定，第三电机360固定在输出壳610上且第三电机通电后能够驱动第三输出轴、偏心盘圆周转动。偏心盘转动时能够驱动活塞往复移动，从而不断地将活塞腔内的液体挤压出第三单向阀372，从而实现定量输出，其原理类似于压水井。这种设计可以保证输出的混合液体流量在一定数值内，从而满足制造工艺的要求。另外本实用新型还适合对石墨烯进行清洗的工艺。
本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
