一种纳米材料生产用研磨装置的制作方法

1.本发明涉及纳米材料生产技术领域，更具体地涉及一种纳米材料生产用研磨装置。


背景技术：

2.纳米颗粒材料又称为超微颗粒材料，由纳米粒子组成，纳米粒子也叫超微颗粒，是处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从通常的关于微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，纳米材料在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10～1000个原子紧密排列在一起的尺度；
3.纳米材料在生产时需要对原料进行研磨，此时就需要用到特制的纳米材料研磨设备，现有的研磨装置，例如中国专利公开的一种反离心间断式纳米材料湿法研磨装置(cn114345502b)，包括底板、升降板、支撑板、碾磨罐其特征在于：还包括反离心式间断借力冲散型精研机构、分散流式预先集中空化融合机构、振荡垂直摆动机构和大颗粒循环机构；
4.其在使用时，虽能其采用湿法研磨的方式对纳米材料进行更加精细的研磨，但是通过湿法研磨的方式进行研磨时，待研磨的纳米材料会聚在一起，仅在进行研磨后，被研磨好的材料也无法及时进行排出，因此其会在出口处堆积，进而造成排出效率低下的问题，因此会降低研磨的整体效率；
5.在进行湿法研磨时，研磨的效率与研磨时的温度有关，当温度较低时，会造成介质变干，从而影响研磨的效果，而当研磨温度较高时，此时设备易损坏，降低设备的使用寿命。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施条例提供一种纳米材料生产用研磨装置，以解决背景技术中所提出的技术问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种纳米材料生产用研磨装置，包括固定台，所述固定台的顶端固定连接有冷却机构，所述冷却机构的内部固定连接有研磨机构，所述固定台的底端固定连接有冷却水箱，所述研磨机构的侧面固定连接有伺服电机，所述伺服电机的顶端活动连接有分散机构，所述冷却机构的顶端固定连接有进料管，所述分散机构远离冷却机构的侧面固定连接有排料管；
8.所述伺服电机的侧面固定连接有连接轴，所述连接轴的侧面固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的顶端啮合有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的顶端固定连接有转动轴，所述转动轴的侧面固定连接有下同步轮，所述下同步轮的侧面啮合有同步带，所述同步带远离下同步轮的内侧啮合有上同步轮，所述上同步轮的内部固定连接有从动轴，所述从动轴的底端固定连接有搅拌叶片，所述从动轴的侧面活动连接有过滤板，所述过滤板的侧面固定连接有分散筒，所述分散筒靠近研磨机构的侧面通过连接管与研磨机构之间连通；
9.所述固定台内还包括采集单元、处理单元、警报单元以及)控制单元，所述进料管
内包括有检测单元，所述采集单元采集研磨机构内的温度与声音并形成温度数据wd与声音数据sy，所述检测单元检测进料管内加热后纳米材料的温度并生成检测数据rd，所述采集单元与检测单元均将采集到的数据发送给处理单元，所述处理单元接收温度数据wd、声音数据sy与检测数据rd并进行关联处理生产警报值j后发送给警报单元，所述警报单元接收警报值j并与阈值进行对比后发送指令给控制单元，所述控制单元接收指令并控制冷却机构与加热块进行工作。
10.在一个优选的实施方式中，所述冷却水箱的顶端远离冷却机构的侧面开设有避位槽，所述伺服电机位于冷却水箱的避位槽内且与冷却水箱固定连接。
11.在一个优选的实施方式中，所述分散筒的底端为圆锥形，且所述分散筒的底端固定连接有回流管，所述回流管靠近冷却机构的侧面固定连接有单向阀。
12.在一个优选的实施方式中，所述连接轴远离伺服电机的侧面固定连接有研磨轴，所述研磨轴的侧面固定连接有研磨叶片，所述研磨叶片位于研磨筒的侧面，所述研磨轴的直径为连接轴直径的两倍。
13.在一个优选的实施方式中，所述冷却机构的顶端固定连接有加热块，所述进料管位于加热块的内部且与加热块固定连接，所述加热块可对进料管内的纳米材料进行加热。
14.在一个优选的实施方式中，所述冷却机构包括提供动力的抽水机，所述抽水机的顶端固定连接有冷却水管，所述冷却水管的侧面固定连接有冷却筒，所述冷却筒围绕在研磨筒的侧面。
15.在一个优选的实施方式中，所述处理单元的关联处理公式为式中k1、k2为权重，且0≤k1≤1，0≤k2≤1，k1+k2＝1，bz为纳米材料进行研磨前的标准温度，sgn为取整函数，处理单元将计算出的警报值j发送给警报单元。
16.在一个优选的实施方式中，所述警报单元接收警报值j为零时，此时发送加热指令给控制单元，所述控制单元接收加热指令并控制进料管增加加热温度。
17.在一个优选的实施方式中，所述警报单元接收警报值j大于零时与阈值进行对比，所述阈值包括第一阈值y1与第二阈值y2且第一阈值y1＜第二阈值y2，警报值j小于第一阈值y1时警报单元发送第一指令给控制单元，警报值j大于第二阈值y2时警报单元发送第二指令给控制单元，所述控制单元接收第一指令控制冷却机构暂停工作，所述控制单元接收第二指令控制冷却机构内抽水机的输出功率翻倍，第一阈值y1≤警报值j≤第一阈值y2时警报单元不发送指令。
18.本发明的技术效果和优点：
19.1、本发明通过设有从动轴、搅拌叶片、分散筒，研磨时，伺服电机进行输出时通过连接轴带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮通过齿轮与同步轮进行传动后带动从动轴转动，从动轴转动时带动搅拌叶片转动，此时进入到分散筒内的材料经过搅拌叶片进行搅散后通过过滤板被过滤出，防止材料相互团聚而无法排出；
20.2、本发明通过设有抽水机、冷却水管、冷却筒，当纳米材料在研磨机构内进行研磨时，此时抽水机会将冷却水箱内的水抽入到冷却水管内，冷却水管环绕在冷却筒的内部，且冷却筒位于研磨机构的侧面，因此冷却筒能够对研磨机构进行降温，保证研磨机构进行研磨时的温度稳定；
21.3、本发明通过设有，纳米材料在进入到研磨机构研磨前会经过进料管，此时进料管会对加热块内的纳米材料进行预热，使其在进入到研磨机构内时具有一定的温度，介质不会较干，便于介质在研磨机构内流动，而当进行研磨时温度较高会通过冷却机构进行降温，保持其进行稳定研磨工作。
附图说明
22.图1为本发明的整体结构示意图。
23.图2为本发明的冷却水箱内部结构示意图。
24.图3为本发明的分散机构整体结构示意图。
25.图4为本发明的分散筒内部结构示意图。
26.图5为本发明的研磨机构结构示意图。
27.图6为本发明的冷却机构结构示意图。
28.图7为本发明的回流管结构示意图。
29.图8为本发明的冷却机构爆炸示意图。
30.图9为本发明的系统组成结构示意图。
31.附图标记为：1、固定台；101、采集单元；102、处理单元；103、警报单元；104、控制单元；2、冷却机构；201、抽水机；202、冷却水管；203、冷却筒；3、研磨机构；301、连接轴；302、研磨轴；303、研磨叶片；304、研磨筒；4、伺服电机；5、分散机构；501、第一锥齿轮；502、第二锥齿轮；503、转动轴；504、下同步轮；505、同步带；506、上同步轮；507、从动轴；508、分散筒；509、搅拌叶片；510、过滤板；6、排料管；7、加热块；8、进料管；801、检测单元；9、冷却水箱；10、回流管；11、连接管；12、单向阀。
具体实施方式
32.下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，另外，在以下的实施方式中记载的各结构的形态只不过是例示，本发明所涉及的一种纳米材料生产用研磨装置并不限定于在以下的实施方式中记载的各结构，在本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式都属于本发明保护的范围。
33.参照图1与图2，本发明提供了一种纳米材料生产用研磨装置，包括固定台1，固定台1的顶端固定连接有冷却机构2，冷却机构2的内部固定连接有研磨机构3，固定台1的底端固定连接有冷却水箱9，研磨机构3的侧面固定连接有伺服电机4，伺服电机4的顶端活动连接有分散机构5，冷却机构2的顶端固定连接有进料管8，分散机构5远离冷却机构2的侧面固定连接有排料管6，冷却水箱9的顶端远离冷却机构2的侧面开设有避位槽，伺服电机4位于冷却水箱9的避位槽内且与冷却水箱9固定连接。
34.参本技术实施例中，材料从进料管8进入到研磨机构3内，通过研磨机构3进行研磨，且研磨机构3的侧面设有冷却机构2，从而能够对研磨机构3进行降温，且伺服电机4位于冷却水箱9上方的避位槽内，因此当伺服电机4进行工作时，此时温度较低的冷却水箱9会对伺服电机4机械能降温，保证伺服电机4可进行长时间的工作，此外，需要说明的是，当伺服电机4带动研磨机构3运行时，连接轴301与研磨轴302位于水箱内，此时其应做防水处理，避免水进入到研磨机构3内或泄露到外界。
35.参照图3、图4与图7，伺服电机4的侧面固定连接有连接轴301，连接轴301的侧面固定连接有第一锥齿轮501，第一锥齿轮501的顶端啮合有第二锥齿轮502，第二锥齿轮502的顶端固定连接有转动轴503，转动轴503的侧面固定连接有下同步轮504，下同步轮504的侧面啮合有同步带505，同步带505远离下同步轮504的内侧啮合有上同步轮506，上同步轮506的内部固定连接有从动轴507，从动轴507的底端固定连接有搅拌叶片509，从动轴507的侧面活动连接有过滤板510，过滤板510的侧面固定连接有分散筒508，分散筒508靠近研磨机构3的侧面通过连接管11与研磨机构3之间连通，分散筒508的底端为圆锥形，且分散筒508的底端固定连接有回流管10，回流管10靠近冷却机构2的侧面固定连接有单向阀12。
36.本技术实施例中，当伺服电机4进行输出时，此时通过传动后，会使得从动轴507转动，而从动轴507在进行转动时会带动搅拌叶片509转动，搅拌叶片509转动时会将进入到分散筒508内研磨后的纳米材料搅散，被搅散的原料通过过滤板510进行过滤，再通过排料管6排出，而尺寸较大的纳米材料会通过回流管10回流到研磨机构3内，此外，且过滤板510会将分散筒508的内部分为两部分，因此纳米材料必须通过过滤板510进行过滤后方可进入到排料管6内，而回流管10靠近研磨机构3的侧面设有单向阀12，因此纳米材料仅能通过分散筒508与进入到回流管10内，研磨机构3内的纳米材料无法直接进入到回流管10内，防止原料未被研磨便排出。
37.参照图1、图3与图5，连接轴301远离伺服电机4的侧面固定连接有研磨轴302，研磨轴302的侧面固定连接有研磨叶片303，研磨叶片303位于研磨筒304的侧面，研磨轴302的直径为连接轴301直径的两倍，冷却机构2的顶端固定连接有加热块7，进料管8位于加热块7的内部且与加热块7固定连接，加热块7可对进料管8内的纳米材料进行加热。
38.本技术实施例中，连接轴301进行输出时通过研磨轴302带动研磨叶片303转动，进而对研磨筒304内的纳米材料进行研磨，而连接轴301与研磨轴302之间具有直径差，连接轴301较细，从而能够与第一锥齿轮501进行连接，可第一锥齿轮501无须设置的较大，而研磨轴302较大时，保证研磨叶片303转动时的稳定性，进料管8内的原料会通过加热块7进行加热，使得进行研磨前的纳米材料自身具有一定的温度，避免温度较低时，介质较干且不易流动。
39.参照图6与图8，冷却机构2包括提供动力的抽水机201，抽水机201的顶端固定连接有冷却水管202，冷却水管202的侧面固定连接有冷却筒203，冷却筒203围绕在研磨筒304的侧面。
40.本技术实施例中，此时当研磨机构3内的温度较高时，抽水机201会启动将冷却水箱9内的水抽入到冷却水管202内，冷却水管202内充满水时，冷却筒203的温度会随之降低，而研磨机构3与冷却筒203接触，从而对冷却筒203进行降温，保证研磨机构3内研磨温度稳定。
41.参照图，固定台1内还包括采集单元101、处理单元102、警报单元103以及控制单元104，进料管8内包括有检测单元801，采集单元101采集研磨机构3内的温度与声音并形成温度数据wd与声音数据sy，检测单元801检测进料管8内加热后纳米材料的温度并生成检测数据rd，采集单元101与检测单元801均将采集到的数据发送给处理单元102，处理单元102接收温度数据wd、声音数据sy与检测数据rd并进行关联处理生产警报值j后发送给警报单元103，警报单元103接收警报值j并与阈值进行对比后发送指令给控制单元104，控制单元104
接收指令并控制冷却机构2与加热块7进行工作，处理单元102的关联处理公式为式中k1、k2为权重，且0≤k1≤1，0≤k2≤1，k1+k2＝1，bz为纳米材料进行研磨前的标准温度，sgn为取整函数，处理单元102将计算出的警报值j发送给警报单元103，警报单元103接收警报值j为零时，此时发送加热指令给控制单元104，控制单元104接收加热指令并控制进料管8增加加热温度，警报单元103接收警报值j大于零时与阈值进行对比，阈值包括第一阈值y1与第二阈值y2且y1＜第二阈值y2，警报值j小于第一阈值y1时警报单元103发送第一指令给控制单元104，警报值j大于第二阈值y2时警报单元103发送第二指令给控制单元104，控制单元104接收第一指令控制冷却机构2暂停工作，控制单元104接收第二指令控制冷却机构2内抽水机201的输出功率翻倍，第一阈值y1≤警报值j≤第一阈值y2时警报单元103不发送指令。
42.本技术实施例中，采集单元101与检测单元801采集的数据有研磨机构3内的温度与声音以及加热后纳米材料的温度，并形成温度数据wd、声音数据sy与检测数据rd，检测数据能够反应进行研磨前纳米材料的温度，而根据关联公式可知，当检测数据rd小于bz时，此时sgn会输出-1，此时关联公式整体的计算结果为0，表示此时纳米材料加热温度不够，需要进行加热，而当检测数据rd符合标准时，此时温度数据wd、与声音数据sy进行研磨状态的检测，进行温度检测时，仅能对靠近研磨筒304侧的温度进行精准的检测，而不同温度情况下，温度较高时，此时处于流体状态的纳米材料粘度越低，因此进行研磨时的声音越大，通过对声音进行检测，可以提高检测的准确程度，因此计算出的警报值j更能准确的反应出研磨情况，当警报值j小于第一阈值时，则表示此时研磨的温度较低，因此需要停止冷却机构2的冷却工作，而警报值j大于第二阈值时，此时研磨温度较高，需要进行冷却降温，从而保证本技术能够进行稳定的研磨工作。
43.本发明的工作原理：纳米材料进行研磨前，通过加热块7流入到研磨机构3内，加热块7的侧面设有进料管8，进料管8会对加热块7进行加热，使其进入到研磨机构3内部前温度不会过低，增加其流动性，便于其在研磨机构3内流动；
44.纳米材料进行研磨时，此时伺服电机4启动，伺服电机4启动时通过连接轴301带动研磨轴302转动，研磨轴302转动带动研磨叶片303转动，从而对研磨筒304内的纳米材料进行研磨，研磨后的纳米材料会通过连接管11进入到分散筒508内，而连接轴301在转动时会带动第一锥齿轮501转动，第一锥齿轮501转动时通过第二锥齿轮502带动转动轴503转动，转动轴503转动时通过下同步轮504、同步带505、上同步轮506传动后带动从动轴507转动，从动轴507转动时带动搅拌叶片509转动，进入到分散筒508内的纳米材料会被搅拌叶片509搅散后通过过滤板510进行过滤，进而被排料管6排出，而不符合要求的纳米材料会通过回流管10重新流入到研磨机构3内进行研磨；
45.纳米材料在研磨机构3内进行研磨时，此时当研磨机构3内的温度较高时，抽水机201会启动将冷却水箱9内的水抽入到冷却水管202内，冷却水管202内充满水时，冷却筒203的温度会随之降低，而研磨机构3与冷却筒203接触，从而对冷却筒203进行降温，保证研磨机构3内研磨温度稳定。
46.最后：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种纳米材料生产用研磨装置，包括固定台(1)，其特征在于：所述固定台(1)的顶端固定连接有冷却机构(2)，所述冷却机构(2)的内部固定连接有研磨机构(3)，所述固定台(1)的底端固定连接有冷却水箱(9)，所述研磨机构(3)的侧面固定连接有伺服电机(4)，所述伺服电机(4)的顶端活动连接有分散机构(5)，所述冷却机构(2)的顶端固定连接有进料管(8)，所述分散机构(5)远离冷却机构(2)的侧面固定连接有排料管(6)；所述伺服电机(4)的侧面固定连接有连接轴(301)，所述连接轴(301)的侧面固定连接有第一锥齿轮(501)，所述第一锥齿轮(501)的顶端啮合有第二锥齿轮(502)，所述第二锥齿轮(502)的顶端固定连接有转动轴(503)，所述转动轴(503)的侧面固定连接有下同步轮(504)，所述下同步轮(504)的侧面啮合有同步带(505)，所述同步带(505)远离下同步轮(504)的内侧啮合有上同步轮(506)，所述上同步轮(506)的内部固定连接有从动轴(507)，所述从动轴(507)的底端固定连接有搅拌叶片(509)，所述从动轴(507)的侧面活动连接有过滤板(510)，所述过滤板(510)的侧面固定连接有分散筒(508)，所述分散筒(508)靠近研磨机构(3)的侧面通过连接管(11)与研磨机构(3)之间连通；所述固定台(1)内还包括采集单元(101)、处理单元(102)、警报单元(103)以及控制单元(104)，所述进料管(8)内包括有检测单元(801)，所述采集单元(101)采集研磨机构(3)内的温度与声音并形成温度数据wd与声音数据sy，所述检测单元(801)检测进料管(8)内加热后纳米材料的温度并生成检测数据rd，所述采集单元(101)与检测单元(801)均将采集到的数据发送给处理单元(102)，所述处理单元(102)接收温度数据wd、声音数据sy与检测数据rd并进行关联处理生产警报值j后发送给警报单元(103)，所述警报单元(103)接收警报值j并与阈值进行对比后发送指令给控制单元(104)，所述控制单元(104)接收指令并控制冷却机构(2)与加热块(7)进行工作。2.根据权利要求1所述的一种纳米材料生产用研磨装置，其特征在于：所述冷却水箱(9)的顶端远离冷却机构(2)的侧面开设有避位槽，所述伺服电机(4)位于冷却水箱(9)的避位槽内且与冷却水箱(9)固定连接。3.根据权利要求1所述的一种纳米材料生产用研磨装置，其特征在于：所述分散筒(508)的底端为圆锥形，且所述分散筒(508)的底端固定连接有回流管(10)，所述回流管(10)靠近冷却机构(2)的侧面固定连接有单向阀(12)。4.根据权利要求1所述的一种纳米材料生产用研磨装置，其特征在于：所述连接轴(301)远离伺服电机(4)的侧面固定连接有研磨轴(302)，所述研磨轴(302)的侧面固定连接有研磨叶片(303)，所述研磨叶片(303)位于研磨筒(304)的侧面，所述研磨轴(302)的直径为连接轴(301)直径的两倍。5.根据权利要求1所述的一种纳米材料生产用研磨装置，其特征在于：所述冷却机构(2)的顶端固定连接有加热块(7)，所述进料管(8)位于加热块(7)的内部且与加热块(7)固定连接，所述加热块(7)可对进料管(8)内的纳米材料进行加热。6.根据权利要求1所述的一种纳米材料生产用研磨装置，其特征在于：所述冷却机构(2)包括提供动力的抽水机(201)，所述抽水机(201)的顶端固定连接有冷却水管(202)，所述冷却水管(202)的侧面固定连接有冷却筒(203)，所述冷却筒(203)围绕在研磨筒(304)的侧面。7.根据权利要求1所述的一种纳米材料生产用研磨装置，其特征在于：所述处理单元
(102)的关联处理公式为j＝(k1wd2+k2sy2)[1+sgn(rd-bz)]，式中k1、k2为权重，且0≤k1≤1，0≤k2≤1，k1+k2＝1，bz为纳米材料进行研磨前的标准温度，sgn为取整函数，处理单元(102)将计算出的警报值j发送给警报单元(103)。8.根据权利要求7所述的一种纳米材料生产用研磨装置，其特征在于：所述警报单元(103)接收警报值j为零时，此时发送加热指令给控制单元(104)，所述控制单元(104)接收加热指令并控制进料管(8)增加加热温度。9.根据权利要求8所述的一种纳米材料生产用研磨装置，其特征在于：所述警报单元(103)接收警报值j大于零时与阈值进行对比，所述阈值包括第一阈值y1与第二阈值y2且第一阈值y1＜第二阈值y2，警报值j小于第一阈值y1时警报单元(103)发送第一指令给控制单元(104)，警报值j大于第二阈值y2时警报单元(103)发送第二指令给控制单元(104)，所述控制单元(104)接收第一指令控制冷却机构(2)暂停工作，所述控制单元(104)接收第二指令控制冷却机构(2)内抽水机(201)的输出功率翻倍，第一阈值y1≤警报值j≤第一阈值y2时警报单元(103)不发送指令。

技术总结
本发明涉及纳米材料生产技术领域，且公开了一种纳米材料生产用研磨装置，包括固定台，所述固定台的顶端固定连接有冷却机构，所述冷却机构的内部固定连接有研磨机构，所述固定台的底端固定连接有冷却水箱，所述研磨机构的侧面固定连接有伺服电机，所述伺服电机的顶端活动连接有分散机构，所述冷却机构的顶端固定连接有进料管，所述分散机构远离冷却机构的侧面固定连接有排料管；本发明研磨时，伺服电机输出时通过连接轴带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮通过齿轮与同步轮进行传动后带动从动轴转动，从动轴转动时带动搅拌叶片转动，此时进入到分散筒内的材料经过搅拌叶片进行搅散后通过过滤板被过滤出，防止材料相互团聚而无法排出。出。出。


技术研发人员：沈龙 杨毅敏 王薇
受保护的技术使用者：杭州英希捷科技有限责任公司
技术研发日：2023.05.04
技术公布日：2023/7/20