石墨烯制备连续多级研磨分散机

权利要求书： 1.一种石墨烯制备连续多级研磨分散机，包括壳体(1)、一级研磨机构(2)、二级研磨机构(3)与传料机构(4)，其特征在于：所述壳体(1)内部上端安装有一级研磨机构(2)，壳体(1)内部下端安装有二级研磨机构(3)，一级研磨机构(2)与二级研磨机构(3)之间设置有传料机构(4)，壳体(1)外壁上沿其周向方向均匀开设有通孔；其中：所述一级研磨机构(2)包括一级电机(21)、转动磨盘(22)、固定磨盘(23)、连接环(24)与导向环(25)，一级电机(21)通过电机座安装在壳体(1)上端，一级电机(21)输出轴下端与转动磨盘(22)上端相连接，转动磨盘(22)通过轴承安装在壳体(1)内壁上，转动磨盘(22)下端布置有固定磨盘(23)，固定磨盘(23)安装在壳体(1)内壁上，固定磨盘(23)上端安装有连接环(24)，连接环(24)上端与转动磨盘(22)下端相贴，固定磨盘(23)下端安装有导向环(25)；

-转动磨盘(22)内侧沿其周向方向均匀开设有入料槽(22a)，入料槽(22a)下端设置有下料槽(22b)，且入料槽(22a)上端开口宽度大于其下端开口宽度，下料槽(22b)上下开口宽度一致，入料槽(22a)下端开口宽度与下料槽(22b)宽度相同，固定磨盘(23)外侧沿其周向方向均匀开设有落料口(23a)；

所述二级研磨机构(3)包括上磨盘(31)、下磨盘(32)、从动齿轮(33)、驱动齿轮(34)与驱动电机(35)，上磨盘(31)与下磨盘(32)均为中部开设有圆形通孔的圆环型结构，上磨盘(31)与下磨盘(32)均安装在壳体(1)内壁上，且下磨盘(32)与壳体(1)内壁之间通过轴承相连接，下磨盘(32)下端安装有从动齿轮(33)，从动齿轮(33)内侧啮合有驱动齿轮(34)，驱动齿轮(34)下端与驱动电机(35)输出轴相连接，驱动电机(35)通过电机座安装在壳体(1)内壁上；

所述传料机构(4)包括盛料托盘(41)、筛选支链(42)、传料管(43)与导料环(44)，盛料托盘(41)安装在壳体(1)内壁上，盛料托盘(41)中部开设有圆孔，圆孔内设置有筛选支链(42)，筛选支链(42)下端安装有传料管(43)，传料管(43)依次穿过上磨盘(31)、下磨盘(32)与壳体(1)，且传料管(43)下端位于壳体(1)外部，传料管(43)侧壁上安装有导料环(44)，导料环(44)上端与下模盘下端相紧贴；

所述筛选支链(42)包括固定架(421)、筛板(422)、牵引绳(423)、定位块(424)、导向筒(425)与复位弹簧(426)，固定架(421)安装在盛料托盘(41)中部开设的圆孔内，固定架(421)上沿其周向方向均匀开设有安装槽，安装槽与壳体(1)外壁上开设的通孔位置一一对应，安装槽内设置有筛板(422)，筛板(422)上均匀开设有筛孔，筛板(422)内侧通过铰链与固定架(421)侧壁相连接，筛板(422)下端与牵引绳(423)上端相连接，牵引绳(423)上安装有定位块(424)，牵引绳(423)外侧设置有导向筒(425)，导向筒(425)安装在壳体(1)内壁上，导向筒(425)与定位块(424)之间连接有复位弹簧(426)，牵引绳(423)依次穿过导向筒(425)与壳体(1)上开设的通孔，且牵引绳(423)下端设置有拉环。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯制备连续多级研磨分散机，其特征在于：所述盛料托盘(41)为中间低四周高的盘式结构，盛料托盘(41)上端沿其周向方向均匀安装有安装环(41a)，安装环(41a)通过安装螺栓(41b)安装在安装块(41c)上，安装块(41c)通过滑动配合方式安装在壳体(1)内壁上，且安装块(41c)下端与壳体(1)内壁之间连接有承托弹簧(41d)。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯制备连续多级研磨分散机，其特征在于：所述传料管(43)为上下可伸缩结构，传料管(43)上端侧壁上沿其周向方向均匀开设有导线槽，导线槽位置与牵引绳(423)位置一一对应，牵引绳(423)穿过导线槽，且传料管(43)下端侧壁上沿其周向方向均匀开设与导料口，导料口位于导料环(44)上端。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯制备连续多级研磨分散机，其特征在于：所述转动磨盘(22)下端为高度从内往外逐渐减小的圆弧面结构，且转动磨盘(22)下端外侧与固定磨盘(23)上端内侧相紧贴。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯制备连续多级研磨分散机，其特征在于：所述固定磨盘(23)上端为高度从内往外逐渐减小的圆弧面结构，且固定磨盘(23)上端与转动磨盘(22)下端形状相配合。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯制备连续多级研磨分散机，其特征在于：所述上磨盘(31)外侧沿其周向方向均匀开设有弧形缺口，且上磨盘(31)上端为高度从内往外逐渐减小的圆弧面结构，上磨盘(31)下端为高度从外向内逐渐减小的圆弧面结构。

7.根据权利要求1所述的一种石墨烯制备连续多级研磨分散机，其特征在于：所述下磨盘(32)上端为高度从外向内逐渐减小的圆弧面结构，且下磨盘(32)上端与上磨盘(31)下端形状相配合。

8.根据权利要求1所述的一种石墨烯制备连续多级研磨分散机，其特征在于：所述上磨盘(31)中部开设的圆形通孔内壁与传料管(43)外壁相紧贴，下磨盘(32)中部开设的圆形通孔直径大于传料管(43)外径。

说明书： 一种石墨烯制备连续多级研磨分散机技术领域[0001] 本发明涉及石墨烯制备设备领域，具体的说是一种石墨烯制备连续多级研磨分散机。

背景技术[0002] 石墨烯是一种由碳原子组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，具有优异的光学、电学、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。严格意义上说，石墨烯是一种单层的片状；不过

由于单层石墨烯的制备难度，一般也把具有相近性能的寡层石墨烯也归类于石墨烯的范畴

内。

[0003] 目前，石墨烯制备的方法主要有：化学生长法和物理剥离法化学生长法效率低，不适于大规模的工业生产需要，因此物理剥离法得到了广泛利用，即采用低廉的石墨为原料，

通过对石墨晶体施加机械力使石墨层间发生剥离，打破石墨层间的范德华力，形成单片石

墨烯或寡层石墨烯，这种物理剥离方法更具有工业化前景和适合规模化生产。

[0004] 采用物理剥离法对石墨烯进行研磨的实际操作中存在下列问题：为使得研磨后的石墨烯能够达到一定标准，需要对其进行多次研磨，在多级研磨过程中，大小符合标准与不

合标准的石墨烯通通混合在一起，已符合标准的石墨烯占用了一定的研磨空间，因此研磨

设备难以对不合标准的石墨烯进行充分研磨，影响了整体的研磨质量。

[0005] 为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种石墨烯制备连续多级研磨分散机。发明内容[0006] 本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现：一种石墨烯制备连续多级研磨分散机，包括壳体、一级研磨机构、二级研磨机构与传料机构，所述壳体内部上端安

装有一级研磨机构，壳体内部下端安装有二级研磨机构，一级研磨机构与二级研磨机构之

间设置有传料机构，壳体外壁上沿其周向方向均匀开设有通孔；其中：

[0007] 所述一级研磨机构包括一级电机、转动磨盘、固定磨盘、连接环与导向环，一级电机通过电机座安装在壳体上端，一级电机输出轴下端与转动磨盘上端相连接，转动磨盘通

过轴承安装在壳体内壁上，转动磨盘下端布置有固定磨盘，固定磨盘安装在壳体内壁上，固

定磨盘上端安装有连接环，连接环上端与转动磨盘下端相贴，固定磨盘下端安装有导向环；

[0008] -转动磨盘内侧沿其周向方向均匀开设有入料槽，入料槽下端设置有下料槽，且入料槽上端开口宽度大于其下端开口宽度，下料槽上下开口宽度一致，入料槽下端开口宽度

与下料槽宽度相同，固定磨盘外侧沿其周向方向均匀开设有落料口；将块状物料通过入料

槽、下料槽投入固定磨盘上端后，通过一级电机带动转动磨盘转动，位于转动磨盘与固定磨

盘之间的块状物料便能够在挤压作用下逐渐被研磨为粉末状，粉末状物料沿固定磨盘上端

面落入落料口并随后掉落至传料机构内，从而完成对物料的初步研磨。

[0009] 所述二级研磨机构包括上磨盘、下磨盘、从动齿轮、驱动齿轮与驱动电机，上磨盘与下磨盘均为中部开设有圆形通孔的圆环型结构，上磨盘与下磨盘均安装在壳体内壁上，

且下磨盘与壳体内壁之间通过轴承相连接，下磨盘下端安装有从动齿轮，从动齿轮内侧啮

合有驱动齿轮，驱动齿轮下端与驱动电机输出轴相连接，驱动电机通过电机座安装在壳体

内壁上；经过初步研磨尺寸未达标的物料从传料机构落入上磨盘上端，并沿上磨盘上端面

滑落至上磨盘与下磨盘之间，此时通过驱动电机、驱动齿轮与从动齿轮的相互配合，下磨盘

便可相对上磨盘进行转动，从而对二者之间的物料进行二次研磨，以提高物料的达标率。

[0010] 所述传料机构包括盛料托盘、筛选支链、传料管与导料环，盛料托盘安装在壳体内壁上，盛料托盘中部开设有圆孔，圆孔内设置有筛选支链，筛选支链下端安装有传料管，传

料管依次穿过上磨盘、下磨盘与壳体，且传料管下端位于壳体外部，传料管侧壁上安装有导

料环，导料环上端与下模盘下端相紧贴；经过初步研磨的物料落入盛料托盘后，物料逐渐从

盛料托盘四周向中部滑动，当物料落在筛选支链后，尺寸符合标准的物料便可透过筛选支

链落入传料管内，尺寸不符合标准的物料堆积在筛选支链上，以备之后对其进行二次研磨，

能够在二次研磨前对尺寸达标与不达标的物料进行分离，避免尺寸大小相差较大的物料混

合导致研磨效率降低的情况发生。

[0011] 优选的，所述筛选支链包括固定架、筛板、牵引绳、定位块、导向筒与复位弹簧，固定架安装在盛料托盘中部开设的圆孔内，固定架上沿其周向方向均匀开设有安装槽，安装

槽与壳体外壁上开设的通孔位置一一对应，安装槽内设置有筛板，筛板上均匀开设有筛孔，

筛板内侧通过铰链与固定架侧壁相连接，筛板下端与牵引绳上端相连接，牵引绳上安装有

定位块，牵引绳外侧设置有导向筒，导向筒安装在壳体内壁上，导向筒与定位块之间连接有

复位弹簧，牵引绳依次穿过导向筒与壳体上开设的通孔，且牵引绳下端设置有拉环；尺寸符

合标准的粉末能够透过筛孔落入传料管内，尺寸不合标准的粉末堆积在筛板上，当堆积的

粉末较多时，通过人工方式斜向下拉动牵引绳，使得筛板张开，筛板外端与固定架不再紧

贴，此时粉末便可从筛板上落入二级研磨机构上。

[0012] 优选的，所述盛料托盘为中间低四周高的盘式结构，盛料托盘上端沿其周向方向均匀安装有安装环，安装环通过安装螺栓安装在安装块上，安装块通过滑动配合方式安装

在壳体内壁上，且安装块下端与壳体内壁之间连接有承托弹簧；便于安装，且在物料下落、

传送过程中，在承托弹簧的弹力作用下及物料掉落产生的撞击下，盛料托盘会发生一定振

动，有利于提高物料的分布均匀性。

[0013] 优选的，所述传料管为上下可伸缩结构，传料管上端侧壁上沿其周向方向均匀开设有导线槽，导线槽位置与牵引绳位置一一对应，牵引绳穿过导线槽，且传料管下端侧壁上

沿其周向方向均匀开设与导料口，导料口位于导料环上端；当拉动牵引绳打开筛板时，筛板

会对传料管上端产生挤压，传料管高度在挤压力的作用下减小，从而不会对筛板的打开造

成阻碍。

[0014] 优选的，所述转动磨盘下端为高度从内往外逐渐减小的圆弧面结构，且转动磨盘下端外侧与固定磨盘上端内侧相紧贴。

[0015] 优选的，所述固定磨盘上端为高度从内往外逐渐减小的圆弧面结构，且固定磨盘上端与转动磨盘下端形状相配合，使得物料能够从内向外滑动，能够提高分布的均匀性，并

保证物料研磨后能够落入落料口内。

[0016] 优选的，所述上磨盘外侧沿其周向方向均匀开设有弧形缺口，且上磨盘上端为高度从内往外逐渐减小的圆弧面结构，上磨盘下端为高度从外向内逐渐减小的圆弧面结构；

保证从筛板上落下的物料能够从上磨盘上端落入上磨盘与下磨盘之间的缝隙内，以对进行

二级研磨工作。

[0017] 优选的，所述下磨盘上端为高度从外向内逐渐减小的圆弧面结构，且下磨盘上端与上磨盘下端形状相配合；保证二级研磨后的物料能够落入导料环，最终落入传料管内。

[0018] 优选的，所述上磨盘中部开设的圆形通孔内壁与传料管外壁相紧贴，下磨盘中部开设的圆形通孔直径大于传料管外径，以将经过二次研磨的物料通过导料环与导料口送入

传料管内。

[0019] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：[0020] 1.本发明提供的一种石墨烯制备连续多级研磨分散机，采用多级研磨方式对石墨烯进行研磨，且在后续研磨阶段前能够将大小符合标准及不符合标准的石墨烯事先分离，

以达到提高后续研磨效率与研磨质量的目的；

[0021] 2.本发明通过设置的一级研磨机构与二级研磨机构，共同配合达到对石墨烯进行充分研磨的目的，能够有效提高物料的达标率，二次研磨后达标的物料与一次研磨达标的

物料均落入传料机构内，便于收集；

[0022] 3.本发明通过设置的传料机构，能够在二次研磨前对尺寸达标与不达标的物料进行分离，避免尺寸大小相差较大的物料混合导致研磨效率降低的情况发生；

[0023] 4.本发明通过设置的筛选支链，尺寸符合标准的粉末能够透过筛孔落入传料管内，尺寸不合标准的粉末堆积在筛板上，当堆积的粉末较多时，通过人工方式斜向下拉动牵

引绳使得筛板张开，筛板外端与固定架不再紧贴，此时粉末便可从筛板上落入二级研磨机

构上。

附图说明[0024] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。[0025] 图1是本发明的结构示意图；[0026] 图2是图1的A向局部放大图；[0027] 图3是图1的B向局部放大图；[0028] 图4是本发明盛料托盘、固定架与筛板的之间的平面结构示意图。具体实施方式[0029] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图1至图4，对本发明进行进一步阐述。

[0030] 一种石墨烯制备连续多级研磨分散机，包括壳体1、一级研磨机构2、二级研磨机构3与传料机构4，所述壳体1内部上端安装有一级研磨机构2，壳体1内部下端安装有二级研磨

机构3，一级研磨机构2与二级研磨机构3之间设置有传料机构4，壳体1外壁上沿其周向方向

均匀开设有通孔；其中：

[0031] 所述一级研磨机构2包括一级电机21、转动磨盘22、固定磨盘23、连接环24与导向环25，一级电机21通过电机座安装在壳体1上端，一级电机21输出轴下端与转动磨盘22上端

相连接，转动磨盘22通过轴承安装在壳体1内壁上，转动磨盘22下端布置有固定磨盘23，固

定磨盘23安装在壳体1内壁上，固定磨盘23上端安装有连接环24，连接环24上端与转动磨盘

22下端相贴，固定磨盘23下端安装有导向环25；

[0032] -转动磨盘22内侧沿其周向方向均匀开设有入料槽22a，入料槽22a下端设置有下料槽22b，且入料槽22a上端开口宽度大于其下端开口宽度，下料槽22b上下开口宽度一致，

入料槽22a下端开口宽度与下料槽22b宽度相同，固定磨盘23外侧沿其周向方向均匀开设有

落料口23a；将块状物料通过入料槽22a、下料槽22b投入固定磨盘23上端后，通过一级电机

21带动转动磨盘22转动，位于转动磨盘22与固定磨盘23之间的块状物料便能够在挤压作用

下逐渐被研磨为粉末状，粉末状物料沿固定磨盘23上端面落入落料口23a并随后掉落至传

料机构4内，从而完成对物料的初步研磨。

[0033] 所述转动磨盘22下端为高度从内往外逐渐减小的圆弧面结构，且转动磨盘22下端外侧与固定磨盘23上端内侧相紧贴。

[0034] 所述固定磨盘23上端为高度从内往外逐渐减小的圆弧面结构，且固定磨盘23上端与转动磨盘22下端形状相配合，使得物料能够从内向外滑动，能够提高分布的均匀性，并保

证物料研磨后能够落入落料口23a内。

[0035] 所述二级研磨机构3包括上磨盘31、下磨盘32、从动齿轮33、驱动齿轮34与驱动电机35，上磨盘31与下磨盘32均为中部开设有圆形通孔的圆环型结构，上磨盘31与下磨盘32

均安装在壳体1内壁上，且下磨盘32与壳体1内壁之间通过轴承相连接，下磨盘32下端安装

有从动齿轮33，从动齿轮33内侧啮合有驱动齿轮34，驱动齿轮34下端与驱动电机35输出轴

相连接，驱动电机35通过电机座安装在壳体1内壁上；经过初步研磨尺寸未达标的物料从传

料机构4落入上磨盘31上端，并沿上磨盘31上端面滑落至上磨盘31与下磨盘32之间，此时通

过驱动电机35、驱动齿轮34与从动齿轮33的相互配合，下磨盘32便可相对上磨盘31进行转

动，从而对二者之间的物料进行二次研磨，以提高物料的达标率。

[0036] 所述上磨盘31外侧沿其周向方向均匀开设有弧形缺口，且上磨盘31上端为高度从内往外逐渐减小的圆弧面结构，上磨盘31下端为高度从外向内逐渐减小的圆弧面结构；保

证从筛板422上落下的物料能够从上磨盘31上端落入上磨盘31与下磨盘32之间的缝隙内，

以对进行二级研磨工作。

[0037] 所述下磨盘32上端为高度从外向内逐渐减小的圆弧面结构，且下磨盘32上端与上磨盘31下端形状相配合；保证二级研磨后的物料能够落入导料环44，最终落入传料管43内。

[0038] 所述上磨盘31中部开设的圆形通孔内壁与传料管43外壁相紧贴，下磨盘32中部开设的圆形通孔直径大于传料管43外径，以将经过二次研磨的物料通过导料环44与导料口送

入传料管43内。

[0039] 所述传料机构4包括盛料托盘41、筛选支链42、传料管43与导料环44，盛料托盘41安装在壳体1内壁上，盛料托盘41中部开设有圆孔，圆孔内设置有筛选支链42，筛选支链42

下端安装有传料管43，传料管43依次穿过上磨盘31、下磨盘32与壳体1，且传料管43下端位

于壳体1外部，传料管43侧壁上安装有导料环44，导料环44上端与下模盘下端相紧贴；经过

初步研磨的物料落入盛料托盘41后，物料逐渐从盛料托盘41四周向中部滑动，当物料落在

筛选支链42后，尺寸符合标准的物料便可透过筛选支链42落入传料管43内，尺寸不符合标

准的物料堆积在筛选支链42上，以备之后对其进行二次研磨，能够在二次研磨前对尺寸达

标与不达标的物料进行分离，避免尺寸大小相差较大的物料混合导致研磨效率降低的情况

发生。

[0040] 所述筛选支链42包括固定架421、筛板422、牵引绳423、定位块424、导向筒425与复位弹簧426，固定架421安装在盛料托盘41中部开设的圆孔内，固定架421上沿其周向方向均

匀开设有安装槽，安装槽与壳体1外壁上开设的通孔位置一一对应，安装槽内设置有筛板

422，筛板422上均匀开设有筛孔，筛板422内侧通过铰链与固定架421侧壁相连接，筛板422

下端与牵引绳423上端相连接，牵引绳423上安装有定位块424，牵引绳423外侧设置有导向

筒425，导向筒425安装在壳体1内壁上，导向筒425与定位块424之间连接有复位弹簧426，牵

引绳423依次穿过导向筒425与壳体1上开设的通孔，且牵引绳423下端设置有拉环；尺寸符

合标准的粉末能够透过筛孔落入传料管43内，尺寸不合标准的粉末堆积在筛板422上，当堆

积的粉末较多时，通过人工方式斜向下拉动牵引绳423，使得筛板422张开，筛板422外端与

固定架421不再紧贴，此时粉末便可从筛板422上落入二级研磨机构3上。

[0041] 所述盛料托盘41为中间低四周高的盘式结构，盛料托盘41上端沿其周向方向均匀安装有安装环41a，安装环41a通过安装螺栓41b安装在安装块41c上，安装块41c通过滑动配

合方式安装在壳体1内壁上，且安装块41c下端与壳体1内壁之间连接有承托弹簧41d；便于

安装，且在物料下落、传送过程中，在承托弹簧41d的弹力作用下及物料掉落产生的撞击下，

盛料托盘41会发生一定振动，有利于提高物料的分布均匀性。

[0042] 所述传料管43为上下可伸缩结构，传料管43上端侧壁上沿其周向方向均匀开设有导线槽，导线槽位置与牵引绳423位置一一对应，牵引绳423穿过导线槽，且传料管43下端侧

壁上沿其周向方向均匀开设与导料口，导料口位于导料环44上端；当拉动牵引绳423打开筛

板422时，筛板422会对传料管43上端产生挤压，传料管43高度在挤压力的作用下减小，从而

不会对筛板422的打开造成阻碍。

[0043] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的

原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改

进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物

界定。