一种纳米二氧化钛催化剂高效分散装置的制作方法

本实用新型涉及一种纳米二氧化钛催化剂高效分散装置。

背景技术：

纳米材料是以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相，以纳米尺寸的金属、半导体、刚性粒子和其他无机粒子、纤维、纳米碳管等改性剂为分散相，通过适当的制备方法将改性剂均匀性地分散于基体材料中，形成含有纳米尺寸材料的体系。

二氧化钛是一种重要的白色颜料和瓷器釉料。用于油漆、油墨、塑料、橡胶、造纸、化纤、水彩颜料等行业。二氧化钛，作为光涂料颜料的催化剂，不仅是一种环境安全的清洁剂，而且可以起到节省能量还有保护环境资源的作用。

分散机广义上是搅拌机的一种。由于采用高速搅拌器可以在局部形成很强的紊流，通常对物料有很强的分散乳化效果。

现有的分散机大多仅靠一个高速转动的转轴带动一个分散盘来实现分散功能，此种方式的分散功能依赖于电机的转速以及分散盘的结构和尺寸，且并不具有很高的分散能力，尤其是对于纳米级的材料，并不能达到预期的分散效果，或是无法达到分散的目标大小，或是分散之后，材料又重新粘结在一起。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种纳米二氧化钛催化剂高效分散装置。

本实用新型解决问题所采用的技术方案是：一种纳米二氧化钛催化剂高效分散装置，包括底座、旋转机构、升降机构、分散机构和辅助机构；

所述旋转机构和辅助机构均设置在底座上，所述升降机构设置在旋转机构上，所述分散机构设置在升降机构上；

所述旋转机构包括第一转轴和第一转盘，所述第一转轴竖向设置，所述第一转轴通过轴承与底座连接，所述第一转盘位于第一转轴的上方，所述第一转盘与第一转轴同轴设置；

所述升降机构包括第一支板、第二支板、导杆、拉绳、绕线器、升降电机和升降单元，所述第一支板和第二支板均水平设置，所述第二支板位于第一支板的上方，所述第一支板设置在第一转盘上，所述第一支板通过导杆与第二支板连接，所述导杆竖向设置，所述导杆有两个，两个导杆关于第一转轴对称，所述升降电机设置在第二支板上，所述升降电机的输出轴水平设置，所述绕线器与电机的输出轴同轴设置；

所述升降单元包括滑块、限位块和滑轮，所述限位块上设有通孔，所述通孔与导杆匹配，所述限位块有两个，两个限位块分别设置在滑块的两侧，所述导杆位于通孔内，所述导杆与通孔滑动连接，所述滑轮设置在滑块上，所述第二支板上还设有卡扣，所述拉绳的一端缠绕在绕线器上，所述拉绳的另一端通过滑轮与卡扣连接，所述升降电机转动驱动滑块上下移动；

所述分散机构包括第三支板、控制室、控制单元和分散单元，所述第三支板水平设置在滑块上，所述第三支板和滑轮分别位于滑块的两侧，所述控制室设置在第三支板的上端面，所述控制单元位于控制室内，所述控制单元与分散单元传动连接；

所述控制单元包括驱动电机、第一皮带轮、第二皮带轮、第三皮带轮、第四皮带轮、第五皮带轮、套筒和减速机，所述分散单元包括传动轴、分散盘、第二转盘、第三转盘、气缸和超声波组件，所述传动轴竖向设置，所述传动轴的一端位于控制室内，所述传动轴的另一端位于第三支板的下方，所述传动轴的顶端通过轴承与控制室的内部顶面连接，所述分散盘套设在传动轴的底端，所述传动轴与分散盘传动连接，所述第一皮带轮和套筒均套设在传动轴上，所述第一皮带轮与传动轴传动连接，所述套筒与传动轴滑动连接，所述第一皮带轮位于套筒的上方，所述套筒的一端位于控制室内，所述套筒的另一端位于第三支板的下方，所述第二皮带轮套设在套筒上，所述第二皮带轮与套筒传动连接，所述第三皮带轮与驱动电机的输出轴同轴设置，所述第三皮带轮与第一皮带轮传动连接，所述第四皮带轮与减速机的输入轴同轴设置，所述第五皮带轮与减速机的输出轴同轴设置，所述第一皮带轮与第四皮带轮传动连接，所述第二皮带轮与第五皮带轮传动连接，所述第二转盘和第三转盘均位于第三支板的下方，所述第二转盘套设在套筒上，所述第二转盘与套筒传动连接，所述第三转盘位于第二转盘的下方，所述气缸设置在第二转盘的下端面上，所述气缸的气杆竖直向下设置，所述气缸的气杆与第三转盘的上端面连接，所述气缸有两个，两个气缸关于套筒对称，所述传动轴穿过第三转盘，所述超声波组件包括主体和超声波工具头，所述主体设置在第三转盘上，所述主体与超声波工具头连接，所述超声波工具头竖直向下设置，所述超声波组件有两个，两个超声波组件关于传动轴对称。

所述辅助机构包括原料桶、支座、第二转轴、蜗轮、蜗杆和第一旋转电机，所述第二转轴竖向设置，所述第二转轴通过轴承与底座连接，所述支座为圆盘形支座，所述支座位于第二转轴的上方，所述支座与第二转轴同轴设置，所述原料桶设置在支座的上端面上，所述原料桶位于分散单元的正下方，所述原料桶内壁上均匀设有若干刀片，蜗轮套设在第二转轴上，所述蜗轮与第二转轴传动连接，所述第一旋转电机与蜗杆传动连接，所述蜗轮与蜗杆啮合。

作为优选，为了使设备具有更好的灵活性，所述旋转机构还包括第二旋转电机、第六皮带轮和第七皮带轮，所述第六皮带轮套设在第一转轴上，所述第六皮带轮与第一转轴传动连接，所述第二旋转电机设置在底座上，所述第七皮带轮与第二旋转电机同轴设置，所述第七皮带轮与第六皮带轮传动连接。

作为优选，为了能实现在分散盘转速过高时原料泄漏，该纳米二氧化钛催化剂高效分散装置还设有PLC和水位传感器，所述水位传感器设置在原料桶的内壁上，所述水位传感器、驱动电机均与PLC电连接。当分散盘达到一定转速时，原料的高度超过水位传感器所在高度，此时，PLC控制驱动电机自动降速。

作为优选，为了提高感应的灵敏度，所述水位传感器为光电传感器。

作为优选，为了进一步提高分散的效率，所述支座内还磁力搅拌器，所述原料桶内设有与磁力搅拌器匹配的搅拌子。搅拌子在磁力搅拌器的作用下，在原料桶底部做旋转运动，由于底部沉积的原料一般分散程度都不够，搅拌子很好地解决了这个问题。

作为优选，为了使减速机能更平稳、更高效地运转，所述减速机为行星减速机。

作为优选，为了使电机能便于控制，所述升降电机、驱动电机、第一旋转电机和第二旋转电机均为伺服电机。

本实用新型的有益效果是，该纳米二氧化钛催化剂高效分散装置设计巧妙，可行性高，分散机构的分散原理为超声波分散和分散盘机械切割两种方式结合使用，并且超声波工具头可以上下移动并且绕分散盘旋转，以此实现更彻底的分散以及防止分散后的原料重新粘合。辅助机构可以使原料桶和分散盘做相对旋转运动，且原料桶内壁的刀片能进一步对原料进行切割。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的一种纳米二氧化钛催化剂高效分散装置的结构示意图。

图2是本实用新型的一种纳米二氧化钛催化剂高效分散装置的控制单元和分散单元的连接示意图。

图3是本实用新型的一种纳米二氧化钛催化剂高效分散装置的升降机构的结构示意图。

图4是本实用新型的一种纳米二氧化钛催化剂高效分散装置的升降单元的结构示意图。

图中：1.底座，2.第一转轴，3.第一转盘，4.第一支板，5.第二支板，6.导杆，7.拉绳，8.绕线器，9.升降电机，10.滑块，11.限位块，12.滑轮，13.通孔，14.卡扣，15.第三支板，16.控制室，17.驱动电机，18.第一皮带轮，19.第二皮带轮，20.第三皮带轮，21.第四皮带轮，22.第五皮带轮，23.套筒，24.减速机，25.传动轴,26.分散盘，27.第二转盘，28.第三转盘，29.气缸，30.主体，31.超声波工具头，32.原料桶，33.支座，34.第二转轴，35.蜗轮，36.蜗杆，37.第一旋转电机，38.刀片，39.第二旋转电机，40.第六皮带轮，41.第七皮带轮，42.水位传感器，43.磁力搅拌器，44.搅拌子。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-4所示，一种纳米二氧化钛催化剂高效分散装置，包括底座1、旋转机构、升降机构、分散机构和辅助机构；

所述旋转机构和辅助机构均设置在底座1上，所述升降机构设置在旋转机构上，所述分散机构设置在升降机构上；

所述旋转机构包括第一转轴2和第一转盘3，所述第一转轴2竖向设置，所述第一转轴2通过轴承与底座1连接，所述第一转盘3位于第一转轴2的上方，所述第一转盘3与第一转轴2同轴设置；

所述升降机构包括第一支板4、第二支板5、导杆6、拉绳7、绕线器8、升降电机9和升降单元，所述第一支板4和第二支板5均水平设置，所述第二支板5位于第一支板4的上方，所述第一支板4设置在第一转盘3上，所述第一支板4通过导杆6与第二支板5连接，所述导杆6竖向设置，所述导杆6有两个，两个导杆6关于第一转轴2对称，所述升降电机9设置在第二支板5上，所述升降电机9的输出轴水平设置，所述绕线器8与电机的输出轴同轴设置；

所述升降单元包括滑块10、限位块11和滑轮12，所述限位块11上设有通孔13，所述通孔13与导杆6匹配，所述限位块11有两个，两个限位块11分别设置在滑块10的两侧，所述导杆6位于通孔13内，所述导杆6与通孔13滑动连接，所述滑轮12设置在滑块10上，所述第二支板5上还设有卡扣14，所述拉绳7的一端缠绕在绕线器8上，所述拉绳7的另一端通过滑轮12与卡扣14连接，所述升降电机9转动驱动滑块10上下移动；

所述分散机构包括第三支板15、控制室16、控制单元和分散单元，所述第三支板15水平设置在滑块10上，所述第三支板15和滑轮12分别位于滑块10的两侧，所述控制室16设置在第三支板15的上端面，所述控制单元位于控制室16内，所述控制单元与分散单元传动连接；

所述控制单元包括驱动电机17、第一皮带轮18、第二皮带轮19、第三皮带轮20、第四皮带轮21、第五皮带轮22、套筒23和减速机24，所述分散单元包括传动轴25、分散盘26、第二转盘27、第三转盘28、气缸29和超声波组件，所述传动轴25竖向设置，所述传动轴25的一端位于控制室16内，所述传动轴25的另一端位于第三支板15的下方，所述传动轴25的顶端通过轴承与控制室16的内部顶面连接，所述分散盘26套设在传动轴25的底端，所述传动轴25与分散盘26传动连接，所述第一皮带轮18和套筒23均套设在传动轴25上，所述第一皮带轮18与传动轴25传动连接，所述套筒23与传动轴25滑动连接，所述第一皮带轮18位于套筒23的上方，所述套筒23的一端位于控制室16内，所述套筒23的另一端位于第三支板15的下方，所述第二皮带轮19套设在套筒23上，所述第二皮带轮19与套筒23传动连接，所述第三皮带轮20与驱动电机17的输出轴同轴设置，所述第三皮带轮20与第一皮带轮18传动连接，所述第四皮带轮21与减速机24的输入轴同轴设置，所述第五皮带轮22与减速机24的输出轴同轴设置，所述第一皮带轮18与第四皮带轮21传动连接，所述第二皮带轮19与第五皮带轮22传动连接，所述第二转盘27和第三转盘28均位于第三支板15的下方，所述第二转盘27套设在套筒23上，所述第二转盘27与套筒23传动连接，所述第三转盘28位于第二转盘27的下方，所述气缸29设置在第二转盘27的下端面上，所述气缸29的气杆竖直向下设置，所述气缸29的气杆与第三转盘28的上端面连接，所述气缸29有两个，两个气缸29关于套筒23对称，所述传动轴25穿过第三转盘28，所述超声波组件包括主体30和超声波工具头31，所述主体30设置在第三转盘28上，所述主体30与超声波工具头31连接，所述超声波工具头31竖直向下设置，所述超声波组件有两个，两个超声波组件关于传动轴25对称。

所述辅助机构包括原料桶32、支座33、第二转轴34、蜗轮35、蜗杆36和第一旋转电机37，所述第二转轴34竖向设置，所述第二转轴34通过轴承与底座1连接，所述支座33为圆盘形支座33，所述支座33位于第二转轴34的上方，所述支座33与第二转轴34同轴设置，所述原料桶32设置在支座33的上端面上，所述原料桶32位于分散单元的正下方，所述原料桶32内壁上均匀设有若干刀片38，蜗轮35套设在第二转轴34上，所述蜗轮35与第二转轴34传动连接，所述第一旋转电机37与蜗杆36传动连接，所述蜗轮35与蜗杆36啮合。

作为优选，为了使设备具有更好的灵活性，所述旋转机构还包括第二旋转电机39、第六皮带轮40和第七皮带轮41，所述第六皮带轮40套设在第一转轴2上，所述第六皮带轮40与第一转轴2传动连接，所述第二旋转电机39设置在底座1上，所述第七皮带轮41与第二旋转电机39同轴设置，所述第七皮带轮41与第六皮带轮40传动连接。

作为优选，为了能实现在分散盘26转速过高时原料泄漏，该纳米二氧化钛催化剂高效分散装置还设有PLC和水位传感器42，所述水位传感器42设置在原料桶32的内壁上，所述水位传感器42、驱动电机17均与PLC电连接。当分散盘26达到一定转速时，原料的高度超过水位传感器42所在高度，此时，PLC控制驱动电机17自动降速。

作为优选，为了提高感应的灵敏度，所述水位传感器42为光电传感器。

作为优选，为了进一步提高分散的效率，所述支座33内还磁力搅拌器43，所述原料桶32内设有与磁力搅拌器43匹配的搅拌子44。搅拌子44在磁力搅拌器43的作用下，在原料桶32底部做旋转运动，由于底部沉积的原料一般分散程度都不够，搅拌子44很好地解决了这个问题。

作为优选，为了使减速机能更平稳、更高效地运转，所述减速机24为行星减速机24。

作为优选，为了使电机能便于控制，所述升降电机9、驱动电机17、第一旋转电机37和第二旋转电机39均为伺服电机。

该纳米二氧化钛催化剂高效分散装置中，升降单元的的功能是实现分散机构的上下移动，工作原理为：升降电机9驱动绕线器8转动，实现对拉绳7的放缩，拉绳7绕过滑块10上的滑轮12与卡扣14连接，因此升降电机9转动驱动整个滑块10上下移动，以此实现分散机构的上下移动。分散机构的工作原理为：驱动电机17驱动第三皮带轮20转动，第三皮带轮20带动第一皮带轮18转动，第一皮带轮18带动传动轴25和第四皮带轮21转动，传动轴25带动分散盘26转动，第四皮带轮21与减速机24的输入轴连接，第五皮带轮22与减速机24的输出轴连接，第五皮带轮22带动第二皮带轮19转动，第二皮带轮19带动套筒23转动，套筒23带动第二转盘27转动，由于第二转盘27通过气缸29与第三转盘28连接，因此第三转盘28跟随第二转盘27一起转动，位于第三转盘28上的超声波组件随着第三转盘28转动，气缸29的气杆的伸缩可以实现超声波工具头31的上下移动，在运转时可以通过PLC控制气缸29来实现超声波工具头31周期性的上下移动。主体中30包含了超声波发生器、换能器和变幅杆。辅助机构的工作原理为：第一旋转电机37驱动蜗杆36转动，带动套设有蜗轮35的第二转轴34转动，从而使支座33和原料桶32转动，实际工作时，原料桶32可做缓慢的且方向与分散盘26方向相反的旋转运动，桶壁的刀片38可对原料进行切割。磁力搅拌机43配合搅拌子44来解决底部沉积的原料一般分散程度不够的问题。

与现有技术相比，该纳米二氧化钛催化剂高效分散装置设计巧妙，可行性高，分散机构的分散原理为超声波分散和分散盘26机械切割两种方式结合使用，并且超声波工具头可以上下移动并且绕分散盘26旋转，以此实现更彻底的分散以及防止分散后的原料重新粘合。辅助机构可以使原料桶32和分散盘26做相对旋转运动，且原料桶32内壁的刀片38能进一步对原料进行切割。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。