一种石墨烯产生加工的具有限量功能的密闭反应装置的制作方法

本发明涉及石墨烯生产设备领域，特别涉及一种石墨烯产生加工的具有限量功能的密闭反应装置。

背景技术：

石墨烯具有优异的光学、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，其中，溶剂热法是石墨烯生产方式的一种，溶剂热法是指在特制的高压釜中，采用有机溶剂作为反应介质，通过把反应体系加热至临界温度，在反应体系中自身产生高压而进行材料制备的一种有效方法。

现有的高压釜在使用过程中，当釜体内原料反应物液位过高时，原料反应过程中会导致釜体内部压力过大而爆炸，降低了安全性，不仅如此，釜体内的搅拌装置搅拌方向单一，搅拌效果较差，降低了原料反应效果。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种石墨烯产生加工的具有限量功能的密闭反应装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种石墨烯产生加工的具有限量功能的密闭反应装置，包括釜体、加料管和排料管，所述加料管和排料管均与釜体平行，所述加料管设置在釜体的顶部，所述排料管设置在釜体的底部，所述釜体内设有辅助机构和搅拌机构；

所述搅拌机构包括驱动组件和至少两个搅拌组件，所述驱动组件包括驱动电机、内齿轮和传动轴，所述釜体的顶部设有安装孔，所述安装孔与釜体同轴设置，所述传动轴与釜体同轴设置，所述传动轴穿过安装孔，所述传动轴与安装孔滑动且密封连接，所述驱动电机与传动轴的远离排料管的一端传动连接，所述驱动电机与传动轴的远离排料管的一端传动连接，所述内齿轮与传动轴同轴设置，所述传动轴穿过内齿轮，所述内齿轮与釜体的内壁固定连接，所述搅拌组件以传动轴的轴线为中心周向均匀分布；

所述搅拌组件包括搅棒、转动杆、转动齿轮、轴承和辅助杆，所述搅棒的轴线与传动轴的轴线垂直且相交，所述搅棒与传动轴固定连接，所述搅棒上设有通孔，所述通孔的轴线与传动轴平行，所述转动杆与通孔同轴设置，所述辅助杆与转动杆垂直，所述轴承位于通孔内，所述转动杆穿过通孔，所述轴承的内圈安装在转动杆上，所述轴承的内圈与通孔的内壁固定连接，所述转动齿轮安装在转动杆的远离排料管的一端，所述辅助杆的中端固定在转动杆的另一端，所述转动齿轮与内齿轮啮合；

所述辅助机构设置在内齿轮的远离排料管的一侧，所述辅助机构包括支撑板、浮箱、导管、连接管、辅助组件和两个滑杆，所述支撑板与传动轴垂直，浮箱与支撑板的远离内齿轮的一侧抵靠，所述滑杆与支撑杆垂直，所述支撑板上设有两个贯穿孔，所述贯穿孔均匀设置在支撑板上，所述滑杆与贯穿孔一一对应，所述滑杆穿过贯穿孔，所述滑杆与贯穿孔滑动连接，所述滑杆固定在浮箱上，所述釜体上设有装配孔，所述装配孔位于浮箱的远离支撑板的一侧，所述导管穿过装配孔，所述导管与装配孔的内壁密封且固定连接，所述连接管与传动轴平行，所述浮箱的远离支撑板的一侧设有连接孔，所述连接管穿过连接孔，所述连接管与连接孔的内壁滑动且密封连接，所述连接管的远离支撑板的一端与导管固定连接且连通；

所述辅助组件包括移动环、密封杆、连杆和两个复位单元，所述浮箱的远离支撑板的一侧设有导流孔，所述导流孔与加料管同轴设置，所述导流孔的孔径与加料管的外径相等，所述移动环、连杆和密封杆均与加料管同轴设置，所述移动环的外径与导流孔的孔径相等，所述密封杆的直径与移动环的内径相等且小于加料管的内径，所述连杆的直径小于密封杆的直径，所述移动环设置在导流孔内，所述移动环与导流孔的内壁滑动且密封连接，所述密封杆穿过移动环，所述密封杆与移动环滑动且密封连接，所述密封杆的靠近支撑板的一端通过连杆固定在浮箱内的底部，所述复位单元设置在浮箱内，所述密封杆位于两个复位单元之间，所述复位单元驱动移动环沿着密封杆的轴线向着远离支撑板方向移动。

作为优选，为了驱动移动环向着远离支撑板方向移动，所述复位单元包括移动杆、支撑块、固定块和弹簧，所述移动杆与密封杆平行，所述支撑块固定在连杆上，所述支撑块套设在移动杆上，所述移动杆的一端固定在移动环上，所述固定块固定在移动杆的另一端，所述弹簧位于支撑块和固定块之间，所述支撑块通过弹簧与固定块连接。

作为优选，为了提高驱动电机的驱动力，所述驱动电机为伺服电机。

作为优选，为了延长传动轴的使用寿命，所述传动轴上设有防腐镀锌层。

作为优选，为了便于传动轴的安装，所述传动轴上设有倒角。

作为优选，为了实现缓冲和减振的效果，所述支撑板的制作材料为橡胶。

作为优选，为了提高安全性，所述釜体上设有警报灯。

作为优选，为了提高传动轴与釜体之间的密封性，所述安装孔的内壁上涂有密封脂。

作为优选，为了避免原料在连接管内回流，所述连接管内设有单向阀。

作为优选，为了提升反应效果，所述传动轴的远离驱动电机的一端设有铰刀。

本发明的有益效果是，该石墨烯产生加工的具有限量功能的密闭反应装置通过搅拌机构实现了搅拌原料的功能，与现有的搅拌机构相比，该搅拌机构具有多角度搅拌的功能，搅拌效果更好，不仅如此，还通过辅助机构实现了限制原料的添加量，避免釜体内原料过多而发生安全事故，提高了安全性，与现有的辅助机构相比，该辅助机构无需电力驱动，更加环保节能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的石墨烯产生加工的具有限量功能的密闭反应装置的结构示意图；

图2是本发明的石墨烯产生加工的具有限量功能的密闭反应装置的剖视图；

图3是图2的a部放大图；

图4是图2的b部放大图；

图中：1.釜体，2.加料管，3.排料管，4.驱动电机，5.内齿轮，6.传动轴，7.搅棒，8.转动杆，9.转动齿轮，10.轴承，11.辅助杆，12.支撑板，13.浮箱，14.导管，15.连接管，16.滑杆，17.移动环，18.密封杆，19.连杆，20.移动杆，21.支撑块，22.固定块，23.弹簧，24.警报灯，25.单向阀，26.铰刀。

具体实施方式

现在结合附图对本发明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发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种石墨烯产生加工的具有限量功能的密闭反应装置，包括釜体1、加料管2和排料管3，所述加料管2和排料管3均与釜体1平行，所述加料管2设置在釜体1的顶部，所述排料管3设置在釜体1的底部，所述釜体1内设有辅助机构和搅拌机构；

将反应物原料通过加料管2输送至釜体1内，反应完毕后，再从排料管3排出，这里，设置辅助机构的作用是限制原料的加入量，设置搅拌机构的作用是实现搅拌原料的功能。

如图2-3所示，所述搅拌机构包括驱动组件和至少两个搅拌组件，所述驱动组件包括驱动电机4、内齿轮5和传动轴6，所述釜体1的顶部设有安装孔，所述安装孔与釜体1同轴设置，所述传动轴6与釜体1同轴设置，所述传动轴6穿过安装孔，所述传动轴6与安装孔滑动且密封连接，所述驱动电机4与传动轴6的远离排料管3的一端传动连接，所述驱动电机4与传动轴6的远离排料管3的一端传动连接，所述内齿轮5与传动轴6同轴设置，所述传动轴6穿过内齿轮5，所述内齿轮5与釜体1的内壁固定连接，所述搅拌组件以传动轴6的轴线为中心周向均匀分布；

所述搅拌组件包括搅棒7、转动杆8、转动齿轮9、轴承10和辅助杆11，所述搅棒7的轴线与传动轴6的轴线垂直且相交，所述搅棒7与传动轴6固定连接，所述搅棒7上设有通孔，所述通孔的轴线与传动轴6平行，所述转动杆8与通孔同轴设置，所述辅助杆11与转动杆8垂直，所述轴承10位于通孔内，所述转动杆8穿过通孔，所述轴承10的内圈安装在转动杆8上，所述轴承10的内圈与通孔的内壁固定连接，所述转动齿轮9安装在转动杆8的远离排料管3的一端，所述辅助杆11的中端固定在转动杆8的另一端，所述转动齿轮9与内齿轮5啮合；

驱动电机4运行，使传动轴6带动搅棒7转动，从而实现搅拌原料的功能，搅棒7的转动通过轴承10使转动杆8带动转动齿轮9和辅助杆11绕着传动轴6的轴线转动，因内齿轮5处于静止状态，从而使转动齿轮9通过转动杆8在轴承10的支撑作用下带动辅助杆11绕着转动杆8的轴线转动，从而增加了搅拌方式，提升了搅拌效果。

如图4所示，所述辅助机构设置在内齿轮5的远离排料管3的一侧，所述辅助机构包括支撑板12、浮箱13、导管14、连接管15、辅助组件和两个滑杆16，所述支撑板12与传动轴6垂直，浮箱13与支撑板12的远离内齿轮5的一侧抵靠，所述滑杆16与支撑杆垂直，所述支撑板12上设有两个贯穿孔，所述贯穿孔均匀设置在支撑板12上，所述滑杆16与贯穿孔一一对应，所述滑杆16穿过贯穿孔，所述滑杆16与贯穿孔滑动连接，所述滑杆16固定在浮箱13上，所述釜体1上设有装配孔，所述装配孔位于浮箱13的远离支撑板12的一侧，所述导管14穿过装配孔，所述导管14与装配孔的内壁密封且固定连接，所述连接管15与传动轴6平行，所述浮箱13的远离支撑板12的一侧设有连接孔，所述连接管15穿过连接孔，所述连接管15与连接孔的内壁滑动且密封连接，所述连接管15的远离支撑板12的一端与导管14固定连接且连通；

所述辅助组件包括移动环17、密封杆18、连杆19和两个复位单元，所述浮箱13的远离支撑板12的一侧设有导流孔，所述导流孔与加料管2同轴设置，所述导流孔的孔径与加料管2的外径相等，所述移动环17、连杆19和密封杆18均与加料管2同轴设置，所述移动环17的外径与导流孔的孔径相等，所述密封杆18的直径与移动环17的内径相等且小于加料管2的内径，所述连杆19的直径小于密封杆18的直径，所述移动环17设置在导流孔内，所述移动环17与导流孔的内壁滑动且密封连接，所述密封杆18穿过移动环17，所述密封杆18与移动环17滑动且密封连接，所述密封杆18的靠近支撑板12的一端通过连杆19固定在浮箱13内的底部，所述复位单元设置在浮箱13内，所述密封杆18位于两个复位单元之间，所述复位单元驱动移动环17沿着密封杆18的轴线向着远离支撑板12方向移动。

通过釜体1内原料的增加，使浮箱13在浮力的作用下向着远离支撑板12方向移动，这里通过滑杆16可以避免浮箱13在上升的过程中产生晃动，随着原料的增多，使移动环17与加料管2抵靠，使加料管2推动移动环17与浮箱13内底部之间的距离减小，当釜体1内的原料过多时，移动环17与密封杆18分离，从而使加料管2内的原料通过移动环17的环孔输送至浮箱13内，随后浮箱13内的原料通过连接管15流进导管14内，实际上，导管14与外接回收装置连接，从而使原料实现回收，避免釜体1内的原料过多，起到了限量的功能，原料排料期间，浮箱13复位，移动环17在复位单元的作用下复位。

作为优选，为了驱动移动环17向着远离支撑板12方向移动，所述复位单元包括移动杆20、支撑块21、固定块22和弹簧23，所述移动杆20与密封杆18平行，所述支撑块21固定在连杆19上，所述支撑块21套设在移动杆20上，所述移动杆20的一端固定在移动环17上，所述固定块22固定在移动杆20的另一端，所述弹簧23位于支撑块21和固定块22之间，所述支撑块21通过弹簧23与固定块22连接。

当移动环17向着靠近浮箱13底部方向移动时，移动环17的移动带动移动杆20移动，并使弹簧23拉伸，当浮箱13的复位带动加料管2与移动环17分离时，移动环17在弹簧23的弹性作用下复位。

作为优选，为了提高驱动电机4的驱动力，所述驱动电机4为伺服电机。

伺服电机具有过载能力强的功能，从而可以提升驱动电机4的驱动力。

作为优选，为了延长传动轴6的使用寿命，所述传动轴6上设有防腐镀锌层。

防腐镀锌层的作用是提升传动轴6的防锈能力，延长传动轴6的使用寿命。

作为优选，为了便于传动轴6的安装，所述传动轴6上设有倒角。

倒角的作用是较小传动轴6穿过安装孔时的口径，起到了便于传动轴6安装的功能。

作为优选，为了实现缓冲和减振的效果，所述支撑板12的制作材料为橡胶。

橡胶质地较为柔软，可以减小支撑板12与浮箱13抵靠时产生的冲击力，实现了缓冲和减振的效果。

作为优选，为了提高安全性，所述釜体1上设有警报灯24。

实际上，釜体1内设有压力检测系统，当釜体1内压力过大时，通过检测系统控制警报灯24点亮，提醒工作人员及时处理，避免发生安全事故，提高了安全性。

作为优选，为了提高传动轴6与釜体1之间的密封性，所述安装孔的内壁上涂有密封脂。

密封脂的作用是减小传动轴6与安装孔内壁之间的间隙，提高了密封性。

作为优选，为了避免原料在连接管15内回流，所述连接管15内设有单向阀25。

单向阀25具有限制流动方向的效果，可以避免导管14内的原料实现回流，

作为优选，为了提升反应效果，所述传动轴6的远离驱动电机4的一端设有铰刀26。

传动轴6的转动带动铰刀26转动，从而可以通过铰刀26粉碎较大的原料，减小原料的体积，提升原料的反应效果。

该装置在运行期间，通过搅棒7和辅助杆11在釜体1内的多方向的转动，可以提升原料的搅拌效果，当釜体1内的原料添加过多时，则会通过导管14实现回收，起到了限制原料添加量的功能，避免原料添加过多而导致釜体1内部压力过大而爆炸，提高了安全性。

与现有技术相比，该石墨烯产生加工的具有限量功能的密闭反应装置通过搅拌机构实现了搅拌原料的功能，与现有的搅拌机构相比，该搅拌机构具有多角度搅拌的功能，搅拌效果更好，不仅如此，还通过辅助机构实现了限制原料的添加量，避免釜体1内原料过多而发生安全事故，提高了安全性，与现有的辅助机构相比，该辅助机构无需电力驱动，更加环保节能。

以上述依据本发明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发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明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。