CN107416542A - 量产化纳米浆料分层分级出料装置 - Google Patents

Abstract

一种量产化纳米浆料分层分级出料装置，包括密封组件、出料管道组件、龙头组件、盖板（10）、螺钉（9）、壳体连接环（21）和钢丝（22）；其中，密封组件，通过壳体（20）下端孔***，并用盖板（10）、螺钉（9）实现与壳体（20）的固定连接；出料管道组件，通过其中弯管（14）的螺纹结构，从壳体内部安装在密封组件上；龙头组件，通过其中龙头（12）的螺纹结构，从壳体外部安装在密封组件上；壳体连接环（21）固定在壳体（20）的内壁上，并用钢丝（22）将其与出料管道组件中的连接环（23）连接。本发明具有效率高、实用性强、准确性高等优点，可应用于纳米浆料的流水线生产。

Description

量产化纳米浆料分层分级出料装置

技术领域

本发明属于纳米浆料制备技术领域，涉及一种量产化纳米浆料出料装置，具体地说是一种量产化纳米浆料分层分级出料装置。

技术背景

纳米粉体由于具有表面效应、小尺寸效应和量子力学效应等纳米效应，被广泛地应用于制备各种功能材料，如高密度磁记录材料、吸波隐身材料、防辐射材料、精密抛光材料、微电子封装材料、高效催化剂等。众所周知，纳米粉体极易团聚，使其优异特性难以得到充分发挥。解决这一问题的主要途径之一是将纳米粉体分散在某种液体介质中制成纳米浆料，可以说纳米浆料已成为纳米粉体应用最为广泛的一种中间体。

纳米浆料放置一段时候后会呈现出分层特征（图1），上层浆料的悬浮密度（浆料中所含纳米颗粒的质量比）较小而下层浆料的悬浮密度较大，而且在同一层中其悬浮密度基本相同。针对不同场合所需纳米浆料的悬浮密度不同，在纳米浆料量产化制备中往往就利用纳米浆料放置一段时间后的分层特征进行纳米浆料分级出料，从而获取不同悬浮密度的纳米浆料。然而，据申请人所知，目前尚未有一种量产化纳米浆料分层分级出料装置可供使用，一定程度上制约了不同悬浮密度的纳米浆料量产化制备。

发明内容

本发明的目的是针对“目前尚未有一种量产化纳米浆料分层分级出料装置可供使用，在一定程度上制约了不同悬浮密度的纳米浆料量产化制备”的问题，设计一种量产化纳米浆料分层分级出料装置。

本发明的技术方案是：

一种量产化纳米浆料分层分级出料装置，其特征是它包括密封组件、出料管道组件和龙头组件；密封组件安装在纳米浆料容器的壳体20中；出料管道组件通过其中的弯管14的螺纹结构从壳体20的内部安装在密封组件上；龙头组件通过其中的龙头12的螺纹结构从壳体20的外部安装在密封组件上；在壳体20的内壁上固定安装有壳体连接环21，壳体连接环21通过钢丝22与连接环23连接，连接环23安装在连接环支架24上，连接环支架24安装在出料管道组件中的承料斗19上；出料管道组件中的承料斗19与垂直直管15采用销18连接，垂直直管15与弯管14相连，承料斗19上与连接环23相对的另一侧安装有上连接环25，在垂直直管上安装有下连接环27，上连接环25和下连接环27之间通过平衡弹簧26相连，当龙头组件旋转设定的角度θ，带动密封组件运动，从而带动出料管道组件旋转同样的角度θ，而由于出料管道组件中承料斗19与垂直直管15采用销18连接，且承料斗19通过连接环23、钢丝22和壳体连接环21与壳体20连接，根据平行四边形法则故可使得承料斗19一直处于水平位置，便可提取θ角度对应深度所在层的纳米浆料。

所述的密封组件主要由静环2、静环O型密封圈1、动环3、动环O型密封圈4、动环弹簧座5、弹簧座7、弹簧8和水平直管13组成；弹簧座7通过螺钉6固定在水平直管13的一端上，动环弹簧座5套装在水平直管13的另一端上并与动环3卡接，弹簧8套装在水平直管13上，弹簧8的一端位于弹簧座7中，另一端与动环弹簧座5相连、动环3和静环2均套装在水平直管13上，动环3能随水平直管13同步转动，动环O型密封圈4安装在动环3与水平直管13之间，静环O型密封圈1安装在静环2与壳体安装孔之间；动环弹簧座5与水平直管13是过渡配合，动环3、静环2与水平直管13是间隙配合，动环O型密封圈4和静环O型密封圈1用于密封是过盈配合；通过旋转水平直管13带动动环弹簧座5旋转，动环弹簧座5与动环3通过卡槽连接带动动环3旋转，而静环2静止不动，动环3与静环2形成相对运动，保证旋转过程中的密封。

所述的出料管道组件主要由弯管14、垂直直管15、橡胶密封套16、固定卡17、销18、承料斗19、连接环23、连接环支架24、上连接环25、平衡弹簧26和下连接环27组成；上连接环25、连接支架24通过焊接的方式固定在承料斗19的对称两侧；下连接环27通过焊接的方式固定在垂直直管15上；承料斗19通过销18、固定卡17与垂直直管15连接，用橡胶密封套16密封，并在橡胶密封套16两头胶封；弯管14的上端与垂直直管15连接；平衡弹簧26两端分别连接上连接环25与下连接环27。

所述的龙头组件由水阀11和龙头12组成。

所述的旋转角度θ为0~90°。

所述的壳体连接环21和密封组件中水平直管13的轴线距离应与出料管道组件中销18和连接环23的轴线距离相等。

所述的钢丝22长度应与出料管道组件中销18和密封组件中水平直管13的轴线间距离相等，且与出料管道组件中垂直直管15轴线组成的平面应垂直于密封组件中水平直管13的轴线。

所述的橡胶密封套16要求具有一定厚度，弹性较大，且不易被损坏。

本发明的有益效果是

（1）本发明所述量产化纳米浆料分层分级出料装置，具有采用一套装置实现了提取不同悬浮密度（即不同分层）纳米浆料的特点。

（2）本发明所述量产化纳米浆料分层分级出料装置，在分层分级出料过程中其承料斗始终处于水平，即只有高于承料斗水平位置的浆料才能进入，解决了纳米浆料难以准确分层分级提取的问题。

（3）本发明所述量产化纳米浆料分层分级出料装置，具有结构简单、实用性好、效率高、操作方便等优点，可广泛应用于纳米浆料制备的流水线量产化生产。

附图说明

图1是静置一段时间后呈分层特征的纳米浆料实物照片。

图2是本发明的结构示意图。

图3是本发明的在旋转0°时的结构示意图。

图4是本发明的在旋转θ°时的结构示意图。

图中，1-静环O型密封圈、2-静环、3-动环、4-动环O型密封圈、5-动环弹簧座、6-螺钉、7-弹簧座、8-弹簧、9-螺钉、10-盖板、11-水阀、12-龙头、13-水平直管、14-弯管、15-垂直直管、16-橡胶密封套、17-固定卡、18-销、19-承料斗、20-壳体、21-壳体连接环、22-钢丝、23-连接环、24-连接环支架、25-上连接环、26-平衡弹簧、27-下连接环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明做进一步说明。

如图2~4所示。

一种量产化纳米浆料分层分级出料装置，它包括密封组件、出料管道组件和龙头组件，其中：

密封组件主要由静环2、静环O型密封圈1、动环3、动环O型密封圈4、动环弹簧座5、弹簧座7、弹簧8和水平直管13组成；弹簧座7通过螺钉6固定在水平直管13的一端上，动环弹簧座5套装在水平直管13的另一端上并与动环3卡接，弹簧8套装在水平直管13上，弹簧8的一端位于弹簧座7中，另一端与动环弹簧座5相连、动环3和静环2均套装在水平直管13上，动环3能随水平直管13同步转动，动环O型密封圈4安装在动环3与水平直管13之间，静环O型密封圈1安装在静环2与壳体安装孔之间；动环弹簧座5与水平直管13是过渡配合，动环3、静环2与水平直管13是间隙配合，动环O型密封圈4和静环O型密封圈1用于密封是过盈配合；通过旋转水平直管13带动动环弹簧座5旋转，动环弹簧座5与动环3通过卡槽连接带动动环3旋转，而静环2静止不动，动环3与静环2形成相对运动，保证旋转过程中的密封，如图2。

出料管道组件主要由弯管14、垂直直管15、橡胶密封套16、固定卡17、销18、承料斗19、连接环23、连接环支架24、上连接环25、平衡弹簧26和下连接环27组成；上连接环25、连接支架24通过焊接的方式固定在承料斗19的对称两侧；下连接环27通过焊接的方式固定在垂直直管15上；承料斗19通过销18、固定卡17与垂直直管15连接，用橡胶密封套16密封，橡胶密封套16要求具有一定厚度，弹性较大，且不易被损坏，并在橡胶密封套16上下两头胶封；弯管14的上端与垂直直管15连接；平衡弹簧26两端分别连接上连接环25与下连接环27。

龙头组件由水阀11和龙头12组成。

如图2所示，密封组件安装在纳米浆料容器的壳体20中；出料管道组件通过其中的弯管14的螺纹结构从壳体20的内部安装在密封组件上；龙头组件通过其中的龙头12的螺纹结构从壳体20的外部安装在密封组件上；在壳体20的内壁上固定安装有壳体连接环21，壳体连接环21通过钢丝22与连接环23连接，连接环23安装在连接环支架24上，连接环支架24安装在出料管道组件中的承料斗19上；出料管道组件中的承料斗19与垂直直管15采用销18连接，垂直直管15与弯管14相连，承料斗19上与连接环23相对的另一侧安装有上连接环25，在垂直直管上安装有下连接环27，上连接环25和下连接环27之间通过平衡弹簧26相连，当龙头组件旋转设定的角度θ（0~90°），带动密封组件运动，从而带动出料管道组件旋转同样的角度θ，而由于出料管道组件中承料斗19与直管15采用销18连接，且承料斗19通过连接环23、钢丝22和壳体连接环21与壳体20连接，根据平行四边形法则故可使得承料斗19一直处于水平位置，便可提取θ角度对应深度所在层的纳米浆料。为了保证四边形结构，壳体连接环21和密封组件中水平直管13的轴线距离应与出料管道组件中销18和连接环23的轴线距离相等。所述的钢丝22长度应与出料管道组件中销18和密封组件中水平直管13的轴线间距离相等，且与出料管道组件中垂直直管15轴线组成的平面应垂直于密封组件中水平直管13的轴线。

详述如下：

本发明的量产化纳米浆料分层分级出料装置主要包括密封组件、出料管道组件、龙头组件、盖板10、螺钉9、壳体连接环21和钢丝22；其中，密封组件，通过壳体20下端孔***，并用盖板10、螺钉9实现与壳体20的固定连接；出料管道组件，通过其中弯管14的螺纹结构，从壳体内部安装在密封组件上；龙头组件，通过其中龙头12的螺纹结构，从壳体外部安装在密封组件上；壳体连接环21固定在壳体20的内壁上，并用钢丝22将其与出料管道组件中的连接环23连接；连接后的各组件在工作时，通过龙头组件旋转一定角度θ，带动密封组件运动，从而带动出料管道组件（除静环2外的部件）旋转同样的角度θ，而由于出料管道组件中承料斗19与垂直直管15采用销18连接，且承料斗19通过连接环支架24、连接环23以及钢丝22和壳体连接环21与壳体20连接，根据平行四边形法则故可使得承料斗19一直处于水平位置，便可提取θ角度对应深度所在层的纳米浆料。为了防止龙头组件转动一定角度后回弹，可用手或设置相应的弹性止回部件，使龙头组件中的龙头12保持在所转过的角度位置处。龙头12和弯管14旋入水平直管13中后应采取相应的机构或手段（如加销、点焊等措施）实现固定连接，防止龙头12、弯管14及水平直管13之间的相对转动。所述的密封组件由O型密封圈1、静环2、动环3、O型密封圈4、动环弹簧座5、螺钉6、弹簧座7、弹簧8、水平直管13组成；其中，水平直管13，用螺钉6固定弹簧座7，再依次装上弹簧8、动环弹簧座5、O型密封圈4、动环3、静环2、O型密封圈1；动环弹簧座5与直管13是过渡配合，动环3、静环2与水平直管13是间隙配合，O型密封圈用于密封是过盈配合；从而，通过旋转水平直管13带动动环弹簧座5旋转，动环弹簧座5与动环3通过卡槽连接，带动动环3旋转，而静环2静止不动，动环3与静环2形成相对运动，保证旋转过程中的密封，动环的端面与静环的接触端面之间采用常规密封结构加以密封即可。所述的出料管道组件由弯管14、垂直直管15、橡胶密封套16、固定卡17、销18、承料斗19、连接环23、连接环支架24、连接环25、弹簧26、连接环27组成；上连接环25、连接支架24通过焊接的方式固定在承料斗19的对称两侧；下连接环27通过焊接的方式固定在直管15上；承料斗19通过销18、固定卡17与垂直直管15连接，用橡胶密封套16密封，并在橡胶密封套16两头胶封；弯管14与垂直直管15的通过螺纹连接；将平衡弹簧26两头分别固定在承料斗19上的上连接环25与直管15上的下连接环27上。

该装置功能实现的具体原理为：若假设销18的中心为A、连接环23的中心为B、壳体连接环21的中心为C、水平直管13的中心D，则A、B、C、D四点共同构成了平行四边形结构，如图3所示。当AD旋转θ角度时，由于CD保持水平不动，且AB、BC、CD、DA长度均保持不变，根据平行四边形法则，AB与CD始终保持平行，即AB始终保持水平。可见，具体实施时，当垂直直管15转过θ角度时，由于钢丝22长度固定，承料斗19会始终保持水平。当垂直直管15恢复到竖直状态时，由于承料斗19与垂直直管15采用平衡弹簧26连接，承料斗19受到平衡弹簧26拉力作用，也会恢复到水平状态，如图4所示。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术实现。

Claims (8)

1.一种量产化纳米浆料分层分级出料装置，其特征是它包括密封组件、出料管道组件和龙头组件；密封组件安装在纳米浆料容器的壳体（20）中；出料管道组件通过其中的弯管（14）的螺纹结构从壳体（20）的内部安装在密封组件上；龙头组件通过其中的龙头（12）的螺纹结构从壳体（20）的外部安装在密封组件上；在壳体（20）的内壁上固定安装有壳体连接环（21），壳体连接环（21）通过钢丝（22）与连接环（23）连接，连接环（23）安装在连接环支架（24）上，连接环支架（24）安装在出料管道组件中的承料斗（19）上；出料管道组件中的承料斗（19）与垂直直管（15）采用销（18）连接，垂直直管（15）与弯管（14）相连，承料斗（19）上与连接环（23）相对的另一侧安装有上连接环（25），在垂直直管（15）上安装有下连接环（27），上连接环（25）和下连接环（27）之间通过平衡弹簧（26）相连，当龙头组件旋转设定的角度θ，带动密封组件运动，从而带动出料管道组件旋转同样的角度θ，而由于出料管道组件中承料斗（19）与垂直直管（15）采用销（18）连接，且承料斗（19）通过连接环（23）、钢丝（22）和壳体连接环（21）与壳体（20）连接，根据平行四边形法则故可使得承料斗（19）一直处于水平位置，便可提取θ角度对应深度所在层的纳米浆料。

2.根据权利要求1所述的量产化纳米浆料分层分级出料装置，其特征是所述的密封组件主要由静环（2）、静环O型密封圈（1）、动环（3）、动环O型密封圈（4）、动环弹簧座（5）、弹簧座（7）、弹簧（8）和水平直管（13）组成；弹簧座（7）通过螺钉（6）固定在水平直管（13）的一端上，动环弹簧座（5）套装在水平直管（13）的另一端上并与动环（3）卡接，弹簧（8）套装在水平直管（13）上，弹簧（8）的一端位于弹簧座（7）中，另一端与动环弹簧座（5）相连、动环（3）和静环（2）均套装在水平直管（13）上，动环（3）能随水平直管（13）同步转动，动环O型密封圈（4）安装在动环（3）与水平直管（13）之间，静环O型密封圈（1）安装在静环（2）与壳体安装孔之间；动环弹簧座（5）与水平直管（13）是过渡配合，动环（3）、静环（2）与水平直管（13）是间隙配合，动环O型密封圈（4）和静环O型密封圈（1）用于密封是过盈配合；通过旋转水平直管（13）带动动环弹簧座（5）旋转，动环弹簧座（5）与动环（3）通过卡槽连接带动动环（3）旋转，而静环（2）静止不动，动环（3）与静环（2）形成相对运动，保证旋转过程中的密封。

3.根据权利要求1所述的量产化纳米浆料分层分级出料装置，其特征是所述的出料管道组件主要由弯管（14）、垂直直管（15）、橡胶密封套（16）、固定卡（17）、销（18）、承料斗（19）、连接环（23）、连接环支架（24）、上连接环（25）、平衡弹簧（26）和下连接环（27）组成；上连接环（25）、连接支架（24）通过焊接的方式固定在承料斗（19）的对称两侧；下连接环（27）通过焊接的方式固定在垂直直管（15）上；承料斗（19）通过销（18）、固定卡（17）与垂直直管（15）连接，用橡胶密封套（16）密封，并在橡胶密封套（16）两头胶封；弯管（14）的上端与垂直直管（15）连接；平衡弹簧（26）两端分别连接上连接环（25）与下连接环（27）。

4.根据权利要求1所述量产化纳米浆料分层分级出料装置，其特征是所述的龙头组件由水阀（11）和龙头（12）组成。

5.根据权利要求1所述的量产化纳米浆料分层分级出料装置，其特征是所述的旋转角度θ为0~90°。

6.根据权利要求1所述的量产化纳米浆料分层分级出料装置，其特征是所述的壳体连接环（21）和密封组件中水平直管（13）的轴线距离应与出料管道组件中销（18）和连接环（23）的轴线距离相等。

7.根据权利要求1所述的量产化纳米浆料分层分级出料装置，其特征是所述的钢丝（22）长度应与出料管道组件中销（18）和密封组件中水平直管（13）的轴线间距离相等，且与出料管道组件中垂直直管（15）轴线组成的平面应垂直于密封组件中水平直管（13）的轴线。

8.根据权利要求3所述的量产化纳米浆料分层分级出料装置，其特征是所述的橡胶密封套（16）要求具有一定厚度，弹性较大，且不易被损坏。