[發明專利]一種質心可調式平衡頭及安裝有該平衡頭的搖勻裝置

有效

• 申請號: 201410172328.1
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN103920410A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 馮志華;陶慶;顧葉晶;唐銀萍;雷鳴;陶斐;陳亮;劉帥
• 申請（專利權）人: 蘇州大學張家港工業技術研究院
• 主分類號: B01F11/00
• 分類號: B01F11/00;B01F15/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術領域

本發明涉及生物工程醫療機械動態平衡技術研究領域，尤其涉及一種用于培養液搖勻裝置的質心可調式平衡頭，以及安裝有該平衡頭的培養液搖勻裝置。

背景技術

目前使用的搖勻裝置如圖1所示，其主要結構包括機芯搖擺板2′、曲軸4′、配重塊8′、帶輪5′、皮帶7′和電動機6′，曲軸4′設置于機芯搖擺板2′和帶輪5′之間，皮帶7′安裝于帶輪5′，電動機6′驅動帶輪5′，配重塊8′通過螺釘3′安裝于曲軸4′。使用時，將負載燒杯1′放置于機芯搖擺板2′上，通過某種方式將燒杯固定于機芯搖擺板2′，機芯搖擺板2′在曲軸4′的作用下作平動，從而達到搖晃培育負載的作用。

但是，在這種現有的搖勻裝置中，當轉速較高時，配重塊8′無法平衡平動部分產生的慣性力及慣性力偶，慣性力及慣性力偶通過曲軸4′傳遞后作用于底座上，使得整個裝置處于動不平衡狀態，從而引起振動和噪聲。

鑒于現有技術存在的上述問題，目前的搖勻裝置通過限制轉速來降低由動不平衡產生的振動和噪聲，同時也降低了機器性能、工作效率。對于機器高速運轉時產生的振動及噪聲，目前尚無針對性解決方案。

因此，需要設計一種在高速運轉時無振動及噪聲產生的培養液搖勻裝置。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種質心可調式平衡頭及安裝有該平衡頭的搖勻裝置，以實現在高速運轉時無振動及噪聲產生。

為解決上述問題，本發明揭示了一種質心可調式平衡頭，包括底座、曲軸、小軸、圓錐齒輪副、螺桿、配重塊，所述曲軸為中空曲軸，且所述曲軸貫穿設置于所述底座，所述小軸設置于所述曲軸內且所述小軸的兩個自由端伸出于所述曲軸，所述螺桿與所述小軸呈角度設置，所述圓錐齒輪副與所述螺桿、小軸相連接，且所述圓錐齒輪副設置于所述螺桿與所述小軸所形成的夾角，所述螺桿貫穿于所述配重塊，并帶動所述配重塊作直線運動。

優選地，還包括滑塊、滑軌，所述滑塊設置于所述配重塊的底部，所述滑軌設置于所述底座上，所述滑塊可沿著所述滑軌滑動。

優選地，所述圓錐齒輪副包括呈角度設置的第一圓錐齒輪、第二圓錐齒輪，所述角度與所述螺桿、小軸所形成的夾角相同，所述第一圓錐齒輪穿設于所述螺桿的自由端，所述第二圓錐齒輪與所述小軸的上部自由端相連接。

優選地，所述小軸的底部自由端連接有第二組同步帶輪，所述曲軸的底部自由端連接有第一組同步帶輪。

本發明還揭示了一種安裝有上述平衡頭的搖勻裝置，包括底座、設置于所述底座上的搖擺板、搖擺板驅動機構、平衡頭驅動機構，所述平衡頭設置于所述搖擺板與所述底座之間，所述搖擺板驅動機構用于驅動所述搖擺板作平動，所述平衡頭驅動機構用于驅動所述平衡頭以改變所述平衡頭質心位置，并使所述平衡頭質心位置在整機運轉時保持不變。

優選地，所述搖擺板驅動機構包括直流電機、大帶輪、小帶輪，所述大帶輪、小帶輪之間通過皮帶聯動，所述小帶輪與所述直流電機連接，并由所述直流電機驅動作旋轉運動，所述大帶輪與所述搖擺板連接并帶動所述搖擺板作平動。

優選地，所述平衡頭驅動機構包括步進電機、電磁離合器、小軸、空心軸、第一組同步帶輪和第二組同步帶輪，所述電磁離合器用以控制所述小軸與所述空心軸之間的連接與分離，所述小軸穿設于所述空心軸并露出兩個自由端，其中所述小軸的頂部自由端與所述電磁離合器相連接，所述底部自由端與所述第二組同步帶輪相連接，所述空心軸的頂部自由端與所述電磁離合器相連接，所述空心軸的底部自由端與所述第一組同步帶輪相連接，所述步進電機用于驅動所述小軸。

優選地，所述小軸與空心軸之間設置有軸承。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：本發明所揭示的質心可調式平衡頭，通過由曲軸、圓錐齒輪副和螺桿組成的傳動裝置改變配重塊的質心位置，從而改變平衡頭旋轉時產生的慣性力的大小，達到平衡載物部分所產生的慣性力的目的，消除慣性力引起的動不平衡。本發明所揭示的安裝有上述平衡頭的搖勻裝置，可消除搖勻裝置在高速工作時由于慣性力產生的不利影響，降低整個裝置的振動和噪聲，提高了搖勻裝置的工作壽命，并且提高了搖勻裝置的工作轉速和工作效率。

附圖說明

圖1是現有的搖勻裝置的結構示意圖；

圖2是本發明優選實施例中平衡頭的立體結構示意圖；

圖3是本發明優選實施例中平衡頭的剖視圖；

圖4是本發明優選實施例中搖勻裝置主視圖；

圖5是本發明優選實施例中搖勻裝置左視圖；

圖6是本發明優選實施例中搖勻裝置的平衡頭驅動機構的結構示意圖。