研磨离心一体机.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910395042.2 (22)申请日 2019.05.13 (71)申请人 浙江大学 地址 310013 浙江省杭州市西湖区余杭塘 路866号 (72)发明人 高神骏高其康 (74)专利代理机构 杭州天勤知识产权代理有限 公司 33224 代理人 黄平英 (51)Int.Cl. B02C 19/16(2006.01) B02C 23/08(2006.01) (54)发明名称 一种研磨离心一体机 (57)摘要 本发明公开一种研磨离心一体机， 包括研磨 组件和离心组件； 研磨

2、组件包括： 支撑腔体； 与支 撑腔体可拆卸紧固连接的支撑腔体压盖； 竖向设 置的管状驱动轴， 顶部与支撑腔体的底部中心处 固定连接； 第一电机， 与管状驱动轴连接并驱动 管状驱动轴上下振动； 离心组件包括： 离心转轴， 穿入管状驱动轴并贯穿支撑腔体并可自由转动； 离心适配器， 由承压轴承安装于支撑腔体内， 离 心转轴由该离心适配器中心穿过， 离心适配器在 研磨时能沿离心转轴上下滑动、 离心时随离心转 轴转动； 第二电机， 与离心转轴底部连接驱动离 心转轴转动。 本发明可一步做到将固体样本放于 有液体的载体中最后可获得含有溶于液体的物 质， 大大简化样本处理流程， 节省样本处理时间， 提高了效率

3、。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 110090710 A 2019.08.06 CN 110090710 A 1.一种研磨离心一体机， 包括研磨组件和离心组件； 其特征在于， 所述研磨组件包括： 支撑腔体； 与所述支撑腔体可拆卸紧固连接的支撑腔体压盖； 竖向设置的管状驱动轴， 顶部与所述支撑腔体的底部中心处固定连接； 第一电机， 与所述管状驱动轴连接并驱动所述管状驱动轴上下振动； 所述离心组件包括： 离心转轴， 穿入所述管状驱动轴并贯穿所述支撑腔体并可自由转动； 离心适配器， 由承压轴承安装于所述支撑腔体内， 所述离心转轴由该离心适配器中心 穿过， 离心适配器在研磨时沿离心转轴上

4、下滑动、 离心时随离心转轴转动； 第二电机， 与所述离心转轴底部连接驱动所述离心转轴转动。 2.根据权利要求1所述研磨离心一体机， 其特征在于， 所述离心转轴上带有延伸方向与 离心转轴轴线平行的第一凸凹齿槽， 所述离心适配器的中心孔内壁上带有与所述第一凸凹 齿槽耦合并滑动配合的第二凹凸齿槽。 3.根据权利要求1所述研磨离心一体机， 其特征在于， 所述离心适配器包括： 可转动本体， 所述可转动本体内对称设置样本管容纳腔， 所述离心转轴竖向贯通该可 转动本体中心； 与所述样本管容纳腔匹配的样本管； 以及与所述可转动本体顶部匹配的适配器压盖。 4.根据权利要求3所述研磨离心一体机， 其特征在于， 所

5、述可转动本体内以离心转轴为 对称轴设置两个样本管容纳腔； 样本管容纳腔的底部靠近离心转轴一侧向下倾斜。 5.根据权利要求4所述研磨离心一体机， 其特征在于， 所述样本管为96管样本板； 所述 96管样本板的顶盖与适配器压盖之间设置压块， 所述压块的底面抵接96管样本板的顶盖、 顶面抵接适配器压盖。 6.根据权利要求4所述研磨离心一体机， 其特征在于， 所述96管样本板的顶盖与管口之 间设置密封垫。 7.根据权利要求4所述研磨离心一体机， 其特征在于， 所述承压轴承包括上承压轴承和 下承压轴承， 分别位于离心适配器的上、 下方； 所述上承压支撑分别连接支撑腔体压盖和适 配器压盖； 所述下承压轴承

6、分别连接离心适配器底部和支撑腔体底板。 8.根据权利要求1所述研磨离心一体机， 其特征在于， 所述第一电机与管状轴承之间通 过偏心轮连接。 9.根据权利要求1所述研磨离心一体机， 其特征在于， 所述支撑腔体压盖与支撑腔体之 间通过螺栓和紧固螺母连接。 10.根据权利要求1所述研磨离心一体机， 其特征在于， 还包括包覆所述研磨组件和离 心组件的外箱体。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110090710 A 2 一种研磨离心一体机 技术领域 0001 本发明涉及一种实验室用设备， 具体涉及一种研磨离心一体机。 背景技术 0002 当人们想从固体样本中获得可溶于液体中的物质时， 就要将固体样本尽

7、可能磨碎 样本， 然后在液体中充分均浆再进行离心分离不溶于液体的物质， 将溶于液体中的物质提 取出来， 要完成这些工作， 目前已有的仪器设备中要么只能做到研磨均浆的设备， 要么只能 做到离心的食品设备， 没有一种设备是可以一步做到将固体样本放于有液体的载体中最后 可获得含有溶于液体的物质。 0003 例如， 公告号为CN 208161861U的中国实用新型专利公开了一种离心机， 包括离心 机本体、 设置在离心机本体内的形状为圆柱形且上方开口的滤网， 所述滤网与离心机本体 之间留有空腔， 所述离心机本体位于空腔内的侧壁上沿着滤网的长度方向设置有与滤网的 高度相同的竖管， 所述竖管上设置有若干用于

8、向滤网的外侧壁喷水的高压喷头， 所述离心 机本体位于空腔内的侧壁上设置有用于刷洗滤网的网孔的刷洗机构。 公告号为CN 207534607U的中国实用新型专利公开了一种研磨机， 其技术方案要点是： 包括机架、 放置 槽、 下研磨盘， 放置槽内槽壁上设置有齿圈， 下研磨盘上设置有第一连接柱， 第一连接柱上 设置有太阳齿轮， 下研磨盘上设置有若干与太阳齿轮以及齿圈相啮合的行星齿轮， 行星齿 轮上设置有放置孔， 机架顶面上设置有安装架， 安装架上设置有气缸， 气缸活塞杆端部上设 置有上研磨盘， 在第一连接柱转动过程中， 太阳齿轮随之进行转动， 与此同时， 行星齿轮绕 着自身轴心线进行自动， 且若干行星

9、齿轮绕着第一连接柱的轴心线进行公转。 发明内容 0004 本发明提供一种多样本研磨离心机， 可一步做到将固体样本放于有液体的载体中 最后可获得含有溶于液体的物质， 大大简化样本处理流程， 节省样本处理时间， 提高了效 率。 0005 一种研磨离心一体机， 包括研磨组件和离心组件； 所述研磨组件包括： 0006 支撑腔体； 0007 与所述支撑腔体可拆卸紧固连接的支撑腔体压盖； 0008 竖向设置的管状驱动轴， 顶部与所述支撑腔体的底部中心处固定连接； 0009 第一电机， 与所述管状驱动轴连接并驱动所述管状驱动轴上下振动； 0010 所述离心组件包括： 0011 离心转轴， 穿入所述管状驱动轴

10、并贯穿所述支撑腔体并可自由转动； 0012 离心适配器， 由承压轴承安装于所述支撑腔体内， 所述离心转轴由该离心适配器 中心穿过， 离心适配器在研磨时沿离心转轴上下滑动、 离心时随离心转轴转动； 0013 第二电机， 与所述离心转轴底部连接驱动所述离心转轴转动。 0014 待处理的样本管放入离心适配器中， 首先通过研磨组件由第一电机和偏心轮产生 说明书 1/4 页 3 CN 110090710 A 3 的上下高频振动， 将样本管中的样本研磨均浆， 然后由第二电机通过离心转轴带动离心适 配器高速旋转， 使样本管中的样本因离心产生固液分离， 达到研磨、 均浆、 离心分离一步到 位， 大大提高的效率

11、。 0015 离心适配器在研磨时沿离心转轴上下滑动、 离心时随离心转轴转动， 一种优选的 连接方式， 所述离心转轴上带有延伸方向与离心转轴轴线平行的第一凸凹齿槽， 所述离心 适配器的中心孔内壁上带有与所述第一凸凹齿槽耦合并滑动配合的第二凹凸齿槽。 0016 第一凹凸齿槽和第二凹凸齿槽的耦合方式为： 第一凹凸齿槽和第二凹凸齿槽均包 括间隔分布的凸齿和凹槽； 第一凹凸齿槽的凸齿与第二凹凸齿槽的凹槽匹配且可上下相对 滑动。 0017 研磨时， 第一电机启动， 离心适配器与支撑腔体一起上下高频振动， 离心适配器沿 离心转轴上下滑动， 两凹凸齿槽的配合不影响离心适配器沿离心转轴的上下滑动。 离心时， 第

12、二电机启动， 两凹凸齿槽的配合使离心适配器可随离心转轴转动。 0018 优选地， 所述离心适配器包括： 0019 可转动本体， 所述可转动本体内对称设置样本管容纳腔， 所述离心转轴竖向贯通 该可转动本体中心； 0020 与所述样本管容纳腔匹配的样本管； 0021 以及与所述可转动本体顶部匹配的适配器压盖。 0022 进一步优选地， 所述可转动本体内以离心转轴为对称轴设置两个样本管容纳腔； 样本管容纳腔的底部靠近离心转轴一侧向下倾斜。 0023 样本管放入容纳腔后样本管的顶盖上平面与适配器压盖上平面不平行。 0024 进一步优选地， 所述样本管为96管样本板； 所述96管样本板的顶盖与适配器压盖

13、 之间设置压块， 所述压块的底面抵接96管样本板的顶盖、 顶面抵接适配器压盖。 采用96管样 本板， 进一步解决多样本同时处理的问题。 压块的设置解决样本板在上下高频振动中可能 出现的样本管顶盖打开的问题。 0025 为确保样本管内的物质不因工作时发生泄漏， 进一步提高样本管的密封性， 所述 96管样本板的顶盖与管口之间设置密封垫。 0026 优选地， 所述承压轴承包括上承压轴承和下承压轴承， 分别位于离心适配器的上、 下方； 所述上承压支撑分别连接支撑腔体压盖和适配器压盖； 所述下承压轴承分别连接离 心适配器底部和支撑腔体底板。 0027 上、 下承压轴承采用球平面轴承。 0028 优选地，

14、 所述第一电机与管状驱动轴之间通过偏心轮连接。 带动管状驱动轴带动 支撑腔体和适配器整体上下高频振动。 0029 优选地， 所述支撑腔体压盖与支撑腔体之间通过螺栓和紧固螺母连接， 便于拆装。 0030 优选地， 还包括包覆所述研磨组件和离心组件的外箱体。 0031 与现有技术相比， 本发明具有如下有益效果： 0032 (1)本发明采用管状驱动轴内放置同心的离心转轴， 并在离心转轴与离心适配器 间的接触部位用纵向凸凹齿槽偶合， 确保既能完成研磨组件和离心组件一起整体上下高频 运动， 又能完成离心适配器的水平旋转， 使得上下与水平的二个互为垂直的运动整合成一 体， 达到样本材料地研磨均浆后即可完成

15、固液离心分离。 说明书 2/4 页 4 CN 110090710 A 4 0033 (2)位于离心适配器的上、 下方设置的承压轴承， 分别与支撑腔体压盖和支撑腔体 底板接触， 确保了上下与水平的二个互为垂直运动的平稳一体性。 附图说明 0034 图1是本发明装置的结构示意图。 0035 图中所示标记如下： 0036 1-离心电机 2-偏心轮 3-研磨电机 0037 4-管状驱动轴 5-离心转轴 6-下承压轴承 0038 7-支撑腔体 8-离心适配器 9-适配器压盖 0039 10-支撑腔体压盖 11-上承压轴承 12-螺栓 0040 13-样本管 14-压块 15-紧固螺母 具体实施方式 00

16、41 如图1所示， 一种研磨离心一体机， 包括研磨组件和离心组件。 0042 研磨组件包括研磨电机3、 管状驱动轴4、 支撑腔体7和支撑腔体压盖10。 支撑腔体7 采用立方体中空腔体， 配置压盖， 压盖与腔体之间采用螺栓12和紧固螺母15固定连接， 便于 拆装。 支撑腔体7的底板和支撑腔体压盖10的中心均设置通孔。 管状驱动轴4竖向设置， 顶部 带有对称外翻边， 呈T形管， 管状驱动轴4与支撑腔体底板上的通孔同轴， 通过T形翻边与支 撑腔体底板固定连接。 管状驱动轴由研磨电机3(第一电机)驱动， 研磨电机的输出轴与管状 驱动轴之间通过偏心轮2连接， 第一电机启动， 驱动管状驱动轴带动支撑腔体上

17、下高频振 动， 第一电机由电机座固定安装， 输出轴的轴线与管状驱动轴的轴线相垂直。 0043 离心组件包括离心电机1(第二电机)、 离心转轴4、 离心适配器8、 样本管14和压块 14。 离心适配器包括可转动本体和适配器压盖9， 可转动本体安装于支撑腔体7中， 可转动本 体与适配器压盖之间相适配， 可转动本体底部与支撑腔体底板之间通过下承压轴承6连接， 适配器压盖顶面与支撑腔体压盖底面之间通过上承压轴承11连接， 上承压轴承和下承压轴 承均可采用球平面轴承。 可转动本体的中心设置竖向通孔， 适配器压盖中心也开设通孔， 管 状驱动轴、 支撑腔体底板中心上的通孔、 支撑腔体压盖中心的通孔、 适配器

18、压盖中心的通孔 以及可转动本体的中心通孔位于同一轴线上。 0044 可转动本体内以中心通孔轴对称设置两个样本管容纳腔， 该样本管容纳腔的底板 向内侧倾斜， 即靠近中心通孔一侧向下倾斜， 样本管容纳腔为倾斜腔体。 样本管13采用与容 纳腔匹配的96管样本板， 96管样本板本身带有顶盖， 顶盖与开口之间增设密封垫， 96管样本 板放入容纳腔后， 其顶盖平行于容纳腔底板(与适配器压盖不平行)， 使整个样本板倾斜， 样 本板的顶盖与适配器压盖之间的空腔内设置压块14， 压块14的底面为与样本板顶盖抵接的 倾斜面、 顶面为与适配器压盖底面抵接的水平面。 0045 离心转轴4依次贯通管状驱动轴4、 支撑腔

19、体底板、 适配器的中心通孔、 适配器压盖 和支撑腔体压盖， 顶端延伸至支撑腔体压盖上方、 底端与离心电机的输出轴同轴固定， 离心 电机由电机座固定安装。 第一电机和第二电机均采用常规电机。 0046 离心转轴的外周面上设置纵向延伸的第一凹凸齿槽， 第一凹凸齿槽包括间隔且均 匀分布的凸齿和凹槽， 均与离心转轴的轴线相平行， 可转动本体中心通孔内表面上设置第 说明书 3/4 页 5 CN 110090710 A 5 二凹凸齿槽， 第二凹凸齿槽包括间隔且均匀分布的凸齿和凹槽， 第一凹凸齿槽的凸齿与齿 槽和第二凹凸齿槽的凸齿与齿槽交错， 彼此的凸齿和凹槽相配合， 且可上下相对滑动。 启动 第一电机时，

20、 整个支撑腔体(包括离心适配器)沿离心转轴上下滑动， 启动第二电机时， 离心 适配器随离心转轴转动。 0047 研磨组件和离心组件可封装与外箱体内。 第一电机和第二电机均固定于外箱体对 应位置处。 0048 本发明首先通过研磨组件由电机3和偏心轮产生的上下高频振动， 将96管样本板 中的样本研磨均浆， 然后由电机1通过离心转轴4带动离心适配器高速旋转， 使96管样本板 中的样本因离心产生固液分离， 达到研磨、 均浆、 离心分离一步到位， 大大提高的效率。 0049 以上所述仅为本发明专利的具体实施案例， 但本发明专利的技术特征并不局限于 此， 任何相关领域的技术人员在本发明的领域内， 所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专 利范围之中。 说明书 4/4 页 6 CN 110090710 A 6 图1 说明书附图 1/1 页 7 CN 110090710 A 7