CN102618441A - 摆动式液体间歇浸没培养装置 - Google Patents

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许建民
李大为
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Abstract

本发明公开了一种摆动式液体间歇浸没培养装置，包括支架、摆动架、驱动机构和多个容器，摆动架设置在支架的两端的立框之间，其两端中部分别与支架两侧的立框铰接，多个容器成排地放置在摆动架上。驱动机构包括电机-减速机组合、一对传动链轮、传动螺母、传动螺杆和拨动杆，所述拨动杆上端与摆动架一侧中部垂直固定连接，下端与传动螺母径向铰接，传动螺杆与传动螺母衔接，传动螺杆一端端头与上链轮固定连接，减速机输出端与下链轮固定连接，上链轮与下链轮通过传动链衔接。本发明结构简单紧凑，操作便捷，传动件少，制造成本低，可靠性高。摆动架绕其铰接中心倾斜摆动，实现了容器内的培养液倾斜翻动间歇浸没容器内的植物组织。

Description

摆动式液体间歇浸没培养装置
技术领域
 本发明涉及一种植物组织培养装置，特别涉及一种能实现培养容器的偏转摆动，使得培养容器内培养液往复流动间歇浸没培养植物组织的装置，属于生物工程技术领域。
背景技术
植物组织培养又称植物克隆，简称植物组培或组培。由于植物组培具有繁殖数量多且快速、实验条件易控制、可连续生产、生产效率高等优点，已广泛应用在植物的快速无性繁殖、植物脱毒苗的生产、次生代谢物的生产、植物育种及种质资源的保存等方面，从而带动农业、林业、园艺、医药等领域的多个学科的发展，同时与其他技术结合创造了巨大的经济效益和社会效益。
针对植物组织培养的特点，20世纪80年代中期已出现了多种专用于植物组织培养生物反应器，如筏式生物反应器，喷雾式生物反应器等，其中，间歇浸没培养应用最为广泛，包括完全浸没间歇培养和半浸没间歇培养。间歇式浸没系统包括营养液储存系统、营养液驱动系统，营养液储存系统由2个营养蓄水池组成，营养液驱动系统由2个叶轮推动器组成。20世纪80年代末，间歇浸没培养得到进一步发展，形成了半自动培养系统，即蠕动泵驱动间歇半浸没培养系统。间歇浸没培养继续得到发展，出现了由2个容器组成的一套间歇浸没控制系统，该系统下面的是营养液储存容器，上面是培养容器，即气泵驱动的间歇浸没式生物反应器。在此基础上，出现了2个容器分开的半自动化的气体驱动间歇浸没生物反应器，可以大幅减少组培成本，但其结构复杂，制造成本过高，而培养瓶冗余空间过大，降低了空间的利用率，限制了它们的广泛应用。
中国专利文献 CN 201543402公开了一种单侧上下异向摆动生化摇床，该生化摇床包括支架、下摇床、摇架、上摇床和驱动机构。驱动机构的电机带动偏心轮转动，偏心轮通过驱动杆、摇架带动铰接的上摇床和下摇床向相反方向水平摆动。这种结构虽然能实现上、下摇床的水平摆动，但放置在其上的容器内的培养液只能往复水平流动，容器轴向不能倾斜，无法实现间歇浸没养培养容器内的植物组织。此外，现有的生化摇床的单侧上下异向摆动式装置结构庞大、传动件多，制造成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单紧凑、制造成本较低、能实现摆动架的倾斜摆动，从而实现容器轴向倾斜摇动，其内的培养液间歇浸没培养植物组织的装置。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种摆动式液体间歇浸没培养装置，包括支架、摆动架、驱动机构和多个容器，所述支架包括底框、竖立在底框两端的立框，所述摆动架为上下至少二层排列的框架，设置在立框之间，摆动架两端中部分别与支架两侧的立框铰接，多个容器成排地放置在摆动架上；所述驱动机构包括电机-减速机组合、一对传动链轮、传动螺母、传动螺杆和拨动杆，所述拨动杆上端与摆动架一侧中部垂直固定连接，传动螺杆与传动螺母衔接，传动螺母径向与拨动杆下端铰接，传动螺杆两端分别通过螺杆轴承组合支撑在一侧立框下端上，传动螺杆一端端头与上链轮固定连接，电机-减速机组合的减速机输出端与下链轮固定连接，上链轮与下链轮通过传动链衔接。
    本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
前述的摆动式液体间歇浸没培养装置，其中所述每层框架两端的中部分别通过轴承组合与立框横杆铰接。
前述的摆动式液体间歇浸没培养装置，其中多层的框架同一端杆件的连接端头分别通过侧连杆铰接成平行四边形结构。
前述的摆动式液体间歇浸没培养装置，其中所述拨动杆包括固定杆、拨动套，所述固定杆上端与最下层的框架一侧中部垂直固定连接，所述拨动套上端与固定杆下端固定连接，拨动套下端开有通槽。所述传动螺母径向对称两侧分别向外延伸出圆柱，所述圆柱嵌在拨动套下端的通槽中。
本发明结构简单紧凑，操作便捷，传动件少，制造成本低，可靠性高。通过摆动架的倾斜摆动，实现了放置在多层的框架上成排的容器轴向倾斜摇动，容器内的培养液周期性地翻动间歇浸没植物组织，使得植物组培繁殖数量多且快速、且易控制实验条件并可连续高效地进行植物组培的生产。
本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1是本发明的摆架处于水平状态的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1的放大左视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1～图3所示，本发明包括支架1、摆动架2、驱动机构3和多个容器4，本实施例的支架1和摆动架2均采用铝合金型材制成，也可采用型钢制作。支架1包括底框11、竖立在底框11两端的立框12，底框11和立框12分别用数根矩形截面的铝合金型材杆件和连接角件13通过紧固螺钉、方形螺母拼接成矩形框架，铝合金型材杆件外周面均开有允许紧固螺钉穿过的纵向通槽111。本实施例的摆动架2包括上下排列的二层铝合金型材制成的框架21，设置在立框12之间，框架21的层数至少在二层，也可为三层、四层或四层以上。每层框架21两端的中部分别与支撑轴211的一端固定连接，支撑轴211的另一端通过轴承组合22与立框横杆121铰接，多个容器4排成两排放置在每层框架21上。二层的框架21同一端杆件的连接端头分别通过侧连杆23铰接成平行四边形结构，在驱动机构3的驱动下，可实现各层的框架21分别绕各自的轴承组合22中心的同步摆动，使得各层的框架21承载的多个容器4绕各自的轴承组合22中心倾斜摆动，容器4内的培养液周期性地上下翻动间歇浸没植物组织。
驱动机构3包括电机-减速机组合31、一对传动链轮、传动螺母32、传动螺杆33和拨动杆34，所述拨动杆34包括上部的铝合金型材制成的固定杆341、下部的拨动套342，固定杆341上端与最下层的框架21一侧中部垂直固定连接，拨动套342上端套入固定杆341下端，与其通过紧固螺钉固定连接。拨动套342下端开有通槽343。传动螺母32径向对称两侧分别向外延伸出圆柱321，所述圆柱321嵌在拨动套342下端的通槽343中，使得传动螺母32径向与拨动套342下端铰接。传动螺杆33两端分别通过螺杆轴承组合35支撑在一侧立框12下端上。 传动螺杆33一端端头与上链轮36固定连接，电机-减速机组合31固定在安装板38上，安装板38固定在立框12下端上，电机-减速机组合31的减速机输出端与下链轮37固定连接，上链轮36与下链轮37通过传动链39衔接。
本发明工作过程如下：
电机-减速机组合31驱动下链轮37转动，通过传动链39带动上链轮36转动，从而使得与上链轮36固定连接的传动螺杆33转动，嵌在拨动套342下端的通槽343中的传动螺母32向传动螺杆33一端移动，到达极限位置后电机反转，传动螺母32向传动螺杆33另一端移动，推动拨动杆34绕多层框架的下层的框架21的铰接中心倾斜摆动，下层的框架21通过侧连杆23带动平行四边形结构上部的框架21绕其铰接中心倾斜摆动，使放置在多层的框架21上成排的容器4内的培养液周期性地倾斜翻动间歇浸没植物组织。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (5)

1. 一种摆动式液体间歇浸没培养装置，其特征在于：包括支架、摆动架、驱动机构和多个容器，所述支架包括底框、竖立在底框两端的立框，所述摆动架为上下排列至少二层的框架，设置在立框之间，摆动架两端中部分别与支架两侧的立框铰接，多个容器成排地放置在摆动架上；所述驱动机构包括电机-减速机组合、一对传动链轮、传动螺母、传动螺杆和拨动杆，所述拨动杆上端与摆动架一侧中部垂直固定连接，传动螺杆与传动螺母衔接，传动螺母径向与拨动杆下端铰接，传动螺杆两端分别通过螺杆轴承组合支撑在一侧立框下端上，传动螺杆一端端头与上链轮固定连接，电机-减速机组合的减速机输出端与下链轮固定连接，上链轮与下链轮通过传动链衔接。
2.如权利要求1所述的摆动式液体间歇浸没培养装置，其特征在于：所述每层框架两端的中部分别通过轴承组合与立框横杆铰接。
3.如权利要求2所述的摆动式液体间歇浸没培养装置，其特征在于：多层的框架同一端杆件的连接端头分别通过侧连杆铰接成平行四边形结构。
4.如权利要求1所述的摆动式液体间歇浸没培养装置，其特征在于：所述拨动杆包括固定杆、拨动套，所述固定杆上端与最下层的框架一侧中部垂直固定连接，所述拨动套上端与固定杆下端固定连接，拨动套下端开有通槽。
5.如权利要求1或4所述的摆动式液体间歇浸没培养装置，其特征在于：所述传动螺母径向对称两侧分别向外延伸出圆柱，所述圆柱嵌在拨动套下端的通槽中。
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