CN103548711A - 一种机电一体调节旋转试验机 - Google Patents

Abstract

一种机电一体调节旋转试验机，包括动力机构、传动机构、旋转机构、电子控制部分和机架，所述动力机构固定在电机定位板上，传动机构固定在机架上，电子控制部分固定在机架上，旋转机构固定在法兰圆盘面上。本发明能够在一定条件下对试验小鼠、兔子等动物模型进行旋转实验，具有实现不同旋转方向、旋转速度的调节和既可以手动近距离调控又可以远程遥控的优点。

Description

一种机电一体调节旋转试验机

技术领域

本发明涉及医学教学、实验、研究用机械，尤其是一种机电一体调节旋转试验机。

背景技术

在人类疾病史上，高血压是常见的心血管疾病。就我国而言，我国成人患病率为18.8%，全国约有1.6亿高血压患者，而且近年来其发病率和总发病人数呈逐年上升趋势。建立适当的高血压动物模型是开展疾病的发病机制、治疗和预防等研究的重要工具。据相关资料调查显示，小白鼠和兔子的基因和人类极为相似，故医学上一般采用小白鼠和兔子作为高血压动物模型开展与高血压相关的研究。人们一般通过血压测量法，旋转测量法测试高血压动物模型的抗高血压能力以研究发病机制和筛选出有效药物。

但据资料查阅，目前市场上通过旋转测量法测量动物模型抗高血压能力的机器装置简陋，功能单一，工作不平稳，操作复杂，安全性不高，噪音大，不能实现不同转速，不同转向控制和在实验中对实验动物模型的各种状态进行实时跟踪等功能。极大的增加了试验时间、实验难度，且降低了实验安全性，实验准确性，影响了实验的进展，不符合动物实验和研究的需求。对此，人们需要一种结构精巧，功能多样，工作平稳，操作简单安全，能实现不同转速，转向的测量高血压动物模型的机器。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种机电一体调节旋转试验机，它能够调节不同转速、转向。

为解决上述技术问题采用如下技术方案：一种机电一体调节旋转试验机，包括动力机构、传动机构、旋转机构、电子控制部分和机架，所述动力机构固定在电机定位板上，传动机构固定在机架上，电子控制部分固定在机架上，旋转机构固定在法兰圆盘面上，

所述动力机构为无级调速电动机，无级调速电动机通过电机定位螺母定位在机架的电机定位板上。

所述传动机构由电机传动轴、电机传动锥齿轮、下部定位轴承座及定位轴承、传动轴、传动锥齿轮、上部定位轴承座及定位轴承以及定位法兰组成，电机传动轴与电机传动锥齿轮一体连接，下部定位轴承座及定位轴承通过定位螺母连接定位在机架上，传动锥齿轮通过圆头键连接在传动轴的下部，上部定位轴承座及定位轴承通过内六角螺母连接定位在机架上，定位法兰通过圆管和传动轴上部配合连接并且通过定位法兰定位螺钉锁紧；利用无级调速电动机提供动力后，通过电机传动轴、电机传动锥齿轮、传动锥齿轮带动传动轴转动，从而带动定位法兰转动。

所述旋转机构由旋转锅、实验动物分隔栏以及旋转锅盖组成，所述旋转锅通过旋转锅定位螺钉和旋转锅定位螺钉孔配合定位在传动机构的定位法兰圆盘面上；旋转锅盖外部边缘和旋转锅上部边缘配合；

所述电子控制部分由无极调速开关，正、反转控制开关，中间继电器，电子控制器，电子调速器，高速摄像头以及遥控器组成，无极调速开关，正、反转控制开关定位在机架正面外表上；中间继电器，电子控制器，电子调速器定位在机架内部横梁上；高速摄像头通过高速摄像头定位架和定位螺栓定位在机架上。利用无极调速开关，正、反转控制开关共同作用可实现手动调节无级调速电动机不同转速、转向的调控。利用电子控制器、电子调速器与无线遥控器相连可以远程操控电机转向和转速；利用高速摄像头可以对旋转锅内的实验动物模型的生理状况进行实时跟踪观察。中间继电器可以增加控制电路中的信号数量和信号强度，使转向变换更加灵敏、快捷。

所述实验动物分隔栏中间为管状分隔栏柱，连接管状分隔栏柱的是均匀分布的3片扇形分隔栏叶，分隔栏叶外围形状与旋转锅内壁弯曲形状相似，实验动物分隔栏可自由在旋转锅内放入和取出，分隔栏叶与圆管状通过焊接相连。

所述电子控制器、电子调速器与遥控器相连，实现遥控控制电机的转向和转速。

所述控制电机转速为10r/min、20r/min、30r/min、50r/min、70r/min、100r/min。

所述定位法兰上部为圆盘状，圆盘状中间部位为一圆管，圆盘中间开有四个旋转锅定位螺钉孔，其中一个螺钉孔在圆盘中心，另外三个螺钉孔在离圆盘中心一定半径的圆上均匀分布，圆管与传动轴上部间隙配合，圆管中部一侧面打一定位法兰定位螺钉孔。

所述旋转锅盖与旋转锅配合，旋转锅盖透明且开有旋转锅盖通气孔，实验时直接盖上旋转锅盖即可。

所述定位法兰盘面上打有旋转锅定位螺钉孔；

所述传动锥齿轮与传动轴过盈配合，传动锥齿轮是传动比为1：1的45度斜锥齿轮且与电机传动锥齿轮啮合。

所述机架包括机架底部定位支撑、整体机架、电机定位板、高速摄像头定位架；机架底部有五个定位支撑圆台，支撑着整体机架；电机定位板通过电机定位螺母定位着无级调速电动机；高速摄像头定位架定位高速摄像头，高速摄像头定位架底部通过高速摄像头定位螺栓与整体机架连接；机架通过机架底部定位支撑、整体机架、电机定位板、高速摄像头定位架定位动力机构、传动机构和电子控制部分。

本发明的突出优点在于：

可调节不同转速、转向和在实验过程中对实验动物模型的昏迷和其他一些生理情况进行实时跟踪。结构组成精巧，主要是由机架，无级调速电机，中间继电器，电子控制器，电子调速器，无极调速控制开关，正、反转控制开关，旋转锅，实验动物分隔栏，旋转锅盖等部件组成的精密试验机。

本发明很好地解决了目前市场上通过旋转测量法测量动物模型抗高血压能力的机器装置简陋，功能单一，工作不平稳，操作复杂，安全性不高，噪音大，不能实现不同转速，转向控制，遥控和在实验过程中对动物模型的昏迷和其他生理状况进行实时观察跟踪等缺陷。

本发明可以逐步应用推广到医学实验、教学、研究中的测试高血压动物模型抗高血压能力，生理实验教学，飞行员高G状态模拟实验等。具有很高的使用价值及意义，推广潜力巨大。

附图说明

图1是本发明机电一体调节旋转测试实验机的整机立体图。

图2是本发明机电一体调节旋转测试实验机的整机右视图。

图3是本发明机电一体调节旋转测试实验机的传动机构立体图。

图4是本发明机电一体调节旋转测试实验机的旋转锅立体图。

图中：1.无级调速电动机  2.电机定位板  3.电机定位螺母  4.电机传动轴  5.电机传动锥齿轮  6.下部定位轴承座及定位轴承  7.下部定位轴承座定位螺母  8.传动锥齿轮  9.传动轴  10.上部定位轴承座及定位轴承  11.上部定位轴承座定位内六角螺母  12.定位法兰  13.定位法兰定位螺钉  14.旋转锅15.旋转锅定位螺钉  16.实验动物分隔栏  17.旋转锅盖  18.旋转锅盖通气孔  19.无极调速开关  20.正、反转控制开关  21.中间继电器  22.电子控制器  23.电子调速器  24.高速摄像头  25.高速摄像头定位架  26.高速摄像头定位架定位螺栓  27.机架  28.机架底部定位支撑。

具体实施方式

如图1至图4所示，本发明在旋转测量中所起作用的机电一体调节旋转测试实验机主要由动力机构、传动机构、旋转机构、电子控制部分和机架27组成。机架27定位动力机构、传动机构和电子控制部分；动力机构为无级调速电动机1；传动机构由电机传动轴4、电机传动锥齿轮5、下部定位轴承座及定位轴承6、传动轴9、传动锥齿轮8、上部定位轴承座及定位轴承10、定位法兰12组成。旋转机构由旋转锅14、实验动物分隔栏16、旋转锅盖17组成；旋转锅14通过旋转锅定位螺钉15定位在传动机构的定位法兰12上；电子控制部分由无极调速开关19，正、反转控制开关20，中间继电器21，电子控制器22，电子调速器23，高速摄像头24，遥控器组成；

如图1和图2所示，电子控制部分，由无极调速开关19，正、反转控制开关20，中间继电器21，电子控制器22，电子调速器23，高速摄像头24，遥控器组成；所述无极调速开关19控制电机的转动速度；所述正、反转控制开关20可手动控制电机的转动方向；所述中间继电器21可以增加控制电路中的信号数量和信号强度，使转向变换更加灵敏、快捷。所述电子控制器22、电子调速器23与遥控器相连，实现遥控控制电机的转向和转速。转速控制分为10r/min、20r/min、30r/min、50r/min、70r/min、100r/min；所述高速摄像头24通过高速摄像头定位架25安装在高于旋转锅盖17的部位，可对实验动物模型的状态进行实时跟踪，确定动物模型昏迷或发生其他生理变化的时间。

如图1、图2、图3所示，传动机构，由电机传动轴4、电机传动锥齿轮5、下部定位轴承座及定位轴承6、传动轴9、传动锥齿轮8、上部定位轴承座及定位轴承10、定位法兰12组成；下部定位轴承座及定位轴承6，传动轴9，传动锥齿轮8，上部定位轴承座及定位轴承10，定位法兰12依次连接，由电机传动轴4、电机传动锥齿轮5传递电机动力，由定位法兰12带动整个旋转机构转动；所述锥齿轮为传动比1：1的45度斜锥齿轮。

如图1、图2、图4所示，旋转机构，包括旋转锅14、实验动物分隔栏16、旋转锅盖17；所述旋转锅14通过旋转锅定位螺钉15定位在定位法兰12上；实验动物分隔栏16中间为柱状分隔栏柱，分隔栏柱外面是3片叶状的分隔栏叶；一次可以放入3只小鼠进行试验。旋转锅盖17与旋转锅14配合，旋转锅盖17透明且开有旋转锅盖通气孔18，方便观察试验和保证实验动物模型呼吸。实验动物分隔栏16可根据实验要求变换分隔栏叶叶数。

如图1和图2所示，机架，包括机架底部定位支撑28、整体机架、电机定位板2、高速摄像头定位架25；机架底部有五个定位支撑圆台，支撑着整体机架；电机定位板2通过电机定位螺母3定位无级调速电动机1；高速摄像头定位架25定位着高速摄像头24，高速摄像头定位架25底部通过高速摄像头定位架定位螺栓26与整体机架连接；机架27通过机架底部定位支撑28、整体机架、电机定位板2、高速摄像头定位架25定位着动力机构、传动机构和电子控制部分。

机子的传动过程原理如下：无级调速电动机1通过电机传动轴4连接电机传动锥齿轮5，电机传动锥齿轮5通过传动锥齿轮8带动传动轴9转动，传动轴9转动带动定位法兰12转动，定位法兰12转动带动旋转锅14转动，达到旋转部分旋转并进行实验的目的。

机子的电子控制过程原理如下：当需要调节旋转速度和旋转方向时，无极调速开关19可实现无级调速电动机1的无级调速；正、反转控制开关20可以分别调节无级调速电动机1的顺时针、逆时针转动，从而通过传动机构实现旋转机构的顺时针、逆时针转动；无极调速开关19和正、反转控制开关20共同作用可实现不同转速、转向的调控。同时，中间继电器21可以增加控制电路中的信号数量和信号强度，使转向变换更加灵敏、快捷；电子控制器22可以接收无线遥控器发出的信号，进而控制电子调速器23从而实现转速和转向的远程操控；高速摄像头24可以对旋转锅14内的实验动物模型的昏迷或其他生理状况进行实时跟踪观察。

Claims (8)

1.一种机电一体调节旋转试验机，包括动力机构、传动机构、旋转机构、电子控制部分和机架，其特征在于：所述动力机构固定在电机定位板上，传动机构固定在机架上，电子控制部分固定在机架上，旋转机构固定在法兰圆盘面上， 

所述动力机构为无级调速电动机，无级调速电动机通过电机定位螺母定位在机架的电机定位板上； 

所述传动机构由电机传动轴、电机传动锥齿轮、下部定位轴承座及定位轴承、传动轴、传动锥齿轮、上部定位轴承座及定位轴承以及定位法兰组成，电机传动轴与电机传动锥齿轮一体连接，下部定位轴承座及定位轴承通过定位螺母连接定位在机架上，传动锥齿轮通过圆头键连接在传动轴的下部，上部定位轴承座及定位轴承通过内六角螺母连接定位在机架上，定位法兰通过圆管和传动轴上部配合连接并且通过定位法兰定位螺钉锁紧； 

所述旋转机构由旋转锅、实验动物分隔栏以及旋转锅盖组成，所述旋转锅通过旋转锅定位螺钉和旋转锅定位螺钉孔配合定位在传动机构的定位法兰圆盘面上；旋转锅盖外部边缘和旋转锅上部边缘配合； 

所述电子控制部分由无极调速开关，正、反转控制开关，中间继电器，电子控制器，电子调速器，高速摄像头以及遥控器组成，无极调速开关，正、反转控制开关定位在机架正面外表上；中间继电器，电子控制器，电子调速器定位在机架内部横梁上；高速摄像头通过高速摄像头定位架和定位螺栓定位在机架上。 

2.根据权利要求1所述的机电一体调节旋转试验机，其特征在于：所述实验动物分隔栏中间为管状分隔栏柱，连接管状分隔栏柱的是均匀分布的3片扇形分隔栏叶，分隔栏叶外围形状与旋转锅内壁弯曲形状相似，实验动物分隔栏可自由在旋转锅内放入和取出，分隔栏叶与圆管状通过焊接相连。 

3.根据权利要求1所述的机电一体调节旋转试验机，其特征在于：所述电子控制器、电子调速器与遥控器相连，实现遥控控制电机的转向和转速。 

4.根据权利要求1所述的机电一体调节旋转试验机，其特征在于：所述控制电机转速为10r/min、20r/min、30r/min、50r/min、70r/min、100r/min。 

5.根据权利要求1所述的机电一体调节旋转试验机，其特征在于：所述定位法兰上部为圆盘状，圆盘状中间部位为一圆管，圆盘中间开有四个旋转锅定位螺钉孔，其中一个螺钉孔在圆盘中心，另外三个螺钉孔在离圆盘中心一定半径的圆上均匀分布，圆管与传动轴上部间隙配合，圆管中部一侧面打一定位法兰定位螺钉孔。 

6.根据权利要求1所述的机电一体调节旋转测试机，其特征在于：所述旋转锅盖与旋转锅配合，旋转锅盖透明且开有旋转锅盖通气孔。 

7.根据权利要求1所述的机电一体调节旋转测试机，其特征在于：所述定位法兰盘面上打有旋转锅定位螺钉孔。 

8.根据权利要求1所述的机电一体调节旋转试验机，其特征在于：所述传动锥齿轮与传动轴过盈配合，传动锥齿轮是传动比为1：1的45度斜锥齿轮且与电机传动锥齿轮啮合。 

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