CN104028150B - 四极子完全动平衡培养液摇匀装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四极子完全动平衡培养液摇匀装置，其包括电机、支架、以及四个彼此对称设置的摇匀单元，电机及四个摇匀单元设置于支架上；任一个摇匀单元包括摇板、底座等；任一摇匀单元中，摇板设置于底座上方，摇板与底座之间传动连接；电机与四个摇匀单元中的一个进行传动连接，定义与电机进行传动连接的摇匀单元为主动摇匀单元；主动摇匀单元与其相邻的两个摇匀单元之间通过齿轮实现传动，位于主动摇匀单元对角方向的摇匀单元，与其相邻的摇匀单元中的任一个通过齿轮的啮合实现传动。本发明的培养液摇匀装置消除了高速工作时由于惯性力和惯性力偶产生的不利影响，降低了工作时的振动和噪声，使装置的稳定性更好，提高了装置的工作效率。

Description

四极子完全动平衡培养液摇匀装置

技术领域

本发明涉及生物工程医疗机械动态平衡技术领域，具体涉及一种结构上完全对称的四极子完全动平衡培养液摇匀装置。

背景技术

如图1所示，其为一种现有的摇匀装置的工作原理示意图。其中，该现有的摇匀装置包括：机芯摇板1、曲轴2、配重块3、带轮4、皮带5和电动机6。带轮4包括小带轮和大带轮，小带轮安装于电动机6的转轴上，大带轮安装于曲轴2上。曲轴2上安装有配重块3，曲轴2的另一端固定于机芯摇板1上。从而，当电动机6工作时，曲轴2相应做旋转运动，并带动与其连接的机芯摇板1作平动。当将烧杯放置于机芯摇板1上时，达到摇匀培养液的目的。

但是，现有的摇匀装置在电动机转速较高时，配重块无法平衡机芯摇板平动时产生的惯性力及惯性力偶。惯性力及力偶通过曲轴、轴承传递后作用于底座上，使得整个机构处于动不平衡状态，产生振动和噪声。

针对上述问题，目前的摇匀装置通过限制转速来降低由动不平衡产生的振动和噪声，但如此，同时也降低机器性能、工作效率。

因此，有必要提供进一步的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种四极子完全动平衡培养液摇匀装置，其能够解决目前摇匀装置在高速运行状态下，容易产生振动、噪音、且运行状态不稳定的问题。

为了实现上述目的，本发明的一种四极子完全动平衡培养液摇匀装置，其包括电机、支架、以及四个彼此对称设置的摇匀单元，所述电机、及四个摇匀单元设置于所述支架上；

所述任一个摇匀单元包括摇板、底座、曲轴、齿轮；

任一摇匀单元中，所述摇板设置于所述底座上方，所述摇板与底座之间通过曲轴传动连接；

所述电机与四个摇匀单元中的一个进行传动连接，定义与所述电机进行传动连接的摇匀单元为主动摇匀单元，所述电机与所述主动摇匀单元的曲轴传动连接，所述与电机传动连接的曲轴上安装有所述齿轮；

所述主动摇匀单元与其相邻的两个摇匀单元之间通过齿轮的啮合实现传动，位于所述主动摇匀单元对角方向的摇匀单元，与其相邻的摇匀单元中的任一个通过齿轮的啮合实现传动。

优选地，所述任一摇匀单元中的曲轴的数量为三个，任一摇匀单元中，所述三个曲轴分布于等边三角形的三个顶点位置。

优选地，所述主动摇匀单元中，两个曲轴上安装有所述齿轮，与所述主动摇匀单元相邻的两个摇匀单元中的齿轮，分别与所述主动摇匀单元中的两个齿轮相啮合，位于所述主动摇匀单元对角方向的摇匀单元中的齿轮，与相邻的两个摇匀单元中的任一个相啮合。

优选地，所述各个相互啮合的齿轮的齿数比相同。

优选地，所述电机与所述主动摇匀单元通过带轮、及传送带进行传动连接。

优选地，所述电机运行时，所述四个摇匀单元中呈对角设置的两摇匀单元的运动方向相反。

优选地，所述支架包括两条平行设置的条形支架，所述条形支架之间设置有若干支撑梁，所述电机、以及四个摇匀单元固定于所述支撑梁上。

基于本发明的技术构思，本发明还提供一种四极子完全动平衡培养液摇匀装置，其包括电机、支架、以及若干个彼此对称设置的摇匀单元，所述电机、及若干个摇匀单元设置于所述支架上；

所述任一个摇匀单元包括摇板、底座、曲轴、齿轮；

任一摇匀单元中，所述摇板设置于所述底座上方，所述摇板与底座之间通过曲轴传动连接；

所述电机与若干个摇匀单元中的一个进行传动连接，定义与所述电机进行传动连接的摇匀单元为主动摇匀单元，所述电机与所述主动摇匀单元的曲轴传动连接，所述与电机传动连接的曲轴上安装有所述齿轮；

其他摇匀单元与所述主动摇匀单元直接通过齿轮啮合传动，或通过至少一个摇匀单元的传递与主动摇匀单元实现传动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的四极子完全动平衡培养液摇匀装置消除了高速工作时由于惯性力和惯性力偶产生的不利影响，降低了工作时的振动和噪声，使装置的稳定性更好，提高了装置的工作转速和工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有摇匀装置的平面示意图；

图2为本发明的四极子完全动平衡培养液摇匀装置的摇匀单元的一具体实施方式的立体示意图；

图3为本发明的四极子完全动平衡培养液摇匀装置的一具体实施方式的主视图；

图4为本发明的四极子完全动平衡培养液摇匀装置的一具体实施方式的俯视图；

图5为本发明的四极子完全动平衡培养液摇匀装置的完全动平衡原理示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图2～4所示，本发明的四极子完全动平衡培养液摇匀装置100包括：电机10、支架20、以及四个彼此对称设置的摇匀单元30。上述电机10、及四个摇匀单元30设置于支架20上。所述任一个摇匀单元30包括摇板31、底座32、曲轴33、齿轮34。上述四个摇匀单元30彼此对称设置是指，不但摇匀单元整体位置彼此对称，且彼此对称的两个摇匀单元中的摇板31、底座32、曲轴33、齿轮34皆呈对称形态分布。

具体地，上述四个彼此对称设置的摇匀单元30按照如下方式设置：定义沿第一方向的第一对称轴，以及垂直于第一对称轴的第二对称轴，两条对称轴具有一交点。上述四个摇匀单元30分别位于两条对称轴划分的四个象限中，且任一条对称轴两侧的两个摇匀单元30彼此对称设置，且四个摇匀单元中呈对角设置的两摇匀单元的相位差为180°。

任一摇匀单元30中，摇板31设置于底座32上方，摇板31与底座32之间通过曲轴33传动连接。即当曲轴33旋转时，摇板31在曲轴33的带动下可作平动。

上述电机10与四个摇匀单元30中的一个进行传动连接，定义与电机10进行传动连接的摇匀单元30为主动摇匀单元，相应地其他三个摇匀单元30为从动摇匀单元，主动摇匀单元通过齿轮之间的啮合实现与从动摇匀单元的传动。具体地，电机10与主动摇匀单元的曲轴传动连接，与电机传动连接的曲轴上安装有齿轮，该齿轮用于与其他摇匀单元中的齿轮形成啮合。详细地，主动摇匀单元与其相邻的两个从动摇匀单元之间通过齿轮的啮合实现传动，位于主动摇匀单元对角方向的摇匀单元，与其相邻的摇匀单元中的任一个通过齿轮的啮合实现传动。同时，为了保证依靠齿轮啮合实现传动的两个摇匀单元件平动速率相同，各个相互啮合的齿轮的齿数比相同。

优选地，电机10与主动摇匀单元通过带轮、及传送带进行传动连接。具体地，带轮分别设置于电机10的转轴上、以及主动摇匀单元的曲轴上，两个带轮上缠绕有传输带。电机10运行时，电机转轴转动，并带动相应的带轮旋转，电机转轴上的带轮依靠摩擦力驱动传输带运行，传输带进一步依靠摩擦力带动曲轴上的带轮旋转，从而实现对曲轴的驱动。

如图5所示，由于各个摇匀单元30之间为彼此完全对称设置，此时，四个摇匀单元中呈对角设置的两摇匀单元的运动方向相反，且相位差为180°。相应地，对角的两个摇匀单元产生的惯性力和惯性力偶相等且方向相反，从而可以相互平衡，如此则实现了本发明的四极子完全动平衡培养液摇匀装置整体上的平衡。即使装置在高速运行状态下，由于装置整体上处于动平衡状态，也具有较高的运行稳定性，且不会产生因稳定性差而带来的振动和噪音。

作为一种实施方式，任一摇匀单元30中的曲轴的数量为三个，任一摇匀单元30中，三个曲轴分布于等边三角形的三个顶点位置。此时，主动摇匀单元中，两个曲轴上安装有相应的齿轮，与主动摇匀单元相邻的两个从动摇匀单元中的齿轮，分别与所述主动摇匀单元中的两个齿轮相啮合。此外，位于主动摇匀单元对角方向的摇匀单元中的齿轮，与相邻的两个摇匀单元中的任一个相啮合。

此外，上述支架20包括两条平行设置的条形支架21，条形支架21之间设置有若干支撑梁22，电机10、以及四个摇匀单元30的底座32固定于支撑梁22上。支撑梁22对电机10、以及四个摇匀单元30形成固定和支撑。

基于上述通过对称设置摇匀单元以消除惯性力的技术构思，本发明还通过如下四极子完全动平衡培养液摇匀装置，该四极子完全动平衡培养液摇匀装置包括电机、支架、以及若干个彼此对称设置的摇匀单元，所述电机、及若干个摇匀单元设置于所述支架上。

所述任一个摇匀单元包括摇板、底座、曲轴、齿轮。

任一摇匀单元中，所述摇板设置于所述底座上方，所述摇板与底座之间通过曲轴传动连接。

所述电机与若干个摇匀单元中的一个进行传动连接，定义与所述电机进行传动连接的摇匀单元为主动摇匀单元，所述电机与所述主动摇匀单元的曲轴传动连接，所述与电机传动连接的曲轴上安装有所述齿轮；

其他摇匀单元与所述主动摇匀单元直接通过齿轮啮合传动，或通过至少一个摇匀单元的传递与主动摇匀单元实现传动。

综上所述，本发明的四极子完全动平衡培养液摇匀装置消除了高速工作时由于惯性力和惯性力偶产生的不利影响，降低了工作时的振动和噪声，使装置的稳定性更好，提高了装置的工作转速和工作效率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种四极子完全动平衡培养液摇匀装置，其特征在于，所述四极子完全动平衡培养液摇匀装置包括电机、支架、以及四个彼此对称设置的摇匀单元，所述电机、及四个摇匀单元设置于所述支架上；

所述任一个摇匀单元包括摇板、底座、曲轴、齿轮；

任一摇匀单元中，所述摇板设置于所述底座上方，所述摇板与底座之间通过曲轴传动连接；

所述电机与四个摇匀单元中的一个进行传动连接，定义与所述电机进行传动连接的摇匀单元为主动摇匀单元，所述电机与所述主动摇匀单元的曲轴传动连接，所述与电机传动连接的曲轴上安装有所述齿轮；

所述主动摇匀单元与其相邻的两个摇匀单元之间通过齿轮的啮合实现传动，位于所述主动摇匀单元对角方向的摇匀单元，与其相邻的摇匀单元中的任一个通过齿轮的啮合实现传动。

2.根据权利要求1所述的四极子完全动平衡培养液摇匀装置，其特征在于，所述任一摇匀单元中的曲轴的数量为三个，任一摇匀单元中，所述三个曲轴分布于等边三角形的三个顶点位置。

3.根据权利要求2所述的四极子完全动平衡培养液摇匀装置，其特征在于，所述主动摇匀单元中，两个曲轴上安装有所述齿轮，与所述主动摇匀单元相邻的两个摇匀单元中的齿轮，分别与所述主动摇匀单元中的两个齿轮相啮合，位于所述主动摇匀单元对角方向的摇匀单元中的齿轮，与相邻的两个摇匀单元中的任一个相啮合。

4.根据权利要求1所述的四极子完全动平衡培养液摇匀装置，其特征在于，所述各个相互啮合的齿轮的齿数比相同。

5.根据权利要求1所述的四极子完全动平衡培养液摇匀装置，其特征在于，所述电机与所述主动摇匀单元通过带轮、及传送带进行传动连接。

6.根据权利要求1所述的四极子完全动平衡培养液摇匀装置，其特征在于，所述电机运行时，所述四个摇匀单元中呈对角设置的两摇匀单元的运动方向相反。

7.根据权利要求1所述的四极子完全动平衡培养液摇匀装置，其特征在于，所述支架包括两条平行设置的条形支架，所述条形支架之间设置有若干支撑梁，所述电机、以及四个摇匀单元固定于所述支撑梁上。

8.一种完全动平衡培养液摇匀装置，其特征在于，所述完全动平衡培养液摇匀装置包括电机、支架、以及若干个彼此对称设置的摇匀单元，所述电机、及若干个摇匀单元设置于所述支架上；

所述任一个摇匀单元包括摇板、底座、曲轴、齿轮；

任一摇匀单元中，所述摇板设置于所述底座上方，所述摇板与底座之间通过曲轴传动连接；

所述电机与若干个摇匀单元中的一个进行传动连接，定义与所述电机进行传动连接的摇匀单元为主动摇匀单元，所述电机与所述主动摇匀单元的曲轴传动连接，所述与电机传动连接的曲轴上安装有所述齿轮；

其他摇匀单元与所述主动摇匀单元直接通过齿轮啮合传动，或通过至少一个摇匀单元的传递与主动摇匀单元实现传动。