CN107934628A - 滤纸阻滞扭矩保持装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种滤纸阻滞扭矩保持装置，包括基板和设置在基板上的带轮，带轮沿其轴线方向凸出有一转轴，转轴穿过基板伸入到基板的另一侧，转轴沿其轴向开设有连接孔，连接孔内同轴插接有连接件，连接件的一端端部位于连接孔外部且该端部上固设有正多边形轮盘，轮盘和转轴之间设置有扭力弹簧，转轴通过扭力弹簧带动连接件转动，基板相对带轮的另一侧上设置有复位机构，复位机构上设置有滚轮和复位件，滚轮与轮盘相切紧压，转轴带动轮盘转动时，轮盘带动滚轮转动并使滚轮产生径向位移以使轮盘的棱角能够通过轮盘与滚轮之间的切点，轮盘的棱角通过切点后，复位件相适应的推动滚轮径向回位以使滚轮始终与轮盘相切紧压。

Description

滤纸阻滞扭矩保持装置

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种带传动中扭矩保持装置，特别是一种适用于大气颗粒物分析仪的滤纸阻滞扭矩保持装置。

背景技术

大气颗粒物指的是分散在大气中的固态或液态颗粒物状物质的总称，其粒径范围约为0.1-100微米。在现有技术中，空气颗粒物的主要监测方法有：重量法、β射线吸收法、振荡天平法。其中，β射线吸收法的自动化程度较高，可进行连续精确的测量，在污染较重或地理位置重要的地方，可有效地反应出空气中颗粒物浓度的变化情况，为环保部门进行空气质量评估和政府决策提供准确可靠的数据依据。所以，β射线吸收法被广泛运用于颗粒物检测装置中。

现有技术中，采用β射线吸收法的检测仪器，一般通过滤纸带来富集颗粒物。在颗粒物检测过程中，滤纸是一次性消耗品，通常通过带传动来输送滤纸，保证检测仪器可自动连续检测。如专利申请号为2012104833975的专利名称为《颗粒物的富集和检测设备》的专利，该专利即采用带传动来输送滤纸，滤纸通过带传动前进，进行采样时，滤纸停止运动，颗粒物富集在滤纸上。整个检测过程中，需要使滤纸处于平直紧绷状态，便于颗粒物在滤纸上均匀富集，提供质量较高的检测样本。

在滤纸输送过程中，由于颗粒物富集以及检测等步骤，滤纸需要不断的进行前进和停止前进步骤。滤纸前进时，输送滤纸的带轮对应的转动，滤纸停止前进时，输送滤纸的带轮对应的停止转动。检测仪器带动带轮转动的驱动机构通常为电机，带轮由转动到停止过程中，由于其自身的惯性，在电机停止工作后，带轮仍然会转动一定的距离，前进的这段距离会导致滤纸扭曲，松弛，对检测结果产生影响。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种滤纸阻滞扭矩保持装置，该滤纸阻滞扭矩保持装置可以使带轮在惯性作用下转动后回转到原来位置，从而保证检测过程中滤纸一直保持绷直平整状态。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种滤纸阻滞扭矩保持装置，包括基板和设置在基板上用于输送滤纸的带轮，所述带轮沿其轴线方向凸出有一转轴，所述转轴穿过所述基板伸入到基板的另一侧，所述转轴沿其轴向开设有连接孔，所述连接孔内同轴插接有连接件，所述连接件可相对转轴转动，所述连接件的一端端部位于连接孔外部且该端部上固设有正多边形轮盘，所述轮盘和转轴之间设置有扭力弹簧，所述转轴通过扭力弹簧带动连接件转动，所述基板相对带轮的另一侧上设置有复位机构，所述复位机构上设置有滚轮和复位件，所述滚轮与所述轮盘相切紧压，所述转轴带动所述轮盘转动时，所述轮盘带动滚轮转动并使滚轮产生径向位移以使轮盘的棱角能够通过轮盘与滚轮之间的切点，所述轮盘的棱角通过所述切点后，所述复位件相适应的推动滚轮径向回位以使滚轮始终与所述轮盘相切紧压。

作为优选，所述复位机构包括转接在基板上的摆臂，所述滚轮可转动的安装在摆臂上，所述复位件为拉钩弹簧，所述拉钩弹簧的一端作用于摆臂，另一端作用于基板。

作为优选，所述摆臂的转动支点位于摆臂一端端部上，所述拉钩弹簧与摆臂相交于摆臂的另一端端部上，所述滚轮位于拉钩弹簧和转动支点之间，所述轮盘推动摆臂摆动，摆臂拉动拉钩弹簧作拉伸动作。

作为优选，所述摆臂的转动支点位于摆臂中间，所述滚轮位于摆臂的一端端部上，所述拉钩弹簧与摆臂相交于摆臂的另一端端部上，所述轮盘推动摆臂绕转动支点作翘板式动作，摆臂拉动拉钩弹簧作拉伸动作。

作为优选，所述摆臂上设置有卡柱，所述拉钩弹簧挂接在所述卡柱上。

作为优选，所述基板上设置有连接柱，所述连接柱上设置有环形槽，所述拉钩弹簧的连接端挂接在所述环形槽内。

作为优选，所述拉钩弹簧垂直于所述摆臂。

作为优选，所述连接孔贯穿所述带轮，所述连接孔靠近带轮一端的开口处设置有台阶孔，所述连接件的一端伸入到所述台阶孔内形成限位部，所述限位部上设置有卡槽，所述卡槽内设置有卡簧。

作为优选，所述带轮上设置有盖板，所述盖板扣接在所述台阶孔上并封闭所述台阶孔开口。

作为优选，所述转轴上固定套设有套环，所述扭力弹簧套接在所述转轴上并通过套环与转轴连接。

与现有技术相比，本发明具有以下技术优点：

本发明中，带轮在电机等驱动机构停止工作后因自身惯性作用继续转动一小段距离，由于连接件上的正多边形轮盘被摆臂上的滚轮紧压，连接件无法跟随带轮转动，连接件和带轮之间产生相对转动，使得轮盘与转轴之间的扭力弹簧产生形变，扭力弹簧产生的形变能够拉动带轮反向转动，使其回归到预设的停止位，从而保证滤纸处于绷直平整状态。

附图说明

图1是本发明的一实施例结构图。

图2是本发明的另一实施例结构图。

图3是本发明的的剖视结构图。

图4是图1中A部放大图。

图中，10、基板；11、连接柱；12、环形槽；20、带轮；21、盖板；22、转轴；23、台阶孔；24、套环；30、拉钩弹簧；40、轮盘；41、连接件；42、卡簧；43、限位部；50、摆臂；51、转动支点；60、滚轮；70、扭力弹簧。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

β射线吸收法来检测大气中颗粒物成分，其检测仪器的采样部件为滤纸，样气通过滤纸，使待测物颗粒富集在滤纸上，随后对滤纸进行β射线吸收检测来得到检测结果，该种大气颗粒检测仪器，滤纸通过带传动进行输送，滤纸在进行颗粒物富集和β射线吸收检测时，需要将滤纸固定在富集点或者检测点，即在一个连续检测过程中，滤纸通常重复着前进或者停止动作。鉴于该种检测法的自身特性，在连续检测过程中，需要保证滤纸处于绷直平整状态，以便于颗粒物均匀的富集在滤纸上，得到准确的检测结果。利用带传动输送滤纸时，带轮在电机等驱动机构停止工作后，由于自身惯性作用会继续转动一小段距离，带轮上的滤纸则会跟随带轮向前输送，使得滤纸形成波浪状的扭曲，不便于颗粒物均匀富集在滤纸上，引起检测误差。

本发明基于上述问题，提供了一种滤纸阻滞扭矩保持装置。如图1和图3所示，本滤纸阻滞扭矩保持装置包括基板10，基板10固定在检测仪器上，基板10上设置有输送滤纸的带轮20，带轮20沿其轴线方向凸出有一转轴22，转轴22通过轴承转动连接在基板10上，并且转轴22的一端穿过基板10伸入到基板10的另一侧。转轴22内沿其轴向开设有连接孔，连接孔内同轴插接有连接件41，连接件41通过轴承和转轴22转动插接，使连接件41可相对转轴22转动。连接件41的一端端部位于连接孔外部且该端部上固设有正多边形轮盘40，该轮盘40与连接件41同轴，轮盘40和转轴22之间设置有扭力弹簧70，转轴22相对连接件41转动时，扭力弹簧70形变，扭力弹簧70形变产生的扭力可以驱使转轴22或者连接件41转动以使二者回位到平衡位置。

基板10相对带轮20的另一侧上设置有一摆臂50，摆臂50通过一个转动支点51转动连接在基板10上，摆臂50上设置有滚轮60和复位件，滚轮60与轮盘40相切并且紧压轮盘40，复位件保证在摆臂50摆动过程中滚轮60始终紧压轮盘40，使滚轮60对轮盘40的转动形成一定的阻滞作用。

在检测仪器连续检测过程中，滤纸有前进和停止两种工作状态。滤纸前进时，对应的带轮20在电机等驱动机构的带动下转动，以提供滤纸前进的动力；滤纸停止时，对应的电机停止工作，带轮20停止转动。

滤纸前进时，需要保证轮盘40能够跟随带轮20转动。本案中，轮盘40的构造为正多边形，轮盘40要跟随带轮20转动，需要推动摆臂50摆动，以使轮盘40上的棱角能够通过轮盘40和滚轮60之间的切点。轮盘40推动摆臂50摆动的力来源于扭力弹簧70。滤纸处于前进状态时，带轮20在电机等驱动机构的驱动下转动，正多边形轮盘40被滚轮60紧压无法相应地跟随带轮20转动，二者之间的扭力弹簧70就会产生形变，扭力弹簧70形变产生的扭力会推动摆臂50摆动，直至轮盘40的棱角能够通过轮盘40和滚轮60之间的切点。

轮盘40的棱角处为轮盘40与滚轮60之间的切点时，轮盘40与滚轮60之间的圆心距离最大，即摆臂50摆动的距离最大，扭力弹簧70的形变量也最大。轮盘40的棱角过了轮盘40与滚轮60之间的切点后，滚轮60对轮盘40的转动不产生阻力，轮盘40在滚轮60的压力和扭力弹簧70的扭力下快速转动，这个过程中，轮盘40与滚轮60之间的圆心距离由最大到最小。

滤纸停止前进时，电机停止转动，但是带轮20在自身的惯性作用下仍然会转动一小段距离，由于滚轮60对轮盘40的阻滞作用，带轮20相对连接件41转动，带轮20和连接件41之间的扭力弹簧70产生形变。带轮20是惯性作用所作的转动，扭力弹簧70形变产生的弹力不足以推动摆臂50摆动到轮盘40的棱角通过轮盘40与滚轮60的切点处，即轮盘40无法转动。此时，轮盘40处于停止状态，扭力弹簧70形变产生的扭力扭动带轮20回转，使带轮20回位到电机停止时的位置，这样便保证了滤纸在由前进到停止这个过程后，消除了带轮20惯性转动的影响，仍然处于绷直平整状态。

具体地，复位件为拉钩弹簧30，拉钩弹簧30的一端固定在基板10上，另一端固定在摆臂50上，自然状态下，拉钩弹簧30处于小幅度拉伸状态，拉钩弹簧30拉伸产生的弹力驱使摆臂50上的滚轮60对轮盘40形成紧压。

优选的，基板10上设置有连接柱11，连接柱11上设置有环形槽，摆臂50上设置有卡柱，拉钩弹簧30一端挂接在连接柱11的环形槽内，拉钩弹簧30的另一端卡接在卡柱上。这样设置一方面便于拉钩弹簧30的拆装，另一方面，拉钩弹簧30可以绕连接柱11进行转动，自适应跟随摆臂50摆动而转动，以保证拉钩弹簧30的拉伸方向与摆臂50垂直，拉钩弹簧30对摆臂50的拉力方向与摆臂50的运动方向一致，结构稳定性好。

如图2所示，在一些实施例中，摆臂50的转动支点51位于摆臂50中间，滚轮60位于摆臂50的一端端部，拉钩弹簧30与摆臂50相交于摆臂50的另一端端部，形成一个翘板式杠杆机构，拉钩弹簧30对摆臂50的拉力能够保证滚轮60与轮盘40始终相切紧压。

如图4所示，在一些实施例中，摆臂50的转动支点51位于摆臂50的一端端部上，拉钩弹簧30和摆臂50相交于摆臂50的另一端端部上，滚轮60活动的安装在拉钩弹簧30和转动支点51之间，形成一个杠杆机构。例如，轮盘40推动摆臂50顺时针方向摆动，摆臂50摆动使拉钩弹簧30拉伸，拉钩弹簧30拉伸产生弹力拉动摆臂50逆时针方向摆动，其中，滚轮60与摆动支点之间的距离为轮盘40推力的力矩，拉钩弹簧30与摆动支点之间的距离为拉钩弹簧30拉力的力矩。该杠杆机构中，拉钩弹簧30拉力的力矩大于轮盘40对摆臂50推力的力矩，便于拉钩弹簧30对摆臂50施加拉力，使滚轮60紧压轮盘40。

上述实施例中，带轮20在自身惯性下产生转动时，带轮20对于扭力弹簧70施加的力较小，摆臂50受到拉钩弹簧30的拉力则抵消了扭力弹簧70对轮盘40产生的扭力，起到了明显的阻滞作用，扭力弹簧70则会驱动带轮20反向转动，使得带轮20和轮盘40之间保持平衡，继而达到滤纸保持绷直平整状态的目的。

在本申请中，转轴22上的连接孔延伸至带轮20处并贯穿带轮20，便于对插接在连接孔内的连接件41进行轴向限位，防止连接件41轴向移动后，轮盘40与滚轮60窜位，滚轮60无法紧压轮盘40，摆臂50无法对带轮20起到阻滞的作用。

详细而言，连接孔靠近带轮20一端的开口处设置有一个台阶孔23，台阶孔23与连接孔同轴设置，连接件41的一端穿过连接孔伸入到台阶孔23内形成限位部43，限位部43两侧设置有卡槽，卡槽内设置有卡簧42，卡簧42的两端抵靠在台阶孔23的台阶面上，从而对连接件41形成轴向限位。

台阶孔23的内壁上设置有螺纹，带轮20上设置有盖板21，盖板21通过螺纹固定的方式固定在台阶孔23上，对台阶孔23进行封闭，盖板21一方面防止了灰尘等杂质由台阶孔23进入到连接孔内，对转轴22和连接件41的相互转动起到影响，另一方面也便于对连接件41进行组装以及拆除。

本申请中，转轴22与连接件41相互转动后，扭力弹簧70形变产生的扭力大小与摆臂50上滚轮60对于轮盘40的压力之间的相互大小关系，决定整个阻滞扭矩保持装置的工作结果。带轮20由电机带动时，扭力弹簧70形变产生的扭力大于滚轮60对轮盘40的压力，则扭力弹簧70带动轮盘40推开摆臂50转动；带轮20在由动到静止的过程中，因惯性转动时，扭力弹簧70形变产生的扭力小于滚轮60对轮盘40的压力，则轮盘40无法推开摆臂50转动，扭力弹簧70对于带轮20产生反作用力，使带轮20反转。

在一些实施例中，为了保证扭力弹簧70的扭力与转轴22的转动方向一致，在转轴22上固定套设有套环24，扭力弹簧70套接在所述转轴22上并通过套环24与转轴22连接，这样，可以保证扭力弹簧70与转轴22同轴设置，便于计算扭力弹簧70的扭力大小。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种滤纸阻滞扭矩保持装置，包括基板和设置在基板上用于输送滤纸的带轮，其特征在于，所述带轮沿其轴线方向凸出有一转轴，所述转轴穿过所述基板伸入到基板的另一侧，所述转轴沿其轴向开设有连接孔，所述连接孔内同轴插接有连接件，所述连接件可相对转轴转动，所述连接件的一端端部位于连接孔外部且该端部上固设有正多边形轮盘，所述轮盘和转轴之间设置有扭力弹簧，所述转轴通过扭力弹簧带动连接件转动，所述基板相对带轮的另一侧上设置有复位机构，所述复位机构上设置有滚轮和复位件，所述滚轮与所述轮盘相切紧压，所述转轴带动所述轮盘转动时，所述轮盘带动滚轮转动并使滚轮产生径向位移以使轮盘的棱角能够通过轮盘与滚轮之间的切点，所述轮盘的棱角通过所述切点后，所述复位件相适应的推动滚轮径向回位以使滚轮始终与所述轮盘相切紧压。

2.根据权利要求1所述的滤纸阻滞扭矩保持装置，其特征在于，所述复位机构包括转接在基板上的摆臂，所述滚轮可转动的安装在摆臂上，所述复位件为拉钩弹簧，所述拉钩弹簧的一端作用于摆臂，另一端作用于基板。

3.根据权利要求2所述的滤纸阻滞扭矩保持装置，其特征在于，所述摆臂的转动支点位于摆臂一端端部上，所述拉钩弹簧与摆臂相交于摆臂的另一端端部上，所述滚轮位于拉钩弹簧和转动支点之间，所述轮盘推动摆臂摆动，摆臂拉动拉钩弹簧作拉伸动作。

4.根据权利要求2所述的滤纸阻滞扭矩保持装置，其特征在于，所述摆臂的转动支点位于摆臂中间，所述滚轮位于摆臂的一端端部上，所述拉钩弹簧与摆臂相交于摆臂的另一端端部上，所述轮盘推动摆臂绕转动支点作翘板式动作，摆臂拉动拉钩弹簧作拉伸动作。

5.根据权利要求3或4所述的滤纸阻滞扭矩保持装置，其特征在于，所述摆臂上设置有卡柱，所述拉钩弹簧挂接在所述卡柱上。

6.根据权利要求5所述的滤纸阻滞扭矩保持装置，其特征在于，所述基板上设置有连接柱，所述连接柱上设置有环形槽，所述拉钩弹簧的连接端挂接在所述环形槽内。

7.根据权利要求7所述的滤纸阻滞扭矩保持装置，其特征在在于，所述拉钩弹簧垂直于所述摆臂。

8.根据权利要求1所述的滤纸阻滞扭矩保持装置，其特征在于，所述连接孔贯穿所述带轮，所述连接孔靠近带轮一端的开口处设置有台阶孔，所述连接件的一端伸入到所述台阶孔内形成限位部，所述限位部上设置有卡槽，所述卡槽内设置有卡簧。

9.根据权利要求8所述的滤纸阻滞扭矩保持装置，其特征在于，所述带轮上设置有盖板，所述盖板扣接在所述台阶孔上并封闭所述台阶孔开口。

10.根据权利要求1所述的滤纸阻滞扭矩保持装置，其特征在在于，所述转轴上固定套设有套环，所述扭力弹簧套接在所述转轴上并通过套环与转轴连接。