CN108798348A - 通风柜操作窗的驱动装置、驱动方法及控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通风柜操作窗的驱动装置、驱动方法及控制装置，所述驱动装置包括：输出轴，套设于通风柜中心轴上，用于带动所述中心轴转动；第一级直齿轮，套设于所述输出轴上，用于带动所述输出轴转动；第二级直齿轮，与所述第一级直齿轮啮合，用于带动所述第一级直齿轮转动；驱动模块，与所述第二级直齿轮配合，用于驱动所述第二级直齿轮转动；固定模块，与所述驱动模块相连，用于将所述驱动模块固定于所述通风柜的顶端。本发明中的驱动装置采用两级直齿轮驱动通风柜上的中心轴，两级直齿轮以后期可改变减速比，适配性好，以达到配合不同通风柜的目的，使得驱动装置适用于市场上大多数的通风柜，适用范围广泛。

Description

通风柜操作窗的驱动装置、驱动方法及控制装置

技术领域

本发明涉及通风柜技术领域，特别是涉及通风柜控制领域，具体为一种通风柜操作窗的驱动装置、驱动方法及控制装置。

背景技术

通风柜作为实验室常用的一种设备，以前大多是人工手动操作，而现在在通风柜上加装自动驱动装置已成为一种趋势，旨在为实验人员提供一个安全的实验环境，现在市场上大多数通风柜的结构如图1所示。通风柜柜体106顶设有风管101，通风柜柜体106顶端设有链轮103和链条102(或同步带和同步带轮)，链条102两端分别连接操作窗107和配重物105，两个链轮103通过中心轴104联动来保证转动同步。在工作时，需要人工驱动操作窗开启或关闭，十分不便，因此，加装自动控制操作窗运动的装置将会极大增加通风柜使用的便利性。

现在市场上的通风柜型号很多，这也就要求驱动装置有更好的适配性，才可以应用在更多的通风柜上。现有通风柜驱动装置的结构示意如图2所示，采用图2的驱动装置会存在以下几个问题：

1)齿轮箱减速比固定，后期修改的成本较高，与通风柜的适配性不好，如图2所示，驱动装置工作原理为锥齿轮202驱动输出轴201，通过离合器204和电机203驱动锥齿轮，以此控制操作窗的上下，但市场上通风柜千差万别，通风柜上的链轮尺寸也不相同，那么为了使操作窗可以以合适的速度上下运行，这就要求驱动装置在配合不同通风柜时，输出不同的扭矩和速度，但是修改锥齿轮减速比较困难，不光要更换锥齿轮对，可能还涉及到齿轮箱尺寸的修改，成本较高

2)锥齿轮加工难度大，成本高，另外为了保持其装配精度，还要提高齿轮箱的加工精度，进一步增加了成本。

因而如何为通风柜提供一种与各种通风柜适配性高，成本低的驱动装置及方式已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种通风柜操作窗的驱动装置、驱动方法及控制装置，用于解决现有技术中通风柜驱动装置适配性低、通用性差的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种通风柜操作窗的驱动装置，与通风柜顶端的中心轴相连，用于驱动所述中心轴转动，所述通风柜操作窗的驱动装置包括：输出轴，套设于通风柜中心轴上，用于带动所述中心轴转动；第一级直齿轮，套设于所述输出轴上，用于带动所述输出轴转动；第二级直齿轮，与所述第一级直齿轮啮合，用于带动所述第一级直齿轮转动；驱动模块，与所述第二级直齿轮配合，用于驱动所述第二级直齿轮转动；固定模块，与所述驱动模块相连，用于将所述驱动模块固定于所述通风柜的顶端。

于本发明的一实施例中，所述驱动模块包括：离合器，与所述第二级直齿轮配合连接，带动所述第二级直齿轮转动；电机，与所述离合器相连，用于驱动所述离合器转动。

于本发明的一实施例中，所述电机为蜗轮蜗杆电机。

于本发明的一实施例中，所述固定模块包括：与所述通风柜的顶端固定的固定底座和一端与所述固定底座相连，另一端与所述驱动模块相连的连接杆。

于本发明的一实施例中，所述连接杆通过第一转轴与所述固定底座相连，通过第二转轴与所述驱动模块相连。

于本发明的一实施例中，所述通风柜操作窗的驱动装置还包括设置于所述第一级直齿轮，第二级直齿轮以及所述离合器外的齿轮箱，所述离合器的外壳通过一限位件与所述齿轮箱固定。

本发明的实施例还提供一种通风柜操作窗的控制装置，包括：操作窗驱动机构，与通风柜操作窗相连驱动所述操作窗开启和关闭；如上所述的通风柜操作窗的驱动装置，与所述操作窗驱动机构相连驱动所述操作窗驱动机构运行。

本发明的实施例还提供一种通风柜操作窗的驱动方法，所述通风柜操作窗的驱动方法包括：通过一第一级直齿轮带动套设于通风柜中心轴上的输出轴转动；通过与所述第一级直齿轮啮合的第二级直齿轮带动所述第一级直齿轮转动；通过一驱动模块驱动所述第二级直齿轮转动；通过一与所述驱动模块相连的固定模块将所述驱动模块固定于所述通风柜的顶端。

于本发明的一实施例中，所述驱动模块包括：离合器和电机；通过所述离合器与所述第二级直齿轮配合连接，带动所述第二级直齿轮转动；通过所述电机与所述离合器相连，用于驱动所述离合器转动。

于本发明的一实施例中，所述电机为蜗轮蜗杆电机。

如上所述，本发明的一种通风柜操作窗的驱动装置、驱动方法及控制装置，具有以下有益技术效果：

1)本发明中的驱动装置采用两级直齿轮驱动通风柜上的中心轴，两级直齿轮以后期可改变减速比，适配性好，只要保证直齿轮对的中心距，就可以只更换直齿轮对来改变减速比，以达到配合不同通风柜的目的，使得驱动装置适用于市场上大多数的通风柜，适用范围广泛。

2)本发明在安装时，只需将驱动模块套在通风柜中心轴上，然后通过连接杆和固定底座固定在通风柜顶上即可，并不需精确的安装位置，安装较方便，且固定底座占用空间也较小。

3)本发明中驱动模块是固定在中心轴和通风柜顶上的，相较于其他驱动方式，连接杆和固定底座施加于通风柜顶的力更小，安装更可靠。

4)本发明使用蜗轮蜗杆电机，本身就具有刹车功能，可应用于操作窗上下过程中的紧急停止。

5)本发明方便设计比较大的直齿轮对减速比，来降低对电机输出扭矩的要求，同时也可以选用更小的离合器，降低了成本。

附图说明

图1显示为现有技术中公开的通风柜的结构示意图。

图2显示为现有技术中公开的通风柜操作窗的一种驱动模块的驱动原理示意图。

图3显示为本发明实施例公开的一种通风柜操作窗的驱动装置的原理结构示意图。

图4显示为本发明实施例公开的一种通风柜操作窗的驱动装置与通风柜的连接配合示意图。

图5显示为本发明实施例公开的一种通风柜操作窗的驱动装置中固定模块的固定连接示意图。

图6显示为本发明实施例公开的一种通风柜操作窗的驱动装置中固定模块的固定连接原理图。

元件标号说明

101 风管

102 链条

103 链轮

104 中心轴

105 配重物

106 通风柜柜体

107 操作窗

201 输出轴

202 锥齿轮

203 电机

204 离合器

300 驱动装置

301 输出轴

302 第一级直齿轮

303 第二级直齿轮

304 离合器

305 蜗轮蜗杆电机

306 齿轮箱

307 限位件

310 固定模块

311 固定底座

312 连接杆

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅附图3至图6。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本实施例提供一种通风柜操作窗的驱动装置、驱动方法及控制装置，用于解决现有技术中通风柜驱动装置适配性低、通用性差的问题。以下将详细说明本实施例中通风柜操作窗的驱动装置、驱动方法及控制装置的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实施例中的通风柜操作窗的驱动装置、驱动方法及控制装置。

如图3所示，本实施例提供一种通风柜操作窗的驱动装置300，与通风柜顶端的中心轴相连，用于驱动所述中心轴转动，具体地，如图3所示，所述通风柜操作窗的驱动装置300包括：输出轴301，第一级直齿轮302，第二级直齿轮303，驱动模块以及固定模块310。

以下对本实施例中的驱动装置300的输出轴301，第一级直齿轮302，第二级直齿轮303，驱动模块以及固定模块310进行详细说明。

如图3所示，于本实施例中，驱动装置300的驱动方式为通过驱动通风柜的中心轴来控制操作窗的运动，不同于其他驱动形式，所述输出轴301为中空，套在通风柜的中心轴上。

于本实施例中，所述输出轴301的直径优选为所述中心轴直径的一倍以上。

具体地，于本实施例中，所述驱动输出轴301通过一连接件与所述中心轴连接，所述连接件一端固定于所述驱动输出轴301上，另一端固定于所述中心轴上。

本实施例中所述驱动输出轴301因为不需要与通风柜的中心轴进行配合，所以不加调整也可适用于市场上大多数的通风柜，适用范围广泛。

其中，所述连接件为但不限于螺丝或螺栓。

于本实施例中，采用两级直齿轮驱动驱动所述输出轴301转动，所述第一级直齿轮302套设于所述输出轴301上，用于带动所述输出轴301转动，所述第二级直齿轮303与所述第一级直齿轮302啮合，用于带动所述第一级直齿轮302转动。直齿轮加工简单，成本低，对装配精度要求也低，同时也降低了对齿轮箱306的要求；两级直齿轮以后期可改变减速比，适配性好，只要保证直齿轮对的中心距，就可以只更换直齿轮对来改变减速比，以达到配合不同通风柜的目的，使得驱动装置300适用于市场上大多数的通风柜，适用范围广泛。

于本实施例中，所述驱动模块与所述第二级直齿轮303配合，用于驱动所述第二级直齿轮303转动；固定模块310，与所述驱动模块相连，用于将所述驱动模块固定于所述通风柜的顶端。

具体地，所述驱动模块包括：离合器304，与所述第二级直齿轮303配合连接，带动所述第二级直齿轮303转动；电机，与所述离合器304相连，用于驱动所述离合器304转动。其中，于本实施例中，所述电机为蜗轮蜗杆电机305，使用本身就具有刹车功能的蜗轮蜗杆电机305，可应用于操作窗上下过程中的紧急停止。

于本实施例中，由于采用两级直齿轮驱动驱动所述输出轴301转动，方便设计比较大的直齿轮对减速比，来降低对蜗轮蜗杆电机305输出扭矩的要求，同时也可以选用更小的离合器304，降低成本。

更进一步地，所述通风柜操作窗的驱动装置300还包括设置于所述第一级直齿轮302，第二级直齿轮303以及所述离合器304外的齿轮箱306，于本实施例中，用封闭的齿轮箱306进行传动，控制精度较高，且不受安装影响。

为防止所述离合器304的外壳跟随所述离合器304的转轴一同转动，所述离合器304的外壳通过一限位件307与所述齿轮箱306固定。其中，所述限位件307包括一连接于所述离合器304的外壳上的连接环以及将所述连接环固定于所述齿轮箱306内壁上的螺钉或螺栓。

如图4所示，于本实施例中，所述固定模块310与所述驱动模块0相连，用于将所述驱动模块固定于所述通风柜的顶端。

具体地，于本实施例中，如图5所示，所述固定模块310包括与所述通风柜的顶端固定的固定底座311和一端与所述固定底座311相连，另一端与所述驱动模块相连的连接杆312。

其中，所述连接杆312通过第一转轴与所述固定底座311相连，通过第二转轴与所述驱动模块相连。

所述固定模块310固定在通风柜的顶端，限制驱动模块随通风柜中心轴做圆周运动，其整体运动形式类似四连杆结构，如图6所示。

本发明的驱动装置300在安装时，只需通过连接杆312和固定底座311固定在通风柜顶上即可，并不需精确的安装位置，安装较方便，且固定底座311占用空间也较小。而且驱动装置300固定在中心轴和通风柜顶上的，相较于其他驱动方式，连接杆312和固定底座311施加于通风柜顶的力更小，安装更可靠。

此外，为了突出本发明的创新部分，本实施例中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的特征引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的结构和功能特征。

本发明还公开了一种通风柜操作窗的控制装置，包括：操作窗驱动机构，与通风柜操作窗相连驱动所述操作窗开启和关闭；如上所述的通风柜操作窗的驱动装置300，与所述操作窗驱动机构相连驱动所述操作窗驱动机构运行。上述已经对通风柜操作窗的驱动装置300进行了详细说明，在此不再赘述风柜操作窗的驱动装置300。其中，所述操作窗驱动机构包括设置于通风柜顶端两侧的如图1中所示的链轮和链条，链条两端分别连接操作窗和配重物，两个链轮通过中心轴联动来保证转动同步。

本发明的实施例还提供一种通风柜操作窗的驱动方法，所述通风柜操作窗的驱动方法包括：

通过一第一级直齿轮302带动套设于通风柜中心轴上的输出轴301转动；

通过与所述第一级直齿轮302啮合的第二级直齿轮303带动所述第一级直齿轮302转动；

通过一驱动模块驱动所述第二级直齿轮303转动；

通过一与所述驱动模块相连的固定模块310将所述驱动模块固定于所述通风柜的顶端。

于本实施例中，所述驱动模块包括：离合器304和电机；通过所述离合器304与所述第二级直齿轮303配合连接，带动所述第二级直齿轮303转动；通过所述电机与所述离合器304相连，用于驱动所述离合器304转动，其中，所述电机为蜗轮蜗杆电机305。由于通风柜操作窗的驱动方法是通过上述通风柜操作窗的驱动装置300进行实现，具有相同的实现原理，相同的部分不再赘述。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

综上所述，本发明中的驱动装置采用两级直齿轮驱动通风柜上的中心轴，两级直齿轮以后期可改变减速比，适配性好，只要保证直齿轮对的中心距，就可以只更换直齿轮对来改变减速比，以达到配合不同通风柜的目的，使得驱动装置适用于市场上大多数的通风柜，适用范围广泛；本发明在安装时，只需将驱动模块套在通风柜中心轴上，然后通过连接杆和固定底座固定在通风柜顶上即可，并不需精确的安装位置，安装较方便，且固定底座占用空间也较小；本发明中驱动模块是固定在中心轴和通风柜顶上的，相较于其他驱动方式，连接杆和固定底座施加于通风柜顶的力更小，安装更可靠；本发明使用蜗轮蜗杆电机，本身就具有刹车功能，可应用于操作窗上下过程中的紧急停止；本发明方便设计比较大的直齿轮对减速比，来降低对电机输出扭矩的要求，同时也可以选用更小的离合器，降低了成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种通风柜操作窗的驱动装置，与通风柜顶端的中心轴相连，用于驱动所述中心轴转动，其特征在于，所述通风柜操作窗的驱动装置包括：

输出轴，套设于通风柜中心轴上，用于带动所述中心轴转动；

第一级直齿轮，套设于所述输出轴上，用于带动所述输出轴转动；

第二级直齿轮，与所述第一级直齿轮啮合，用于带动所述第一级直齿轮转动；

驱动模块，与所述第二级直齿轮配合，用于驱动所述第二级直齿轮转动；

固定模块，与所述驱动模块相连，用于将所述驱动模块固定于所述通风柜的顶端。

2.根据权利要求1所述的通风柜操作窗的驱动装置，其特征在于：所述驱动模块包括：

离合器，与所述第二级直齿轮配合连接，带动所述第二级直齿轮转动；

电机，与所述离合器相连，用于驱动所述离合器转动。

3.根据权利要求2所述的通风柜操作窗的驱动装置，其特征在于：所述电机为蜗轮蜗杆电机。

4.根据权利要求1所述的通风柜操作窗的驱动装置，其特征在于：所述固定模块包括：与所述通风柜的顶端固定的固定底座和一端与所述固定底座相连，另一端与所述驱动模块相连的连接杆。

5.根据权利要求4所述的通风柜操作窗的驱动装置，其特征在于：所述连接杆通过第一转轴与所述固定底座相连，通过第二转轴与所述驱动模块相连。

6.根据权利要求2所述的通风柜操作窗的驱动装置，其特征在于：所述通风柜操作窗的驱动装置还包括设置于所述第一级直齿轮，第二级直齿轮以及所述离合器外的齿轮箱，所述离合器的外壳通过一限位件与所述齿轮箱固定。

7.一种通风柜操作窗的控制装置，其特征在于，包括：

操作窗驱动机构，与通风柜操作窗相连驱动所述操作窗开启和关闭；

如权利要求1至权利要求6任一权利要求所述的通风柜操作窗的驱动装置，与所述操作窗驱动机构相连驱动所述操作窗驱动机构运行。

8.一种通风柜操作窗的驱动方法，其特征在于：所述通风柜操作窗的驱动方法包括：

通过一第一级直齿轮带动套设于通风柜中心轴上的输出轴转动；

通过与所述第一级直齿轮啮合的第二级直齿轮带动所述第一级直齿轮转动；

通过一驱动模块驱动所述第二级直齿轮转动；

通过一与所述驱动模块相连的固定模块将所述驱动模块固定于所述通风柜的顶端。

9.根据权利要求8所述的通风柜操作窗的驱动方法，其特征在于：所述驱动模块包括：离合器和电机；

通过所述离合器与所述第二级直齿轮配合连接，带动所述第二级直齿轮转动；

通过所述电机与所述离合器相连，用于驱动所述离合器转动。

10.根据权利要求8所述的通风柜操作窗的驱动方法，其特征在于：所述电机为蜗轮蜗杆电机。