CN113083475A - 一种破碎离心一体装置 - Google Patents

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刘欣
王利平
张银志
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董喆
金绍明
宁霄
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Abstract

一种破碎离心一体装置，包括粉碎离心仓(3)和机械仓(5)，机械仓(5)内具有粉碎离心电机(8)，离心转子(2)固定在主轴(9)上部，离心转子(2)内放置有离心管(13)，机械仓(5)内还具有升降杆(7)，升降杆(7)的上部伸入粉碎离心仓(3)内，粉碎盘(10)位于粉碎离心仓(3)内且粉碎盘(10)固定在升降杆(7)上端。本发明的一种冷冻粉碎离心一体装置，利用球磨力、剪切力对物料进行破碎；冷冻、破碎和离心三种功能融于一体；物料被装在离心管内，破碎和离心一次操作完成；盛装物料的离心管以与水平面成一定角度进行旋转；离心管端部安装有离心管安装座，试管安装座在导轨的的限制下做沿径向的间断的往复运动。

Description

一种破碎离心一体装置
技术领域
本发明涉及细胞、微生物、临床、生命科学研究所用的粉碎和离心装置，具体涉及一种破碎离心一体装置。
背景技术
目前细胞、微生物、临床、生命科学研究中大量细胞、组织、微生物及生物材料等样品的粉碎和离心装置多为两个独立的设备单元。其中粉碎部分由驱动装置、轴承、导轨、试管、转轴和转盘组成。驱动装置可带动转轴旋转，转盘固联在转轴上，转盘上有均布的垂直孔，试管被放置在垂直孔中，试管可沿垂直孔上下运动，试管里装有破碎的物料，同时放入有一定比例的磨料，导轨固定在机架上，导轨呈圆环状，上曲面按一定规律加工成高度变化的空间曲面，其工作原理为，驱动装置带动转轴旋转，进而带动转盘旋转，放置在转盘孔中的试管在试管下面固定导轨上曲面的约束下，沿转盘作上下运动，在运动过程中，磨料和被破碎的物料相互摩擦和撞击，使物料破碎，最终达到所需的粒度要求。离心部分由驱动装置、轴承、试管、转轴和转盘组成。驱动装置可带动转轴旋转，转盘固联在转轴上，转盘上有均布的通孔，通孔与旋转中心呈一定的夹角，试管被放置在通孔中，试管可沿通孔轴向运动，其工作原理为，驱动装置带动转轴旋转，进而带动转盘旋转。由于试管轴心与旋转中心有一定的夹角，从而产生强大的离心力，在离心力的作用下，悬浮的微小颗粒以一定速度沉降，从而使破碎的溶液得以分离、浓缩和提纯。
发明内容
[技术问题]
现有的冷冻粉碎离心装置操作步骤较多，冷冻单元不唯一，样品的转移会造成提取物料损失；样品处理与富集分离，不便于待提取部位的快速获取；现有独立单元操作，既增加了设备成本，又增加了人工成本。
[技术方案]
本发明的目的是提供一种冷冻粉碎离心一体装置，以实现样品中待提取部位的释放、转移和富集的一体化操作，弥补现有装置的不足。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案具体如下：
一种破碎离心一体装置，包括粉碎离心仓和机械仓，粉碎离心仓位于机械仓上部，机械仓内具有粉碎离心电机，粉碎离心电机的主轴伸入粉碎离心仓内，离心转子固定在主轴上部，离心转子内放置有离心管，机械仓内还具有升降杆，升降杆的上部伸入粉碎离心仓内，粉碎盘位于粉碎离心仓内且粉碎盘固定在升降杆上端，升降杆为升起状态时，粉碎盘与离心管底部触碰，升降杆为降下状态时，粉碎盘与离心管底部脱离。
进一步的，所述粉碎盘中部为小圆盘，圆盘中心部具有通孔，所述主轴从通孔穿过，圆盘周围具有若干辐射状的碰撞杆。
进一步的，所述碰撞杆的横截面上部为弧形。
进一步的，所述粉碎离心仓上端面还具有保护盖，保护盖位于所述离心转子上部，保护盖的外缘固定于所述粉碎离心仓上端面。
进一步的，所述保护盖由透明材质制作而成。
进一步的，所述主轴具有一定倾角，倾角的范围是0°～45°。
进一步的，所述离心转子和粉碎盘均垂直于主轴，所述离心转子和所述粉碎盘平行。
进一步的，还包括冷却装置，冷却装置的制冷部位于粉碎离心仓内。
进一步的，所述冷却装置包括压缩机和冷凝管，压缩机位于机械仓内冷凝管位于粉碎离心仓内。
进一步的，所述冷却装置包括液氮瓶、冷却管、液氮管路和定量阀，液氮瓶位于粉碎离心仓和机械仓的外部，冷却管位于粉碎离心仓内且冷却管环绕在离心转子周围，液氮管路的一端与液氮瓶相连，液氮管路的另一端伸入粉碎离心仓内并与冷却管相连，定量阀位于液氮管路上。
[有益效果]
本发明的一种冷冻粉碎离心一体装置，利用球磨力、剪切力对物料进行破碎；冷冻、破碎和离心三种功能融于一体；物料被装在离心管内，破碎和离心一次操作完成；盛装物料的离心管以与水平面成一定角度进行旋转；离心管端部安装有离心管安装座，试管安装座在导轨的的限制下做沿径向的间断的往复运动。
附图说明
图1是本发明的一种冷冻粉碎离心一体装置的拆解结构示意图；
图2是粉碎盘(左)的结构示意图和粉碎盘上碰撞杆(右)的横截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1和图2所示，一种破碎离心一体装置，包括粉碎离心仓3和机械仓5，粉碎离心仓3位于机械仓5上部，机械仓5内具有粉碎离心电机8，粉碎离心电机8的主轴9伸入粉碎离心仓3内，离心转子2固定在主轴9上部，离心转子2内放置有离心管13，机械仓5内还具有升降杆7，升降杆7的上部伸入粉碎离心仓3内，粉碎盘10位于粉碎离心仓3内且粉碎盘10固定在升降杆7上端，升降杆7为升起状态时，粉碎盘10与离心管13底部触碰，升降杆7为降下状态时，粉碎盘10与离心管13底部脱离。粉碎盘10中部为圆盘，圆盘中心部具有通孔，主轴9从通孔穿过，圆盘周围具有若干辐射状的碰撞杆。碰撞杆的横截面上部为弧形。
粉碎离心仓3上端面还具有保护盖1，保护盖1位于所述离心转子2上部，保护盖1的外缘固定于所述粉碎离心仓3上端面。保护盖1由透明材质制作而成。
主轴9具有一定倾角，倾角的范围是0°～20°。离心转子2和粉碎盘10均垂直于主轴9，所述离心转子2和所述粉碎盘10平行。
冷却装置包括液氮瓶11、冷却管6、液氮管路4和定量阀12，液氮瓶11位于粉碎离心仓3和机械仓5的外部，冷却管6位于粉碎离心仓3内且冷却管6环绕在离心转子2周围，液氮管路4的一端与液氮瓶11相连，液氮管路4的另一端伸入粉碎离心仓3内并与冷却管6相连，定量阀12位于液氮管路4上。
粉碎离心电机8驱动主轴9进行转动，主轴9带动离心转子2进行旋转，离心转子2上按照平行径向或者转盘圆周设置12-24位离心位，离心位可设置倾斜或者垂直，离心位轴向与主轴倾斜不大于20度，离心管13放置在离心位内。粉碎离心仓3与下部机械仓5两轴线固定夹角可设置为0-45度。通过安装在机械仓5中的压缩机提供粉碎离心仓中的冷冻温度，也可通过定量泵或定量阀12向冷却管6泵入液氮进行冷冻设置。
在离心管13中放入预被破碎物料和磨料，还有一定剂量的提取液后，利用升降杆7驱动粉碎盘10接近离心转子2，直至转子中离心管下沿(或者离心管保护座下沿)与粉碎盘10上安装的碰撞杆曲面凸起接触，通过离心转子2的旋转，形成碰撞研磨，实现物料的粉碎和相关待提取物的释放，其后可再次通过控制升降杆7使粉碎盘10远离离心转子2，碰撞杆与离心管13脱离接触，主轴9带动转子旋转，实现离心。
冷冻粉碎离心装置的工作原理为：当需要对物料进行破碎时，由于离心管13与碰撞杆曲面的接触下，形成离心管中物料的相互摩擦，同时其中预先放置的提取液在运动中由于旋转形成剪切力，实现相关物料的粉碎。粉碎好的物料，由于接触的脱离，可以进行高速离心状态，在离心力的作用下，悬浮在提取液中破碎好的微小颗粒以一定速度沉降，从而使破碎的溶液得以分离、浓缩和提纯。
为了防止在轴向往复运动中，试管不发生飞出现象，离心位内的离心管安装座内壁设有弹性橡胶垫，以使离心管保持在安装座中。
本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够做出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种破碎离心一体装置，其特征在于，包括粉碎离心仓(3)和机械仓(5)，粉碎离心仓(3)位于机械仓(5)上部，机械仓(5)内具有粉碎离心电机(8)，粉碎离心电机(8)的主轴(9)伸入粉碎离心仓(3)内，离心转子(2)固定在主轴(9)上部，离心转子(2)内放置有离心管(13)，机械仓(5)内还具有升降杆(7)，升降杆(7)的上部伸入粉碎离心仓(3)内，粉碎盘(10)位于粉碎离心仓(3)内且粉碎盘(10)固定在升降杆(7)上端，升降杆(7)为升起状态时，粉碎盘(10)与离心管(13)底部触碰，升降杆(7)为降下状态时，粉碎盘(10)与离心管(13)底部脱离。
2.根据权利要求1所述的一种破碎离心一体装置，其特征在于，所述粉碎盘(10)中部为圆盘，圆盘中心部具有通孔，所述主轴(9)从通孔穿过，圆盘周围具有若干辐射状的碰撞杆。
3.根据权利要求2所述的一种破碎离心一体装置，其特征在于，所述碰撞杆的横截面上部为弧形。
4.根据权利要求1所述的一种破碎离心一体装置，其特征在于，所述粉碎离心仓(3)上端面还具有保护盖(1)，保护盖(1)位于所述离心转子(2)上部，保护盖(1)的外缘固定于所述粉碎离心仓(3)上端面。
5.根据权利要求1所述的一种破碎离心一体装置，其特征在于，所述保护盖(1)由透明材质制作而成。
6.根据权利要求1所述的一种破碎离心一体装置，其特征在于，所述主轴(9)具有一定倾角，倾角的范围是0°～45°。
7.根据权利要求6所述的一种破碎离心一体装置，其特征在于，所述离心转子(2)和粉碎盘(10)均垂直于主轴(9)，所述离心转子(2)和所述粉碎盘(10)平行。
8.根据权利要求1所述的一种破碎离心一体装置，其特征在于，还包括冷却装置，冷却装置的制冷部位于粉碎离心仓(3)内。
9.根据权利要求8所述的一种破碎离心一体装置，其特征在于，所述冷却装置包括压缩机和冷凝管，压缩机位于机械仓(5)内冷凝管位于粉碎离心仓(3)内。
10.根据权利要求8所述的一种破碎离心一体装置，其特征在于，所述冷却装置包括液氮瓶(11)、冷却管(6)、液氮管路(4)和定量阀(12)，液氮瓶(11)位于粉碎离心仓(3)和机械仓(5)的外部，冷却管(6)位于粉碎离心仓(3)内且冷却管(6)环绕在离心转子(2)周围，液氮管路(4)的一端与液氮瓶(11)相连，液氮管路(4)的另一端伸入粉碎离心仓(3)内并与冷却管(6)相连，定量阀(12)位于液氮管路(4)上。
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