CN113617470B - 一种用于土壤样品制备的行星式球磨机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于土壤样品制备的行星式球磨机，包括行星转盘、多个球磨罐和多个罐托，罐托包括基座、第一支座、第二支座、弹性张紧机构、锁带、锁扣组件和锁紧机构。该用于土壤样品制备的行星式球磨机摒弃了传统设备中使用螺栓压杆机构来将球磨罐固定在罐托内，省去了反复旋紧或旋松螺栓的操作流程，对球磨罐的固定方式更加便捷，在提高对球磨罐拆装速度的前提下，也保证了球磨罐得到有效固定，从而提高了土壤样品制备中研磨工序的工作效率以及安全性。

Description

一种用于土壤样品制备的行星式球磨机

技术领域

本发明涉及土壤样品制备设备技术领域，具体涉及一种用于土壤样品制备的行星式球磨机。

背景技术

环境化学是运用化学的理论和方法，研究大气、水、土壤环境中潜在有害有毒化学物质含量的鉴定和测定、污染物存在形态、迁移转化规律、生态效应以及减少或消除其产生的科学，是环境科学中的重要分支学科之一。

在对土壤的测定中，土壤样品的制备是土壤分析工作中最重要、关节的环节。土壤样品的制备流程一般包括：风干、筛选、粗磨、细磨、筛分等工序，其中，为了使土壤样品的土粒均匀，通常会使用行星式球磨机来对土壤样品进行细磨。

行星式球磨机一般是在行星转盘上设计四个可做行星运动的球磨罐，通过设置在球磨罐内的玛瑙球来碾磨放置在球磨罐内的土壤样品，即当行星转盘转动时，球磨罐在绕行星转盘公转的同时又绕自身轴做行式的反向自转运动，罐中玛瑙球和土壤在高速运动中相互碰撞、挤压、摩擦、达到粉碎、研磨与混合匀化样品的目的。

目前，通常采用螺栓和压杆来将球磨罐固定在行星转盘的罐托中，但是，该固定结构操作比较复杂，需要实验人员进行多次拧紧或旋松螺栓的操作，从而达到压杆抵紧或松开球磨罐的目的，这样不仅造成对球磨罐拆装的效率低下，同时，由于每个人使用的力度不同，不能够保证螺栓的拧紧程度，从而存在安全隐患。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于土壤样品制备的行星式球磨机，提高对球磨罐拆装速度，使球磨罐的固定方式更加便捷、高效和安全。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于土壤样品制备的行星式球磨机，包括行星转盘、多个球磨罐和多个罐托，多个所述罐托沿所述行星转盘的轴线呈环形阵列布置，所述球磨罐的数量与所述罐托的数量相匹配，所述球磨罐的罐盖上凹陷有限位凹槽；

所述罐托包括：基座，其设置在所述行星转盘上，所述基座内设置有内腔，所述基座上设置有第一支座和第二支座，所述第一支座和所述第二支座的内侧壁与所述球磨罐的外轮廓相配合，所述第一支座和所述第二支座的高度均低于所述球磨罐的高度；弹性张紧机构，其设置在所述内腔中；锁带，其一端连接在所述内腔的内侧壁上，其自由端绕过所述弹性张紧机构后穿出所述第一支座外，所述锁带与所述限位凹槽的宽度相配合；锁扣组件，其设置在所述锁带的自由端；以及锁紧机构，其设置在所述第二支座上，其用于在所述锁带绕过所述限位凹槽后锁紧所述锁扣组件；

当所述行星转盘转动后，所述弹性张紧机构在离心力的作用下会对所述锁带的自由端施加反向的作用力，以进一步收紧所述锁带。

优选地，所述内腔包括依次连接的第一内侧壁、第二内侧壁、第三内侧壁和第四内侧壁，所述锁带的一端固定在所述第一内侧壁上，所述第一内侧壁上设置有出带孔，所述第二内侧壁和所述第四内侧壁上分别设置有第一滑槽；

所述弹性张紧机构包括：两个第一滑块，分别滑动配合在两个所述第一滑槽内；两个连接件，分别固定在两个所述第一滑块上，两个所述连接件相对布置；活动导辊，其分别与两个所述连接件转动连接，所述锁带绕过所述活动导辊后从所述出带孔穿出；以及两个第一复位弹簧，分别与所述连接件对应设置，所述第一复位弹簧的两端分别连接所述连接件和所述第三内侧壁。

优选地，所述基座的顶面凹陷有容纳槽，所述容纳槽与所述出带孔连通，所述容纳槽内转动设置有固定导辊，所述第一支座上沿竖向贯穿有与所述容纳槽连通的出带通道，从所述出带孔穿出的所述锁带绕过所述固定导辊后通过所述出带通道伸出所述第一支座外。

优选地，所述锁扣组件包括限位板和锁块，所述限位板设置在所述锁带的自由端，并抵紧在所述第一支座的顶部，所述锁块设置在所述限位板背离所述锁带的一侧，所述锁块上设置有两个卡槽；

所述第二支座的顶部向下凹陷形成有锁孔，所述锁孔与所述锁块插接配合，所述锁紧机构用于卡紧或松开两个所述卡槽。

优选地，所述第二支座内设置有两个容纳腔，两个所述容纳腔对称布置在所述锁孔长度方向的两侧，所述容纳腔包括连通的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室设置在所述锁孔和所述第二腔室之间，并与所述锁孔连通；

所述锁紧机构包括驱动组件和两组锁紧单元，所述锁紧单元包括：卡块，其具有弧形面和止退面，所述卡块滑动配合在所述第一腔室内，并伸入所述锁孔内；挡块，其设置在所述第二腔室靠近所述第一腔室的一侧，并与所述卡块连接；滑杆，其设置在所述挡块背离所述卡块的一侧，所述滑杆贯穿出所述第二支座外；以及第二复位弹簧，其穿设在所述滑杆上，所述第二复位弹簧的两端分别连接挡块和所述第二腔室的内侧壁；

所述锁块上设置有两个抵推部，所述抵推部与所述弧形面相配合，所述卡块可卡入所述卡槽内，所述驱动组件用于同步拉动两根所述滑杆做相互远离动作，以使两个所述卡块退回所述第一腔室内。

优选地，所述驱动组件包括：驱动板，其具有两个呈倒八字形的导向孔，所述驱动板沿竖向滑动配合在所述第二支座背离所述球磨罐的一侧；以及两根销柱，分别连接两根所述滑杆，所述销柱的轴线与所述滑杆的轴线在水平面上相互垂直，每根所述销柱穿过对应的一个所述导向孔内。

优选地，所述第二支座背离所述球磨罐的一侧沿竖向设置有两条第二滑槽，所述驱动板上设置有两个第二滑块，两个所述第二滑块分别滑动配合在两条所述第二滑槽内。

优选地，还包括两个定位座，所述定位座的内侧壁内侧壁与所述球磨罐的外轮廓相配合，所述定位座的内侧壁凹陷有定位槽，所述球磨罐的外侧壁上设置有定位凸起，所述定位凸起与所述定位槽相配合。

本发明的有益效果：

本发明公开了一种用于土壤样品制备的行星式球磨机，摒弃了传统设备中使用螺栓压杆机构来将球磨罐固定在罐托内，省去了反复旋紧或旋松螺栓的操作流程，对球磨罐的固定方式更加便捷，在提高对球磨罐拆装速度的前提下，也保证了球磨罐得到有效固定，从而提高了土壤样品制备中研磨工序的工作效率以及安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为安装有罐托和球磨罐的行星转盘的俯视示意图；

图2为罐托和球磨罐的结构示意图；

图3为图2状态下的剖面示意图；

图4为基座的横向剖面示意图；

图5为罐托的结构示意图；

图6为锁块被卡块锁紧的示意图；

图7为罐托的左视示意图。

附图标记：

10-行星转盘；

20-球磨罐，21-限位凹槽，22-定位凸起；

30-基座，31-内腔，311-第一内侧壁，312-第二内侧壁，313-第三内侧壁，314-第四内侧壁，32-出带孔，33-第一滑槽，34-容纳槽，35-固定导辊；

40-第一支座，41-出带通道；

50-第二支座，51-锁孔，52-第一腔室，53-第二腔室，54-第二滑槽；

60-弹性张紧机构，61-第一滑块，62-连接件，63-活动导辊，64-第一复位弹簧；

70-锁带；

80-锁扣组件，81-限位板，82-锁块，821-卡槽，822-抵推部；

90-锁紧机构，91-锁紧单元，911-卡块，9111-弧形面，9112-止退面，912-挡块，913-滑杆，914-第二复位弹簧，92-驱动组件，921-驱动板，9211-导向孔，922-销柱；

100-定位座，101-定位槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-7所示，在本发明的一实施例中，提供一种用于土壤样品制备的行星式球磨机，包括箱体(未示出)、行星转盘10、四个球磨罐20和四个罐托，行星转盘10转动设置在箱体内，行星转盘10的结构为现有技术，在此不再赘述。多个罐托沿行星转盘10的轴线呈环形阵列布置，球磨罐20的数量与罐托的数量相匹配，球磨罐20的罐盖上凹陷有限位凹槽21。

罐托包括基座30、第一支座40、第二支座50、弹性张紧机构60、锁带70、锁扣组件80和锁紧机构90。基座30固定在行星转盘10上，基座30内设置有内腔31，基座30上设置有第一支座40和第二支座50，第一支座40和第二支座50的内侧壁与球磨罐20的外轮廓相配合，第一支座40和第二支座50的高度均低于球磨罐20的高度。

弹性张紧机构60设置在内腔31中，锁带70的一端连接在内腔31的内侧壁上，其自由端绕过弹性张紧机构60后穿出第一支座40外，锁带70与限位凹槽21的宽度相配合。锁扣组件80设置在锁带70的自由端，锁紧机构90设置在第二支座50上，锁紧机构90用于在锁带70绕过球磨罐20顶部的限位凹槽21后锁紧锁扣组件80。

当行星转盘10转动后，弹性张紧机构60在离心力的作用下会对锁带70的自由端施加反向的作用力，以进一步收紧锁带70。

本实施例中的行星式球磨机，通过将球磨罐20限制在第一支座40和第二支座50之间，避免了球磨罐20沿基座30的顶面发生位移。并且，通过拉动锁扣组件80使锁带70绕过球磨罐20顶部的限位凹槽21，并使用锁紧机构90将锁扣组件80锁紧，在拉动锁带70的过程中，锁带70会使弹性张紧机构60发生一定的形变。当行星转盘10转动后，罐托整体不仅会绕行星转盘10的轴线公转，同时，自身也会发生自转，因此，在离心力的作用下，弹性张紧机构60会对锁带70的自由端施加反向的作用力，从而进一步收紧锁带70，使其牢固地压紧在球磨罐20上，这样，避免了球磨罐20发生竖向的抖动。

该用于土壤样品制备的行星式球磨机摒弃了传统设备中使用螺栓压杆机构来将球磨罐20固定在罐托内，省去了反复旋紧或旋松螺栓的操作流程，对球磨罐20的固定方式更加便捷，在提高对球磨罐20拆装速度的前提下，也保证了球磨罐20得到有效固定，从而提高了土壤样品制备中研磨工序的工作效率以及安全性。

在一个实施例中，内腔31包括依次连接的第一内侧壁311、第二内侧壁312、第三内侧壁313和第四内侧壁314，锁带70的一端固定在第一内侧壁311上，第一内侧壁311上设置有出带孔32，第二内侧壁312和第四内侧壁314上分别设置有第一滑槽33。

弹性张紧机构60包括活动导辊63、两个第一滑块61、两个连接件62和两个第一复位弹簧64。两个第一滑块61分别滑动配合在两个第一滑槽33内，两个连接件62分别固定在两个第一滑块61相对的侧壁上，两个连接件62相对布置。活动导辊63分别与两个连接件62转动连接，锁带70绕过活动导辊63后从出带孔32穿出。两个第一复位弹簧64分别与连接件62对应设置，第一复位弹簧64的两端分别连接连接件62和第三内侧壁313。

由于锁带70的一端固定在第一内侧壁311上，因此，在拉动锁带70的过程中，锁带70也会拉动活动导辊63从而使两个第一滑块61沿着第一滑槽33滑动，在此过程中，连接件62会拉动第一复位弹簧64发生形变，从而收紧锁带70。启动行星式球磨机后，在离心力的作用下，活动导辊63会对锁带70的自由端施加反向的作用力，从而进一步收紧锁带70，使其牢固地压紧在球磨罐20上。当然，活动导辊63的滑移位置始终保持在球磨罐20的轴线的一侧，这样才能使活动导轨在离心力的作用下收紧锁带70。

在一个实施例中，基座30的顶面凹陷有容纳槽34，容纳槽34与出带孔32连通，容纳槽34内转动设置有固定导辊35，第一支座40上沿竖向贯穿有与容纳槽34连通的出带通道41，从出带孔32穿出的锁带70绕过固定导辊35后通过出带通道41伸出第一支座40外。

在一个实施例中，锁扣组件80包括限位板81和锁块82，限位板81设置在锁带70的自由端，并抵紧在第一支座40的顶部，锁块82设置在限位板81背离锁带70的一侧，锁块82上设置有两个卡槽821。第二支座50的顶部向下凹陷形成有锁孔51，锁孔51与锁块82插接配合，锁紧机构90用于卡紧或松开两个卡槽821。当球磨结束后，操作锁紧机构90松开锁块82，锁带70和锁块82在第一复位弹簧64的弹力作用下快速地被拉走，直到限位板81抵紧在第一支座40的底部，这样，就保证了锁块82也处于竖直状态，从而使其不会干涉下次球磨罐20的安装。

在一个实施例中，第二支座50内设置有两个容纳腔，两个容纳腔对称布置在锁孔51长度方向的两侧，容纳腔包括连通的第一腔室52和第二腔室53，第一腔室52设置在锁孔51和第二腔室53之间，并与锁孔51连通。

锁紧机构90包括两组锁紧单元91和驱动组件92，锁紧单元91包括卡块911、挡块912、滑杆913和第二复位弹簧914。卡块911其具有弧形面9111和止退面9112，卡块911滑动配合在第一腔室52内，并伸入锁孔51内。挡块912设置在第二腔室53靠近第一腔室52的一侧，并与卡块911连接。滑杆913设置在挡块912背离卡块911的一侧，滑杆913贯穿出第二支座50外。第二复位弹簧914穿设在滑杆913上，第二复位弹簧914的两端分别连接挡块912和第二腔室53的内侧壁。锁块82上设置有两个抵推部，抵推部与弧形面9111相配合，驱动组件92用于同步拉动两根滑杆913做相互远离动作，以使两个卡块911退回第一腔室52内。

在拉动锁块82使锁带70绕过球磨罐20顶部的限位凹槽21，并使锁块82拆入锁孔51中后，锁块82上的抵推部会抵推卡块911的弧形面9111，从而将两个卡块911同步推入对应的第一腔室52内，卡块911则抵紧在锁块82的侧壁上，在此过程中，挡块912会压缩第二复位弹簧914。当锁块82上的卡槽821与卡块911对齐后，第二复位弹簧914会快速地推动卡块911卡入卡槽821中，而卡块911上的止退面9112则保证了卡槽821不会脱离卡块911的限制，这样一来，就能够将锁块82牢固地锁紧在第二支座50上。

在一个实施例中，驱动组件92包括驱动板921和两根销柱922。驱动板921具有两个呈倒八字形的导向孔9211，驱动板921沿竖向滑动配合在第二支座50背离球磨罐20的一侧。两根销柱922分别连接两根滑杆913，销柱922的轴线与滑杆913的轴线在水平面上相互垂直，每根销柱922穿过对应的一个导向孔9211内。第二支座50背离球磨罐20的一侧沿竖向设置有两条第二滑槽54，驱动板921上设置有两个第二滑块，两个第二滑块分别滑动配合在两条第二滑槽54内。

在完成球磨工序后，操作人员在向下按压驱动板921时，倾斜的导向孔9211的内侧壁会抵推销柱922，从而使销柱922带动滑杆913朝远离第二支座50的一方移动，这样，就会带动卡块911退回第一腔室52内，而锁带70和锁块82则在第一复位弹簧64的弹力作用下快速地被拉走，如此，就实现了对锁块82的解锁操作。

在一个实施例中，为了进一步提高对球磨罐20的定位和固定效果，罐托还包括两个定位座100，定位座100的内侧壁内侧壁与球磨罐20的外轮廓相配合，定位座100的内侧壁凹陷有定位槽101，球磨罐20的外侧壁上设置有定位凸起22，定位凸起22与定位槽101相配合。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种用于土壤样品制备的行星式球磨机，其特征在于：包括行星转盘、多个球磨罐和多个罐托，多个所述罐托沿所述行星转盘的轴线呈环形阵列布置，所述球磨罐的数量与所述罐托的数量相匹配，所述球磨罐的罐盖上凹陷有限位凹槽；

所述罐托包括：

基座，其设置在所述行星转盘上，所述基座内设置有内腔，所述基座上设置有第一支座和第二支座，所述第一支座和所述第二支座的内侧壁与所述球磨罐的外轮廓相配合，所述第一支座和所述第二支座的高度均低于所述球磨罐的高度；

弹性张紧机构，其设置在所述内腔中；

锁带，其一端连接在所述内腔的内侧壁上，其自由端绕过所述弹性张紧机构后穿出所述第一支座外，所述锁带与所述限位凹槽的宽度相配合；

锁扣组件，其设置在所述锁带的自由端；以及

锁紧机构，其设置在所述第二支座上，其用于在所述锁带绕过所述限位凹槽后锁紧所述锁扣组件；

当所述行星转盘转动后，所述弹性张紧机构在离心力的作用下会对所述锁带的自由端施加反向的作用力，以进一步收紧所述锁带。

2.根据权利要求1所述的行星式球磨机，其特征在于：所述内腔包括依次连接的第一内侧壁、第二内侧壁、第三内侧壁和第四内侧壁，所述锁带的一端固定在所述第一内侧壁上，所述第一内侧壁上设置有出带孔，所述第二内侧壁和所述第四内侧壁上分别设置有第一滑槽；

所述弹性张紧机构包括：

两个第一滑块，分别滑动配合在两个所述第一滑槽内；

两个连接件，分别固定在两个所述第一滑块上，两个所述连接件相对布置；

活动导辊，其分别与两个所述连接件转动连接，所述锁带绕过所述活动导辊后从所述出带孔穿出；以及

两个第一复位弹簧，分别与所述连接件对应设置，所述第一复位弹簧的两端分别连接所述连接件和所述第三内侧壁。

3.根据权利要求2所述的行星式球磨机，其特征在于：所述基座的顶面凹陷有容纳槽，所述容纳槽与所述出带孔连通，所述容纳槽内转动设置有固定导辊，所述第一支座上沿竖向贯穿有与所述容纳槽连通的出带通道，从所述出带孔穿出的所述锁带绕过所述固定导辊后通过所述出带通道伸出所述第一支座外。

4.根据权利要求1-3任一项所述的行星式球磨机，其特征在于：所述锁扣组件包括限位板和锁块，所述限位板设置在所述锁带的自由端，并抵紧在所述第一支座的顶部，所述锁块设置在所述限位板背离所述锁带的一侧，所述锁块上设置有两个卡槽；

所述第二支座的顶部向下凹陷形成有锁孔，所述锁孔与所述锁块插接配合，所述锁紧机构用于卡紧或松开两个所述卡槽。

5.根据权利要求4所述的行星式球磨机，其特征在于：所述第二支座内设置有两个容纳腔，两个所述容纳腔对称布置在所述锁孔长度方向的两侧，所述容纳腔包括连通的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室设置在所述锁孔和所述第二腔室之间，并与所述锁孔连通；

所述锁紧机构包括驱动组件和两组锁紧单元，所述锁紧单元包括：

卡块，其具有弧形面和止退面，所述卡块滑动配合在所述第一腔室内，并伸入所述锁孔内；

挡块，其设置在所述第二腔室靠近所述第一腔室的一侧，并与所述卡块连接；

滑杆，其设置在所述挡块背离所述卡块的一侧，所述滑杆贯穿出所述第二支座外；以及

第二复位弹簧，其穿设在所述滑杆上，所述第二复位弹簧的两端分别连接挡块和所述第二腔室的内侧壁；

所述锁块上设置有两个抵推部，所述抵推部与所述弧形面相配合，所述卡块可卡入所述卡槽内，所述驱动组件用于同步拉动两根所述滑杆做相互远离动作，以使两个所述卡块退回所述第一腔室内。

6.根据权利要求5所述的行星式球磨机，其特征在于：所述驱动组件包括：

驱动板，其具有两个呈倒八字形的导向孔，所述驱动板沿竖向滑动配合在所述第二支座背离所述球磨罐的一侧；以及

两根销柱，分别连接两根所述滑杆，所述销柱的轴线与所述滑杆的轴线在水平面上相互垂直，每根所述销柱穿过对应的一个所述导向孔内。

7.根据权利要求6所述的行星式球磨机，其特征在于：所述第二支座背离所述球磨罐的一侧沿竖向设置有两条第二滑槽，所述驱动板上设置有两个第二滑块，两个所述第二滑块分别滑动配合在两条所述第二滑槽内。

8.根据权利要求1所述的行星式球磨机，其特征在于：还包括两个定位座，所述定位座的内侧壁与所述球磨罐的外轮廓相配合，所述定位座的内侧壁凹陷有定位槽，所述球磨罐的外侧壁上设置有定位凸起，所述定位凸起与所述定位槽相配合。

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