CN114768630B - 具有弹性支撑结构的恒温摇床 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有弹性支撑结构的恒温摇床，包括：底板；摇板，设置在所述底板的正上方；偏心驱动机构，设置在所述底板上，能够驱动所述摇板运动，并且所述偏心驱动机构的偏心轴的输出端通过轴承与所述摇板中心位置的第一轴承座转动连接；围绕所述第一轴承座的周向，在所述底板上设置多个橡胶弹性体，所述橡胶弹性体的顶部与所述摇板连接。本发明通过橡胶弹性体支撑在摇板四角位置，在恒温摇床工作的过程中能够对摇板提供稳定的支撑，并且避免了机械零件带来的噪音，能够实现恒温摇床的静音运行。

Description

具有弹性支撑结构的恒温摇床

技术领域

本发明涉及恒温摇床技术领域，特别是涉及一种具有弹性支撑结构的恒温摇床，能够用于细菌培养、发酵、杂交和生物化学反应及发酵、细胞组织研究等。

背景技术

恒温摇床大多为硬性机芯结构，机芯零件均为金属零件，在机芯高速运行时，金属零件相互摩擦，振动大，并且产生振动噪音；而在恒温摇床工作过程中，由于四角位置缺少垂直方向的支撑，导致整个工作平台受力不均匀。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种具有弹性支撑结构的恒温摇床，通过在四角位置设置橡胶弹性体对摇板进行支撑，使恒温摇床在工作过程中摇板受力均匀并且不会产生振动噪音。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种具有弹性支撑结构的恒温摇床，包括：

底板；

摇板，设置在所述底板的正上方；

偏心驱动机构，设置在所述底板上，能够驱动所述摇板运动，并且所述偏心驱动机构的偏心轴的输出端通过轴承与所述摇板中心位置的第一轴承座转动连接；

围绕所述第一轴承座的周向，在所述底板上设置多个橡胶弹性体，所述橡胶弹性体的顶部与所述摇板连接。

可选择地，所述橡胶弹性体围绕所述第一轴承座的周向均匀分布，所述橡胶弹性体为圆台形状，圆台的底部通过螺钉固定连接在所述底板上。

可选择地，所述圆台的顶部中心设有凹孔，在凹孔中安装带内螺纹的嵌入件，摇板上设置螺钉与凹孔中的嵌入件连接。

可选择地，所述圆台的顶部中心设有凹孔，所述摇板上设有柱销插入所述凹孔中。

可选择地，所述第一轴承座与只能平移不能转动的随动机构连接。

可选择地，所述随动机构，包括：

平移部件，位于所述底板和所述摇板之间，并能够在二者之间做横向和/或纵向移动；

侧摆杆，具有两个，采用平行的方式布置，所述侧摆杆的一端铰接在所述平移部件的第一侧边；

连接杆，与两个所述侧摆杆的另一端铰接，形成平行四边形，所述连接杆与所述第一轴承座固定连接；

前摆杆，具有两个，采用平行的方式布置，所述前摆杆的一端铰接在所述平移部件的第二侧边，另一端铰接在所述底板上，形成平行四边形，其中所述第二侧边与所述第一侧边相邻。

可选择地，在各铰接轴的位置安装有转动轴承。

可选择地，所述平移部件具有中空结构，并且所述第一轴承座、所述连接杆位于所述平移部件的中空结构内。

可选择地，在所述底板上设置固定座，相应地，所述前摆杆的另一端铰接在所述固定座上。

可选择地，所述第一轴承座通过转接板与所述摇板连接。

可选择地，所述偏心驱动机构包括：

驱动轮，安装在所述底板上；

从动轮，安装在所述底板上，通过皮带与所述驱动轮连接；

偏心轴，上端与所述摇板上的第一轴承座连接，下端穿过所述底板上的第二轴承座，与所述从动轮连接。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明通过橡胶弹性体支撑在摇板四角位置，在恒温摇床工作的过程中能够对摇板提供稳定的支撑，并且避免了机械零件带来的噪音，能够实现恒温摇床的静音运行。

附图说明

图1是本发明提供的恒温摇床机芯组件的整体结构示意图；

图2是本发明提供的恒温摇床机芯组件的爆炸结构示意图；

图3是本发明提供的恒温摇床机芯组件的剖视结构示意图；

图4是本发明提供的随动机构的结构示意图；

图5是本发明提供的随动机构的爆炸示意图。

图中的附图标记：

1-底板；2-摇板；3-橡胶弹性体；4-固定座；5-随动机构；6-驱动轮；7-皮带；8-从动轮；9-第二轴承座；10-偏心轴；11-第一轴承座；12-转接板；

51-连接杆；52-侧摆杆；53-平移部件；54-前摆杆；55-连接销轴；56-转动轴承；57-轴承端盖；58-轴头挡圈。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-5所示，本发明实施例提供一种恒温摇床机芯组件，包括底板1、摇板2、偏心驱动机构和随动机构5，其中：

底板1是整个恒温摇床机芯组件的固定板，恒温摇床机芯组件的其他结构、部件都直接或间接固定在底板1上；

摇板2设置在底板1的正上方，摇板2上部通常是平面结构，摇板2是被驱动结构件，摇板2在偏心驱动机构的驱动下在圆周方向运动，摇板2具有一定的承载能力，以支撑置于摇板2上的容器、培养物等；

偏心驱动机构设置在底板1上，能够驱动摇板2运动，并且偏心驱动机构的偏心轴10的输出端(也就是偏心轴10的上端)通过轴承与摇板2底面中心位置的第一轴承座11转动连接，第一轴承座11是摇板2的主要支撑结构，第一轴承座11确定了摇板2的位置；

围绕第一轴承座11的周向，在底板1上设置四个橡胶弹性体3，橡胶弹性体3布置在摇板2底面的四角位置，橡胶弹性体3的顶部与摇板2连接。

可选择地，橡胶弹性体3通过螺钉固定在底板1上，橡胶弹性体3的顶部与摇板2连接。橡胶弹性体3具有一定的弹性和支撑能力，在对摇板2的下表面提供支撑的同时，能够适应摇板2摇动而产生弹性形变；摇板2四周边角下方采用橡胶弹性体3限位，橡胶弹性体3在随着摇板2偏移而产生弹性形变的同时，能够在垂直方向对摇板2提供支撑并限位；橡胶弹性体3与中心的第一轴承座11相互配合作用，共同对整个摇板2的摇动进行支撑，使摇板2的各向受力均匀；由于橡胶弹性体3是非金属机械部件，与弹簧等机械部件相比，在高频摇动的过程中不会产生噪音，也不会对底板1、摇板2带来机械摩擦损坏，从而能够实现恒温摇床的超静音运转。

本实施例通过第一轴承座11对摇板2的中心支撑并驱动，在摇板2的四角位置通过橡胶弹性体3的弹性限位，形成一套完整限位、支撑系统，由于橡胶弹性体3不是金属机械结构，与底板1、摇板2的连接支撑摇板2的摇动过程中不会产生噪音。

可选择地，橡胶弹性体3围绕第一轴承座11的周向均匀分布，从而能够提供更均匀的支撑力；橡胶弹性体3为圆台形状，圆台的底部作为固定端，与底板1固定连接，以提供稳定的支撑，顶部作为活动端，与摇板2固定连接，以更适于摇板2的转动要求；圆台的顶部中心设有凹孔，摇板2上设有柱销插入凹孔中，或者在凹孔中安装带螺纹的嵌入件，摇板2上设置螺钉与凹孔中的嵌入件连接。

由于摇板2在偏心驱动机构的驱动下在圆周方向运动，从而使摇板2在圆周方向运动的同时会产生自转，导致恒温摇床机芯组件的不稳定，本实施例中通过随动机构5与固定在摇板2上的第一轴承座11连接，随动机构自身只能平移不能转动，从而限制第一轴承座11的自由度，进而保证摇板2自转，具体地：

本实施例提供的随动机构5，至少包括平移部件53、侧摆杆52和连接杆51，其中：平移部件53位于底板1和摇板2之间，并能够在二者之间做横向和/或纵向移动；侧摆杆52具有两个，采用平行的方式布置，侧摆杆52的一端铰接在平移部件53的第一侧边；连接杆51与两个侧摆杆52的另一端铰接，形成平行四边形，连接杆51与第一轴承座11固定连接。

连接杆51通过螺钉固定安装在第一轴承座11上，当偏心轴10转动时，偏心轴10的上端带动第一轴承座11做以偏心轴10下端为圆心的的恒定振幅的偏心运动，此时，因为有随动机构5对第一轴承座11进行限位，第一轴承座11绕偏心轴10上端的旋转运动这个自由度已经被限位，因此，第一轴承座不会出现自转的情况。

可选择地，在各铰接轴的位置安装有转动轴承，由于偏心轴的转速通常较高，达到1000r/m，所以导致铰接位置的摩擦严重，通过转动轴承的设置能够解决高频次转动摩擦的问题。

本实施例提供的恒温摇床机芯组件，在摇板2的中心增加随动机构5对第一轴承座11进行限位，可以有效防止摇板2在恒温摇床工作过程中产生的自转问题，提高摇板高速运行时的平稳性和均匀性；机芯整体运行稳定，延长机芯使用寿命，降低维护成本。

本实施例提供的随动机构5，通过连接杆51与第一轴承座11直接固定连接，连接杆51与两个侧摆杆52及平移部件53组成平行四边形，从而使连接杆51只能平移而不会转动，这样就限制了与连接杆51直接固定连接的第一轴承座11的自由度，使第一轴承座11在被偏心驱动机构驱动的过程中，不会产生自转；由于摇板2与第一轴承固定座11之间也是相互固定的连接关系，由此使得摇板2在恒温摇床工作过程中也不会产生自转。

对于平移部件53的平移运动的实施方式，可以通过两种可行的方案，即采用滑动轨道或者使用平行四边形的摆杆结构，下面对两种实施方式分别进行阐述：

可选择地，本实施例中的随动机构，还包括前摆杆54，前摆杆54具有两个，采用平行的方式布置，前摆杆54的一端铰接在平移部件53的第二侧边，另一端铰接在底板1上，形成平行四边形，其中所述第二侧边与所述第一侧边相邻。前摆杆54和侧摆杆分别与平移部件53的不同侧边连接，并分别形成平行四边形结构，从而形成随动机构，在随动机构的带动下，使与第一轴承座11连接的连接杆51只能平移而不会转动。

可选择地，本实施例中的随动机构，还包括滑动轨道(图中未示出)，包括横向滑动轨道和/或纵向滑动轨道，设置在底板1上；平移部件53安装在滑动轨道上。由于滑动轨道与平移部件53之间是滑动连接，也不存在转动，从而形成随动机构5也只能平移不能转动。

可选择地，平移部件53具有中空结构，并且第一轴承座11、连接杆51位于平移部件53的中空结构内。平移部件53可以为环形，也可以为U形(当为U形时，连接杆51位于U形的开口位置)，从而平移部件53可以从周向对第一轴承座11进行限位，并满足第一轴承座11圆周方向运动的要求。

可选择地，在底板1上设置固定座4，相应地，前摆杆54的另一端铰接在固定座4上。固定座4通过螺钉固定在底板1上，并且通常固定在底板1的侧边位置，以使固定座4与平移部件53之间保留一定距离，以满足前摆杆54的运动要求。两个前摆杆54的两端分别被固定座4和平移部件53铰接，形成形状能够变化的平行四边形，从而使平移部件53能够随着两个前摆杆54的摆动而平移运动。

可选择地，第一轴承座11通过转接板12与摇板2连接，第一轴承座11与转接板12之间通过螺钉连接或者焊接，转接板12通过螺钉与摇板2的下表面固定连接。在实施的过程中也可以将第一轴承座11、转接板12一体成型，然后在转接板12的侧边加工螺钉孔。

本实施例提供的恒温摇床，以随动机构5的硬性限位为主，保证摇板2在水平方向上以恒定的振幅进行振荡；以橡胶弹性体3的弹性限位为辅，对摇板2保持垂直方向上的限位，同时，利用橡胶弹性体3的弹性形变特性，降低机芯金属零件传递过来的振动。从而使本实施例提供的恒温摇床机芯组件在恒温摇床运行的过程中整体超静音运行，并减少机械磨损，给实验室一个舒适的环境。

可选择地，偏心驱动机构包括驱动轮6、皮带7、从动轮8、偏心轴10、第一轴承座11和第二轴承座9，其中驱动轮6安装在底板1上；从动轮8安装在底板1上，通过皮带7与驱动轮6连接；偏心轴10上端与摇板2上的第一轴承座11连接，下端穿过底板1上的第二轴承座9，与从动轮8连接。在恒温摇床工作过程中，通过电机直接或间接带动驱动轮6转动，驱动轮6通过皮带7带动从动轮8转动，由于驱动轮6的直径小于从动轮8的直径，所以在此传动过程中实现了从动轮8动力输出减速的作用，偏心轴10的两端通过轴承座与底板1、摇板2转动连接，其中偏心轴10的上端为动力输出端，通过第一轴承座11与摇板2的下表面连接，偏心轴10的下端为动力输入端，通过第二轴承座9与底板1连接，偏心轴10穿过底板1并与从动轮8的轴孔固定连接。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种具有弹性支撑结构的恒温摇床，其特征在于，包括：

底板；

摇板，设置在所述底板的正上方；

偏心驱动机构，设置在所述底板上，能够驱动所述摇板运动，并且所述偏心驱动机构的偏心轴的输出端通过轴承与所述摇板中心位置的第一轴承座转动连接；

围绕所述第一轴承座的周向，在所述底板上固定有多个橡胶弹性体，所述橡胶弹性体的顶部与所述摇板连接；

随动机构，所述随动机构自身只能平移不能转动，所述第一轴承座与所述随动机构连接；

所述随动机构至少包括平移部件、侧摆杆和连接杆，所述平移部件位于所述底板和所述摇板之间，并能够在二者之间做横向和/或纵向移动；所述侧摆杆具有两个，采用平行的方式布置，所述侧摆杆的一端铰接在所述平移部件的第一侧边；所述连接杆与两个所述侧摆杆的另一端铰接，形成平行四边形，所述连接杆与所述第一轴承座固定连接；

所述随动机构还包括：

前摆杆，具有两个，采用平行的方式布置，所述前摆杆的一端铰接在所述平移部件的第二侧边，另一端铰接在所述底板上，形成平行四边形，其中所述第二侧边与所述第一侧边相邻；

在所述底板上设置固定座，相应地，所述前摆杆的另一端铰接在所述固定座上。

2.根据权利要求1所述的具有弹性支撑结构的恒温摇床，其特征在于，

所述橡胶弹性体围绕所述第一轴承座的周向均匀分布，所述橡胶弹性体为圆台形状，圆台的底部通过螺钉固定连接在所述底板上。

3.根据权利要求2所述的具有弹性支撑结构的恒温摇床，其特征在于，

所述圆台的顶部中心设有凹孔，在凹孔中安装带内螺纹的嵌入件，摇板上设置螺钉与凹孔中的嵌入件连接。

4.根据权利要求2所述的具有弹性支撑结构的恒温摇床，其特征在于，

所述圆台的顶部中心设有凹孔，所述摇板上设有柱销插入所述凹孔中。

5.根据权利要求1所述的具有弹性支撑结构的恒温摇床，其特征在于，在各铰接轴的位置安装有转动轴承。

6.根据权利要求5所述的具有弹性支撑结构的恒温摇床，其特征在于，

所述平移部件具有中空结构，并且所述第一轴承座、所述连接杆位于所述平移部件的中空结构内。

7.根据权利要求1所述的具有弹性支撑结构的恒温摇床，其特征在于，

所述第一轴承座通过转接板与所述摇板连接。

8.根据权利要求1所述的具有弹性支撑结构的恒温摇床，其特征在于，

所述偏心驱动机构包括：

驱动轮，安装在所述底板上；

从动轮，安装在所述底板上，通过皮带与所述驱动轮连接；

偏心轴，上端与所述摇板上的第一轴承座连接，下端穿过所述底板上的第二轴承座，与所述从动轮连接。