CN205415413U - 一种单电机双向开合滤膜夹持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单电机双向开合滤膜夹持装置，安装在夹紧座底部的上密封圈和固定在伸缩平台的下密封圈之间放置滤膜，凸轮固定设置在伸缩平台的端部，伸缩平台安装在滑块上，滑块卡合在底座上的滑动导轨上，电机座上安装的电机和轴承座上安装的轴承配合，电机轴的端部固定连接曲柄，曲柄通过曲柄转轴与连杆连接，连杆另一端通过连杆转轴与连杆座连接，连杆座固定连接在伸缩平台上；支架与底座固定连接，进气座固定在支架上，进气座和夹紧座之间设置有弹簧，滚轮通过滚轮轴与夹紧座连接，滚轮卡合在凸轮的上表面。本实用新型可同时实现水平方向和竖直方向的开合运动，动作运行平稳，运动速度可调，结构紧凑，整机功耗小。

Description

一种单电机双向开合滤膜夹持装置

技术领域

本实用新型属于滤膜夹持设备技术领域，具体涉及一种单电机双向开合滤膜夹持装置。

背景技术

环境空气或者污染源废气中的颗粒物经常需要用滤膜法进行捕集，测量时，将进气口与气源连通，将出气口与传感器连通，气源中的待测气体经进气口进入进气腔中，在经过滤膜过滤后经出气腔、出气口进入传感器，由传感器对气体进行检测，而在操作时需要进行连续实验，这样要求每次实验之间要完成滤膜的更换。用滤膜法进行气态颗粒物等物质的捕集时，需要将滤膜密封串联到特定的气路当中，因而在工作完成或要进行下次工作时需要将滤膜取出或者更换，而捕集的物质往往富集在滤膜表面，极易因为震动或气流扰动造成捕集物质的脱落，进而影响捕集精度。

目前主流的滤膜夹持装置都是手动控制的方式，需要人为操作实现滤膜夹持装置的密封或松开，这个过程人为因素的干扰势必会影响夹持过程的控制，有可能会在夹持运动过程中产生震动或者冲击，由此会造成富集在滤膜表面捕集物质的脱落，进而影响捕集精度。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种单电机双向开合滤膜夹持装置，采用单个电机驱动，利用曲柄滑块机构和凸轮机构实现。滤膜放置在伸缩平台上，伸缩平台安装在曲柄滑块机构的滑块上，曲柄由电机驱动，将电机输出的转动转化为滑块的水平运动，从而带动伸缩平台和滤膜水平运动；在伸缩平台上安装凸轮，凸轮伴随着伸缩平台水平运动；滤膜夹紧座在导向轴套作用下竖直运动，在夹紧座上安装有滚轮，滚轮跟凸轮上部配合；当凸轮水平运动时，滚轮会伴随着凸轮上部的高低变化做竖直运动，从而实现对滤膜的夹紧或松开。

本实用新型采取的技术方案为：

一种单电机双向开合滤膜夹持装置，包括滤膜、下密封圈、凸轮、底座、滑动导轨、抽气嘴、滑块、连杆、曲柄、轴承、轴承座、电机座、电机、曲柄转轴、连杆转轴、连杆座、伸缩平台、夹紧座、支架、弹簧、进气座、导向轴套、滚轮、滚轮轴、上密封圈，所述滤膜夹合在同心的下密封圈和上密封圈之间，所述上密封圈安装在夹紧座底部，下密封圈固定在伸缩平台上，凸轮固定设置在伸缩平台的端部，伸缩平台安装在滑块上，滑块卡合在滑动导轨上，滑动导轨固定在底座上；所述电机座和轴承座平行固定在底座上，其中，电机座上安装有电机，轴承座上安装有轴承，并且电机主轴与轴承配合，承载电机主轴径向负载，电机轴的端部固定连接曲柄，曲柄通过曲柄转轴与连杆连接，连杆另一端通过连杆转轴与连杆座连接，连杆座固定连接在伸缩平台上，与伸缩平台一起水平运动；所述支架与底座固定连接，进气座固定在支架上，进气座和夹紧座之间设置有弹簧，所述滚轮通过滚轮轴与夹紧座连接，滚轮卡合在凸轮的上表面。

进一步的，所述凸轮整体设置为长条形结构，凸轮的前端设置为带圆角的斜面，滚轮卡合在弧形斜面上。

进一步的，所述进气座底部安装导向轴套，弹簧设置在导向轴套的外壁，弹簧底部通过夹紧座固定。

进一步的，所述夹紧座和进气座之间通过O型密封圈连接。

进一步的，所述伸缩平台底部安装有抽气嘴，抽气嘴与伸缩平台的气路密封连接。

进一步的，所述凸轮和滚轮设置为一对，凸轮固定设置在伸缩平台的端部，滚轮安装在夹紧座的一侧。

进一步的，所述底座上对称安装两个滑动导轨，两个滑块对称安装在伸缩平台底部，实现对伸缩平台两侧同时导向、支撑。

进一步的，所述凸轮和滚轮设置为两对，两个凸轮对称固定设置在伸缩平台的两端，两个滚轮对称安装在夹紧座的两侧。

进一步的，所述夹紧座压紧滤膜时，进气座、夹紧座、上密封圈、滤膜、下密封圈、伸缩平台和抽气嘴共同组成一个封闭气路，进气座外接切割器颗粒物分离装置，抽气嘴外接抽气泵等气路系统。

本实用新型的有益效果为：

(1)动作运行平稳，全程无振动。整个伸缩动作和夹持动作的完成都是在电机驱动下完成的，电机匀速旋转，曲柄滑块机构和凸轮机构的运行都是连续的，不存在运动冲击，因而不会产生机械振动，从而保证滤膜在整个装夹和开合过程中都不会脱落捕集物质，保证采集精度。

(2)操作简单，运动速度可调。用电路控制电机控制完成整个装夹过程便于简化操作，不需人力操作装夹过程，减轻人的工作强度；电机旋转一周可带动曲柄滑块机构和凸轮机构完成整个滤膜取放装夹流程，因而可通过调整电机转速调节动作快慢，满足不同的操作需求。

(3)结构紧凑，体积小、重量轻。采用单电机驱动，曲柄滑块机构和凸轮机构传动的方式，可最大程度实现结构简化，从而保证整个体积较小，重量较轻，便于配套仪器的便携化。

(4)整机功耗小。单电机的功耗远小于多个电机，整个系统的功耗比较低，有利于提高电池供电工作时的整机运行时间。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

其中，1、滤膜；2、下密封圈；3、凸轮；4、底座；5、滑动导轨；6、抽气嘴；7、滑块；8、连杆；9、曲柄；10、轴承；11、轴承座；12、电机座；13、电机；14、曲柄转轴；15、；连杆转轴16、连杆座；17、伸缩平台；18、夹紧座；19、支架；20、弹簧；21、进气座；22、导向轴套；23、滚轮；24、滚轮轴；25、上密封圈。

具体实施方式

以下结合附图就本实用新型的结构组成与工作原理说明如下：

如图1所示，一种单电机双向开合滤膜夹持装置，包括滤膜1、下密封圈2、凸轮3、底座4、滑动导轨5、抽气嘴6、滑块7、连杆8、曲柄9、轴承10、轴承座11、电机座12、电机13、曲柄转轴14、连杆转轴15、连杆座16、伸缩平台17、夹紧座18、支架19、弹簧20、进气座21、导向轴套22、滚轮23、滚轮轴24、上密封圈25。滤膜1放置在下密封圈2上，跟下密封圈2同心，以保证密封；下密封圈2固定在伸缩平台17上，保证与伸缩平台17的气路密封；凸轮3安装在伸缩平台17上，随着伸缩平台17一起水平运动；伸缩平台17上安装有抽气嘴6，与伸缩平台17的气路密封连接；伸缩平台17安装在滑块7上，滑块7与滑动导轨5配合，可实现水平滑动，滑动导轨5固定在底座4上；电机座12和轴承座11固定在底座4上，其中电机座12上安装有电机13，轴承座11上安装有轴承10，并且电机13的主轴与轴承10配合，承载电机13主轴径向负载，避免对电机13造成损害；电机13轴上刚性连接曲柄9，可随着电机13轴一起做旋转运动；曲柄9通过曲柄转轴14与连杆8连接，实现相对转动；连杆8另一端通过连杆转轴15与连杆座16连接，实现连杆8相对连杆座16的转动；连杆座16刚性连接在伸缩平台17上，与伸缩平台17一起水平运动；支架19与底座4固定在一起，进气座21固定在支架19上，导向轴套22安装在进气座21底部，对夹紧座18起导向作用，约束夹紧座18只能在竖直方向运动；夹紧座18和导向轴套22之间有弹簧20，弹簧20对夹紧座18有向下压的趋势；夹紧座18和进气座21之家通过O型密封圈连接，即可实现相对滑动，又能保证密封；滚轮23通过滚轮轴24与夹紧座18连接，滚轮23与凸轮3的上表面配合接触；夹紧座18底部安装有上密封圈25，两者密封连接。

本实用新型的具体实施方案是：滤膜1放置在伸缩平台17的下密封圈2上，底座4和支架19组成了这套夹紧装置的固定部分；安装在电机座12上的电机13通过主轴输出转动扭矩，固定在电机13主轴上的曲柄9在主轴的带动下作旋转运动；曲柄9通过曲柄转轴14带动连杆8摆动，连杆8再通过连杆转轴15带动连杆座16摆动；固定在底座4上的滑动导轨5对滑块7起滑动约束作用，滑块7则通过伸缩平台17对连杆座16起约束作用，限制伸缩平台17和连杆座16只能沿滑动导轨5所在的方向运动；在连杆8的推动作用下，连杆座16、伸缩平台17和滑块7沿着滑动导轨5水平前进和后退；安装在伸缩平台17上的凸轮3会随着伸缩平台17一起做水平运动，凸轮3的上表面与滚轮23配合接触，当凸轮3的上表面变化时，滚轮23也会随着一起运动；滚轮23通过滚轮轴24与夹紧座18连接，由于夹紧座18收到导向轴套22的约束只能上下运动，因而滚轮23也只能伴随着凸轮3上表面的变化一起上下运动；凸轮3上表面的前段部分带有一定斜度，当凸轮3向前运动时会推动滚轮23向上运动，由此滚轮23会通过滚轮轴24带动夹紧座18向上运动，并压缩弹簧20收缩，带动上密封圈25一起向上运动，此时上密封圈25跟滤膜1间的密封关系会解除；进气座21是固定在支架19上的，当夹紧座18向上运动时，它跟进气座21配合的部分通过O型圈进行活塞运动，保证整个过程的密封效果；当曲柄滑块机构带动伸缩平台17往回运动时，固定在伸缩平台17上的凸轮3往回运动，当滚轮23到达凸轮3前段的斜面部分时，滚轮23会沿着斜面向下运动，加上导向轴套22对夹紧座18的约束作用，滚轮23会有竖直向下运动的趋势，此时夹紧座18在弹簧20的压力作用下竖直向下运动，当滚轮23到达凸轮3前段底面时，夹紧座18会带动上密封圈25压紧滤膜1，并使上密封圈25跟滤膜1密封；夹紧座18压紧滤膜1时，进气座21、夹紧座18、上密封圈25、滤膜1、下密封圈2、伸缩平台17和抽气嘴6共同组成一个封闭气路，进气座21可以外接切割器等颗粒物分离装置，抽气嘴6可以外接抽气泵等气路系统。

为保证夹紧座18长时间运行的可靠性以及压紧滤膜1时的密封效果，可在伸缩平台17两侧各安装一个凸轮3，并在夹紧座18两侧各安装一个滚轮23，从而使夹紧座18两侧受力均匀；同样，为了保证伸缩平台17在夹紧座18压力作用下不发生偏转，影响气路的密封效果，在底座4上安装两个滑动导轨5，在伸缩平台17底部安装两个滑块7，实现对伸缩平台17两侧同时导向、支撑，保证长期运行可靠性。

以上所述并非是对本实用新型的限制，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型实质范围的前提下，还可以做出若干变化、改型、添加或替换，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种单电机双向开合滤膜夹持装置，其特征在于，包括滤膜、下密封圈、凸轮、底座、滑动导轨、抽气嘴、滑块、连杆、曲柄、轴承、轴承座、电机座、电机、曲柄转轴、连杆转轴、连杆座、伸缩平台、夹紧座、支架、弹簧、进气座、导向轴套、滚轮、滚轮轴、上密封圈，所述滤膜夹合在同心的下密封圈和上密封圈之间，所述上密封圈安装在夹紧座底部，下密封圈固定在伸缩平台上，凸轮固定设置在伸缩平台的端部，伸缩平台安装在滑块上，滑块卡合在滑动导轨上，滑动导轨固定在底座上；所述电机座和轴承座平行固定在底座上，其中，电机座上安装有电机，轴承座上安装有轴承，并且电机主轴与轴承配合，承载电机主轴径向负载，电机轴的端部固定连接曲柄，曲柄通过曲柄转轴与连杆连接，连杆另一端通过连杆转轴与连杆座连接，连杆座固定连接在伸缩平台上，与伸缩平台一起水平运动；所述支架与底座固定连接，进气座固定在支架上，进气座和夹紧座之间设置有弹簧，所述滚轮通过滚轮轴与夹紧座连接，滚轮卡合在凸轮的上表面。

2.根据权利要求1所述一种单电机双向开合滤膜夹持装置，其特征在于，所述凸轮整体设置为长条形结构，凸轮的前端设置为带圆角的斜面，滚轮卡合在弧形斜面上。

3.根据权利要求1所述一种单电机双向开合滤膜夹持装置，其特征在于，所述进气座底部安装导向轴套，弹簧设置在导向轴套的外壁，弹簧底部通过夹紧座固定。

4.根据权利要求1所述一种单电机双向开合滤膜夹持装置，其特征在于，所述夹紧座和进气座之间通过O型密封圈连接。

5.根据权利要求1所述一种单电机双向开合滤膜夹持装置，其特征在于，所述伸缩平台底部安装有抽气嘴，抽气嘴与伸缩平台的气路密封连接。

6.根据权利要求1所述一种单电机双向开合滤膜夹持装置，其特征在于，所述凸轮和滚轮设置为一对，凸轮固定设置在伸缩平台的端部，滚轮安装在夹紧座的一侧。

7.根据权利要求1所述一种单电机双向开合滤膜夹持装置，其特征在于，所述底座上对称安装两个滑动导轨，两个滑块对称安装在伸缩平台底部，实现对伸缩平台两侧同时导向、支撑。

8.根据权利要求1所述一种单电机双向开合滤膜夹持装置，其特征在于，所述凸轮和滚轮设置为两对，两个凸轮对称固定设置在伸缩平台的两端，两个滚轮对称安装在夹紧座的两侧。

9.根据权利要求1所述一种单电机双向开合滤膜夹持装置，其特征在于，所述夹紧座压紧滤膜时，进气座、夹紧座、上密封圈、滤膜、下密封圈、伸缩平台和抽气嘴共同组成一个封闭气路，进气座外接切割器颗粒物分离装置，抽气嘴外接抽气泵气路系统。