CN207759123U - 一种用于真空密封系统的旋转机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于真空密封系统的旋转机构，包括空心轴、轴套、驱动轮及磁流体密封件，所述空心轴下端穿过支撑板并与所述密封机构连接、上端同轴延伸至所述轴套内并与所述轴套可转动连接，所述驱动轮套设于所述空心轴相对密封机构一端并用于驱动所述空心轴相对轴套转动，所述磁流体密封件密封连接于所述空心轴的外壁和轴套的内壁。本实用新型通过空心轴和轴套的配合，并在空心轴外壁与轴套内壁之间设置磁流体密封件以实现空心轴与轴套的可转动密封连接，且在空心轴上设置驱动轮，以便于驱动机构控制驱动轮以带动空心轴匀速转动，进而带动试管匀速转动，其提高了试管转动的均衡性，保证了试管外壁拉伸位置加热的均衡性。

Description

一种用于真空密封系统的旋转机构

技术领域

本实用新型涉及真空封装技术，尤其是涉及一种用于真空密封系统的旋转机构。

背景技术

现有的真空密封多采用人工操作，其自动化程度低，对操作人员的经验要求高，尤其是封接时，其一般通过人工控制试管旋转并与加热火焰配合，其控制试管旋转的速度的均衡性差，易导致封装时试管外壁各处加热熔融程度不一，进而导致试管拉伸收缩封接失败。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提出一种用于真空密封系统的旋转机构，解决现有技术中人工控制试管旋转导致操作难度大、旋转速度均衡性差的技术问题。

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种用于真空密封系统的旋转机构，包括空心轴、轴套、驱动轮及磁流体密封件，所述空心轴下端穿过支撑板并与所述密封机构连接、上端同轴延伸至所述轴套内并与所述轴套可转动连接，所述驱动轮套设于所述空心轴相对密封机构一端并用于驱动所述空心轴相对轴套转动，所述磁流体密封件密封连接于所述空心轴的外壁和轴套的内壁。

与现有技术相比，本实用新型通过空心轴和轴套的配合，并在空心轴外壁与轴套内壁之间设置磁流体密封件以实现空心轴与轴套的可转动密封连接，且在空心轴上设置驱动轮，以便于驱动机构控制驱动轮以带动空心轴匀速转动，进而带动试管匀速转动，其提高了试管转动的均衡性，保证了试管外壁拉伸位置加热的均衡性。

附图说明

图1是本实用新型的旋转式真空密封系统的连接结构示意图；

图2是本实用新型的旋转式密封器的连接结构示意图；

图3是本实用新型的角度调节机构的结构示意图；

图4是本实用新型的密封机构的密封示意图；

图5是本实用新型的夹持组件的剖视结构示意图；

图6是本实用新型的隔离阀的结构示意图；

图7是本实用新型的密封卡箍的结构示意图；

图8是本实用新型的旋转机构剖视结构示意图；

图9是本实用新型的环形燃烧器的连接结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供了一种旋转式真空密封系统，其包括支撑架1、气控装置2、环形封接装置3及至少一个密封装置4，其中的支撑架1、气控装置2和密封装置4构成本实施例的旋转式密封器，该旋转式密封器可与现有的乙炔瓶等单枪头加热器配合封装，也可与环形封接装置3配合封装。具体的，本实施例通过气控装置2控制抽真空和充入保护气体，支撑架1主要用于支撑至少一个密封装置4以利于操作，密封装置4可将试管5密封固定，并与气控装置2和环形封接装置3配合以利于抽真空、充入保护气体、封装等操作。环形封接装置3可设置一个，也可设置多个，其可配合对多个试管5进行加热。

如图1、图2所示，支撑架1包括一支撑底座11、一设置于所述支撑底座11上方的支撑板12及连接所述支撑底座11和支撑板12的至少两个支撑杆13，支撑杆13的数量可根据密封装置4的多少设置，密封装置4较多时则可对应的设置多个支撑杆13，以保证支撑板12支撑的稳定性。

如图1～3所示，常规状况下，支撑板12处于水平状态，而密封装置4则处于竖直状态以将试管5固定呈竖直状态，在实际应用时，对于不同的样品或在不同的封装要求下，需要调节试管5的封装角度，故本实施例所述支撑架1还包括设于所述支撑板12及支撑杆13之间的至少一个角度调节机构14，其包括下合页141、上合页142及压紧螺栓143，所述下合页141中部向上延伸形成一支撑部141a，所述上合页142一侧面形成有一容置所述支撑部141a的支撑槽142a，所述压紧螺栓143一端穿过穿过所述支撑槽142a并与所述支撑部141a螺纹配合，且使所述支撑槽142a槽底压紧于所述支撑部141a；其中，所述支撑槽142a的宽度大于所述支撑部141a的宽度。其具体作用时，上合页142连接于支撑板12下表面，下合页141连接于支撑杆13，其可通过压紧螺栓143控制上合页142和下合页141紧密抵接而实现支撑板12相对支撑杆13的固定，当需要调节支撑板12相对水平面的夹角时，可将旋转压紧螺栓143，由于支撑槽142a的宽度大致支撑部141a的宽度，则支撑部141a可在支撑槽142a进行一定角度旋转，即上合页142可相对下合页141以压紧螺栓143为轴进行一定角度的转动，当转动至需求的夹角时，旋紧压紧螺栓143，则上合页142和下合页141相对固定。其中，为了便于操作，本实施例的压紧螺栓143可采用七字螺栓。

本实施例的角度调节机构14的数量可根据需要设置，当密封装置4较多时，则支撑板12承载的重量较大，故可设置多个支撑杆13和多个角度调节机构14；一般情况下，仅仅一个支撑杆13通过角度调节机构14与支撑板12连接，而其他支撑杆13则可铰接于支撑板12下表面。

为了便于上合页142相对下合页141旋转以进行角度调节，本实施例所述支撑部141a上端面呈弧形，所述支撑槽142a槽壁中部设置为与所述支撑部141a上端面向契合的弧形，其可使得上合页142以支撑部141a弧形的上端面为支点旋转，而在弧形的支撑槽142a的槽壁与支撑部141a的弧形上端面契合下可根据需要转动一定角度。本实施例的支撑槽142a的宽度一般略大于支撑部141a，其可使得上合页142相对下合页141转动0～20°。

如图1、图2所示，本实施例气控装置2包括一主管道21、抽真空机构22、充气机构23、四通阀24、真空度检测仪25，主管道21沿支撑板12长度方向布置且位于支撑板12上方，其可通过主管道固定板211固定于支撑板12上方，四通阀24的一个接口与主管道21一端连接，另外三个接口分别与真空度检测仪25、抽真空机构22、充气机构23连接，从而利于真空度检测仪25实时检测主管道21内的真空度、抽真空机构22则可通过主管道21对试管5进行抽真空操作、充气机构23通过主管道21向试管5内充入保护气体。

为了便于充气和泄压，本实施例在所述充气机构23与所述四通阀24之间设置一三向调节阀26，所述三向调节阀26由泄压阀和三通阀组成，该三通阀的第一接口与充气机构23连接、第二接口与四通阀24连接，而泄压阀则设置于三通阀的第三接口，当三通阀导通第一接口和第二接口时则进行充气，当导通第三接口和第二接口是进行泄压，而当第一接口和第三接口均不与第二接口导通时，则可进行抽真空操作。

在实际应用时，需要封装的样品的颗粒大小不一，故本实施例在所述抽真空机构22与所述四通阀24之间设置一分流机构27，其包括一主抽真空管271、设于所述主抽真空管271中部的主阀门272、两端分别与所述主抽真空管271两端连通的辅抽真空管283及设于所述辅抽真空管273中部的辅阀门274；其中，所述主抽真空管271的内径大于辅抽真空管273的内径。对于大颗粒的固体材料样品，可关闭辅阀门274、开启主阀门272，其可快速将试管5抽真空，而对于较小、较轻粉末状样品，则可关闭主阀门272、开启辅阀门274，其可减慢抽真空的速度，避免抽速过大导致样品吸入抽真空机构22；而且，在实际应用时，可通过主阀门272和辅阀门274的切换控制不同密封装置4的抽真空操作，其可提高抽真空效率，避免抽真空装置的不断开关。本实施例的抽真空机构22可采用常规的真空泵。

如图2所示，本实施例的密封装置4包括包括密封机构41、旋转机构42、驱动机构43及控制阀44；密封机构41可将试管5密封固定，旋转机构42是实现试管5的真空旋转，驱动机构43可驱动旋转机构42带动密封机构41旋转，控制阀44可控制主管道21与试管5导通。

如图4、图5所述，所述密封机构41包括一隔离阀411及与隔离阀411下端可拆卸连接的夹持组件412，所述夹持组件412包括一连接头412a、压紧螺母套筒412b、压紧环412c及O型圈412d，所述压紧螺母套筒412b上端与所述连接头412a螺纹配合、下端径向向内延伸形成一压紧凸缘a11，所述连接头412a下端面形成有一内倒角a12，所述压紧环412c一端抵接所述压紧凸缘a11、另一端抵接于所述O型圈412d并使所述O型圈412d压紧于所述内倒角a12的倒角面。夹持组件412可用于夹持密封试管5，其具体作用时，O型圈412d可弹性套设于试管5的外周面，压紧环412c可套设于试管5，且O型圈412d靠近试管5的开口端，然后将试管5开口端插入连接头412a内，将压紧螺母套筒412b穿过试管5的闭口端并与连接头412a螺纹配合，压紧螺母套筒412b的压紧凸缘a11抵接压紧环412c并使压紧环412c靠近连接头412a下端面，其可将O型圈412d紧压抵接于连接头412a的下端面，连接头412a下端面形成有一内倒角a12可增大O型圈412d与连接头412a配合的紧密性，而由于O型圈412d弹性套设于试管5，故O型圈412d可实现连接头412a内壁与试管5外壁的密封。隔离阀411一端与旋转机构42可拆卸密封连接、另一端与夹持组件412可拆卸密封连接，其可便于夹持组件412从隔离阀411拆卸以利于试管5的拆卸、加入样品等，而隔离阀411可由旋转机构42拆卸下来则利于试管5在真空状态下拆卸下来，即当试管5抽真空后可将隔离阀411关闭，然后将密封机构41从旋转机构42拆卸下来单独进行封装。

为了提高压紧环412c的压紧效果，本实施例所述压紧环412c包括压紧环本体c11及由压紧环本体c11下端径向向外延伸形成的同轴凸缘c12，所述同轴凸缘c12的外径与所述压紧螺母套筒412b的内径相同设置，其使得压紧螺母套筒412b驱动压紧环412c压紧O型圈412d时，压紧环412c相对压紧螺母套筒412b同轴，进而保证其与试管5的同轴性，其利于提高试管5的密封效果。

如图4～7所示，本实施例可采用密封卡箍413以便于连接头412a和隔离阀411的可拆卸密封连接，其可在连接头412a上端设置一上密封接口a13，而在隔离阀411下端设置一下密封接口411a，其密封卡箍413可驱动上密封接口a13和下密封接口411a相对抵接密封，也可在上密封接口a13和下密封接口411a之间设置一密封圈，上密封接口a13和下密封接口411a在密封卡箍413的作用下紧密抵接密封圈以实现密封，而旋松密封卡箍413即可实现拆卸。

其中，所述上密封接口a13具有一外径由下至上逐渐增大的上压紧部a131，所述下密封接口411a具有一外径由上至下逐渐增大的下压紧部；所述密封卡箍413包括左卡箍413a、一端与所述左卡箍413a铰接的右卡箍413b、铰接于所述右卡箍413b自由端的螺杆413c及与所述螺杆413c螺纹配合并能够驱动左卡箍413a和右卡箍413b自由端靠近的蝶形螺母413d；其中，所述左卡箍413a和右卡箍413b均呈弧形，且其相对侧分别设置有左压紧槽和右压紧槽，所述左压紧槽和右压紧槽的两侧壁分别抵接于所述上压紧部a131和下压紧部的外周面。具体的，上密封接口a13由上柱形部a132和上压紧部a131一体成型，上柱形部a132和上压紧部a131均呈管状，且二者内径相同设置，上压紧部a131上端外径与上柱形部a132的外径相同设置，且上压紧部a131的外径由下至上逐渐增大，具体上压紧部a131可设置呈锥形，下密封接口411a与上密封接口a13的形状大致相同，其由分别与上柱形部a132和上压紧部a131对称设置的下柱形部和下压紧部组成；左卡箍413a和右卡箍413b呈弧形且接近半圆弧形，左压紧槽和右压紧槽可设置与上密封接口a13和下密封接口411a相契合的弧形，当蝶形螺母413d沿螺杆413c运动并驱动左卡箍413a自由端靠近右卡箍413b时，左压紧槽和右压紧槽向靠近，而左压紧槽和右压紧槽的两侧壁均抵接于上压紧部a131和下压紧部，其可驱动上压紧部a131和下压紧部相靠近，进而驱动上柱形部a132和下柱形部相抵接或上柱形部a132和下柱形部均抵紧于密封圈。旋松蝶形螺母413d，将螺杆413c转动至脱离左卡箍413a自由端的锁紧槽即可时左卡箍413a和右卡箍413b自由端分开，进而将密封卡箍413拆卸。

其中，所述左压紧槽和右压紧槽均呈等腰梯形，且其侧壁分别与上压紧部a131和下压紧部的外周面相配合，其可增大压紧的稳定性。

如图8所示，本实施例所述旋转机构42包括空心轴421、轴套422、驱动轮423及磁流体密封件424，所述空心轴421下端穿过支撑板12并与所述密封机构41连接、上端同轴延伸至所述轴套422内并与所述轴套422可转动连接，所述轴套422上端通过控制阀44与主管道21连通，所述驱动轮423套设于所述空心轴421相对密封机构41一端并与所述驱动机构43连接，所述磁流体密封件424密封连接于所述空心轴421外壁和轴套422内壁。具体的，空心轴421下端穿过支撑板12与隔离阀411上端可拆卸密封连接，而轴套422上端则与控制阀44可拆卸密封连接，上述可拆卸连接的方式与上密封接口a13和下密封接口411a的连接方式基本相同，故不作详细赘述。空心轴421上端与轴套422可转动连接，具体可在轴套422内设置两个轴承425，轴承425的内圈套设于所述空心轴421、外圈连接于所述轴套422内壁，磁流体密封件424可设置于两个轴承425之间，其可实现空心轴421外壁和轴套422内壁之间的密封连接，磁流体密封件424可采用现有的常规方式实现，故不作详细赘述。为了便于旋转机构42的安装，可在支撑板12上设置与旋转机构42一一对应的至少一个容置槽121，该容置槽121可贯穿支撑板12上下表面，驱动轮423可内置于容置槽121，且轴套422可通过轴套422架固定于支撑板12上，轴套422上端可通过控制阀44与主管道21连通，进而实现了主管道21与试管5开口端的连通。而驱动轮423套设于空心轴421，其可带动空心轴421相对轴套422转动，进而带动密封机构41及密封机构41上的试管5相对轴套422转动，其利于后续试管5的封接。

为了便于空心轴421和轴套422的可转动连接，本实施例所述空心轴421包括由下至上外径逐渐缩小的第一阶部421a、第二阶部421b和第三阶部421c，所述第三阶部421c内置于所述轴套422，所述驱动轮423套设于所述第二阶部421b。而且，所述第一阶部421a外周面形成有一环形卡槽，可设置一呈环形的卡环426，并将该卡环426部分配合卡套于所述环形卡槽内，而卡环426另外一部分则配合抵接于轴承425上，当需要将空心轴421和轴套422拆卸时，可将卡环426由卡槽内拆卸下来，则空心轴421可直接由轴套422内抽出，其利于空心轴421的更换。

本实施例所述轴套422靠近其上端径向向内延伸形成一限位凸缘422a，其中一个所述轴承425上端面抵接于所述限位凸缘422a和卡环426，其中另一个所述轴承425下端面抵接于所述第二阶部421b的上端面，从而将空心轴421与轴套422配合的位置进行定位，其有利于增大空心轴421和轴套422配合的稳定性。

而且，本实施例轴承425下端可内置一轴承压环427，其可用于支撑位于下方的轴承425，保证轴承425的稳定性。

如图2所示，本实施例所述驱动机构43包括一用于驱动所述驱动轮423转动的驱动电机431及一用于控制所述驱动电机431开关和转动速度的电机驱动器432，驱动电机431的输出轴延伸至容置槽121内并通过皮带与驱动轮423连接以驱动空心轴421匀速转动。电机驱动器432可用于控制电机的开关及调速，其设置控制开关432a和调速按钮432b实现。

而为了避免旋转机构42、驱动机构43及主管道21暴露于外，可设置一壳体15，该壳体15的下开口端连接于支撑板12，而旋转机构42、驱动机构43和主管道21可内置于该壳体15。

如图1、图9所示，本实施例环形封接装置3包括一环形加热器31、一氢氧机32、连接环形加热器31和氢氧机32的气体管道33及一支撑所述环形加热器31的加热支架34；所述环形加热器31包括加热管311、三通管312、进气管313及进气阀314，所述三通管312包括连接管312a和导通管312b，所述连接管312a呈弧形，所述导通管312b一端与所述连接管312a中部连通、另一端与所述进气管313可拆卸密封连接；所述加热管311呈优弧形，且其两端分别与所述连接管312a两端连接呈环状；所述进气阀314设于所述进气管313中部；其中，所述加热管311内弧侧沿其长度方向均匀设置有多个加热孔311a。其具体作用时，氢氧机32产生的燃烧气体由气体管道33进入环形加热器31的进气管313内，进气阀314可采用流量阀，其可控制燃烧气体的流量，燃烧气体可由进气管313进入三通管312，并由加热管311的加热孔311a喷出燃烧形成火焰，其可通过形成依次均匀设置的多个加热孔311a形成环形火焰以对试管5外周面均匀加热，以便于封装，尤其是对于外径较大、厚度较大的试管5，其封装效果更佳。

所述加热支架34包括一底座341、与底座341可转动连接的下杆体342、铰接于所述下杆体342上端的上杆体343及设于所述上杆体343自由端的夹持部344，夹持部344可夹持于进气管313中部，上杆体343与下杆体342铰接，使得上杆体343可相对下杆体342在竖直平面内旋转一定角度进而适应与竖直平面具有不同夹角的试管5，即当角度调节机构14调整支撑板12与水平面的夹角时，则试管5与竖直平面之间形成有夹角，而其可通过上杆体343相对下杆体342旋转一定角度并与试管5匹配，其可使得加热管311与试管5同轴，而下杆体342与底座341可转动连接，则便于下杆体342在竖直平面内任意角度转动以便于根据实际需要进行试管5的加热封装。

所述夹持部344包括左夹持部344a、右夹持部344b及一夹持螺栓344c，所述左夹持部344a和右夹持部344b相对侧分别设置有能够配合夹持于进气管313的左夹持槽和右夹持槽，所述夹持螺栓344c一端穿过右夹持部344b并与左夹持部344a螺纹配合，通过旋紧夹持螺栓344c可使得右夹持部344b靠近左夹持部344a，进而使得左夹持槽和右夹持槽夹紧于进气管313上。

所述加热支架34还包括一伸缩螺杆345，所述伸缩螺杆345一端与左夹持部344a下端连接、另一端与上杆体343螺纹配合，上杆体343可设置为一管状杆，其内壁设置有与伸缩螺杆345配合的内螺纹，其可通过伸缩螺杆345与上杆体343的螺纹配合实现伸缩，进而调节加热支架34的长度，其可适应不同高度的试管5的封接。

上杆体343下端通过一紧固螺栓346与下杆体342铰接，该紧固螺栓346的螺纹端穿过上杆体343下端并与下杆体342螺纹配合，其可通过紧固螺栓346将上杆体343压紧于下杆体342，当需要调节上杆体343和下杆体342之间的角度时，可旋松紧固螺栓346，然后调节上杆体343与下杆体342之间的夹角，当调节至适宜的角度后旋紧紧固螺栓346即可。

本实施例的旋转式真空密封系统工作时，可将夹持组件412由隔离阀411上拆卸下来，然后将试管5密封固定于夹持组件412上，然后装入样品，并通过密封卡箍413将夹持组件412与隔离阀411密封连接，根据样品的颗粒选择开启主阀门272或辅阀门274，开启抽真空机构22其可向试管5抽至接近真空状，具体可根据真空度检测仪25读数判断，当抽至设定真空度后，关闭主阀门272和辅阀门274，调节三向调节阀26并向试管5内充入保护气体，并根据真空度检测仪25的读数判读保护气体的冲入量，依次关闭控制阀44和隔离阀411，通过环形封接装置对试管5进行加热封装，封装完成后开启控制阀44和隔离阀411且调节三向调节阀26进行泄压，将试管5拆卸下来即可。其中，当进行多个试管5封装时，可通过隔离阀411和控制阀44的作用实现多个试管5的分别封装。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于真空密封系统的旋转机构，其特征在于，包括空心轴、轴套、驱动轮及磁流体密封件，所述空心轴下端穿过支撑板并与所述密封机构连接、上端同轴延伸至所述轴套内并与所述轴套可转动连接，所述驱动轮套设于所述空心轴相对密封机构一端并用于驱动所述空心轴相对轴套转动，所述磁流体密封件密封连接于所述空心轴的外壁和轴套的内壁。

2.根据权利要求1所述的旋转机构，其特征在于，所述旋转机构还包括至少两个轴承，每个所述轴承的内圈套设于所述空心轴、外圈连接于所述轴套内壁。

3.根据权利要求2所述的旋转机构，其特征在于，所述空心轴包括由下至上外径逐渐缩小的第一阶部、第二阶部和第三阶部，所述第三阶部内置于所述轴套，所述驱动轮套设于所述第二阶部。

4.根据权利要求3所述的旋转机构，其特征在于，所述旋转机构还包括一卡环，所述第一阶部外周面形成有一环形卡槽，所述卡环部分配合卡套于所述环形卡槽内。

5.根据权利要求4所述的旋转机构，其特征在于，所述轴套靠近其上端径向向内延伸形成一限位凸缘，其中一个所述轴承上端面抵接于所述限位凸缘和卡环，其中另一个所述轴承下端面抵接于所述第二阶部的上端面。