CN211697014U - 留样回转机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及回转留样技术领域，特别涉及能够精确实现回转角度的回转结构设计，尤其是留样回转机构，包括箱体，还包括设置在箱体顶部的回转电机组件、设置在箱体的腔体内的跟随式回转承托组件，所述回转电机组件用于实现回转驱动及回转角度检测，所述跟随式回转承托组件上安装放置有用于储存留取的水样的留样瓶组，所述留样瓶组由若干个留样瓶组成，在所述箱体的顶部固定安装有用于向留样瓶组导流留取的水样的留样出水口。本发明创新中的留样回转机构在保证回转角度精装的的前提下，做到了结构的简单化，同时便于拆卸与安装，易于使用，降低后续维修和养护的难度与工作量。

Description

留样回转机构

技术领域

本实用新型涉及回转留样技术领域，特别涉及能够精确实现回转角度的回转结构设计，尤其是留样回转机构。

背景技术

留样回转机构是采样器中对需要留样的水样进行回转留样的机构。留样回转机构的主要作用是在需要留取水样的时候，整套留样机构能够转动到指定的留样瓶，使瓶口对准留样出水口。

目前，使用的很多留样机构都存在回转角度不够精确，导致留样出水口对不准瓶口，造成水样留不进留样瓶的问题，从而会导致留样失败的问题。同时，很多留样机构为了保证留样回转精度的问题，将其结构设计的较为复杂，这使得后续不方便于现场的维护及保养。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题之一所采用的技术方案是：留样回转机构，包括箱体，还包括设置在箱体顶部的回转电机组件、设置在箱体的腔体内的跟随式回转承托组件，所述回转电机组件用于实现回转驱动及回转角度检测，即：回转电机组件为留样回转机构的动力源及回转角度检测的单元，用于回转整个留样机构以及检测回转的角度；所述跟随式回转承托组件上安装放置有用于储存留取的水样的留样瓶组，所述留样瓶组由若干个留样瓶组成，在所述箱体的顶部固定安装有用于向留样瓶组导流留取的水样的留样出水口。

留样出水口为留取的水样的出水口，留取的水样由此出水口注入留样瓶4 内。

留样瓶为留取的水样存储的装置，用于储存留取的水样。

留样瓶托盘为盛装留样瓶和带动留样瓶转动的装置。留样瓶托盘可以将留样瓶固定在留样瓶托盘内，留样瓶在留样瓶托盘内两者不能沿着圆周方向相对的滑动或转动，以保证留样瓶托盘能带动着留样瓶转动。

箱体主要作用为盛放留样瓶、留样瓶托盘、转盘、支撑底板、托盘联轴器，以及固定留样出水口。宜采用冷藏箱，以保证留样瓶内留取的水样的新鲜不变质。

优选地，所述回转电机组件包括双出轴蜗轮蜗杆减速电机、光电感应盘，所述双出轴蜗轮蜗杆减速电机通过固定底座固定安装在所述箱体的中心顶部，所述双出轴蜗轮蜗杆减速电机的下端输出轴活动伸至所述箱体的内腔内并通过万向节花键联轴器与所述跟随式回转承托组件相配合连接，所述双出轴蜗轮蜗杆减速电机的上端输出轴通过光电感应盘连接轴与所述光电感应盘相连，还包括一光电精准定位件。

回转电机组件为留样回转机构的动力源及回转角度检测的单元，用于回转整个留样机构以及检测回转的角度。

其中包括：双出轴蜗轮蜗杆减速电机采用现有带控制器的产品即可，为方便控制，转速宜不超过2转/分钟。

双出轴蜗轮蜗杆减速电机为两端出轴的结构，其中一端的出轴用以连接万向节花键联轴器，另一端的出轴用以连接光电感应盘连接轴。

第一对射式光电传感器和第二对射式光电传感器由红外发射管和高灵敏度的光敏晶体管组成，它是利用被检测物对光束的遮挡，由同步回路选通电路，从而检测物体的有无。

第一对射式光电传感器和第二对射式光电传感器与光电感应盘配合使用，用于检测光电感应盘上面的圆形的一周通孔，以判断电机转动角度位置。

光电感应盘连接轴一端固定在双出轴蜗轮蜗杆减速电机的一端出轴处，另一侧有螺纹孔用以固定光电感应盘。第二光电传感器固定支座和第一光电传感器固定支座分别用于固定第二对射式光电传感器和第一对射式光电传感器，其中第二光电传感器固定支座和第一光电传感器固定支座可以沿着与光电感应盘圆心连线的轴线方向前后调节，用以调整第一对射式光电传感器和第二对射式光电传感器的位置，使第一对射式光电传感器和第二对射式光电传感器的光束能够通过光电感应盘的通孔。固定底座，回转电机组件中所有的件(除固定底座)最终都固定在固定底座上，用以将回转电机组件固定在箱体上。

万向节花键联轴器为动力传递部件，用于将动力由双出轴蜗轮蜗杆减速电机传递到留样瓶托盘的中间连接装置。万向节花键联轴器由万向节花键联轴器固定端和万向节花键联轴器从动端组成，2个部件可以沿着轴向方向滑动并可以完全滑出，但不能相互间转动，可以进行扭矩的传输，同时也可以方便拆装。

优选地，所述光电精准定位件包括设置在所述双出轴蜗轮蜗杆减速电机的前侧和左侧且相互配合工作的第一对射式光电传感器、第二对射式光电传感器，所述第一对射式光电传感器、所述第二对射式光电传感器分别固定安装在与所述箱体的顶部固定安装的第一光电传感器固定支座、第二光电传感器固定支座上；还包括设置在所述光电感应盘的顶部的一个感应盘长条孔、若干个与所述感应盘长条孔所在圆同圆周设置的感应盘短条孔、两个对称设置在所述光电感应盘中心孔外围的感应盘调节孔；各相邻的感应盘短条孔之间均匀间隔设置。

光电感应盘上有感应盘长条孔和感应盘短条孔，其中感应盘长条孔只有1 个，为0号位专用的感应孔，为初始位感应点。感应盘长条孔较其它的感应盘短条孔长，安装位置更靠近光电感应盘圆心位置的对射式光电传感器只能感应到感应盘长条孔；对射式光电传感器可以感应到光电感应盘上所有的孔(包括应盘长条孔和感应盘短条孔)。因此当对射式光电传感器检测到信号时即为留样瓶转到了0号位的位置；通过控制系统对对射式光电传感器检测到信号的计数来判断留样瓶转到的位置。感应盘感应盘调节孔为两条对称设计的各90°的圆周长条孔，光电感应盘连接轴上固定光电感应盘的螺纹孔有4个，实现电感应盘可以360°连续调节的目的；在初始位置时将出水口对准0号留样瓶，调节感应盘调节孔的固定位置，将感应盘长条孔对齐到对射式光电传感器感应位置处，可以实现光电感应盘的0号初始位与出水口对留样瓶的0号初始位的对准。用以能精准定位留样瓶的目的。

优选地，所述跟随式回转承托组件包括留样瓶托盘、支撑底板，所述支撑底板可拆卸的固定在所述箱体内侧壁上，所述留样瓶托盘通过转盘固定在所述支撑底板顶部，一托盘联轴器的一端连接到所述留样瓶托盘上、另一端通过传动轴与所述万向节花键联轴器连接，在所述留样瓶托盘上安装有若干个沿其圆周均布的留样瓶。

转盘为转动的轴承装置，连接留样瓶托盘与支撑底板，保证两者间的相对转动为滚珠转动，保证转动的更加灵活，转动扭矩更小，转动磨损更小。转盘为单向轴承结构，只能向单个方向转动，反方向是无法转动的，可以消除双出轴蜗轮蜗杆减速电机以及万向节花键联轴器的转动单向间隙，保证转动的角度更加精确，消除多余的转动误差。

支撑底板，留样瓶托盘通过转盘固定在支撑底板上，支撑底板可以固定在箱体内，对箱体内的留样瓶、留样瓶托盘、转盘、支撑底板、托盘联轴器进行固定支撑的作用。

托盘联轴器一端连接到留样瓶托盘上，另一端通过传动轴与万向节花键联轴器连接到一起，起动力传递连接的作用。

本实用新型的有益效果体现在：本发明创新中的留样回转机构在保证回转角度精装的的前提下，做到了结构的简单化，同时便于拆卸与安装，易于使用，降低后续维修和养护的难度与工作量，具体包括：

1、整体的结构简单，没有复杂的传动机构，故障率低，方便于维护及维修。

2、整套回转位置检测机构，结构简单，仅2个对射式光电传感器及1个光电感应盘即可实现，出水口与留样瓶的精准定位，且光电感应盘的感应盘调节孔的结构使安装调节更为方便。同时光电感应盘的应用，动力源的电机只需使用成本更低的直流减速电机即可。

3、万向节花键联轴器的结构解决了动力机构与回转机构不同轴心的安装问题，其中花键结构更能方便拆卸与安装，便于使用及运维。

4、转盘为单向轴承结构，消除转动过程中的单向转动间隙，回转定位更加精确。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的内部结构示意图。

图2为本实用新型的回转电机组件的结构示意图。

图3为本实用新型的光电感应盘的俯视结构示意图。

图4为本实用新型的万向节花键联轴器的结构示意图。

图中，1、回转电机组件；2、万向节花键联轴器；21、万向节花键联轴器固定端；22、万向节花键联轴器从动端；3、留样出水口；4、留样瓶；5、留样瓶托盘；6、转盘；7、支撑底板；8、托盘联轴器；9、箱体；11、双出轴蜗轮蜗杆减速电机；12、第一对射式光电传感器；13、第二对射式光电传感器； 14、光电感应盘连接轴；15、第二光电传感器固定支座；16、第一光电传感器固定支座；17、光电感应盘；171、感应盘长条孔；172、感应盘短条孔；173、感应盘调节孔；18、固定底座。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1-4中所示，留样回转机构，包括箱体9，还包括设置在箱体9顶部的回转电机组件1、设置在箱体9的腔体内的跟随式回转承托组件，所述回转电机组件1用于实现回转驱动及回转角度检测，即：回转电机组件1为留样回转机构的动力源及回转角度检测的单元，用于回转整个留样机构以及检测回转的角度；所述跟随式回转承托组件上安装放置有用于储存留取的水样的留样瓶组，所述留样瓶组由若干个留样瓶4组成，在所述箱体9的顶部固定安装有用于向留样瓶组导流留取的水样的留样出水口3。

留样出水口3为留取的水样的出水口，留取的水样由此出水口注入留样瓶4 内。

留样瓶4为留取的水样存储的装置，用于储存留取的水样。

留样瓶托盘5为盛装留样瓶4和带动留样瓶4转动的装置。留样瓶托盘5 可以将留样瓶4固定在留样瓶托盘5内，留样瓶4在留样瓶托盘5内两者不能沿着圆周方向相对的滑动或转动，以保证留样瓶托盘5能带动着留样瓶4转动。

箱体9主要作用为盛放留样瓶4、留样瓶托盘5、转盘6、支撑底板7、托盘联轴器8，以及固定留样出水口3。宜采用冷藏箱，以保证留样瓶4内留取的水样的新鲜不变质。

优选地，所述回转电机组件1包括双出轴蜗轮蜗杆减速电机11、光电感应盘17，所述双出轴蜗轮蜗杆减速电机11通过固定底座18固定安装在所述箱体 9的中心顶部，所述双出轴蜗轮蜗杆减速电机11的下端输出轴活动伸至所述箱体9的内腔内并通过万向节花键联轴器2与所述跟随式回转承托组件相配合连接，所述双出轴蜗轮蜗杆减速电机11的上端输出轴通过光电感应盘连接轴14 与所述光电感应盘17相连，还包括一光电精准定位件。

回转电机组件1为留样回转机构的动力源及回转角度检测的单元，用于回转整个留样机构以及检测回转的角度。

其中包括：双出轴蜗轮蜗杆减速电机11，为方便控制，转速宜不超过2转/ 分钟。

双出轴蜗轮蜗杆减速电机11为两端出轴的结构，其中一端的出轴用以连接万向节花键联轴器2，另一端的出轴用以连接光电感应盘连接轴14。

第一对射式光电传感器12和第二对射式光电传感器13由红外发射管和高灵敏度的光敏晶体管组成，它是利用被检测物对光束的遮挡，由同步回路选通电路，从而检测物体的有无。

第一对射式光电传感器12和第二对射式光电传感器13与光电感应盘17配合使用，用于检测光电感应盘17上面的圆形的一周通孔，以判断电机转动角度位置。

光电感应盘连接轴14一端固定在双出轴蜗轮蜗杆减速电机11的一端出轴处，另一侧有螺纹孔用以固定光电感应盘17。第二光电传感器固定支座15和第一光电传感器固定支座16分别用于固定第二对射式光电传感器13和第一对射式光电传感器12，其中第二光电传感器固定支座15和第一光电传感器固定支座 16可以沿着与光电感应盘17圆心连线的轴线方向前后调节，用以调整第一对射式光电传感器12和第二对射式光电传感器13的位置，使第一对射式光电传感器12和第二对射式光电传感器13的光束能够通过光电感应盘17的通孔。固定底座18，回转电机组件1中所有的件(除固定底座18)最终都固定在固定底座 18上，用以将回转电机组件1固定在箱体上。

万向节花键联轴器2为动力传递部件，用于将动力由双出轴蜗轮蜗杆减速电机11传递到留样瓶托盘5的中间连接装置。万向节花键联轴器2由万向节花键联轴器固定端21和万向节花键联轴器从动端22组成，2个部件可以沿着轴向方向滑动并可以完全滑出，但不能相互间转动，可以进行扭矩的传输，同时也可以方便拆装。

优选地，所述光电精准定位件包括设置在所述双出轴蜗轮蜗杆减速电机11 的前侧和左侧且相互配合工作的第一对射式光电传感器12、第二对射式光电传感器13，所述第一对射式光电传感器12、所述第二对射式光电传感器13分别固定安装在与所述箱体9的顶部固定安装的第一光电传感器固定支座16、第二光电传感器固定支座15上；还包括设置在所述光电感应盘17的顶部的一个感应盘长条孔171、若干个与所述感应盘长条孔171所在圆同圆周设置的感应盘短条孔172、两个对称设置在所述光电感应盘17中心孔外围的感应盘调节孔173；各相邻的感应盘短条孔172之间均匀间隔设置。

光电感应盘17上有感应盘长条孔171和感应盘短条孔172，其中感应盘长条孔171只有1个，为0号位专用的感应孔，为初始位感应点。感应盘长条孔 171较其它的感应盘短条孔172长，安装位置更靠近光电感应盘17圆心位置的对射式光电传感器12只能感应到感应盘长条孔171；对射式光电传感器13可以感应到光电感应盘17上所有的孔(包括应盘长条孔171和感应盘短条孔172)。因此当对射式光电传感器12检测到信号时即为留样瓶4转到了0号位的位置；通过控制系统对对射式光电传感器13检测到信号的计数来判断留样瓶4转到的位置。感应盘感应盘调节孔173为两条对称设计的各90°的圆周长条孔，光电感应盘连接轴14上固定光电感应盘17的螺纹孔有4个，实现电感应盘17可以 360°连续调节的目的；在初始位置时将出水口对准0号留样瓶，调节感应盘调节孔173的固定位置，将感应盘长条孔171对齐到对射式光电传感器12感应位置处，可以实现光电感应盘17的0号初始位与出水口对留样瓶4的0号初始位的对准。用以能精准定位留样瓶4的目的。

优选地，所述跟随式回转承托组件包括留样瓶托盘5、支撑底板7，所述支撑底板7可拆卸的固定在所述箱体9内侧壁上，所述留样瓶托盘5通过转盘6 固定在所述支撑底板7顶部，一托盘联轴器8的一端连接到所述留样瓶托盘5 上、另一端通过传动轴与所述万向节花键联轴器2连接，在所述留样瓶托盘5 上安装有若干个沿其圆周均布的留样瓶4。

转盘6为转动的轴承装置，连接留样瓶托盘5与支撑底板7，保证两者间的相对转动为滚珠转动，保证转动的更加灵活，转动扭矩更小，转动磨损更小。转盘6为单向轴承结构，只能向单个方向转动，反方向是无法转动的，可以消除双出轴蜗轮蜗杆减速电机11以及万向节花键联轴器2的转动单向间隙，保证转动的角度更加精确，消除多余的转动误差。

支撑底板7，留样瓶托盘5通过转盘6固定在支撑底板7上，支撑底板7可以固定在箱体9内，对箱体内的留样瓶4、留样瓶托盘5、转盘6、支撑底板7、托盘联轴器8进行固定支撑的作用。

托盘联轴器8一端连接到留样瓶托盘5上，另一端通过传动轴与万向节花键联轴器2连接到一起，起动力传递连接的作用。

主要工作流程：

主要的工作流程是双出轴蜗轮蜗杆减速电机11通过万向节花键联轴器2、传动轴、托盘联轴器8将动力传递到留样瓶托盘5上，保证留样瓶4能随着留样瓶托盘5转动。第一对射式光电传感器12、第二对射式光电传感器13通过感应光电感应盘17上面的孔的位置来确定留样瓶托盘5的转动位置。

光电感应盘17上孔的数量与留样瓶4的数量是相同的，通过第一对射式光电传感器12和第二对射式光电传感器13感应光电感应盘17上孔的位置即可确定留样瓶托盘5的位置。

光电感应盘17上有感应盘长条孔171和感应盘短条孔172，其中感应盘长条孔171只有1个，为0号位专用的感应孔，为初始位感应点。感应盘长条孔 171较其它的感应盘短条孔172长，安装位置更靠近光电感应盘17圆心位置的第一对射式光电传感器12只能感应到感应盘长条孔171；第二对射式光电传感器13可以感应到光电感应盘17上所有的孔(包括应盘长条孔171和感应盘短条孔172)。因此当第一对射式光电传感器12检测到信号时即为留样瓶4转到了 0号位的位置；通过控制系统对第二对射式光电传感器13检测到信号的计数来判断留样瓶4转到的位置。感应盘感应盘调节孔173为两条对称设计的各90°的圆周长条孔，光电感应盘连接轴14上固定光电感应盘17的螺纹孔有4个，实现电感应盘17可以360°连续调节的目的；在初始位置时将出水口对准0号留样瓶，调节感应盘调节孔173的固定位置，将感应盘长条孔171对齐到第一对射式光电传感器12感应位置处，可以实现光电感应盘17的0号初始位与出水口对留样瓶4的0号初始位的对准。用以能精准定位留样瓶4的目的。

由于双出轴蜗轮蜗杆减速电机11和万向节花键联轴器2在制作的时候难免会有转动间隙，转动时间隙的误差累计会使留样瓶4转动过程中最终位置产生误差，且误差的累计值会越来越大。转盘6为单向轴承结构，单向轴承是在一个方向上可以自由转动，而在另一个方向上锁死的一种轴承。因此可以保证整套回转机构在转动过程中消除转动中的方向间隙，使整套机构在回转的过程中正向都是没有间隙的，消除了因反向间隙导致在转动过程中留样瓶4对不准留样出水口3的问题。

万向节花键联轴器2为连接回转电机组件1与留样瓶托盘5的动力传递系统中的重要部件。由于安装或制作的误差回转电机组件1与留样瓶托盘5回转中心位置的同轴度不可避免的会产生比较大的偏差，万向节花键联轴器2为万向节结构，在回转电机组件1与留样瓶托盘5回转中心位置不在同一轴向的情况下，便于安装；同时也会避免因此种情况强行安装导致的结构的磨损加剧，造成提前失效的情况。同时万向节花键联轴器2的万向节花键联轴器固定端21 与万向节花键联轴器从动端22中间是花键连接结构，2者可沿着花键沿着轴向方向滑动，并可完全滑出，分成2个部件。在安装和拆卸留样瓶托盘5、转盘6 和支撑底板7时只需沿着花键插入或滑出即可，不需用其它工具即可安装或拆除，方便于现场使用及运维。

本留样回转机构不限于适用于采样器中，其它类似需要精准回转的设备仪器亦可以采用。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (4)

1.留样回转机构，包括箱体，其特征在于：还包括设置在箱体顶部的回转电机组件、设置在箱体的腔体内的跟随式回转承托组件，所述回转电机组件用于实现回转驱动及回转角度检测，在所述跟随式回转承托组件上安装放置有用于储存留取的水样的留样瓶组，所述留样瓶组由若干个留样瓶组成，在所述箱体的顶部固定安装有用于向留样瓶组导流留取的水样的留样出水口。

2.根据权利要求1所述的留样回转机构，其特征在于：所述回转电机组件包括双出轴蜗轮蜗杆减速电机、光电感应盘，所述双出轴蜗轮蜗杆减速电机通过固定底座固定安装在所述箱体的中心顶部，所述双出轴蜗轮蜗杆减速电机的下端输出轴活动伸至所述箱体的内腔内并通过万向节花键联轴器与所述跟随式回转承托组件相配合连接，所述双出轴蜗轮蜗杆减速电机的上端输出轴通过光电感应盘连接轴与所述光电感应盘相连，还包括一光电精准定位件。

3.根据权利要求2所述的留样回转机构，其特征在于：所述光电精准定位件包括设置在所述双出轴蜗轮蜗杆减速电机的前侧和左侧且相互配合工作的第一对射式光电传感器、第二对射式光电传感器，所述第一对射式光电传感器、所述第二对射式光电传感器分别固定安装在与所述箱体的顶部固定安装的第一光电传感器固定支座、第二光电传感器固定支座上；还包括设置在所述光电感应盘的顶部的一个感应盘长条孔、若干个与所述感应盘长条孔所在圆同圆周设置的感应盘短条孔、两个对称设置在所述光电感应盘中心孔外围的感应盘调节孔；各相邻的感应盘短条孔之间均匀间隔设置。

4.根据权利要求3所述的留样回转机构，其特征在于：所述跟随式回转承托组件包括留样瓶托盘、支撑底板，所述支撑底板可拆卸的固定在所述箱体内侧壁上，所述留样瓶托盘通过转盘固定在所述支撑底板顶部，一托盘联轴器的一端连接到所述留样瓶托盘上、另一端通过传动轴与所述万向节花键联轴器连接，在所述留样瓶托盘上安装有若干个沿其圆周均布的留样瓶。

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