專利名稱：：具斷軸保險的臺式離心機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于臺式離心機的改進。臺式離心機(tabletopcentrifuge或benchtopcentrifuge)是實驗室離心機的一種，與落地式離心機(floorcentrifuge)相比，它體積小，重量輕，可置于實驗臺上使用。但因為臺式離心機的轉(zhuǎn)子小，而處理量小于落地式離心機，其使用受到限制。近幾年美國杜邦公司(DuPontSorvall)推出能代替部分落地式離心機功能的、能帶動較大轉(zhuǎn)子的臺式離心機，使臺式離心機的使用范圍大為擴大。它的傳動機構(gòu)中電機倒置于轉(zhuǎn)子腔旁，電機軸通過皮帶把動力傳遞給轉(zhuǎn)子驅(qū)動軸，從而減少了離心機高度，這樣即使使用較大電機時也成為臺式離心機。在該種離心機中仍采用撓性軸頂端直接帶動轉(zhuǎn)子的傳動機構(gòu)，設(shè)計時盡量使轉(zhuǎn)子在低速下穿越危險速度，并具有自動調(diào)心性能，以實現(xiàn)在工作轉(zhuǎn)速下的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。這種撓性軸驅(qū)動器的缺點是，它不僅不能使較大不平衡裝載量的轉(zhuǎn)子正常運轉(zhuǎn)，而且一旦主軸斷裂時，高速旋轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)子離開原安裝位置，邊轉(zhuǎn)邊撞轉(zhuǎn)子腔，會引起危險的事故。本發(fā)明的目的是設(shè)計一種具有能避免因斷軸造成機器損壞的主軸系統(tǒng)的臺式離心機。為此，設(shè)計了一種具斷軸保險的臺式離心機，它具有與電機分立的自定心驅(qū)動軸，其上部構(gòu)成能避免因斷軸造成機器損壞的離心機主軸系統(tǒng)，而橫向通過皮帶與倒置的驅(qū)動電機軸相聯(lián)。因為這種自定心驅(qū)動軸與電機是分開的，并通過皮帶軟聯(lián)接，電機運轉(zhuǎn)中的振動與熱量不易傳遞到驅(qū)動部，使其運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，壽命長。又因為這種與電機分立的驅(qū)動軸的安裝是獨立于電機安裝優(yōu)劣而自裝自定心的，其安裝更易精確，驅(qū)動軸系同心度更高，易保證運轉(zhuǎn)平衡，降低運轉(zhuǎn)噪聲，延長壽命。本發(fā)明提出的具斷軸保險的臺式離心機包括電機［6］、傳動皮帶［4］、驅(qū)動軸［13］、斷軸保險機構(gòu)、減震器［1、5、8、19］、機架［2］等。本發(fā)明的特征在于驅(qū)動軸［13］不是電機［6］的直接延伸而是通過傳動皮帶［4］和電機皮帶輪［3］與電機［6］聯(lián)接，所以驅(qū)動軸［13］與電機［6］是分離的，而電機是倒置的。電機［6］與驅(qū)動軸［13］各通過適當減震器［5、19］和適當過渡零件與機架［2］固定聯(lián)接。驅(qū)動軸［13］不是直接帶動轉(zhuǎn)子［18］，而是通過斷軸保險機構(gòu)帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動軸［13］與斷軸保險機構(gòu)通過適當減震器安裝在下板［7］和上板［9］上，而上板與下板之間用減震［8］器減振。這樣，有效地減少轉(zhuǎn)子［18］運轉(zhuǎn)中的振動傳到機架［2］，也就增強了該機的允許裝樣不平衡量。電機［6］經(jīng)傳動皮帶［4］帶動驅(qū)動軸［13］旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動軸通過斷軸保險機構(gòu)帶動軸套［22］旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)子［18］聯(lián)接在軸套［22］上旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動軸［13］通過兩個球軸承［11］安裝在下板［7］中央自由旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動軸［13］下端通過皮帶輪［10］安裝傳動皮帶［4］，上端是一個套筒，其中安裝斷軸保險機構(gòu)的部分零件(鋼球［15］，銷［16］，撓性軸［14］的下端)，通過這些零件把動力傳遞給斷軸保險機構(gòu)中的撓性軸［14］。斷軸保險機構(gòu)包括軸套［22］、撓性軸單元、支承套［12］和上板［9］等。撓性軸單元中撓性軸［14］上端與軸套［22］固定聯(lián)接而一起旋轉(zhuǎn)。支承套［12］與軸套［22］之間有球軸承［23、25］實現(xiàn)這一旋轉(zhuǎn)。支承套［12］固定在上板［9］中央上面。撓性軸單元包括撓性軸［14］、鋼球［15］、銷［16］和彈簧［17］。撓性軸［14］下端插入鋼球［15］中心孔中，一銷［16］橫穿這兩個零件而成一體，鋼球［15］兩邊伸出的銷［16］插入驅(qū)動軸［13］上部套筒的槽［21］中。驅(qū)動軸［13］旋轉(zhuǎn)時拔銷［16］而帶動撓性軸［14］旋轉(zhuǎn)。視運轉(zhuǎn)需要，在驅(qū)動軸［13］上端套筒底部裝彈簧［17］與鋼球［15］接觸。上板［9］與下板［7］，下板［7］、電機［6］與機架［2］之間安裝減震器［8、5、19］。機架［2］是使電機與驅(qū)動部分安裝成一體的聯(lián)接件，機架［2］下部也要安裝適當?shù)南虏繙p震器［1］。根據(jù)需要，轉(zhuǎn)子直徑可以在φ150－450毫米的各種形狀，最高使用轉(zhuǎn)速在3000－10000轉(zhuǎn)／分范圍內(nèi)取一組數(shù)。本發(fā)明優(yōu)點是它有斷軸保險機構(gòu)，即轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)中一旦繞性軸或銷斷時，轉(zhuǎn)子仍在軸套上旋轉(zhuǎn)而不離開原安裝位置，這時在離心機過速保護線路作用下動力被切斷，在摩擦力作用下轉(zhuǎn)子逐漸停轉(zhuǎn)，十分安全。該機由于設(shè)計了分立自定心驅(qū)動軸而增強了抵抗裝樣不平衡量的性能。用倒裝電機通過傳動皮帶帶動上述驅(qū)動軸，實現(xiàn)了新型臺式離心機。該機除一般實驗室使用外，尤其適合于醫(yī)院的化驗室中日?；灢僮?，這時離心機操作員不必過分注意裝樣平衡，提高化驗工效。附圖說明圖1.本發(fā)明提出的離心機實施例示意圖。其中，1.下部減震器，2.機架，3.電機皮帶輪，4.傳動皮帶，5.減震器，6.電機，7.下板，8.減震器，9.上板，10.皮帶輪，11.球軸承，12.支承套，13.驅(qū)動軸，14.撓性軸，15.鋼球，16.銷，17.彈簧，18.轉(zhuǎn)子，19.減震器。圖2.驅(qū)動軸。其中，20.盲孔，21.槽。圖3.驅(qū)動軸的套筒部A－A剖面圖。圖4.斷軸保險機構(gòu)。其中，22.軸套，23.下軸承，24.定位套筒，25.上軸承。本發(fā)明所提出的離心機實施例如圖1所示。它包括電機［6］、傳動皮帶［4］、驅(qū)動軸單元、斷軸保險機構(gòu)［22、14、15、16、17、12、9］、轉(zhuǎn)子［18］、機架［2］和若干減震器［1、5、8、19］等。倒置的電機［6］軸端固定電機皮帶輪［3］，電機［6］固定在機架［2］上，其間可安裝適當?shù)臏p震器［5］。驅(qū)動軸單元包括驅(qū)動軸［13］、球軸承［11］、下板［7］、皮帶輪［10］和減震器［19］。驅(qū)動軸［13］是上端稍粗的園柱體，稍粗的上端是一套筒，其中央有口朝上的盲孔［20］并帶一橫槽［21］。在園柱體上固定兩個球軸承［11］，驅(qū)動軸［13］旋轉(zhuǎn)時球軸承［11］的內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，而球軸承［11］的外圈固定在下板［7］中央孔中不轉(zhuǎn)動。下板［7］是中間有凸臺的園盤，中央有通孔安裝兩個球軸承［11］。下板［7］固定在機架［2］上，其間可用適當?shù)娜舾蓚€減震器［19］。傳動皮帶［4］套在兩個皮帶輪［3、10］上，把電機［6］的旋轉(zhuǎn)運動傳遞到驅(qū)動軸［13］上。其傳動比根據(jù)需要適當選擇兩個皮帶輪［3、10］的直徑大小來決定。斷軸保險機構(gòu)包括彈簧［17］、鋼球［15］、銷［16］、撓性軸［14］、軸套［22］、上軸承［25］、定位套筒［24］、下軸承［23］、支承套［12］、上板［9］和減震器［8］。彈簧［17］可以是螺旋彈簧，置于驅(qū)動軸［13］上端中央盲孔［20］中，彈簧［17］上端緊貼鋼球［15］下部。彈簧［17］外園周尺寸稍小于盲孔［20］內(nèi)徑。鋼球［15］置于驅(qū)動軸［13］上端中央盲孔［20］上部，鋼球［15］外徑稍小于盲孔［20］內(nèi)徑。鋼球［15］縱向中央有中心通孔，插入撓性軸［14］下端。銷［16］穿過鋼球［15］和撓性軸［14］，并在鋼球［15］兩側(cè)多出一段長度放入驅(qū)動軸［13］的套筒槽［21］中。撓性軸［14］是長軸，下端有一銷孔插入銷［16］，上端與軸套［22］上端中心孔固定聯(lián)接。撓性軸直徑為φ2－φ5毫米，長約100毫米。軸套［22］是套筒狀，其外形是園柱體與園錐體的組合，前者長后者短。圓錐體在下部，其錐度與轉(zhuǎn)子［18］中央下部內(nèi)園錐面一致。軸套［22］內(nèi)部是大盲孔，口朝下，內(nèi)裝上軸承［25］的外圈、定位套筒［24］和下軸承［23］的外圈。套筒［22］上端中央有中心孔固定聯(lián)接撓性軸［14］。支承套［12］是兩個套筒的組合。上套筒細長，下套筒短粗。上套筒內(nèi)孔大于撓性軸0.5－3毫米，其中穿過撓性軸［14］。上套筒外側(cè)上下各固定上軸承［25］和下軸承［23］的內(nèi)圈。因此，軸套［22］和支承套［12］通過上下軸承［25、23］的外圈與內(nèi)圈實現(xiàn)聯(lián)接?？诔碌南绿淄驳目谥兄抿?qū)動軸［13］的口朝上的套筒部，兩者之間間隔為1－10毫米。下套筒上部中央有小通孔，是支承套［12］的上套筒的內(nèi)孔延伸。定位套筒［24］在軸套［22］套筒中，與上軸承［25］外圈下端面與下軸承［23］外圈上端面聯(lián)接，限定這兩個軸承之間的安裝位置。上軸承［25］與下軸承［23］內(nèi)圈與支承套上套筒外周聯(lián)接，上軸承［25］與下軸承［23］外圈與軸套［22］里面聯(lián)接。上板［9］是法蘭盤，中央有通孔。在中央通孔上部聯(lián)接支承套［12］。上板［9］通過減震器［8］與下板［7］聯(lián)接。下板［7］下邊通過減震器［19］與機架［2］聯(lián)接。轉(zhuǎn)子［18］下端有孔，其形狀與軸套的相應(yīng)部位一致與軸套是錐度聯(lián)接。轉(zhuǎn)子有鋁合金制角轉(zhuǎn)子，外徑φ230毫米，可裝8個試管，每試管50毫升溶液，最高轉(zhuǎn)速為6000轉(zhuǎn)／分。還有鋼制甩平轉(zhuǎn)子，4個吊杯，每杯250毫升，最高轉(zhuǎn)速3200轉(zhuǎn)／分。減震器［5、8、19、1］視實際需要可用適當?shù)娜舾蓚€。在本發(fā)明提出的離心機中，旋轉(zhuǎn)運動的傳遞如下電機［6］帶動電機皮帶輪［3］旋轉(zhuǎn)，經(jīng)傳動皮帶［4］轉(zhuǎn)動皮帶輪［10］，而驅(qū)動軸［13］旋轉(zhuǎn)。它撥動驅(qū)動軸［13］上部槽［21］中的銷［16］，進而帶動撓性軸［14］旋轉(zhuǎn)。撓性軸［14］與軸套［22］成為一體旋轉(zhuǎn)，這時在軸套［22］上安放的轉(zhuǎn)子［18］也旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)中，上軸承［25］與下軸承［23］的外圈旋轉(zhuǎn)，而內(nèi)圈與支承套固定聯(lián)接，不旋轉(zhuǎn)。權(quán)利要求1.包括電機、傳動皮帶、驅(qū)動軸及轉(zhuǎn)子的具斷軸保險的臺式離心機，其特征在于包括斷軸保險機構(gòu)和驅(qū)動軸單元；所述的斷軸保險機構(gòu)包括軸套[22]、繞性軸單元和支承套[12]及上板[9]，軸套[22]與所述的繞性軸單元固定聯(lián)接，軸套[22]通過軸承[23、25]與支承套[12]連接，支承套[12]固定在上板[9]中央上面；所述的驅(qū)動軸單元是包括上端帶有套筒的驅(qū)動軸[13]、球軸承[11]、下板[7]、皮帶輪[10]和減震器[19]的與電機[6]無直接聯(lián)接的分立機構(gòu)，所述的驅(qū)動軸[13]上端通過軸承[11]，下板[7]，減震器[19]與機架[2]相聯(lián)，下端通過皮帶輪[10]與傳動皮帶[4]相聯(lián)；斷軸保險機構(gòu)通過繞性軸單元與驅(qū)動軸單元相聯(lián)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所術(shù)的離心機，其特征在于所述的繞性軸單元包括繞性軸［14］、鋼球［15］、銷［16］和彈簧［17］，繞性軸［14］下端插入鋼球［15］中心孔中，一銷［16］橫穿這兩個零件而成一體，鋼球［15］兩邊伸出的銷［16］插入驅(qū)動軸［13］上部套筒的槽［21］中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心機，其特征在于所述的下板［7］是中間有突臺的園盤，中央有通孔安裝兩個球軸承［11］，在其中安裝驅(qū)動軸［13］，而下板［7］通過減震器［19］與機架［2］相聯(lián)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心機，其特征在于電機［6］是倒置的，電機［6］主軸上連接電機皮帶輪［3］與傳動皮帶［4］連接。專利摘要具斷軸保險的臺式離心機是對目前臺式離心機結(jié)構(gòu)的改進。它的具保險部位的撓性軸，不是直接帶動轉(zhuǎn)子，而是通過斷軸保險機構(gòu)軸套帶動轉(zhuǎn)子，而達到斷軸保險的目的。本設(shè)計具有將電機與驅(qū)動軸分立及雙板減震特點，提高抗裝樣不平衡量的能力。該機除一般實驗室用外，尤其適用于醫(yī)院化驗室中日?；灩ぷ?，并可提高化驗工效。文檔編號B04B9/00GK2053947SQ89213858公開日1990年3月7日申請日期1989年7月13日優(yōu)先權(quán)日1989年7月13日發(fā)明者金綠松,張長春,李悅民,田兆全申請人:中國科學院生物物理研究所