CN212328627U - 一种离心机 - Google Patents

Abstract

离心机，包括：设置有样品容器的转子和驱动转子旋转并具有驱动轴的电机，还包括：内芯，其套设在驱动轴外侧；弹簧，其套设在内芯外侧；外芯，其套设在弹簧外侧，外芯的内壁上形成有沿驱动轴径向向内延伸的第一限位部，其与弹簧上部接触；套筒，其设置在外芯外侧并和内芯共同围成空腔，外芯在空腔中沿驱动轴的轴向移动；和第二限位部，其形成在第一限位部和驱动轴之间并沿驱动轴的径向移动；释放状态下，外芯在外力作用下挤压弹簧，第一限位部和第二限位部分离，第二限位部向外移动；锁紧状态下，外芯在弹簧的回复力作用下恢复初始位置，第一限位部挤压第二限位部，第二限位部伸入至形成在驱动轴上的限位凹槽中。本实用新型提高了转子装卸效率。

Description

一种离心机

技术领域

本实用新型属于离心机技术领域，尤其涉及一种离心机。

背景技术

离心机转子安装于离心机上。这种离心机主要应用于实验室中进行医学、药学、生物学和化学等领域的研究，以利用质量惯性分离样品的组分。离心机的转子转速至少需要保持在3000转每分钟，在特殊要求下，可能达到每分钟10000转，甚至每分钟15000转。转子上通过不同的方式设置样品容器，待离心的样品存储在样品容器中并进行旋转。转子的转轴通常竖直设置，转轴由电机驱动。

现有技术中转子最常见的安装方式是通过螺纹将转子可拆卸地安装在电机的驱动轴上，这样转子和电机驱动轴固定在一起并随电机驱动轴一起转动。这种固定方式加工相对简单，如中国专利申请（授权公告号CN201510943U）中所公开的方案，“一种离心机转子固定装置，包括固定在离心机转子1安装孔内的套管2，安装在套管2和电机驱动轴5之间的锥形夹头3，夹头3顶部装有螺钉4，螺钉4与夹头3通过螺纹连接，螺钉4旋紧时带动夹头3向上移动，在套管2的限制下夹头3收缩紧固在电机驱动轴5上。”

这种螺纹连接的方式虽然具有结构简单牢固的优点，但是，也意味着在更换转子时需要拆卸螺纹连接，转子更换速度比较慢，而且，如果设置有夹头3，在更换时，很可能需要使用额外的工具。

发明内容

本实用新型针对现有技术中采用螺纹连接转子和电机驱动轴时，更换转子的效率低，且可能需要工具辅助的问题，设计并公开一种全新的离心机。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

一种离心机，包括：转子，转子上设置有至少一个用于容纳待离心样品的样品容器；电机，电机用于驱动转子旋转，电机具有驱动轴；还包括：内芯，内芯套设在驱动轴外侧；弹簧，弹簧套设在内芯外侧；外芯，外芯套设在弹簧外侧，外芯的内壁上形成有沿驱动轴径向向内延伸的第一限位部，第一限位部与弹簧上部接触；套筒，套筒设置在外芯外侧，套筒和内芯共同围成空腔，外芯在空腔中沿驱动轴的轴向移动；和第二限位部，第二限位部形成在第一限位部和驱动轴之间，第二限位部沿驱动轴的径向移动；其中释放状态下，外芯在外力作用下挤压弹簧，第一限位部和第二限位部分离，第二限位部向外移动；锁紧状态下，外芯在弹簧的回复力作用下恢复初始位置，第一限位部挤压第二限位部，第二限位部伸入至形成在驱动轴上的限位凹槽中。

一种优选的结构为，第一限位部为限位凸台；第二限位部为限位钢珠，多个限位钢珠环绕驱动轴均匀设置；限位凹槽为形成在驱动轴上的环形卡槽。

为实现自动复位，内芯上开设有多个钢珠孔，多个钢珠孔与限位钢珠对应设置；钢珠孔具有形成在内芯外壁上的第一开口和形成在内芯内壁上的第二开口；第一开口的直径小于等于限位钢珠的直径，第二开口的直径小于限位钢珠的直径。

为确保驱动轴强度的同时，实现自动锁定，限位钢珠伸入环形卡槽中的长度小于等于限位钢珠直径的二分之一。

用户优选通过按钮进行操作，按钮设置在外芯上侧并与外芯接触；

当按钮按下时，按钮推动外芯移动挤压弹簧。

优选通过以下结构传递动力，还包括：驱动销，驱动销设置在驱动轴上；和驱动槽，驱动槽形成在内芯上；驱动销位于驱动槽中。

进一步的，转子包括：转子本体，转子本体与驱动轴同轴设置，用于容纳待离心样品的样品容器均匀分布在转子本体上；内芯，转子本体和套筒自下向上地通过螺栓固定连接。

进一步的，还包括：手柄，手柄套设在套筒外侧。

进一步的，还包括：转子盖，转子盖套设在手柄外侧，手柄上设置有第三限位部，转子盖的部分位于第三限位部和套筒之间。

为避免误操作，按钮的上表面与手柄的上表面平齐。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型所提供的离心机，在整个过程中，不需要进行外力干预，取放的固定连接或者解除均可以很快的完成，极大地提高了离心机转子更换的效率。锁紧状态下，如果没有外力作用，转子和驱动轴不会分离，也进一步提高了离心过程的安全性。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1 为根据本实用新型所提供的离心机一种具体实施方式锁紧状态下转子和电机之间的连接结构的沿电机驱动轴轴向的剖视图；

图2为根据本实用新型所提供的离心机一种具体实施方式锁紧状态下第一限位部和第二限位部的连接结构沿电机驱动轴径向的剖视图；

图3为驱动轴的结构示意图；

图4为内芯的结构示意图；

图5为内芯和驱动销之间的配合结构示意图。

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，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

针对现有技术中离心机采用螺纹连接转子和电机驱动轴时，更换转子的效率低，且可能需要工具辅助的问题，一种全新设计的离心机如图1所示。这种离心机同样主要应用于实验室中进行医学、药学、生物学和化学领域的研究，通过离心力和样品的质量惯性分离样品的组分，或者适用于其它的不同的实验目的。离心机的核心部分由转子和电机构成。转子上设置有至少一个用于容纳待离心样品的样品容器。样品容器可以是试管、移液管、或者其它的器皿或者器皿的组合，在此不对样品容器的形状、尺寸、材质进行限定。如图1所示，在一种具体的结构中，转子1可以由转子本体27和转子盖28两部分组成，其中，转子本体27上均匀设置有多个容置位11，每一个容置位11中均可以放置一个容纳待离心样品的样品容器。转子本体27通过转子盖28开闭或者密封。转子盖28可以进一步保护转子本体27中的样品容器，降低样品受污染的风险，同时也可以防止意外导致操作人员受到伤害。

电机则用于驱动转子1旋转，电机具有传递动力的驱动轴12。与现有技术中的螺纹连接方式完全不同，如图1所示，本实施例所提供的离心机还包括内芯13、弹簧14、外芯15和套筒16等几个关键部件，内芯13、外芯15和套筒16大致均设计为中空结构，其中，内芯13套设在驱动轴12外侧，弹簧14套设在内芯13外侧，外芯15套设在弹簧14外侧，套筒16设置在外芯15外侧。以电机的驱动轴12所在位置为基准，外芯15的内壁上形成有沿驱动轴12径向向内延伸的第一限位部17。第一限位部17的下端面与弹簧14上部接触。套筒16和内芯13则共同围成环形空腔，外芯15可以在空腔中沿驱动轴12的轴向移动。在第一限位部17和驱动轴12之间还设置有第二限位部19，第二限位部19可以沿驱动轴12的径向移动。也就是说，当外芯15在空腔中沿驱动轴12的轴向移动时，第一限位部17和第二限位部19可以处于接触挤压或者不接触释放两种状态。对于转子1和驱动轴12来说，释放状态下，外芯15可以在外力作用下挤压弹簧14，第一限位部17和第二限位部19分离，第二限位部19向外移动，转子1即可以从驱动轴12上取下。而在锁紧状态下，外芯15在弹簧14的回复力作用下回复至初始位置。第一限位部17挤压第二限位部19，第二限位部19伸入至形成在驱动上的限位凹槽18中，转子1和驱动轴12的相对位置固定。

结合离心机的使用状态，在转子1和电机处于分离状态未使用时，弹簧14处于未压缩的状态，第一限位部17和第二限位部19相互接触，第二限位部19伸出。如果用户需要将转子1安装在驱动轴12上，则施加外力，外芯15在外力作用下挤压弹簧14，第一限位部17和第二限位部19分离，直至将转子1安装到位后。外芯15不再受到外力作用，外芯15在弹簧14的回复力作用下恢复初始位置，第一限位部17挤压第二限位部19，第二限位部19伸入至形成在驱动轴12上的限位凹槽18中，实现二者的锁定。使用完毕后，如果用户需要更换转子1，或者将转子1从驱动轴12上取下，则再次施加外力，外芯15在外力作用下挤压弹簧14，第一限位部17和第二限位部19分离，第二限位部19向外移动，从限位凹槽18中退出，转子1即可以脱离驱动轴12，脱离驱动轴12后，外力撤销，第一限位部17和第二限位部19恢复到初始状态，即可以完成下一次的安装。在整个过程中，不需要进行外力干预，取放的固定连接或者解除均可以很快的完成，极大地提高了离心机转子1更换的效率。锁紧状态下，如果没有外力作用，转子1和驱动轴12不会分离，也进一步提高了离心过程的安全性。

参见图2所示，以下对第一限位部17、第二限位部19、限位凹槽18的优选结构进行介绍。如图所示，第一限位部17优选为形成在外芯15内壁上的环形限位凸台，第二限位部19为限位钢珠，多个限位钢珠环绕驱动轴12均匀设置，限位凹槽18为形成在驱动轴12上的环形卡槽。为了实现第二限位部19从限位凹槽18中的自动退出，在内芯13上开设有多个钢珠孔20，多个钢珠孔20与限位钢珠的设置位置对应。钢珠孔20设计为半通的形式，如图2和图4所示，钢珠孔20具有形成在内芯13外壁上的第一开口和形成在内芯13内壁上的第二开口。其中，第一开口的直径小于等于限位钢珠的直径，优选等于限位钢珠的直径，而第二开口的直径小于限位钢珠的直径。限位钢珠伸入环形卡槽中的长度小于等于限位钢珠直径的二分之一，优选为限位钢珠直径的三分之一。这样，即可以保证驱动轴12的强度，也可以实现限位锁定作用。

驱动外芯15在空腔中移动的外力优选由按钮21施加。按钮21设置在外芯15上侧并与外芯15接触。当按钮21按下时，按钮21推动外芯15移动挤压弹簧14。为了避免由于碰撞的外部因素误碰按钮21，优选设计按钮21的上表面与手柄25的上表面平齐。手柄25套设在套筒16的外侧，而转子盖28套设在手柄25外侧。手柄25上优选设置有第三限位部26，第三限位部26为设置在所述手柄25外壁并沿驱动轴12径向向外延伸的环形凸台，转子盖28的部分位于第三限位部26和套筒16之间。转子本体27则与驱动轴12同轴设置，内芯13、转子本体27和套筒16自下向上地通过螺栓固定连接，形成一个整体。为了确保在旋转过程中连接稳定，优选设置有多个螺纹连接点24，多个螺纹连接点24以驱动轴12为轴均匀分布。

驱动轴12和转子1之间的动力传递优选通过驱动销22实现。驱动销22设置在驱动轴12上。与之对应的内芯13的底部设置有驱动槽23。当处于锁紧位置时，驱动销22位于驱动槽23中，将电机驱动力传递给转子1。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种离心机，包括：

转子，所述转子上设置有至少一个用于容纳待离心样品的样品容器；

电机，所述电机用于驱动所述转子旋转，所述电机具有驱动轴；

其特征在于，还包括：

内芯，所述内芯套设在所述驱动轴外侧；

弹簧，所述弹簧套设在所述内芯外侧；

外芯，所述外芯套设在所述弹簧外侧，所述外芯的内壁上形成有沿所述驱动轴径向向内延伸的第一限位部，所述第一限位部与所述弹簧上部接触；

套筒，所述套筒设置在所述外芯外侧，所述套筒和所述内芯共同围成空腔，所述外芯在所述空腔中沿所述驱动轴的轴向移动；和

第二限位部，所述第二限位部形成在所述第一限位部和所述驱动轴之间，所述第二限位部沿所述驱动轴的径向移动；其中

释放状态下，所述外芯在外力作用下挤压所述弹簧，所述第一限位部和第二限位部分离，所述第二限位部向外移动；锁紧状态下，所述外芯在所述弹簧的回复力作用下恢复初始位置，所述第一限位部挤压所述第二限位部，所述第二限位部伸入至形成在所述驱动轴上的限位凹槽中。

2.根据权利要求1所述的离心机，其特征在于：

所述第一限位部为限位凸台；

所述第二限位部为限位钢珠，多个所述限位钢珠环绕所述驱动轴均匀设置；

所述限位凹槽为形成在所述驱动轴上的环形卡槽。

3.根据权利要求2所述的离心机，其特征在于：

所述内芯上开设有多个钢珠孔，多个所述钢珠孔与所述限位钢珠对应设置；

所述钢珠孔具有形成在所述内芯外壁上的第一开口和形成在所述内芯内壁上的第二开口；所述第一开口的直径小于等于所述限位钢珠的直径，所述第二开口的直径小于所述限位钢珠的直径。

4.根据权利要求3所述的离心机，其特征在于：

所述限位钢珠伸入所述环形卡槽中的长度小于等于所述限位钢珠直径的二分之一。

5.根据权利要求1至4任一项所述的离心机，其特征在于：

还包括：

按钮，所述按钮设置在外芯上侧并与所述外芯接触；

当所述按钮按下时，所述按钮推动所述外芯移动挤压所述弹簧。

6.根据权利要求5所述的离心机，其特征在于：

还包括：

驱动销，所述驱动销设置在所述驱动轴上；和

驱动槽，所述驱动槽形成在所述内芯上；

所述驱动销位于所述驱动槽中。

7.根据权利要求6所述的离心机，其特征在于：

所述转子包括：

转子本体，所述转子本体与所述驱动轴同轴设置，用于容纳待离心样品的样品容器均匀分布在所述转子本体上；

所述内芯，所述转子本体和所述套筒自下向上地通过螺栓固定连接。

8.根据权利要求7所述的离心机，其特征在于：

还包括：

手柄，所述手柄套设在所述套筒外侧。

9.根据权利要求8所述的离心机，其特征在于：

还包括：

转子盖，所述转子盖套设在所述手柄外侧，

所述手柄上设置有第三限位部，所述转子盖的部分位于所述第三限位部和所述套筒之间。

10.根据权利要求9所述的离心机，其特征在于：

所述按钮的上表面与所述手柄的上表面平齐。

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