[发明专利]一种质心可调式平衡头及安装有该平衡头的摇匀装置

说明书

技术领域

本发明涉及生物工程医疗机械动态平衡技术研究领域，尤其涉及一种用于培养液摇匀装置的质心可调式平衡头，以及安装有该平衡头的培养液摇匀装置。

背景技术

目前使用的摇匀装置如图1所示，其主要结构包括机芯摇摆板2′、曲轴4′、配重块8′、带轮5′、皮带7′和电动机6′，曲轴4′设置于机芯摇摆板2′和带轮5′之间，皮带7′安装于带轮5′，电动机6′驱动带轮5′，配重块8′通过螺钉3′安装于曲轴4′。使用时，将负载烧杯1′放置于机芯摇摆板2′上，通过某种方式将烧杯固定于机芯摇摆板2′，机芯摇摆板2′在曲轴4′的作用下作平动，从而达到摇晃培育负载的作用。

但是，在这种现有的摇匀装置中，当转速较高时，配重块8′无法平衡平动部分产生的惯性力及惯性力偶，惯性力及惯性力偶通过曲轴4′传递后作用于底座上，使得整个装置处于动不平衡状态，从而引起振动和噪声。

鉴于现有技术存在的上述问题，目前的摇匀装置通过限制转速来降低由动不平衡产生的振动和噪声，同时也降低了机器性能、工作效率。对于机器高速运转时产生的振动及噪声，目前尚无针对性解决方案。

因此，需要设计一种在高速运转时无振动及噪声产生的培养液摇匀装置。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种质心可调式平衡头及安装有该平衡头的摇匀装置，以实现在高速运转时无振动及噪声产生。

为解决上述问题，本发明揭示了一种质心可调式平衡头，包括底座、曲轴、小轴、圆锥齿轮副、螺杆、配重块，所述曲轴为中空曲轴，且所述曲轴贯穿设置于所述底座，所述小轴设置于所述曲轴内且所述小轴的两个自由端伸出于所述曲轴，所述螺杆与所述小轴呈角度设置，所述圆锥齿轮副与所述螺杆、小轴相连接，且所述圆锥齿轮副设置于所述螺杆与所述小轴所形成的夹角，所述螺杆贯穿于所述配重块，并带动所述配重块作直线运动。

优选地，还包括滑块、滑轨，所述滑块设置于所述配重块的底部，所述滑轨设置于所述底座上，所述滑块可沿着所述滑轨滑动。

优选地，所述圆锥齿轮副包括呈角度设置的第一圆锥齿轮、第二圆锥齿轮，所述角度与所述螺杆、小轴所形成的夹角相同，所述第一圆锥齿轮穿设于所述螺杆的自由端，所述第二圆锥齿轮与所述小轴的上部自由端相连接。

优选地，所述小轴的底部自由端连接有第二组同步带轮，所述曲轴的底部自由端连接有第一组同步带轮。

本发明还揭示了一种安装有上述平衡头的摇匀装置，包括底座、设置于所述底座上的摇摆板、摇摆板驱动机构、平衡头驱动机构，所述平衡头设置于所述摇摆板与所述底座之间，所述摇摆板驱动机构用于驱动所述摇摆板作平动，所述平衡头驱动机构用于驱动所述平衡头以改变所述平衡头质心位置，并使所述平衡头质心位置在整机运转时保持不变。

优选地，所述摇摆板驱动机构包括直流电机、大带轮、小带轮，所述大带轮、小带轮之间通过皮带联动，所述小带轮与所述直流电机连接，并由所述直流电机驱动作旋转运动，所述大带轮与所述摇摆板连接并带动所述摇摆板作平动。

优选地，所述平衡头驱动机构包括步进电机、电磁离合器、小轴、空心轴、第一组同步带轮和第二组同步带轮，所述电磁离合器用以控制所述小轴与所述空心轴之间的连接与分离，所述小轴穿设于所述空心轴并露出两个自由端，其中所述小轴的顶部自由端与所述电磁离合器相连接，所述底部自由端与所述第二组同步带轮相连接，所述空心轴的顶部自由端与所述电磁离合器相连接，所述空心轴的底部自由端与所述第一组同步带轮相连接，所述步进电机用于驱动所述小轴。

优选地，所述小轴与空心轴之间设置有轴承。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明所揭示的质心可调式平衡头，通过由曲轴、圆锥齿轮副和螺杆组成的传动装置改变配重块的质心位置，从而改变平衡头旋转时产生的惯性力的大小，达到平衡载物部分所产生的惯性力的目的，消除惯性力引起的动不平衡。本发明所揭示的安装有上述平衡头的摇匀装置，可消除摇匀装置在高速工作时由于惯性力产生的不利影响，降低整个装置的振动和噪声，提高了摇匀装置的工作寿命，并且提高了摇匀装置的工作转速和工作效率。

附图说明

图1是现有的摇匀装置的结构示意图；

图2是本发明优选实施例中平衡头的立体结构示意图；

图3是本发明优选实施例中平衡头的剖视图；

图4是本发明优选实施例中摇匀装置主视图；

图5是本发明优选实施例中摇匀装置左视图；

图6是本发明优选实施例中摇匀装置的平衡头驱动机构的结构示意图。