一种模拟微重力环境的旋转式培养装置的制作方法

本发明属于微重力模拟设备，尤其涉及一种模拟微重力环境的旋转式培养装置。

背景技术：

1、旋转式生物反应器是为了实现细胞培养和水生生物研究而设计的可在培养的细胞上产生微重力影响的装置，固定直径的树脂玻璃圆筒和固定宽度的中心核心的同心圆柱体构成旋转装置，细胞随容器绕水平轴旋转，主要受到重力和液体浮力的作用，出现环形的轨迹，旋转式生物反应器旋转一周的过程中重力矢量持续随机分离，细胞出现连续的类似自由落体运动，作用于细胞的力的矢量和近似为零，实现模拟微重力效应。

2、现有技术在微重力试验中，通常通过夹具将用于容纳细胞的容器固定在旋转装置上，由于旋转装置自身原因，用于承载容器一端的基座大多数情况为倾斜状态，而并非处于水平或者垂直状态，因此将容器放置在基座上，再安装夹具对容器进行固定是较为困难的。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种模拟微重力环境的旋转式培养装置，能够实现向基座上安装容器时，首先将容器的一端较为容易的固定在基座上，再向基座上安装夹持架对容器进一步固定，即使在向基座上放置容器时基座处于倾斜状态，仍然可快速有效的对容器进行固定。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种模拟微重力环境的旋转式培养装置，包括：

3、旋转架，可旋转的设置在底座上；

4、基座，可旋转的设置在所述旋转架上；

5、至少一个端部固定组件，设置在所述基座表面，所述端部固定组件包括与所述基座表面固定的卡件，所述卡件内壁具有若干突出端用于固定容器的一端，所述卡件外套设有挤压件，所述挤压件与所述基座转动连接，所述挤压件旋转用于驱动所述卡件的突出端伸出，所述挤压件通过设置在所述基座表面的驱动件旋转；

6、夹持架，连接在所述基座上，所述容器位于所述夹持架与所述基座表面之间，所述夹持架与所述容器另一端接触且配合所述基座表面固定所述容器。

7、进一步的，所述卡件包括固定在所述基座表面的内固定环，所述内固定环内壁固接有安装环，所述容器一端位于所述安装环内且与所述安装环适配，所述安装环高度低于所述内固定环高度；

8、所述内固定环远离所述基座的一端开设有若干卡接槽，所述卡接槽内滑动连接有卡爪，所述卡爪位于所述安装环远离所述基座的一侧，所述卡爪靠近所述容器的一端与所述容器外壁接触，所述卡爪的另一端固定有限位板，所述限位板与所述内固定环外壁接触对所述卡爪限位。

9、进一步的，所述挤压件包括套设在所述内固定环外侧的外旋转环，所述外旋转环与所述基座转动连接，所述外旋转环内壁开设有用于容纳所述卡爪一端的挤压槽，所述挤压槽弧形设置，且所述挤压槽一端的深度小于另一端深度，所述卡爪通过所述外旋转环旋转挤压伸出。

10、进一步的，所述驱动件包括固定在所述基座表面的固定架，所述固定架上穿设转动连接有旋转杆，所述旋转杆靠近所述外旋转环的一端固接有驱动齿轮，所述外旋转环外壁靠近所述基座的端部开设有容纳槽，所述容纳槽顶部内壁固接有咬合齿，所述咬合齿与所述驱动齿轮啮合，所述外旋转环通过所述旋转杆旋转。

11、进一步的，所述固定架两侧壁分别固接有中心柱，所述中心柱上转动连接有套环，所述套环的侧壁固接有夹腿和支腿，所述夹腿与所述支腿位于所述固定架两侧，两所述夹腿远离所述套环的一端与所述外旋转环外壁接触，两所述支腿之间固接有挤压弹簧，所述挤压弹簧拉伸时，两所述夹腿固定所述外旋转环，所述挤压弹簧收缩时，两所述夹腿末端与所述外旋转环不接触，所述挤压弹簧通过所述旋转杆拉伸或收缩。

12、进一步的，所述旋转杆包括第一连杆、第二连杆、第三连杆，所述第一连杆与所述第三连杆通过所述第二连杆连接固定，所述第三连杆穿设在固定架上，所述第一连杆上套设固定有挤压板，所述挤压板位于两所述支腿之间且用于挤压两所述支腿相互远离；

13、所述第二连杆外壁周向开设有若干滑移槽，所述第一连杆靠近所述第二连杆端部上固接有若干与所述滑移槽匹配的l型连板，所述l型连板的一端位于所述滑移槽内，且所述第一连杆通过所述l型连板和所述滑移槽与所述第二连杆滑动连接，所述第一连杆通过所述l型连板和所述滑移槽驱动所述第二连杆旋转。

14、进一步的，所述基座两端面分别设置有至少一个端部固定组件。

15、进一步的，所述基座表面固接有若干直杆，所述夹持架包括穿设在若干所述直杆上的夹持板，所述夹持板靠近所述容器的一端与所述容器接触，所述直杆上螺纹连接有固定螺栓，所述固定螺栓位于所述夹持板远离所述基座的一侧。

16、进一步的，所述底座上固接有第一驱动电机，所述第一驱动电机输出端与所述旋转架中部固接。

17、进一步的，所述旋转架任意一端固接有第二驱动电机，所述基座通过连接轴连接在所述旋转架内，所述第二驱动电机输出端通过所述连接轴与基座传动连接。

18、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

19、在基座表面设置有用于夹持固定容器一端的端部固定组件，在安装容器时，将容器的一端置入卡件内，通过驱动挤压件运动对容器的一端进行固定，随后可较为容易的向基座上安装夹持架对容器进行固定，该结构设置下，基座即使处于倾斜状态，将容器的一端固定在卡件内，容器无法移动，因此方便的向基座上放置多个容器，最终再安装夹持架对多个容器进行同时固定。

技术特征：

1.一种模拟微重力环境的旋转式培养装置，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的模拟微重力环境的旋转式培养装置，其特征在于：所述卡件包括固定在所述基座(3)表面的内固定环(6)，所述内固定环(6)内壁固接有安装环(7)，所述容器(4)一端位于所述安装环(7)内且与所述安装环(7)适配，所述安装环(7)高度低于所述内固定环(6)高度；

3.根据权利要求2所述的模拟微重力环境的旋转式培养装置，其特征在于：所述挤压件包括套设在所述内固定环(6)外侧的外旋转环(10)，所述外旋转环(10)与所述基座(3)转动连接，所述外旋转环(10)内壁开设有用于容纳所述卡爪(8)一端的挤压槽(11)，所述挤压槽(11)弧形设置，且所述挤压槽(11)一端的深度小于另一端深度，所述卡爪(8)通过所述外旋转环(10)旋转挤压伸出。

4.根据权利要求3所述的模拟微重力环境的旋转式培养装置，其特征在于：所述驱动件包括固定在所述基座(3)表面的固定架(12)，所述固定架(12)上穿设转动连接有旋转杆(13)，所述旋转杆(13)靠近所述外旋转环(10)的一端固接有驱动齿轮(14)，所述外旋转环(10)外壁靠近所述基座(3)的端部开设有容纳槽(15)，所述容纳槽(15)顶部内壁固接有咬合齿(16)，所述咬合齿(16)与所述驱动齿轮(14)啮合，所述外旋转环(10)通过所述旋转杆(13)旋转。

5.根据权利要求4所述的模拟微重力环境的旋转式培养装置，其特征在于：所述固定架(12)两侧壁分别固接有中心柱(17)，所述中心柱(17)上转动连接有套环(18)，所述套环(18)的侧壁固接有夹腿(19)和支腿(20)，所述夹腿(19)与所述支腿(20)位于所述固定架(12)两侧，两所述夹腿(19)远离所述套环(18)的一端与所述外旋转环(10)外壁接触，两所述支腿(20)之间固接有挤压弹簧(21)，所述挤压弹簧(21)拉伸时，两所述夹腿(19)固定所述外旋转环(10)，所述挤压弹簧(21)收缩时，两所述夹腿(19)末端与所述外旋转环(10)不接触，所述挤压弹簧(21)通过所述旋转杆(13)拉伸或收缩。

6.根据权利要求5所述的模拟微重力环境的旋转式培养装置，其特征在于：所述旋转杆(13)包括第一连杆(22)、第二连杆(23)、第三连杆(24)，所述第一连杆(22)与所述第三连杆(24)通过所述第二连杆(23)连接固定，所述第三连杆(24)穿设在固定架(12)上，所述第一连杆(22)上套设固定有挤压板(25)，所述挤压板(25)位于两所述支腿(20)之间且用于挤压两所述支腿(20)相互远离；

7.根据权利要求1所述的模拟微重力环境的旋转式培养装置，其特征在于：所述基座(3)两端面分别设置有至少一个端部固定组件。

8.根据权利要求1所述的模拟微重力环境的旋转式培养装置，其特征在于：所述基座(3)表面固接有若干直杆(28)，所述夹持架(5)包括穿设在若干所述直杆(28)上的夹持板(29)，所述夹持板(29)靠近所述容器(4)的一端与所述容器(4)接触，所述直杆(28)上螺纹连接有固定螺栓(33)，所述固定螺栓(33)位于所述夹持板(29)远离所述基座(3)的一侧。

9.根据权利要求1所述的模拟微重力环境的旋转式培养装置，其特征在于：所述底座(2)上固接有第一驱动电机(30)，所述第一驱动电机(30)输出端与所述旋转架(1)中部固接。

10.根据权利要求1所述的模拟微重力环境的旋转式培养装置，其特征在于：所述旋转架(1)任意一端固接有第二驱动电机(31)，所述基座(3)通过连接轴(32)连接在所述旋转架(1)内，所述第二驱动电机(31)输出端通过所述连接轴(32)与基座(3)传动连接。

技术总结
本发明属于微重力模拟设备技术领域。公开一种模拟微重力环境的旋转式培养装置。包括：旋转架，可旋转的设置在底座上；基座，可旋转的设置在旋转架上；至少一个端部固定组件，设置在基座表面，端部固定组件包括与基座表面固定的卡件，卡件内壁具有若干突出端用于固定容器的一端，卡件外套设有挤压件，挤压件与基座转动连接，挤压件旋转用于驱动卡件的突出端伸出，挤压件通过设置在基座表面的驱动件旋转；夹持架，连接在基座上。本发明能够实现向基座上安装容器时，首先将容器的一端较为容易的固定在基座上，再向基座上安装夹持架对容器进一步固定，即使在向基座上放置容器时基座处于倾斜状态，仍然可快速有效的对容器进行固定。

技术研发人员：龚长华,奚晓鹏,迟海鹏,张怀东
受保护的技术使用者：北京戴纳实验科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16