一种多联偏心离合式快速溶解-分离一体装置的制作方法

本发明涉及化学器械技术领域，具体涉及一种多联偏心离合式快速溶解-分离一体装置。

背景技术：

现有的用于加速物质溶解的方法主要有搅拌、振荡、加热、超声等。其中，搅拌与振荡相对效率较低，并且在溶解的过程中容易造成物料的损失与污染。加热的效果也相对并不明显，并且较高的温度可能会导致溶剂的挥发或溶质的分解。超声溶解是目前最为常用的一种高效溶解方法，然而，空化作用发生时，在空化泡被压缩直至溃灭的瞬间会在局部产生巨大的瞬时压力及高温，可能会导致一些不稳定的化合物发生分解。另外，在溶解与分离两个步骤之间进行的物料转移也难以避免地会造成物料的损失或交叉污染。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、使用方便，适用于化学性质不稳定的物质，能够避免物料损失与污染，同时能够有效串联溶解于分离两项操作以提高工作效率的多联偏心离合式快速溶解-分离一体装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种多联偏心离合式快速溶解-分离一体装置，其特征在于，该装置包括：主轴、固定于主轴上部的转盘、均匀分布在转盘上的橡胶滚动球、位于转盘下方的摩擦盘，每个橡胶滚动球内设有溶解离心管。

所述的橡胶滚动球从上方开口挖有空槽，插入并固定溶解离心管。

所述的橡胶滚动球通过与其配套的v型抱环固定在转盘上，所述的v型抱环为两个半径不同的圆环，两个圆环呈“v”字型，开口方向向主轴，半径较小的圆环固定在转盘下方。

所述的橡胶滚动球底端连有配重。

所述的橡胶滚动球设有2个、4个、6个或8个。

所述的摩擦盘(2)下方对称地连有两块衔铁(9)，并在摩擦盘(2)与衔铁(9)之间设有电磁线圈(8)，电磁线圈(8)通电时产生吸引力，吸引衔铁(9)带动摩擦盘(2)沿主轴(1)方向向上滑动，与橡胶滚动球(6)接触；电磁线圈(8)断电，摩擦盘(2)和衔铁(9)在重力作用下沿主轴(1)向下滑动，不与橡胶滚动球接触。

所述的电磁线圈(8)通过支架与上机箱(14)底面固定，所述的摩擦盘(2)和衔铁(9)固定连接。

所述电磁线圈(8)设有两个，与衔铁(9)配套，对称地分布在转轴两侧。

所述的装置还设有控制器、电源和与主轴底端相连的调速电机，所述的控制器调节调速电机的转速，控制电磁线圈通电或断电，并设置定时程序。

每个橡胶滚动球与配套的v型抱环、配重、溶解离心管构成一组滚动球单元，多组滚动球单元均布在转盘上，与摩擦盘组件组成自旋机构。

本发明的工作原理如下：

溶解模式：将装有规定量的溶质和溶剂的溶解离心管插入橡胶滚动球的空槽中，并在低速范围内设定转速，此时电磁线圈会通电，吸住摩擦盘下的衔铁，使摩擦盘上行，与橡胶滚动球接触。在转盘转动时，配重受到的离心力较大，使溶解离心管的轴线与转盘平面的倾角发生改变，小于静止时的90°。转速越高，倾角越小，溶解离心管重心偏离越大，管内物质受到的离心力就越大。同时，由于摩擦盘的作用，橡胶滚动球也绕自己的轴线旋转。这两种运动产生的合力的方向是随时都在三维方向变化的，这会导致溶解离心管中的溶液流动方式不断地发生改变，引起管内流体运动方向的不断切变，从而形成不同的涡流变化，增加溶解离心管中流体的湍动程度，以加剧溶质分子涡流扩散，加速物料的溶解。

分离模式：断开电磁线圈的电源，并设定转速由低速状态逐渐向高速状态加速，使摩擦盘由于衔铁及其自身的重力下落，不与橡胶滚动球接触。此时该装置就是一台离心机，起分离作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：

1、使溶解过程和离心分离过程能够在同一台装置上连续进行，通过使用控制器的定时程序，能够解放试验人员，提高工作效率；

2、使溶解过程和离心分离过程能够在同一容器内连续进行，避免了物料转移引起的损失、污染和差错；

3、溶解过程中仅有旋转作用，可保证物质结构的稳定；

4、装置的结构简单，易于维护，工作可靠。

附图说明

图1为实施例1中的结构示意图；

图2为实施例1中的俯视图。

其中，1为主轴，2为摩擦盘，3为溶解离心管，4为转盘，5为v型抱环，6为橡胶滚动球，7为配重，8为电磁线圈，9为衔铁，10为控制器，11为电源，12为调速电机，13为可调节支撑脚，14为上机箱，15为下机箱。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1所示：一种多联偏心离合式快速溶解-分离一体装置，包括：主轴1、控制器10、电源11、与主轴底端相连的调速电机12、与主轴垂直，并固定于其上部的转盘4、均匀分布在转盘上的橡胶滚动球6、与每个橡胶滚动球配套的v型抱环5、配重7、溶解离心管3、以及位于转盘下方的摩擦盘2、电磁线圈8、衔铁9。

其中，所述的橡胶滚动球6从上方开口挖有空槽，插入并固定溶解离心管3，所述的橡胶滚动球6通过与其配套的v型抱环5固定在转盘4上，所述的v型抱环5为两个半径不同的圆环，两个圆环呈“v”字型，开口方向向主轴，半径较小的圆环固定在转盘4下方。所述的橡胶滚动球6底端连有配重7。

所述的摩擦盘2下方对称地连有两块衔铁9，并在摩擦盘2与衔铁9之间设有电磁线圈8，所述电磁线圈8设有两个，与衔铁9配套，对称地分布在转轴1两侧，其中摩擦盘2和衔铁9固定连接形成一体，电磁线圈8通过支架与上机箱14底面固定；电磁线圈8通电时产生吸引力，吸引衔铁9带动摩擦盘2沿主轴1方向向上滑动，与橡胶滚动球6接触；电磁线圈8断电，摩擦盘2和衔铁9在重力作用下沿主轴1向下滑动，不与橡胶滚动球接触。所述的装置还设有控制器10、电源11和与主轴底端相连的调速电机12，所述的控制器10调节调速电机12的转速，控制电磁线圈8通电或断电，并设置定时程序。

本实施例中，橡胶滚动球6、v型抱环5、配重7及溶解离心管3构成滚动球单元，滚动球单元设有6套。控制器10、电源11和与主轴底端相连的调速电机12设置在下机箱15内，下机箱15底部还设有可调节支撑脚13；其余组件置于上机箱14内。

实现某溶质在溶剂中快速溶解，并离心分离剩余未溶溶质的过程如下：将装有一定量的溶质和溶剂的溶解离心管3插入橡胶滚动球6的空槽中。使用控制器10将模式设置为“溶解”，此时调速电机12带动主轴1与转盘4以较低的转速开始转动，溶解离心管3在配重7所受离心力的作用下发生倾斜。同时，电磁线圈8通电，吸引衔铁9带动摩擦盘2沿主轴向上滑动，与橡胶滚动球6接触，带动橡胶滚动球6绕自己的轴线旋转。由于这两种运动产生的合力的方向是随时都在三维方向变化，因此管内流体的运动方向不断切变，形成不同的涡流变化，增加溶解离心管3中流体的湍动程度，从而加速物料的溶解。

一段时间后，将模式切换至“分离”，此时电磁线圈8不再通电，摩擦盘2沿主轴下滑，不再与橡胶滚动球6接触。同时，调速电机12的转速逐渐增加，溶解离心管3的轴线与转盘4平面的倾角减小。

离心操作结束后，将调速电机12的转速逐渐减小至0，待装置静止后，取出溶解离心管3。

实施例2：

本实施例中，橡胶滚动球6、v型抱环5、配重7及溶解离心管3各设有2套。

其余同实施例1。

实施例3：

本实施例中，橡胶滚动球6、v型抱环5、配重7及溶解离心管3各设有4套。

其余同实施例1。

实施例4：

本实施例中，橡胶滚动球6、v型抱环5、配重7及溶解离心管3各设有8套。

其余同实施例1。