一种应用于离心机的盖体锁合装置及离心机的制作方法

本发明涉及离心机技术领域，尤其涉及一种应用于离心机的盖体锁合装置及离心机。

背景技术：

离心机主要由转子和驱动装置构成，试样放置在转子内部进行高速旋转，实现试样的组分相互分离。由于转子转速较高，特别在转子滑脱或损坏时会产生飞溅及冲击，为了保证设备及人身安全，离心机在工作状态下需要对盖体进行可靠锁紧。并且，隔离型及制冷型离心机需要密封整个离心腔，因此需要盖体在锁紧后进行拉紧动作。

目前现有技术多采用挂钩锁杆结构实现盖体的锁紧，具有以下不足：一是挂钩单侧开口，结构本身存在震动或冲击后脱钩的危险；二是此类结构无法实现锁紧后的拉紧动作，不能应用在需要密封的离心机上。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

技术实现要素：

针对背景技术中指出的问题，本发明提出一种应用于离心机的盖体锁合装置及离心机，实现盖体的可靠锁紧及锁紧后的拉紧。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

本发明提供一种应用于离心机的盖体锁合装置，所述离心机包括盖体和壳体，所述盖体锁合装置包括：螺母组件，其设于所述盖体上，所述螺母组件包括螺母；螺杆组件，其设于所述壳体上，所述螺杆组件包括螺杆和驱动所述螺杆运动的驱动部；控制组件，其包括触发部和开关部，所述开关部与所述驱动部通信；关盖时，所述螺母朝靠近所述螺杆的方向运动，所述螺母带动所述触发部朝靠近所述开关部的方向运动，当所述触发部触发所述开关部时，所述开关部向所述驱动部传送指令，所述驱动部驱动所述螺杆转动并旋入所述螺母内与所述螺母锁紧；开盖时，所述驱动部驱动所述螺杆反向转动从所述螺母内旋出。

本申请一些实施例中，所述触发部具有第一触发部和第二触发部，所述开关部包括第一开关和第二开关；所述触发部朝靠近所述开关部的方向运动时，所述第一触发部先触发所述第一开关，所述第一开关向所述驱动部发送指令使所述驱动部开启，而后所述第二触发部触发所述第二开关，所述第二开关向所述驱动部发送指令使所述驱动部停止。

本申请一些实施例中，所述控制组件还包括连接部，所述连接部套设于所述螺杆的外周，所述连接部与所述触发部连接；所述螺母靠近所述螺杆的一端具有无螺纹段，所述螺母朝靠近所述螺杆的方向运动时，所述螺母与所述连接部抵靠使所述连接部沿所述螺杆的轴向方向运动，所述无螺纹段套设于所述螺杆的外周，当所述螺母继续朝靠近所述螺杆的方向运动至所述螺母的内螺纹与所述螺杆的外螺纹接触时，所述第一触发部触发所述第一开关。

本申请一些实施例中，所述螺杆组件还包括第一壳体，所述第一壳体的内部形成有第一安装腔，所述螺杆可转动地穿设于所述第一安装腔内，所述第一壳体上设有与所述第一安装腔连通的开槽，所述触发部从所述开槽伸出至所述第一安装腔的外侧与所述开关部作用；所述第一安装腔内设有第一复位部，所述第一复位部用于向所述连接部提供复位力。

本申请一些实施例中，所述螺母组件还包括第二壳体，所述第二壳体与所述盖体连接，所述第二壳体的内部形成有第二安装腔，所述螺母的一端设于所述第二安装腔内，所述螺母可沿所述第二安装腔的轴向方向运动，所述第二安装腔内设有第二复位部，所述第二复位部用于向所述螺母提供复位力。

本申请一些实施例中，所述盖体锁合装置还包括：解锁组件，其包括齿条和齿轮，所述齿轮套设于所述螺杆上，解锁时，拉动所述齿条使所述齿条与所述齿轮啮合，所述齿条驱动所述齿轮转动，所述齿轮驱动所述螺杆转动从所述螺母内旋出。

本申请一些实施例中，所述解锁组件还包括单向轴承，所述单向轴承设于所述齿轮和所述螺杆之间。

本申请一些实施例中，所述解锁组件还包括第三壳体，所述第三壳体内形成有第三安装腔，所述第三安装腔沿所述螺杆的轴向方向延伸，所述螺杆远离所述螺母的一端和所述齿轮均位于所述第三安装腔内，所述齿条设于所述第三壳体上且可沿与所述第三安装腔垂直的方向运动，所述齿条具有锯齿段和无齿段，所述锯齿段可与所述齿轮啮合。

本申请一些实施例中，所述解锁组件还包括第三复位部，所述第三复位部用于向所述齿条提供复位力。

本发明还提供一种离心机，包括如上所述的应用于离心机的盖体锁合装置。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

本申请所公开的盖体锁合装置通过螺母组件和螺杆组件实现盖体与壳体之间的锁紧，且螺母与螺杆之间的螺纹锁紧结构具有自锁功能，在离心机工作时，该螺纹锁紧结构具有较强的抗震、抗冲击等特性，满足离心机的工作需求。同时，通过螺杆的不断旋入螺母，使得盖体具有不断朝向壳体侧运动的趋势，在盖体与壳体之间设置密封条等装置，可实现盖体与壳体之间的密封，使得该盖体锁紧装置能够适用于需要密封的离心机，提高装置的适用性。

本申请所公开的盖体锁合装置通过控制组件实现自动开盖和关盖，更加便于操作。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明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发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据实施例的离心机的结构示意图；

图2为根据实施例的盖体锁合装置的剖视图；

图3为根据实施例的盖体锁合装置的结构示意图；

图4为图3的局部剖视图；

图5为根据实施例的盖体锁合装置从另一视角观察到的结构示意图；

图6为根据实施例的盖体锁合装置省略第一壳体、第二壳体以及第三壳体后的结构示意图；

图7为根据实施例的连接部与触发部的装配结构视图；

图8为根据实施例的解锁组件的结构示意图。

附图标记：

100-螺母组件，110-螺母，111-无螺纹段，112-内螺纹，113-凸出部，120-第二壳体，121-导向槽，122-第二安装腔，130-第二复位部；

200-螺杆组件，210-螺杆，211-螺杆一段，212-螺杆二段，213-阶梯段，214-外螺纹，220-驱动部，221-联轴器，230-第一壳体，231-第一安装腔，2311-第一安装腔ⅰ，2312-第一安装腔ⅱ，2313-分隔部，240-第一复位部，250-第一安装板，251-开槽，260-第二安装板；

300-控制组件，310-触发部，311-第一触发部，3111-第一竖直段，3112-第一斜向段，312-第二触发部，3121-第二竖直段，3122-第二斜向段，320-开关部，321-第一开关，322-第二开关，330-控制器，340-连接部，350-连接臂；

400-解锁组件，410-齿条，411-锯齿段，412-无齿段，420-齿轮，430-单向轴承，440-第三壳体，441-第三安装腔，442-滑槽，443-穿孔，450-第三复位部；

500-盖体；

600-壳体，610-开孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实施例中的盖体锁合装置可应用于离心机，参照图1，离心机包括盖体500和壳体600，盖体500设于壳体600的上部。当盖体500与壳体600扣合后，通过盖体锁合装置实现盖体500与壳体600的扣合锁紧，保证离心机在工作状态时盖体500与壳体600能够有效锁紧，提高离心机的可靠性和安全性。

再结合图2至图4，盖体锁合装置主要包括螺母组件100、螺杆组件200以及控制组件300等部分。

螺母组件100设于盖体500上，其包括有螺母110，螺母110具有内螺纹112。

螺杆组件200设于壳体600上，其包括有螺杆210和驱动部220，螺杆210具有外螺纹214，外螺纹214与内螺纹112适配，驱动部220用于驱动螺杆210转动，以使螺杆210与螺母110螺接锁紧，进而实现盖体500与壳体600之间的锁紧固定。

控制组件300包括有触发部310和开关部320，开关部320与驱动部220通信，控制组件300用于控制驱动部220的启停。

关盖时，先手动将盖体500扣合至壳体600上，向下按压盖体500使螺母110朝靠近螺杆210的方向运动，螺母110将带动触发部310向下朝靠近开关部320的方向运动，继续按压盖体500，当触发部310触发开关部320时，开关部320即向驱动部220传送指令，驱动部220驱动螺杆210转动并旋入螺母110内与螺母110锁紧，实现盖体500与壳体600之间的扣合锁紧。

螺母110与螺杆210之间的螺纹锁紧结构具有自锁功能，且螺纹锁紧结构更加可靠，在离心机工作时，该螺纹锁紧结构具有较强的抗震、抗冲击等特性，满足离心机的工作需求。

同时，通过螺杆210的不断旋入螺母110，使得盖体500具有不断朝向壳体600侧运动的趋势，在盖体500与壳体600之间设置密封条等装置，可实现盖体500与壳体600之间的密封，使得该盖体锁紧装置能够适用于需要密封的离心机，提高装置的适用性。

开盖时，控制组件300向驱动部220传送指令，驱动部220驱动螺杆210反向转动从螺母110内旋出，即可实现开盖。

本实施例中的驱动部220为电机，电机的动力输出端设有联轴器221，通过联轴器221实现驱动部220与螺杆210之间的连接。

本申请一些实施例中，控制组件300还包括控制器330，开关部320与控制器330通信，控制器330与驱动部220通信。本实施例中的关盖过程仅在盖体500扣合至壳体600时需要手动按压参与，当触发部310运动至触发开关部320时，后续的关盖过程为自动过程，无需人工参与，盖体500扣合到位后驱动部220自动停止。

壳体600或盖体500上设置有开盖按钮（未图示），该开盖按钮也与控制器330通信，开盖时，按压开盖按钮，控制器330接收到开盖指令后，控制器330将开盖指令传送至驱动部220并使驱动部220反向转动，实现开盖。

本申请一些实施例中，参照图3，触发部310为一异型板状结构，触发部310的一侧具有第一触发部311，触发部320的另一侧具有第二触发部312，第一触发部311和第二触发部312相对设置。开关部320包括两个相对设置的第一开关321和第二开关322，第一开关321和第二开关322均分别与控制器330通信。第一开关321的触发端朝向第一触发部311侧，第二开关322的触发端朝向第二触发部312侧。

向下按压盖体500时，螺母110随盖体500一起向下运动，触发部310在螺母110的作用下也向下运动，也即触发部310朝靠近开关部320的方向运动。触发部310向下运动时，第一触发部311会先触发第一开关321，此时第二触发部312未与第二开关322接触，第一开关321通过控制器330即向驱动部220发送指令使驱动部220开启，驱动部220驱动螺杆210转动并旋入螺母110。驱动部220继续动作，螺杆210在不断旋入螺母110的过程中，盖体500不断地朝靠近壳体600的方向运动，也即盖体500不断地向下运动，进而使触发部310也不断地向下运动。而后第二触发部312与第二开关322接触并触发第二开关322，此时第二开关322通过控制器330向驱动部220传送指令使驱动部220停止，螺杆210停止转动，此时盖体500与壳体600扣合到位并锁紧，完成关盖。

本实施例中，参照图3和图7，第一触发部311包括第一竖直段3111和设于第一竖直段3111上部的第一斜向段3112，第一斜向段3112朝向第一开关321侧倾斜；第二触发部312包括第二竖直段3121和设于第二竖直段3121上部的第二斜向段3122，第二斜向段3122朝向第二开关322侧倾斜；第一竖直段3111的长度短于第二竖直段3121的长度。

触发部310在向下运动的过程中，第一竖直段3111和第二竖直段3121均沿着第一开关321和第二开关322之间的间隙向下运动，第一斜向段3112会先碰触第一开关321，触发部310再继续向下运动，第二斜向段3122会碰触第二开关322。触发部310先后碰触第一开关321和第二开关322的时间差即为驱动部220的运动时间，完成螺杆210与螺母110之间的锁紧。

通过调节设置第一开关321与第二开关322之间的高度差、以及第一斜向段3112与第二斜向段3122之间的高度差，可使盖体500与壳体600之间达到不同的锁紧程度及密封性能。

本申请一些实施例中，控制组件300还包括连接部340，参照图4和图7，连接部340为一中空筒状结构，连接部340活动地套设于螺杆210的外周，连接部340通过连接臂350与触发部310固定连接。向下按压盖体500时，螺母110可向下运动并套入螺杆210，同时螺母110的底端面与连接部340的顶端面抵靠，螺母110即可推动连接部340一起向下运动。

本实施例中，再结合图6，螺母110靠近螺杆210的一端（也即螺母110的下端）具有无螺纹段111，螺母110朝靠近螺杆210的方向运动时，螺母110可与连接部340抵靠使连接部340沿螺杆210的轴向方向向下运动，无螺纹段111先套设于螺杆210的外周，当螺母110继续朝靠近螺杆210的方向运动至螺母的内螺纹112与螺杆的外螺纹214接触时，此时第一触发部311正好运动至可触发第一开关321的位置，此时驱动部220启动，即可使得螺杆210转动并顺利旋入螺母110。

螺母110下端的无螺纹段111的设置一方面给了手动按压盖体500时的一个运动距离；同时，无螺纹段111也起到导向作用，使得螺母110能够顺利地与螺杆210螺接。

本申请一些实施例中，参照图2和图4，螺杆组件200还包括第一壳体230，第一壳体230的内部形成有第一安装腔231，螺杆210可转动地穿设于第一安装腔231内。螺杆210靠近螺母110的一段具有外螺纹214，连接部340套设于外螺纹214的外周。

本实施例中，第一壳体230为中空筒状结构，第一壳体230的内部设有分隔部2313，分隔部2313将第一安装腔231分隔成上下布置的第一安装腔ⅰ2311和第一安装腔ⅱ2312，分隔部2313上设有通孔（未标示），通孔将第一安装腔ⅰ2311和第一安装腔ⅱ2312连通。

螺杆210包括螺杆一段211和螺杆二段212；螺杆一段211上设有外螺纹214，螺杆一段211位于第一安装腔ⅰ2311内；螺杆二段212为光滑杆状结构，螺杆二段212位于第一安装腔ⅱ2312内。螺母110向下运动可伸入第一安装腔ⅰ2311内并套设于螺杆一段211的外周。

本实施例中，第一安装腔231内设有第一复位部240，具体为第一安装腔ⅰ2311内设有第一复位部240，第一复位部240可为弹簧，第一复位部240套设于螺杆一段211上，第一复位部240位于连接部340和分隔部2313之间。连接部340向下运动时，第一复位部240受力压缩；开盖后，螺母110与连接部340分离，连接部340即可在第一复位部240的弹力作用下复位。

本申请一些实施例中，第一壳体230上设有第一安装板250，参照图3，第一开关321、第二开关322以及控制器330均设于第一安装板250上，第一安装板250上设有开槽251，开槽251与第一安装腔ⅰ2311连通，再结合图7，用于连接触发部310与连接部340的连接臂350穿设于开槽251内、并可沿开槽251上下运动。

本申请一些实施例中，第一壳体230上还设有第二安装板260，第二安装板260通过螺钉与壳体600固定连接，实现螺杆组件200在壳体600上的安装。再结合图1，壳体600上设有开孔610，开孔610与第一安装腔ⅰ2311连通，以便于螺母110从开孔610伸入第一安装腔ⅰ2311与螺杆210锁紧。

本申请一些实施例中，参照图2至图4，螺母组件100还包括第二壳体120，第二壳体120通过螺钉与盖体500固定连接，实现螺母组件100在盖体500上的安装。第二壳体120的内部形成有第二安装腔122，螺母110的上端位于第二安装腔122内，螺母110可沿第二安装腔120的轴向方向运动，螺母110的下端从第二安装腔120伸出以便与螺杆210和连接部340作用。

参照图5，第二壳体120上设有导向槽121，螺母110上对应设有凸出部113，凸出部113滑动设于导向槽121内，导向槽121对螺母110的上下运动起到导向作用，使螺母110的运动更加可靠平稳。

本实施例中，第二安装腔122内设有第二复位部130，第二复位部130可为弹簧，第二复位部130位于第二壳体120和螺母110的顶端之间。盖体500与壳体600扣合时，第二复位部130受力压缩；开盖后，螺母110在第二复位部130的弹力作用下可复位。

本申请一些实施例中，盖体锁合装置还包括解锁组件400，参照图4、图6以及图8，解锁组件400包括齿条410和齿轮420，齿轮420套设于螺杆210上，具体为螺杆二段212上。在断电、驱动部220无法正常工作等情况下需要紧急解锁时，拉动齿条410，齿条410可与齿轮420啮合，齿轮420在齿条410的驱动作用下转动，齿轮420进而驱动螺杆210反向转动从螺母110内旋出，实现开盖。

本实施例中，解锁组件400还包括单向轴承430，单向轴承430设于齿轮420和螺杆210之间。齿轮420在单向轴承430的作用下只能够单向转动，具体为反向转动，使该解锁组件400只能够单向作用于螺杆组件200实现开盖。

齿条410具有锯齿段411和无齿段412，在不需要紧急解锁时，锯齿段411与齿轮420分离；需要紧急解锁时，拉动齿条410，锯齿段411朝靠近齿轮420的方向运动而与齿轮420啮合，继续拉动齿条410，齿轮420即可在锯齿段411的啮合作用下实现转动。受盖体锁合装置的体积限制，齿条410完成单向拉动行程后，齿轮420的转动行程不足以使螺杆210从螺母110内旋出，此时再将齿条410推回至原始位置，由于齿轮420为单向齿轮，齿条410在回推的过程中不会引起螺杆210的逆向转动，然后再重复上述过程，直至螺杆210从螺母110内旋出，完成开盖。

本申请一些实施例中，参照图2至图5，解锁组件400还包括第三壳体440，第三壳体440内形成有第三安装腔441，第三安装腔441沿螺杆210的轴向方向延伸，第三安装腔441与第一安装腔231同轴且连通。螺杆210远离螺母110的一端（也即螺杆二段212）和齿轮420均位于第三安装腔441内，齿条410设于第三壳体440内，齿条410可沿与第三安装腔441垂直的方向运动。第三壳体440的的一端设有穿孔443，无齿段412从穿孔443伸出，以便于手动拉动齿条410。拉动齿条410时，锯齿段411可与齿轮420啮合。

本实施例中，第一壳体230和第三壳体440之间通过螺钉固定连接，以将螺杆组件200和解锁组件400装配为一体结构。第三壳体440可同时通过螺钉与壳体600固定连接，进一步提高螺杆组件200和解锁组件400的装配可靠性。

本实施例中，参照图2，螺杆一段211和螺杆二段212之间形成有阶梯段213，第一壳体230与第三壳体440固定连接后，阶梯段213被限位于第一安装腔ⅱ2312与第三壳体440的顶端面之间所围区域内，以对螺杆210进行轴向限位，有助于提高螺杆210的结构可靠性。

参照图5，第三壳体440上设有滑槽442，锯齿段411设于滑槽442内并可沿滑槽442滑动，使齿条410的运动更加平稳可靠。第三壳体440上设有盖板（未图示），盖板将滑槽442遮挡，避免齿条410外露而影响结构的可靠性。

本实施例中，该解锁组件400还包括第三复位部450，第三复位部450可为弹簧，第三复位部450套设于无齿段412上、并位于锯齿段411和第三壳体440的内壁之间。向第三壳体440的外侧拉动齿条410时，第三复位部450受力压缩；松开齿条410后，齿条410即可在第三复位部450的弹力作用下复位。

本实施例还提供了一种离心机，该离心机应用上述实施例所公开的盖体锁合装置。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。