一种转子及具有其的离心机的制作方法

1.本发明涉及离心机技术领域，尤其涉及一种转子及具有其的离心机。


背景技术：

2.离心机是用于生物样品分离的仪器，广泛应用于生命科学、医疗、化学、环保等领域。其中，转子是离心机的重要组成部分，主要包含转子体组件和转子盖组件，用于固定容纳有待离心生物样品的试管、防止生物样品飞溅出来。在转子高速旋转时，转子体组件和转子盖组件必须锁紧在一起，不能存在零部件撞击离心机腔体的情况，更不允许零部件飞出离心机腔体，以免造成安全事故。
3.通常，转子体组件和转子盖组件采用传统的螺纹连接。这样的连接方式需要拧若干圈才能确保两者锁紧在一起，操作繁琐复杂。如果拧不到位，在转子高速旋转时转子盖组件出现松脱，还可能造成安全事故。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种转子，旨在解决现有技术中转子体组件和转子盖组件锁紧时操作繁琐复杂的问题。
5.第一方面，提供了一种转子，包括转子体组件（1）和转子盖组件（2），转子体组件（1）的收容腔（101）通过转子盖组件（2）封闭；转子体组件（1）包括转子体本体（102）和设置于转子体本体（102）中心的转子体中心轴（103），在转子体中心轴（103）的内壁设置第一槽（1031）和至少一个孔（1032）；转子盖组件（2）包括转子盖本体（201）、设置于转子盖本体（201）中心的转子盖中心轴（202）和旋钮部件（203），在旋钮部件（203）的末端设置至少一个销（2031）；其中，旋钮部件（203）穿过转子盖中心轴（202），以使其末端的至少一个销（2031）进入第一槽（1031）；旋钮部件（203）旋转，至少一个销（2031）进入至少一个孔（1032）时，转子体组件（1）和转子盖组件（2）锁紧。
6.第二方面，提供了一种离心机，包括电机、驱动轴、离心机腔体和如上描述的转子；驱动轴穿过离心机腔体的底部，转子锁定在驱动轴上，使得转子位于离心机腔体内，电机带动驱动轴旋转进行离心操作。
7.本发明实施例在转子体中心轴的内壁设置第一槽和至少一个孔，在转子盖组件上的旋钮部件末端设置至少一个销，旋钮部件末端穿过转子盖中心轴进入第一槽旋转，旋钮部件末端的销卡入转子体中心轴内壁的孔中，转子体组件和转子盖组件锁紧，操作简便有效，减轻了实验人员的操作负担，避免了因锁紧不到位而发生安全事故的情况。
附图说明
8.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施例一提供的转子盖组件和转子体组件分离的剖面图；图2是本发明实施例一提供的转子体中心轴的透视俯视图；图3是本发明实施例一提供的图2中沿a1a2剖面线的剖面图；图4是本发明实施例一提供的转子盖组件和转子体组件合上且锁紧的局部剖面图；图5是本发明实施例一提供的转子盖组件和转子体组件合上但未锁紧的局部剖面图；图6是本发明实施例二提供的离心机的示意图。
具体实施方式
9.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
10.离心操作是实验室中常见的、需频繁进行的一种操作，转子体组件和转子盖组件之间的锁紧不应过于繁琐复杂，否则实验人员在繁琐复杂的操作中可能会出现遗漏或者疏忽而使转子体组件和转子盖组件之间锁紧不到位，容易造成安全事故。
11.本发明实施例在转子体中心轴的内壁设置第一槽和至少一个孔，在转子盖组件上的旋钮部件末端设置至少一个销，旋钮部件末端穿过转子盖中心轴进入第一槽旋转，旋钮部件末端的销卡入转子体中心轴内壁的孔中，转子体组件和转子盖组件锁紧，操作简便有效，减轻了实验人员的操作负担，避免了因锁紧不到位而发生安全事故的情况。
12.实施例一图1是本发明实施例一提供的转子盖组件和转子体组件分离的剖面图。图2是本发明实施例一提供的转子体中心轴的透视俯视图。图3是本发明实施例一提供的图2中沿a1a2剖面线的剖面图。图4是本发明实施例一提供的转子盖组件和转子体组件合上且锁紧的局部剖面图。图5是本发明实施例一提供的转子盖组件和转子体组件合上但未锁紧的局部剖面图。结合图1到图5，该转子包括转子体组件1和转子盖组件2。转子体组件1和转子盖组件2为形状配合的旋转体，转子体组件1的环形槽形式的收容腔101通过转子盖组件2封闭。进行离心操作时，转子体组件1固定在驱动轴上（图中未示出），然后将容纳有待离心生物样品的试管（图中未示出）放入转子体组件1中，转子盖组件2锁紧到转子体组件1后，驱动轴旋转进行离心操作。
13.在本发明实施例中，转子体组件1包括转子体本体102和转子体中心轴103。转子体本体102为旋转体，其中心设置有转子体中心轴103。转子体本体102和转子体中心轴103为分体式结构或者一体成型结构，在此不做限定。在转子体中心轴103的内壁设置第一槽1031和至少一个孔1032，第一槽1031沿转子体中心轴103的内壁一圈，可容纳其他零部件在其中旋转。
14.在本发明实施例中，转子盖组件2包括转子盖本体201、转子盖中心轴202和旋钮部件203。转子盖本体201为旋转体，其中心设置有转子盖中心轴202和旋钮部件203。转子盖本
体201和转子盖中心轴202为分体式结构或者一体成型结构，在此不做限定。两者为分体式结构时，转子盖中心轴202的外壁呈阶梯状，通过该阶梯和第一卡簧4000将转子盖本体201夹紧到转子盖中心轴202的外壁以固定。转子盖中心轴202的中心位置为通孔，旋钮部件203穿过该通孔。在旋钮部件203朝向转子体组件1的末端通过过盈配合、螺纹连接或者焊接等方式设置至少一个销2031。销2031可为圆头销，其头部特征与孔1032相匹配，实现定位的功能。
15.当转子盖组件2朝转子体组件1合上时，旋钮部件203带有销2031的末端进入第一槽1031，外力作用于旋钮部件203的另一端，使得销2031在第一槽1031内旋转。旋钮部件203包括圆形的旋转把手2035，其圆周上具有滚花特征，方便抓握、转动旋钮部件203。当销2031旋转至孔1032并进入孔1032时，会发出“嗒”的锁紧提示音，表明转子体组件1和转子盖组件2已锁紧，实验人员在操作中不容易出现遗漏或者疏忽；在外力作用下，销2031退出孔1032，转子体组件1和转子盖组件2解锁。为了使转子体组件1和转子盖组件2锁紧时的锁紧力平衡、稳定，保证转子整体良好的动平衡，孔1032环绕转子体中心轴103的内壁均匀布置，优选地，孔1032为两个，其中心连线为转子体中心轴103内壁的直径。相应地，销2031也为两个，环绕旋钮部件203的末端均匀布置，与两个孔1032配合。
16.在实验人员的操作下，为了使销2031更容易地退出孔1032、减少销2031和孔1032的磨损，作为本发明的一个实施例，旋钮部件203还包括旋转轴2032和弹性部件2033。旋转轴2032沿两个销2031的中心连线的剖面为两相背的l型，销2031设置在旋转轴2032的水平部分的末端。孔1032设置在第一槽1031的顶面。弹性部件2033两端连接转子盖中心轴202和旋转轴2032，垂直方向上，在转子盖中心轴202和旋转轴2032之间提供弹力。在锁紧位置时，弹性部件2033被压缩，对旋转轴2032提供向上的弹力，使得销2031卡紧孔1032；需解锁时，克服弹性部件2033的弹力将旋转轴2032往下压，销2031退出孔1032，然后将旋转轴2032旋转一定的角度至不被第一槽1031限位的位置后，可将转子体组件1和转子盖组件2完全分离。弹性部件2033为波形弹簧，合理设计波形弹簧的参数，可为实验人员提供舒适的操作体验。转子旋转时受到离心力的作用，各零部件会受到向四周和向上的力，不会受到向下的力，因此销2031不会在无人为因素操作的情况下退出孔1032。
17.进一步地，为了使转子体组件1和转子盖组件2在解锁时也会发出“嗒”的解锁提示音，在本发明实施例中，转子盖中心轴202包括轴本体2021、盖板2022和沉头螺丝2023。盖板2022通过沉头螺丝2023固定于轴本体2021，轴本体2021和盖板2022形成空腔，开口朝向旋钮部件203。旋钮部件203还包括通过螺纹固定于旋转轴2032的限位螺母2034。弹性部件2033和限位螺母2034容纳于该空腔内，弹性部件2033两端连接轴本体2021和限位螺母2034。需解锁时，外力往下按压旋转轴2032，销2031退出孔1032并旋转至不被第一槽1031限位的位置后撤销外力，弹性部件2033向上的弹力使得限位螺母2034带动旋转轴2032向上运动，限位螺母2034碰到盖板2022时发出“嗒”的解锁提示音，同时向上运动停止。
18.进一步地，转子盖组件2封闭转子体组件1的收容腔101时常常是从上往下合上，结合该操作习惯，为了方便销2031进入第一槽1031，在本发明实施例中，在转子体中心轴103的顶面设置第二槽1033。第二槽1033和第一槽1031连通，第二槽1033的长度大于第一槽1031的直径。旋转轴2032的水平部分和销2031通过第二槽1033进入第一槽1031，在第一槽1031中旋转。两个孔1032环绕转子体中心轴103的内壁均匀布置，第二槽1033的中心线与两
个孔1032的中心连线垂直。两个销2031进入第一槽1031后，向任意方向旋转90度均可使得销2031进入孔1032，转子体组件1和转子盖组件2锁紧。
19.由此，实验人员抓握旋转把手2035，将旋转轴2032的水平部分和销2031与第二槽1033对齐，旋转轴2032的水平部分和销2031通过第二槽1033进入第一槽1031，或者实验人员抓握旋转把手2035，将转子盖组件2放置于转子体组件1上的任意位置，向任意方向旋转直至旋转轴2032的水平部分和销2031与第二槽1033对齐，转子盖组件2下沉，旋转轴2032的水平部分和销2031通过第二槽1033进入第一槽1031，然后稍往下按压并旋转旋转把手2035，销2031在第一槽1031中旋转90度至孔1032并进入孔1032时，会发出“嗒”的锁紧提示音，表明转子已处于锁紧状态，实验人员在操作中不容易出现遗漏或者疏忽。需解锁时，实验人员往下按压旋转把手2035使得销2031退出孔1032，然后将旋转轴2032的水平部分和销2031旋转至与第二槽1033对齐，实验人员撤销往下按压的力，旋转轴2032的水平部分和销2031在这个位置向上回弹，在发出“嗒”的解锁提示音的同时向上运动停止，可将转子体组件1和转子盖组件2完全分离。
20.作为本发明的一个实施例，转子盖组件2还包括第一密封圈1000、第二密封圈2000和第三密封圈3000。第一密封圈1000卡设在转子盖中心轴202内侧的凹槽中，与转子体中心轴103的上端面压缩配合，实现转子盖中心轴202和转子体中心轴103之间的密封。同时，第一密封圈1000具有一定程度的弹性，允许转子盖组件2在垂直方向上小幅度调整。在各零部件加工精度存在误差时，通过第一密封圈1000的弹性补偿量使得转子体组件1和转子盖组件2的锁紧和解锁仍然能够正常进行，消除加工误差造成的风险。第二密封圈2000卡设、固定在转子盖本体201边缘的凹槽中。转子体组件1和转子盖组件2锁紧时，转子盖本体201边缘和转子体本体102边缘的缝隙被第二密封圈2000密封起来。第一密封圈1000和第二密封圈2000优选以55ha硬度的硅胶制成。第三密封圈3000设置于转子盖中心轴202和转子盖本体201之间，为环形件，起密封作用，优选特氟龙材料制成。
21.通过上述的密封结构可将转子盖中心轴202、转子盖本体201和转子体本体102之间的间隙封闭起来。在转子体组件1和转子盖组件2锁紧时，收容腔101保持在细菌级气密性的程度，提高了使用该转子的生物安全性，更好地保证了实验人员的安全和实验可靠性。
22.本发明实施例在转子体中心轴的内壁设置第一槽和至少一个孔，在转子盖组件上的旋钮部件末端设置至少一个销，旋钮部件末端穿过转子盖中心轴进入第一槽旋转，旋钮部件末端的销卡入转子体中心轴内壁的孔中，转子体组件和转子盖组件锁紧，操作简便有效，减轻了实验人员的操作负担，避免了因锁紧不到位而发生安全事故的情况。
23.实施例二图6是本发明实施例二提供的离心机的示意图。如图6所示，离心机包括电机、驱动轴、离心机腔体和实施例一描述的转子。在本发明实施例中，转子的结构与实施例一相同，与实施例一相同的各部件沿用与实施例一相同的标号，包括在实施例一中描述的全部特征，在此不再赘述。
24.作为本发明的一个实施例，驱动轴穿过离心机腔体的底部，通过一些自锁机构转子锁定在驱动轴上，使得转子位于离心机腔体内，电机带动驱动轴旋转进行离心操作。
25.作为本发明的另一实施例，结合图1到图6，转子体中心轴103为中空，转子体组件1还包括设置于转子体中心轴103内的驱动轴锁紧螺母104、设置于转子体中心轴103内壁的
第二卡簧5000、设置于转子体中心轴103内的锁紧螺母座7000和蝶形弹垫6000。锁紧螺母座7000形成锁紧螺母容腔，驱动轴锁紧螺母104收容于锁紧螺母座7000内。第二卡簧5000用于止挡驱动轴锁紧螺母104，防止驱动轴锁紧螺母104从转子体中心轴103内掉出。驱动轴穿过离心机腔体的底部，与转子体中心轴103连接，驱动轴锁紧螺母104和蝶形弹垫6000将转子锁定在驱动轴上，使得转子位于离心机腔体内，电机可带动驱动轴旋转进行离心操作。装载和拆卸转子的过程为：先将转子体组件1锁定在驱动轴上，然后将容纳有待离心生物样品的试管（图中未示出）放入转子体组件1中，转子盖组件2锁紧到转子体组件1后，关闭离心机的门盖，使得转子位于密封的离心机腔体内，电机带动驱动轴旋转进行离心操作。若旋钮部件203为中空，其中心为通孔。通过该通孔可将转子整体装载到驱动轴上以及将转子整体从驱动轴上拆卸下来。装载和拆卸转子的过程为：先将容纳有待离心生物样品的试管（图中未示出）放入转子体组件1中，转子盖组件2锁紧到转子体组件1后，通过驱动轴锁紧螺母104和蝶形弹垫6000将转子整体锁定在驱动轴上，关闭离心机的门盖，使得转子位于密封的离心机腔体内，电机带动驱动轴旋转进行离心操作。
26.本发明实施例在转子体中心轴的内壁设置第一槽和至少一个孔，在转子盖组件上的旋钮部件末端设置至少一个销，旋钮部件末端穿过转子盖中心轴进入第一槽旋转，旋钮部件末端的销卡入转子体中心轴内壁的孔中，转子体组件和转子盖组件锁紧，操作简便有效，减轻了实验人员的操作负担，避免了因锁紧不到位而发生安全事故的情况。
27.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。