离心机转子
阅读说明：本技术 离心机转子 (Centrifuge rotor ) 是由 甘信元 李正生 李键辉 滕培坤 杨霆 于 2020-04-24 设计创作，主要内容包括：离心机转子包括：与第一锁定元件可拆卸地固定连接的手柄,第一锁定元件的末端形成有变径端部；套设在第一锁定元件外侧的连接组件；连接组件在第一位置和第二位置之间移动；连接组件上固定设置有沿转子安装方向竖直向下延伸的第一轴销和第二轴销；包括第一锁合元件和第二锁合元件的锁合组件；当连接组件处于第一位置时,第一锁合元件和第二锁合元件的远端自连接组件的外表面向外伸出；当连接组件处于第二位置时,变径端部伸入至第一锁合元件和第二锁合元件之间,第一锁合元件和第二锁合元件的尾端与变径端部外表面接触,第一锁合元件的远端和第二锁合元件的远端缩入至连接组件中。本发明所提供的离心机转子可以快速完成取放,无需用户额外操作。(The centrifuge rotor includes: the handle is detachably and fixedly connected with the first locking element, and the tail end of the first locking element is provided with a reducing end part; the connecting component is sleeved on the outer side of the first locking element; the connecting assembly moves between a first position and a second position; a first shaft pin and a second shaft pin which vertically extend downwards along the mounting direction of the rotor are fixedly arranged on the connecting assembly; a closure assembly comprising a first closure member and a second closure member; when the connecting assembly is in the first position, the distal ends of the first and second locking elements extend outwardly from the outer surface of the connecting assembly; when the connecting assembly is located at the second position, the reducing end extends into a position between the first locking element and the second locking element, the tail ends of the first locking element and the second locking element are in contact with the outer surface of the reducing end, and the far end of the first locking element and the far end of the second locking element are retracted into the connecting assembly. The centrifuge rotor provided by the invention can be quickly taken and placed without additional operation of a user.)
技术领域
本发明属于离心机技术领域，尤其涉及一种离心机转子。
背景技术
离心机转子安装于离心机上。这种离心机主要应用于实验室中进行医学、药学、生物学和化学等领域的研究，以利用质量惯性分离样品的组分。离心机的转子需要高速旋转，转子上通过不同的方式设置样品容器，待离心的样品存储在样品容器中并进行旋转。转子由电机驱动旋转。
为处理不同的分析样品，满足不同实验的要求。转子需要经常拆卸。现有技术中设计转子可以通过特定的卡接结构与电机转轴连接，并实现转子的自锁。这种卡接结构主要分为两个部分，即形成在转子上的安装套筒以及形成在驱动头上的两个垂直延伸的销形式的连接元件和设置在驱动头上的耦合元件，如中国专利申请（CN102176975B）中所公开的方案：“如果转子要与驱动头连接，则使转子从上向下朝驱动头的方向运动。这里安装在转子上的套筒以其截锥面触碰到耦合元件相应的外部边缘，耦合元件分别通过压簧由止挡向前顶压。通过将套筒以其截锥面下降到各边缘上，耦合元件这样偏转，使相应的外部边缘与驱动头的表面线重叠。在此每个耦合元件的伸长的部分在旋转轴线的方向上克服压簧的弹簧力偏转。如果转子要从套筒上拆卸下，则需要通过弹性预紧的按键使得一个操作元件沿旋转轴线垂直向下运动，操作元件具有锥形的端部，端部作用在耦合元件的耦合齿上，锥形端部施加垂直于旋转轴线的力，由此耦合元件能一直偏转到外部边缘重新与母线重叠或者甚至仍继续向到驱动头内移动，此时可以重新向上拉动转子并将其从驱动头上拆下。”这种结构虽然可以实现转子和电机的连接并实现自锁，但存在两个问题，第一，解锁必须要依赖与操作元件连接的按键，也就是说，用户在取下转子时必须进行手动操作；第二，连接元件和耦合元件均设置在驱动头上，由于耦合元件均通过压簧确定其工作位置，在多次更换后，容易发生变形，必须由操作人员进行维修更换。如果离心机处于连续实验过程中，则必须要暂时更换离心机以确保实验继续进行。
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。
发明内容
本发明针对现有技术中转子解锁必须要依赖与操作元件连接的按键的问题，设计并提供一种可以实现快速更换的离心机转子。
为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：
一种离心机转子，包括：手柄，所述手柄与第一锁定元件可拆卸地固定连接，所述第一锁定元件沿转子安装方向竖直延伸，所述第一锁定元件的末端形成有变径端部，所述变径端部具有第一变径端和第二变径端，所述第一变径端和第二变径端沿转子安装方向依次分布且所述第一变径端的直径小于所述第二变径端的直径；连接组件，所述连接组件套设在所述第一锁定元件外侧；所述连接组件相对于所述第一锁定元件在第一位置和第二位置之间移动；所述连接组件上固定设置有第一轴销和第二轴销，所述第一轴销和第二轴销沿转子安装方向竖直向下延伸；和锁合组件，所述锁合组件包括对称设置的第一锁合元件和第二锁合元件，其中，所述第一锁合元件围绕所述第一轴销转动，所述第二锁合元件围绕所述第二轴销转动；当所述连接组件处于所述第一位置时，第一锁合元件的远端和第二锁合元件的远端自所述连接组件的外表面向外伸出；当所述连接组件处于第二位置时，所述变径端部伸入至所述第一锁合元件和所述第二锁合元件之间，第一锁合元件的尾端和第二锁合元件的尾端与变径端部的外表面接触以分别围绕所述第一轴销和第二轴销转动至所述第一锁合元件的远端和所述第二锁合元件的远端与所述连接组件的外表面平齐或缩入至所述连接组件中。
进一步的，连接组件包括：连接套筒，所述连接套筒套设在所述第一锁定元件外侧；当所述连接组件处于第一位置时，所述连接套筒的上表面与所述手柄接触，当所述连接组件处于第二位置时，所述连接套筒的上表面与所述手柄分离。
进一步的，所述第一锁定元件包括第一连接部，所述第一弹簧套设在所述第一连接部上，所述连接套筒套设在所述第一弹簧外侧；所述第一弹簧具有沿转子安装方向依次分布的第一端和第二端，所述连接套筒上端形成向内延伸的环形端板，环形端板的下端面与所述第一弹簧的第一端接触。
进一步的，所述连接组件还包括：转子内芯，所述转子内芯与所述连接套筒连接；所述转子内芯上开设有第一限位卡槽和第二限位卡槽；当所述连接组件处于第一位置时，第一锁合元件的远端自所述第一限位卡槽中伸出，所述第二锁合元件的远端自所述第二限位卡槽中伸出。
进一步的，所述第一锁定元件还包括：第二连接部，所述转子内芯套设在所述第二连接部外侧；和环形限位部，所述环形限位部形成在所述第一连接部和第二连接部之间；所述环形限位部自所述第一锁定元件的外表面向外延伸，所述环形限位部的上端面与所述第一弹簧的第二端接触。
进一步的，当所述连接组件处于第一位置时，所述环形限位部的下端面与所述转子内芯的上表面接触；当所述连接组件处于第二位置时，所述环形限位部的下端面与所述转子内芯的上表面分离。
进一步的，所述连接套筒下端形成向外延伸的第一连接端板，所述转子内芯的外端面上形成向外延伸的第二连接端板；所述第一连接端板和所述第二连接端板螺栓连接。
进一步的，还包括：第一固定块，所述第一固定块固定设置在所述转子内芯中，所述第一固定块通过第二弹簧连接第一锁合元件的首端；第二固定块，所述第二固定块固定设置在所述转子内芯中，所述第二固定块通过第三弹簧连接第二锁合元件的首端；当所述连接组件处于第一位置时，所述第二弹簧和第三弹簧处于未压缩状态，第一锁合元件的远端自所述第一限位卡槽中伸出，所述第二锁合元件的远端自所述第二限位卡槽中伸出。
进一步的，所述第一锁定元件还包括第三连接部，所述第三连接部位于第二连接部和变径端部之间；当所述连接组件处于第二位置时，所述第三连接部位于所述第一锁合元件和第二锁合元件之间；所述第一连接部、第二连接部和第三连接部的外径依次递减。
进一步的，所述手柄和所述第一连接部螺栓连接。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：
本发明所提供的离心机转子，在安装和拆卸的过程中，用户仅需要提起手柄，通过连接组件和第一锁定元件的相对移动，使得形成在第一锁定元件末端的变径端部可以退出或伸入至第一锁合元件和第二锁合元件之间，驱动第一锁合元件和第二锁合元件自连接组件的外表面伸出或者回缩至连接组件中，从而可以将转子安装在驱动头或者电机的相应安装部位中并实现锁定。整个过程中用户无需进行额外的操作。同时，离心机转子集成为一个独立的部件，具有更好的适配度。
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中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1 为本发明所公开的离心机转子一种具体实施例的结构示意图，其中连接组件相对于第一锁定元件位于第一位置；
图2为如图1所示的离心机转子的结构示意图，其中连接组件相对于第一锁定元件位于第二位置；
图3为图1所示的离心机转子安装状态下的剖视图；
图4为图1中转子内芯的俯视图；
图5为图1中第一锁定元件的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
针对现有技术中离心机转子安装和拆卸过程中必须要进行手动操作的问题，本发明设计并提供一种改进的离心机转子，这种离心机转子可以实现快速的安装和拆卸，并且在安装和拆卸的过程中用户完全无需进行手动操作。以下参照附图，对离心机转子的内部结构进行详细的介绍。如图1至图3所示，离心机转子1主要由手柄10、第一锁定元件11、连接组件12和锁合组件等主要部分组成。手柄10主要方便用户取放转子，手柄10与第一锁定元件11可拆卸地固定连接。第一锁定元件11呈大致的杆状，其沿转子安装方向竖直延伸。如图5所示，第一锁定元件11的末端特别设计有变径端部36，变径端部36具有第一变径端46和第二变径端47。第一变径端46和第二变径端47沿转子安装方向依次分布，且第一变径端46的直径小于第二变径端47的直径。如图3和图5所示，在本实施例中，变径端部36整体设计为连续的圆锥形；在一些可选的实施方式中，变径端部36还可以设计为其它形状，例如连续的平顶半球形等，其需满足直径较小的第一变径端46和直径较大的第二变径端47沿转子安装方向依次分布的形式。变径端部36的功能将在下文中予以详细介绍。
连接组件12套设在第一锁定元件11外侧。连接组件12相对于第一锁定元件11在第一位置P1和第二位置P2之间移动，当连接组件12处于第一位置P1或者第二位置P2时，连接组件12、第一锁定元件11以及锁合组件的相对位置会发生变化，从而使得锁合组件可以和离心机，甚至是不同型号离心机上的相应电机结构锁定连接。具体来说，连接组件12上固定设置有第一轴销13和第二轴销14，第一轴销13和第二轴销14沿转子安装方向竖直向下延伸。与第一轴销13和第二轴销14对应的，锁合组件还包括对称设置的第一锁合元件15和第二锁合元件16。第一锁合元件15和第二锁合元件16大致呈月牙形，定义靠近内侧的一端为近端（如图4所示的48和49），靠近外侧的一端为远端。其中，第一锁合元件15围绕第一轴销13转动，第二锁合元件16围绕第二轴销14转动。从整体上看，第一锁合元件15和第二锁合元件16均集成在转子中。当连接组件12相对于第一锁定元件11处于第一位置P1时，第一锁合元件15的远端25和第二锁合元件16的远端26自连接组件12的外表面向外伸出。当连接组件12处于第二位置P2时，变径端部36伸入至第一锁合元件15和第二锁合元件16之间，由于变径端部36的上下两端的直径不同，第一锁合元件15的尾端37和第二锁合元件16的尾端38与变径端部36的外表面接触，受到变径端部36的外表面的挤压，使得第一锁合元件15和第二锁合元件16分别围绕第一轴销13和第二轴销14向内转动，直至第一锁合元件15的远端25和第二锁合元件16的远端26与连接组件12的外表面平齐或缩入至连接组件12中。
对应离心机转子1的安装和拆卸过程具体进行介绍：在安装之前，离心机转子1放置在桌面或者相应的平台上，连接组件12相对于第一锁定元件11处于第一位置P1，变径端部36位于第一锁合元件15和第二锁合元件16的下方，不挤压第一锁合元件15和第二锁合元件16。第一锁合元件15的远端25和第二锁合元件16的远端26自连接组件12的外表面向外伸出。如果用户希望安装离心机转子1，即手持手柄10提起整个离心机转子1。由于重力的作用，连接组件12相对于第一锁定元件11向下移动。相对的，如果以连接组件12作为参考系，则是第一锁定元件11向上移动。此时，变径端部36伸入至第一锁合元件15和第二锁合元件16之间。由于变径端部36的两端的直径不同，第一锁合元件15的尾端37和第二锁合元件16的尾端38与变径端部36的外表面接触，受到变径端部36的外表面的挤压，使得第一锁合元件15的第二锁合元件16分别围绕第一轴销13和第二轴销14向内转动，第一锁合元件15的远端25和第二锁合元件16的远端26与连接组件12的外表面平齐或缩入至连接组件12中。此种状态下，离心机转子1整体外径的最大值为连接组件12的外径，离心机转子1可以放入驱动头2或者电机的相应安装结构中。当驱动头2或者电机的相应安装结构提供足够的支持力时，连接组件12将恢复到相对于第一锁定元件11的第一位置P1，变径端部36自第一锁合元件15和第二锁合元件16之间退出，第一锁合元件15和第二锁合元件16复位，向外伸出并卡合或抵靠在驱动头2或者电机的相应安装结构中，实现锁定。
拆卸转子时，用户仅需要握持手柄10上提，第一锁定元件11向上移动。相对的，如果以第一锁定元件11为参考系，则是连接组件12向下移动。变径端部36伸入至第一锁合元件15和第二锁合元件16之间，变径端部36的外表面挤压第一锁合元件15的尾端37和第二锁合元件16的尾端38使得第一锁合元件15的第二锁合元件16分别围绕第一轴销13和第二轴销14向内转动，第一锁合元件15的远端25和第二锁合元件16的远端26与连接组件12的外表面平齐或缩入至连接组件12中。离心机转子1可以从驱动头2或者电机的相应安装结构中取下。
本发明所提供的离心机转子1，在安装和拆卸的过程中，用户仅需要提起手柄10，通过连接组件12和第一锁定元件11的相对移动，使得形成在第一锁定元件11末端的变径端部36可以退出或伸入至第一锁合元件15和第二锁合元件16之间，驱动第一锁合元件15和第二锁合元件16自连接组件12的外表面伸出或者回缩至连接组件12中，从而可以将转子安装在驱动头2或者电机的相应安装部位中并实现锁定。整个过程中用户无需进行额外的操作。同时，离心机转子1集成为一个独立的部件，具有更好的适配度。
以下进一步对连接组件12的结构进行介绍。连接组件12主要包括连接套筒17和转子内芯22两个部分。用于存放试剂的容器可以以一体成型、卡接等多种方式与连接套筒17固定连接。连接套筒17套设在第一锁定元件11的外侧，连接套筒17沿第一锁定元件11滑动。当连接组件12处于第一位置P1时，连接套筒17的上表面18与手柄10接触。当连接组件12处于第二位置P2时。连接套筒17的上表面18与手柄10分离。连接套筒17的复位优选由第一弹簧19的回复力实现，第一锁定元件11对应连接套筒17的位置形成有第一连接部33。第一弹簧19套设在第一连接部33上，连接套筒17套设在第一弹簧19外侧。第一弹簧19具有沿转子安装方向依次分布的第一端20和第二端29。连接套筒17上端形成向内延伸的环形端板21，环形端板21的下端面与第一弹簧19的第一端20接触。当连接套筒17向下移动时，环形端板21的下端面挤压第一弹簧19的第一端20，第一弹簧19压缩。当下方形成有足够的支持力时，第一弹簧19复位，同时带动连接套筒17向上移动复位。
转子内芯22与连接套筒17可拆卸地固定连接，一种可选的结构为：连接套筒17下端形成向外延伸的第一连接端板30，转子内芯22的外端面上形成向外延伸的第二连接端板31，第一连接端板30和第二连接端板31通过螺栓连接。转子内芯22套设在第一锁定元件11的第二连接部34外侧。第二连接部34与转子内芯22间隙配合，以实现相对稳定的滑动。更具体地说，第一轴销13和第二轴销14分别设置在转子内芯22上并向下延伸，转子内芯22中设置有第一固定块43和第二固定块44。第一固定块43固定设置在转子内芯22的内壁上，第一固定块43通过第二弹簧41连接第一锁合元件15的首端39。类似的，第二固定块44也固定设置在转子内芯22的内壁上，第二固定块44通过第三弹簧42连接第二锁合元件16的首端40。转子内芯22上开设有第一限位卡槽23和第二限位卡槽24。第一限位卡槽23和第二限位卡槽24的形状与第一锁合元件15和第二锁合元件16相适配。当连接组件12处于第一位置P1时，第二弹簧41和第三弹簧42处于未压缩状态，第一锁合元件15的远端25自第一限位卡槽23中伸出，第二锁合元件16的远端26自第二限位卡槽24中伸出。当连接组件12处于第二位置P2时，第一锁合元件15和第二锁合元件16向内转动，第二弹簧41和第三弹簧42处于压缩状态。
第一锁定元件11上还形成有环形限位部27。环形限位部27形成在第一连接部33和第二连接部34之间，环形限位部27自第一锁定元件11的外表面向外延伸。环形限位部27的上端面与第一弹簧19的第二端29接触，以起到对第一弹簧19的支撑作用。当连接组件12处于第一位置P1时，环形限位部27的下端面与转子内芯22的上表面接触，当连接组件12处于第二位置P2时，环形限位部27的下端面与转子内芯22的上表面分离。安装状态下，连接组件12的高度可以维持到相对较低的水平，有利于降低离心机的总体高度和尺寸。
参照图5所示对特别设计的第一锁定元件11进行进一步介绍。如图所示，第一锁定元件11包括沿转子安装方向依次形成的第一连接部33、第二连接部34、第三连接部35和变径端部36。其中第三连接部35的直径最小，当连接组件12处于第二位置P2时，第三连接部35位于第一锁合元件15和第二锁合元件16之间，第三连接部35与第一锁合元件15的尾端37、第二锁合元件16的尾端38保持相切或者形成一段间距的状态，对第一锁合元件15或者第二锁合元件16进行挤压。第二连接部34的直径优选设计为与变径端部36的直径相同，以保持整个第一锁定元件11的结构强度。如图5所示，手柄10和第一连接部33螺栓连接，优选的，第一连接部33上形成有外螺纹45。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。