专利名称：医用三轴摇摆机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及混合设备领域，具体是指一种医用三轴摇摆机。
背景技术：
血液成份在血液制品的混合前都有一个解冻的过程，但有时存在一部分没有充分 解冻的血细胞。在这种情况下对该血液制品进行混合，应尽量避免红细胞的破损。为避免红细胞在混合过程中的破损，在混合过程中就应尽量避免液体快速流动而 形成的对血细胞的冲击。现在市场上用于血液制品混合的设备有两种类型(1)作往复直线运动震荡的混合设备，如图1所示，混合袋随工作台面一起做直线 快速往复震荡，让混合袋内液体与袋体，或液体之间互相冲击而实现混合。如果震荡的速率 过快或振幅过大，会对血细胞有冲击，容易造成红细胞破损，导致溶血；如果震荡速率过慢， 混合效率低。由于此类型的摇摆机混合效果的不理想，尤其是袋体边角的地方是混合死角， 不易充分混合。该类型的摇摆机通常用于血小板的震荡保存。(2)两端上下摆动、类似跷跷板运动的摇摆机，如图2所示，面板左右两端饶支点 上下摆动，袋内液体随两端位置高低的变化保持不间断的向两端流动而实现混合功能。当 左右任一端处于低位时，袋内液体必然流向低位，流向低位的血细胞会与袋体存在明显的 一个碰撞，这样容易造成红细胞的破损，导致溶血，而且袋体边角的血细胞混合效果差。对于以上两种用于血液成份混合的摇摆机，为避免红细胞的破损，只有降低震荡 频率，但是降低震荡频率就会影响混合效果，这是一对矛盾。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的血细胞与袋体互相碰撞导致血 细胞破损、以及混合效率低的问题，提供一种医用三轴摇摆机，该医用三轴摇摆机实现了 X 轴、Y轴、Z轴三轴均有摆动，使得液体分子在三维空间内实现充分混合，降低了红细胞破裂 导致溶血的可能性。本实用新型的目的通过下述技术方案实现医用三轴摇摆机，主要由支撑柱组件， 套装在支撑柱组件上端、且能绕支撑柱组件上端旋转的凸轮组件，以及设置在凸轮组件上 方的面板组件构成；所述面板组件与凸轮组件之间通过万向节连接在一起，凸轮组件上端 面的垂直线与凸轮组件中轴线之间存在夹角a，且0° <a<10° ；所述凸轮组件还连接有 用于驱动其旋转的电机组件。上述夹角a优先取值为5°，但不局限于5°，也可根据实际混合情况另行选择。上述万向节的上下两端分别固定在面板组件和凸轮组件上，且万向节的上下两端 与面板组件和凸轮组件之间均为球连接，使得面板组件可以上下摆动，且限制了面板组件 的圆周转动。上述面板组件的下端面与凸轮组件的上端面之间设置有平面推力球轴承，该平面推力球轴承与面板组件和凸轮组件之间的连接是面连接；平面推力球轴承套装在万向节 上，且平面推力球轴承的上轴承座和下轴承座分别通过压块固定在面板组件的下端面和凸 轮组件的上端面。上述支撑柱组件主要由支撑柱，以及套装在支撑柱的侧壁上、用于连接凸轮组件 的轴承构成，该轴承实现了凸轮组件在支撑柱上的灵活转动，轴承优先采用锥形滚子轴承， 且锥形滚子轴承选用标件，从而达到成本低、性能可靠的优点。上述凸轮组件主要由套装在支撑柱组件上端的转筒，以及套装在转筒侧壁上、用 于连接电机组件的齿轮构成，转筒侧壁与齿轮之间通过键固定在一起，从而使得电机组件 驱动齿轮旋转的时候，转筒能跟着齿轮同步旋转，其中齿轮的参数为m = 2、n = 106。上述电机组件主要由支架，固定在支架上的电机，以及套装在电机转轴上、用于连 接齿轮的小齿轮构成，电机驱动小齿轮，通过小齿轮与齿轮之间的配合，从而实现转筒的旋 转，其中电机采用普通直流有刷电机，小齿轮的参数为m = 2、n =沈。为避免齿轮间传递力矩时产生噪声，上述齿轮和小齿轮的材料均采用高分子材料 聚甲醛。上述万向节主要由十字节、以及分别固定在十字节四个端头上的销轴构成，所述 十字节上位置相对的两个销轴构成一个销轴组，且两个销轴组上分别安装有万向节叉，该 万向节叉的两端分别套装在位置相对的两个销轴上；所述销轴与十字节四个端头之间均为 螺纹连接，所述万向节叉的两端分别通过轴承套套装在位置相对的两个销轴上，因此，两万 向节叉既可绕销轴径向转动和轴向滑动。综上所述，本实用新型的有益效果是(1)本实用新型实现了 X轴、Y轴、Z轴三轴均有摆动，从而在袋内形成涡流，使得 液体分子在三维空间内实现充分混合，提高了混合效率；(2)本实用新型避免了血细胞与袋体的直接碰撞，实现了柔性混合，降低了红细胞 破裂导致溶血的可能性。
图1为往复直线运动震荡的混合设备的混合示意图；图2为两端上下摆动的摇摆机的混合示意图；图3为本实用新型的整体结构示意图；图4为本实用新型的支撑柱组件结构示意图；图5为本实用新型的凸轮组件结构示意图；图6为本实用新型的电机组件结构示意图；图7为本实用新型的万向节结构示意图；图8为本实用新型的摇摆混合示意图。附图中标记及相应的零部件名称1-上轴承座；2-下轴承座；3-压块；4-支撑 柱；5-轴承；6-转筒；7-齿轮；8-键；9-支架；10-电机；11-小齿轮；12-十字节；13-销 轴；14-万向节叉；15-轴承套；16-支撑柱组件；17-凸轮组件；18-面板组件；19-万向节； 20-电机组件；21-平面推力球轴承；22-螺钉。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实 施方式不仅限于此。实施例如图3所示，本实用新型主要由支撑柱组件16，套装在支撑柱组件16上端、且能绕 支撑柱组件16上端旋转的凸轮组件17，以及设置在凸轮组件17上方的面板组件18构成； 所述面板组件18与凸轮组件17之间通过万向节连接在一起，凸轮组件17上端面的垂直线 与凸轮组件17中轴线之间存在夹角a，且0° <a<10° ；所述凸轮组件17还连接有用于 驱动其旋转的电机组件20。上述夹角a的取值和万向节19的两个万向节叉14的夹角取值相同，该夹角a优 先取值为5°，则万向节的两个万向节叉14的夹角也为5° ；但夹角a的取值不局限于5°， 也可根据实际混合情况另行设计，如需混合幅度增大，即摇摆机的摇摆幅度增大，可通过相 应增大夹角a的取值即可实现，反之，减小夹角a的取值。上述万向节19的上下两端分别固定在面板组件18和凸轮组件17上，且万向节19 的上下两端与面板组件18和凸轮组件17之间均为球连接，使得面板组件18可以上下摆 动，且限制了面板组件18的圆周转动。上述面板组件18的下端面与凸轮组件17的上端面之间设置有平面推力球轴承 21，该平面推力球轴承21与面板组件18和凸轮组件17之间的连接是面连接；平面推力球 轴承21套装在万向节19上，且平面推力球轴承21的上轴承座1和下轴承座2分别通过压 块3固定在面板组件18的下端面和凸轮组件17的上端面，而压块3通过螺钉22固定在面 板组件18和凸轮组件17上，这种固定方式简单有效，在安装轴承座时应注意尽量保证轴 承座的中心线与转筒6的中心线相交叉。如图4所示，支撑柱组件16主要由支撑柱4，以及套装在支撑柱4的侧壁上、用于 连接凸轮组件17的轴承5构成，该轴承5实现了凸轮组件17在支撑柱4上的灵活转动， 轴承5优先采用锥形滚子轴承，且锥形滚子轴承选用标件，从而达到成本低、性能可靠的优
点ο如图5所示，凸轮组件主要由套装在支撑柱组件16上端的转筒6，以及套装在转筒 6侧壁上、用于连接电机组件20的齿轮7构成，转筒6侧壁与齿轮7之间通过键8固定在一 起，从而使得电机组件20驱动齿轮7旋转的时候，转筒6能跟着齿轮7同步旋转，其中齿 轮7的参数为m= 2、n = 106。如图6所示，上述电机组件20主要由支架9，固定在支架9上的电机10，以及套装 在电机10转轴上、用于连接齿轮7的小齿轮11构成，电机10驱动小齿轮11，通过小齿轮 11与齿轮7之间的配合，从而实现转筒6的旋转，其中电机10采用普通直流有刷电机，小 齿轮11的参数为m = 2、n = 26。为避免齿轮间传递力矩时产生噪声，上述齿轮7和小齿轮11的材料均采用高分子 材料聚甲醛。如图7所示，上述万向节19主要由十字节12、以及分别固定在十字节12四个端 头上的销轴13构成，所述十字节12上位置相对的两个销轴13构成一个销轴组，且两个销 轴组上分别安装有万向节叉14，该万向节叉14的两端分别套装在位置相对的两个销轴13上；所述销轴13与十字节12四个端头之间均为螺纹连接，所述万向节叉14的两端分别通 过轴承套15套装在位置相对的两个销轴13上，因此，两万向节叉14既可绕销轴13径向转 动和轴向滑动。万向节19的两万向节叉14的设计夹角为5°，因此，万向节19可在夹角5°范围 之内可靠的传递动力。两个万向节叉14绕销轴13径向转动实现了万向节19在一定角度 范围内传递动力的一般功能；万向节叉14可沿销轴13轴向滑动独有特点，此优点弥补了当 凸轮组件17在装配时轴承座的中心线与转筒6的中心线不易相交的不足；如果轴承座的中 心线与转筒6的中心线不相交，俩万向节叉14可自动沿销轴13轴向方向移动以弥补不同 心的不足，不至于在机构的运动过程中造成机构动作的憋死。本实用新型的工作原理如下(a)首先，将盛装混合液的袋体放置在面板组件18上；(b)启动电机10，电机10带动小齿轮11转动，进而带动套装在凸轮组件17上的 齿轮7旋转，由于齿轮7与凸轮组件17中的转筒6通过键8固定在一起，从而带动凸轮组 件17中的转筒6绕其中轴线旋转；(c)转筒6旋转时，通过平面推力球轴承21推动面板组件18，由于凸轮组件17上 端面的垂直线与凸轮组件17中轴线之间存在5°的夹角，则转筒6旋转一周，面板组件18、 以及面板组件18上的袋体也随之摆动一周，其摇摆示意图如图8所示，从而完成血液制品 各成份的充分混合。由上可知，在混合摆动的过程中，袋体的每个边角都有机会成为最高位或最低位， 因此袋内血细胞会被全方位的混合，不会存在混合死角；袋体每个位置的高位或低位都是 不断循环变化的，因此在很大程度上降低了血细胞与袋体的碰撞，有效的降低了溶血的发 生；因为面板组件18的X轴方向和Y轴方向随凸轮组件17的转动而围绕中心作上下摇摆， 促使液体在袋内不断的循环流动，形成涡流，一旦混合袋内形成了涡流，众所周知混合效果 是非常理想的。如上所述，便可较好的实现本实用新型。
权利要求1.医用三轴摇摆机，其特征在于，主要由支撑柱组件(16)，套装在支撑柱组件(16)上 端、且能绕支撑柱组件(16)上端旋转的凸轮组件(17)，以及设置在凸轮组件(17)上方的面 板组件(1 构成；所述面板组件(1 与凸轮组件(17)之间通过万向节(19)连接在一起， 凸轮组件(17)上端面的垂直线与凸轮组件(17)中轴线之间存在夹角a，且0°10° ； 所述凸轮组件(17)还连接有用于驱动其旋转的电机组件00)。
2.根据权利要求1所述的医用三轴摇摆机，其特征在于，所述夹角a取值为5°。
3.根据权利要求1所述的医用三轴摇摆机，其特征在于，所述万向节(19)的上下两端 分别固定在面板组件(18)和凸轮组件(17)上，且万向节(19)的上下两端与面板组件(18) 和凸轮组件(17)之间均为球连接。
4.根据权利要求1所述的医用三轴摇摆机，其特征在于，所述面板组件(18)的下端面 与凸轮组件(17)的上端面之间设置有平面推力球轴承(21)，该平面推力球轴承套装 在万向节(19)上，且平面推力球轴承的上轴承座(1)和下轴承座( 分别通过压块 (3)固定在面板组件(18)的下端面和凸轮组件(17)的上端面。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的医用三轴摇摆机，其特征在于，所述支撑柱组件(16)主要由支撑柱G)，以及套装在支撑柱的侧壁上、用于连接凸轮组件(17)的轴承 (5)构成。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的医用三轴摇摆机，其特征在于，所述凸轮组件(17)主要由套装在支撑柱组件(16)上端的转筒(6)，以及套装在转筒(6)侧壁上、用于连 接电机组件OO)的齿轮(7)构成。
7.根据权利要求6所述的医用三轴摇摆机，其特征在于，所述转筒(6)侧壁与齿轮(7) 之间通过键(8)固定在一起。
8.根据权利要求6所述的医用三轴摇摆机，其特征在于，所述电机组件OO)主要由支 架(9)，固定在支架(9)上的电机(10)，以及套装在电机(10)转轴上、用于连接齿轮(7)的 小齿轮(11)构成。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的医用三轴摇摆机，其特征在于，所述万向节(19) 主要由十字节(12)、以及分别固定在十字节(12)四个端头上的销轴(13)构成，所述十字 节(12)上位置相对的两个销轴(13)构成一个销轴组，且两个销轴组上分别安装有万向节 叉(14)，该万向节叉(14)的两端分别套装在位置相对的两个销轴(1 上。
10.根据权利要求9所述的医用三轴摇摆机，其特征在于，所述销轴(13)与十字节 (12)四个端头之间均为螺纹连接；所述万向节叉(14)的两端分别通过轴承套(1 套装在 位置相对的两个销轴(13)上。
专利摘要本实用新型公开了一种医用三轴摇摆机。该医用三轴摇摆机主要由支撑柱组件(16)，套装在支撑柱组件(16)上端、且能绕支撑柱组件(16)上端旋转的凸轮组件(17)，以及设置在凸轮组件(17)上方的面板组件(18)构成；所述面板组件(18)与凸轮组件(17)之间通过万向节(19)连接在一起，凸轮组件(17)上端面的垂直线与凸轮组件(17)中轴线之间存在夹角a，且0°＜a≤10°；所述凸轮组件(17)还连接有用于驱动其旋转的电机组件(20)。本实用新型实现了X轴、Y轴、Z轴三轴均有摆动，使得液体分子在三维空间内实现充分混合，降低了红细胞破裂导致溶血的可能性。
文档编号C12M1/00GK201842840SQ2010205445
公开日2011年5月25日 申请日期2010年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者廖梓丞, 王鹏, 谷涛 申请人:四川南格尔生物医学股份有限公司