一种均匀式微量样品研磨装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于机械设计技术领域，涉及一种研磨装置，尤其是涉及一种均匀式微量样品研磨装置。
【背景技术】
[0002]现今，分析仪器种类越来越多，功能也更强大，灵敏度更高，检出限越来越低，所用样品量只有几克甚至几十毫克或更少，这就对制样的均匀性和代表性提出了更大的要求。理论而言，样品颗粒越小，它的均匀性和代表性就越佳。目前，对于少量样品的研磨，还缺少适用的研磨装置，多以手工研磨操作为主，人工操作过程的劳动强度大，工作效率低，同时，人工研磨的均匀性较差，研磨的效果较难以保证，为此，开发一种高效、适用的微量样品研磨装置十分必要。
[0003]授权公告号为CN 202447149 U的中国发明专利公布了一种高通量微量研磨机，包括高通量适配器、研磨罐、机壳、一曲轴和两个夹持装置;机壳内设有变频器，底座上固定有主台，主台上设有与变频器连接的电机；曲轴的一端与电机的输出端连接，曲轴的偏心轴段上设有一摇臂，摇臂具有两个外伸端，曲轴的另一端连接有一联动平台；联动平台上设有一曲轴轴孔和定位部;每个夹持装置包括夹口部件和连接杆;连接杆的后端与摇臂的一外伸端铰接，连接杆的中部通过转动销与联动平台上的一定位部连接，连接杆的前端与夹口部件固连;夹口部件包括凹字形叉架、夹紧件和自锁钮。上述专利公布的技术方案在高速摇摆下能避免整机共振，实现质量动态平衡，但装置整体结构较为复杂，制作成本较高，而且一次研磨只能针对单一样品，研磨工作效率有待进一步提高。
【发明内容】
[0004]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、紧凑，经济实用，操作快速便捷，能够一次实现对多个样品进行快速研磨的均匀式微量样品研磨装置，进而有效克服人工研磨均匀性差、研磨效果难以保证的技术问题。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]—种均匀式微量样品研磨装置，该装置包括底座、设置在底座上的变频驱动电机、与变频驱动电机传动连接的主驱动轮、沿圆周方向均匀布设在主驱动轮周围的多个摩擦从动单元以及与多个摩擦从动单元--对应设置的研磨机构，每个摩擦从动单元与相应的研磨机构之间通过曲轴挠性单元传动连接，在变频驱动电机的驱动下，主驱动轮带动摩擦从动单元转动，曲轴烧性单元随之旋转，并带动研磨机构进行研磨。
[0007]相邻两摩擦从动单元之间设有张紧弹簧，所述的摩擦从动单元通过张紧弹簧呈环状张紧布设在主驱动轮周围。
[0008]所述的张紧弹簧可以保证主驱动轮转动时，带动各摩擦从动单元同步转动。
[0009]所述的摩擦从动单元共设有4-10个。
[0010]优选的，所述的摩擦从动单元共设有8个。[0011 ]所述的摩擦从动单元包括与主驱动轮弹性接触的摩擦从动轮、安装立柱以及设置在安装立柱上的轮夹，所述的摩擦从动轮通过固定轴与轮夹固定连接，相邻两摩擦从动轮之间通过张紧弹簧连接。
[0012]优选的，所述的轮夹为摇臂式轮夹，该摇臂式轮夹包括夹臂以及与夹臂固定连接的摇臂，所述的夹臂上开设有与固定轴相适配的固定轴安装孔，所述的摇臂上开设有与安装立柱相适配的立柱安装孔。安装时，将摇臂式轮夹通过立柱安装孔套设在安装立柱的顶部凸台上固定即可。
[0013]优选的，所述的摩擦从动轮为胶质摩擦从动轮。
[0014]所述的曲轴挠性单元包括顶端与固定轴固定连接的曲轴以及设置在曲轴底端的挠性弹簧。
[0015]优选的，所述的曲轴上部设有直段部分，并通过直段部分与固定轴固定连接。
[0016]所述的研磨机构包括顶端与挠性弹簧固定连接的研磨棒以及与研磨棒配合使用的研磨杯。
[0017]所述的研磨杯的研磨面为抛物线状研磨面，保证研磨时研磨棒在与研磨杯的杯底及杯壁充分接触，实现有效研磨。
[0018]所述的研磨杯的尺寸应与固定孔和研磨棒的尺寸相适配，保证研磨杯的限位和拆装，以及与研磨棒合理的比例，其中，所述的研磨棒的直径与研磨杯的底部直径之比应控制为1:3-5。
[0019]所述的底座上还开设有用于固定研磨杯的固定孔。
[0020]所述的主驱动轮通过驱动轴与变频驱动电机传动连接。
[0021]在实际使用时，加入研磨杯中的样品量应覆盖研磨杯的杯底部，但不超过研磨杯容积的四分之一，加入水的体积量应不超过加入样品的体积。冲洗用水量不限，可多次加入，直至将研磨杯和研磨棒冲洗干净为准。
[0022]本发明中，所述的主驱动轮的转速可以通过调节变频驱动电机的转速来及时调节，所述的摩擦从动单元均布在主驱动轮周围，通过张紧弹簧呈环状张紧连接，保证主驱动轮与摩擦从动单元中的摩擦从动轮充分弹性接触。主驱动轮转动时，带动摩擦从动轮同步转动。主驱动轮和摩擦从动轮表面需适当粗糙，以提供主驱动轮带动摩擦从动轮转动所需的摩擦力。
[0023]所述的摩擦从动单元中的摩擦从动轮固定在轮夹上，通过曲轴连接挠性弹簧和研磨棒。当研磨棒插入研磨杯，并放入水和样品后，当摩擦从动轮转动时，因曲轴和挠性弹簧的共同作用，研磨棒将紧贴研磨杯的杯壁和杯底作圆周形运动，模仿手工研磨操作的情景。由于摩擦从动轮通过张紧弹簧结成环状，进而能够保证每个摩擦从动轮受力一致，这样，研磨时每个研磨棒的转速和力度也相同。
[0024]与现有技术相比，本发明具有以下特点:
[0025]I)真实模仿手工研磨的操作方式，由曲轴偏心旋转形成研磨棒圆周运动与挠性弹簧所施加的向杯壁的挠力和向杯底的压力相结合，并通过调节转速和张力来达到最佳效果;
[0026]2)能够均匀研磨多个样品，主驱动轮同时对称带动摩擦从动轮，结成环状的张紧弹簧对摩擦从动轮同时施加相等的力，保证力度和转速的一致，达到相同的研磨效果；
[0027]3)不损失样品，通过冲洗能完全回收，保证提取结果的一致性和检测的准确性；
[0028]4)整体结构简单、紧凑，经济实用，操作方便，能够在同一时间对多个样品进行研磨，有效提高了研磨效率，实现高效均衡地研磨，保证研磨制样过程提取结果的一致性，安全可靠，可适用于不同样品，使用范围广，具有很好的应用前景。
【附图说明】
[0029]图1为实施例1主视结构不意图；
[0030]图2为实施例1俯视结构不意图；
[0031 ]图3为实施例1中轮夹的截面剖视结构示意图；
[0032]图4为实施例1中轮夹的俯视结构示意图；
[0033]图中标记说明:
[0034]I—底座、2—变频驱动电机、3—驱动轴、4 一主驱动轮、5—张紧弹簧、6—摩擦从动轮、7—轮夹、71—夹臂、72—摇臂、73—固定轴安装孔、74—立柱安装孔、8—安装立柱、9一曲轴、10—烧性弹簧、11一研磨棒、12—研磨杯、13—固定孔、14一固定轴。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0036]实施例1:
[0037]如图1-2所示，一种均匀式微量样品研磨装置，该装置包括底座1、设置在底座I上的变频驱动电机2、与变频驱动电机2传动连接的主驱动轮4、沿圆周方向均匀布设在主驱动轮4周围的多个摩擦从动单元以及与多个摩擦从动单元一一对应设置的研磨机构，每个摩擦从动单元与相应的研磨机构之间通过曲轴烧性单元传动连接，在变频驱动电机2的驱动下，主驱动轮4带动摩擦从动单元转动，曲轴烧性单元随之旋转，并带动研磨机构进行研磨；底座I上还开设有用于固定研磨杯12的固定孔13，主驱动轮4通过驱动轴3与变频驱动电机2传动连接。
[0038]其中，摩擦从动单元设有8个，相邻两摩擦从动单元之间设有张紧弹簧5，摩擦从动单元通过张紧弹簧5呈环状张紧布设在主驱动轮4周围。张紧弹簧5可以保证主驱动轮4转动时，带动各摩擦从动单元同步转动。
[0039]摩擦从动单元包括与主驱动轮4弹性接触的摩擦从动轮6、安装立柱8以及设置在安装立柱8上的轮夹7，摩擦从动轮6通过固定轴14与轮夹7固定连接。在实际安装时，相邻两摩擦从动轮6之间通过张紧弹簧5连接。
[0040]其中，轮夹7为摇臂式轮夹，该摇臂式轮夹包括夹臂71以及与夹臂71固定连接的摇臂72，夹臂71上开设有与固定轴14相适配的固定轴安装孔73，摇臂72上开设有与安装立柱8相适配的立柱安装孔74，如图3-4所示。安装时，将摇臂式轮夹通过立柱安装孔74套设在安装立柱8的顶部凸台上固定即可。
[0041]曲轴挠性单元包括顶端与固定轴14固定连接的曲轴9以及设置在曲轴9底端的挠性弹簧10。其中，曲轴9上部设有直段部分，并通过直段部分与固定轴14固定连接。
[0042]研磨机构包括顶端与挠性弹簧10固定连接的研磨棒11以及与研磨棒11配合使用的研磨杯12，该研磨杯12的研磨面为抛物线形研磨面，保证研磨时研磨棒11在与研磨杯12的杯底及杯壁充分接触，实现有效研磨。在实际设计时，研磨杯12的尺寸应与固定孔13和研磨棒11的尺寸相适配，保证研磨杯12的限位和拆装，以及与研磨棒11合理的比例。
[0043]在实际使用时，主驱动轮4的转速可以通过调节变频驱动电机2的转速来及时调节，摩擦从动单元均布在主驱动轮4周围，通过张紧弹簧5呈环状张紧连接，保证主驱动轮4与摩擦从动单元中的摩擦从动轮6充分弹性接触。主驱动轮4转动时，带动摩擦从动轮6同步转动。主驱动轮4和摩擦从动轮6表面需适当粗糙，以提供主驱动轮4带动摩擦从动轮6转动所需的摩擦力。
[0044]摩擦从动单元中的摩擦从动轮6固定在轮夹7上，通过曲轴9连接挠性弹簧1和研磨棒11 ο当研磨棒11插入研磨杯12，并放入水和样品后，当摩擦从动轮6转动时，因曲轴9和挠性弹簧10的共同作用，研磨棒11将紧贴研磨杯12的杯壁和杯底作圆周形运动，模仿手工研磨操作的情景。由于摩擦从动轮6通过张紧弹簧5结成环状，进而能够保证每个摩擦从动轮6受力一致，这样，研磨时每个研磨棒11的转速和力度也相同。
[0045]具体来说，样品研磨制样过程中，先将八组研磨杯12取下，分别在研磨杯内12加入待研磨的样品及少量的水，再将装有样品及水的研磨杯12安装在固定孔13内。启动变频驱动电机2，调节转速至设定值，通过主驱动轮4带动八组胶质摩擦从动轮6同步转动。八组胶质摩擦从动轮6的转动将通过对应的曲轴9和挠性弹簧1，使得研磨棒11在研磨杯12的杯壁做圆周运动，不断研磨已加入的样品。张紧弹簧5与胶质摩擦从动轮6呈环状张紧，保证每个胶质摩擦从动轮6转速及施加的力基本相同，使得每个研磨棒11研磨速度和力度一直保持一 Sc ο
[0046]当达到研磨要求后，关闭变频驱动电机2，使主驱动轮4和八组胶质摩擦从动轮6停止转动，研磨棒11停止工作。最后用水分别冲洗八组研磨棒11和研磨杯12，再将研磨预处理好的样品及冲洗下的液体全部移出，同时实现了对八组样品的研磨提取处理。
[0047]本实施例整体结构简单、紧凑，能够真实模仿手工研磨的操作方式，由曲轴9偏心旋转形成研磨棒11圆周运动与挠性弹簧10所施加的向杯壁的挠力和向杯底的压力相结合，并通过调节转速和张力来达到最佳效果，即转速调整通过改变变频驱动电机2来完成，张力调节通过更换不同张力的挠性弹簧10来实现。
[0048]实施例2:
[0049]本实施例中，摩擦从动单元设有10个，其余同实施例1。
[0050]实施例3:
[0051 ]本实施例中，摩擦从动单元设有6个，其余同实施例1。
[0052]实施例4:
[0053]本实施例中，摩擦从动单元设有4个，其余同实施例1。
[0054]上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种均匀式微量样品研磨装置，其特征在于，该装置包括底座(I)、设置在底座(I)上的变频驱动电机(2)、与变频驱动电机(2)传动连接的主驱动轮(4)、沿圆周方向均匀布设在主驱动轮(4)周围的多个摩擦从动单元以及与多个摩擦从动单元--对应设置的研磨机构，每个摩擦从动单元与相应的研磨机构之间通过曲轴烧性单元传动连接，在变频驱动电机(2)的驱动下，主驱动轮(4)带动摩擦从动单元转动，曲轴挠性单元随之旋转，并带动研磨机构进行研磨。2.根据权利要求1所述的一种均匀式微量样品研磨装置，其特征在于，相邻两摩擦从动单元之间设有张紧弹簧(5)，所述的摩擦从动单元通过张紧弹簧(5)呈环状张紧布设在主驱动轮(4)周围。3.根据权利要求2所述的一种均匀式微量样品研磨装置，其特征在于，所述的摩擦从动单元共设有4-10个。4.根据权利要求2所述的一种均匀式微量样品研磨装置，其特征在于，所述的摩擦从动单元包括与主驱动轮(4)弹性接触的摩擦从动轮(6)、安装立柱(8)以及设置在安装立柱(8)上的轮夹(7)，所述的摩擦从动轮(6)通过固定轴(14)与轮夹(7)固定连接，相邻两摩擦从动轮(6)之间通过张紧弹簧(5)连接。5.根据权利要求4所述的一种均匀式微量样品研磨装置，其特征在于，所述的轮夹(7)为摇臂式轮夹，该摇臂式轮夹包括夹臂(71)以及与夹臂(71)固定连接的摇臂(72 )，所述的夹臂(71)上开设有与固定轴(14)相适配的固定轴安装孔(73)，所述的摇臂(72)上开设有与安装立柱相适配的立柱安装孔(74)。6.根据权利要求4所述的一种均匀式微量样品研磨装置，其特征在于，所述的曲轴挠性单元包括顶端与固定轴(14)固定连接的曲轴(9)以及设置在曲轴(9)底端的挠性弹簧(10)。7.根据权利要求6所述的一种均匀式微量样品研磨装置，其特征在于，所述的研磨机构包括顶端与挠性弹簧(10)固定连接的研磨棒(11)以及与研磨棒(11)配合使用的研磨杯(⑵。8.根据权利要求7所述的一种均匀式微量样品研磨装置，其特征在于，所述的研磨杯(12)的研磨面为抛物线形研磨面。9.根据权利要求8所述的一种均匀式微量样品研磨装置，其特征在于，所述的底座(I)上还开设有用于固定研磨杯(12)的固定孔(13)。10.根据权利要求1至9任一项所述的一种均匀式微量样品研磨装置，其特征在于，所述的主驱动轮(4)通过驱动轴(3)与变频驱动电机(2)传动连接。
【专利摘要】本发明涉及一种均匀式微量样品研磨装置，该装置包括底座、设置在底座上的变频驱动电机、与变频驱动电机传动连接的主驱动轮、沿圆周方向均匀布设在主驱动轮周围的多个摩擦从动单元以及与多个摩擦从动单元一一对应设置的研磨机构，每个摩擦从动单元与相应的研磨机构之间通过曲轴挠性单元传动连接，在变频驱动电机的驱动下，主驱动轮带动摩擦从动单元转动，曲轴挠性单元随之旋转，并带动研磨机构进行研磨。与现有技术相比，本发明整体结构简单、紧凑，经济实用，操作方便，实现高效均衡地研磨，保证研磨制样过程提取结果的一致性，安全可靠，可适用于不同样品，使用范围广，具有很好的应用前景。
【IPC分类】B02C19/00, G01N1/28
【公开号】CN105709904
【申请号】CN201610070772
【发明人】武娟, 张小沁, 章明洪
【申请人】上海化工研究院, 上海天科化工检测有限公司