一种垂向脉冲式电动振荡筛分机及其使用方法与流程

本发明涉及一种电动振荡筛分机及其使用方法，特别是一种垂向脉冲式电动振荡筛分机及其使用方法。

背景技术：
在科研领域，样品分析前要经过样品前处理，该过程对样品分析的效率和精度有重要影响。但是样品前处理阶段往往是最费时费力的过程。在土壤学的基础研究，水土保持研究，以及近年来对土壤污染现象的热点关注和深入研究等方面，往往要对土壤进行分析，以获得相应的试验数据。对土壤样品的研磨、筛分是其中的重要过程。部分试验分析时，尤其是进行化学成分分析，往往要从浸提液中进行，为了充分提取样品中所含的化学成分，往往要将样品与浸提液长时间充分振荡浸提。对于部分土壤学和环境科学试验，如团聚体分离试验，通过筛分获得的不同层级分离物一方面是下一步深入分析的样品材料，另一方面其本身的重量比例也反映了土壤的某些基本性质。这时筛分过程已经不仅仅是样品前处理，而是试验过程的重要部分。在农业生产和农学试验中，也经常通过筛分过程分离杂质，提纯种质资源。因此，样品的筛分过程与振荡过程具有重要意义。另外，在目前的家庭生活中，有时也需要对物品进行筛分，对小型筛分装置也有需求。但是目前的筛分装置、振荡装置及其操作方法，往往存在一定问题，不能完全满足科研实验和小规模生产（含家庭使用）的要求。传统的筛分方式多为人工筛分，主要有筛网筛分、簸箕分选、风力分选（主要在农业生产中清除杂质）、水力分选（传统冶金、采矿业清除杂质）等方式，存在费时、费力、筛分效率低等问题，并且不能完全满足科研工作的精度要求。在整个人类文明发展过程中，省力机械的研发是一个永恒进程，这也促进了更多发明的出现。其一，现在的筛分机械绝大多数都是针对大规模工业生产研发制造，针对科研实验和小规模生产（含家庭使用）的较少。其二，现有的筛分装置、振荡装置都以水平往复运动为主，少有垂向运动。在振荡和筛分过程中，水平运动与垂向运动相比，尤其与垂向脉冲运动相比，存在着如下的技术问题：1.筛分装置，样品与筛网的相对位移距离短，筛网易堵塞、筛分效率低下。2.振荡装置，样品与振荡容器的相对位移距离短，振荡不均或振荡时间长等问题，效果相对较差。3.筛分装置和振荡装置相互独立，不能通用，装置购买成本高，利用率低下。

技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种垂向脉冲式电动振荡筛分机，该垂向脉冲式电动振荡筛分机能将筛分装置和振荡装置相互整合，当作为筛分装置使用时，能避免筛网堵塞，提高筛网效率；当作为振荡装置使用时，能使样品充分快速混合，提高振荡效率。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种垂向脉冲式电动振荡筛分机，包括支撑架、固定方框、垂向脉冲驱动装置和振荡筛分装置，所述支撑架包括顶板、底板和设置于顶板和底板之间的若干根支架；所述固定方框设置于支撑架的内部，并通过若干个弹性部件与支撑架固定连接；所述固定方框的顶部固定设置有一根竖向的齿轮条，该齿轮条从所述顶板中穿出；所述支撑架的上方固定设置有一个电动控制的不完全齿轮，该不完全齿轮能与所述齿轮条相啮合；所述不完全齿轮、齿轮条与若干个弹性部件共同组成所述的垂向脉冲驱动装置；所述振动筛分装置可拆卸式设置于固定方框内，并能与固定方框形成一个整体结构，该整体结构在垂向脉冲驱动装置的作用下进行周期式的垂向脉冲运动。所述顶板和底板均为三角形，所述支架有三根，分别设置在顶板和底板的三个角点处。所述顶板和底板为大小相等的等腰三角形，所述齿轮条从顶板的三角形长边的中心点处穿过。每个所述弹性部件均为竖向支撑弹簧，每根竖向支撑弹簧的一端与固定方框的顶边或底边固定连接，每根竖向支撑弹簧的另一端与顶板或底板固定连接。每个所述弹性部件为侧拉弹簧或侧拉皮筋，每根侧拉弹簧或侧拉皮筋的一端与固定方框的侧部固定连接，每根侧拉弹簧或侧拉皮筋的另一端与相应的支架固定连接。所述不完全齿轮中齿轮部分的外周长为40mm。所述不完全齿轮为二分之一齿轮，二分之一齿轮的直径为12.73mm。所述振荡筛分装置为筛网系统或振荡箱系统。本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种垂向脉冲式电动振荡筛分机的使用方法，该垂向脉冲式电动振荡筛分机的使用方法能将筛分装置和振荡装置相互整合，当作为筛分装置使用时，能避免筛网堵塞，提高筛网效率；当作为振荡装置使用时，能使样品充分快速混合，提高振荡效率。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种垂向脉冲式电动振荡筛分机的使用方法，包括以下步骤：第一步，将需筛分样品或装有需振荡样品的密封振荡容器放置在振荡筛分装置内；第二步，固定振荡筛分装置：将振荡筛分装置放置在固定方框内并固定，使振荡筛分装置与固定方框形成整体结构；第三步，垂向脉冲运动：不完全齿轮转动，驱动齿轮条进行升降运动；第二步中形成的整体结构，在不完全齿轮和齿轮条的升降驱动，以及弹性部件弹力的共同作用下，将沿着垂直方向进行周期式脉冲运动；第四步，拆卸振荡筛分装置：关闭电机，将三步完成垂向脉冲运动的振荡筛分装置进行拆卸；第五步，将拆卸后的振荡筛分装置中的已筛分样品或已振荡样品取出，以备后续分析使用；第六步，对第五步中完成筛分或振荡的振荡筛分装置进行清洗，并保存。所述第三步中，垂向脉冲运动时，不完全齿轮先驱动齿轮条向下运动，使第二步中形成的整体结构向下匀速运动；当不完全齿轮的齿轮部分从齿轮条上脱离时，所述整体结构将在弹性部件的作用下，向上脉冲式回弹，形成一个垂向脉冲运动周期；当不完全齿轮的齿轮部分再次与齿轮条相啮合时，将进行下一个垂向脉冲运动周期。本发明采用上述结构与方法后，具有如下有益效果：1.能将筛分装置和振荡装置相互整合，通用性强，设备购置成本低，利用率高。2.本发明采用垂向脉冲式振荡方式，当进行筛分时，垂向振荡过程的下行过程中，能将需筛分样品与筛网充分分离，并使样品最大化扩散，垂向振荡过程的上行过程中，能够增大样品与筛网的相对速度，提高筛分效率。3.当进行振荡时，能够充分分离样品（或浸提液与样品的混合物）与密封振荡容器，并使样品最大化扩散，形成均匀混合物（或悬浊液），实现充分混匀，提高了振荡效率。4.另外，进行筛分时，通过不同的筛网组合，能够实现多种功能，灵活高效。如当同时使用筛网盖、标准筛、筛网底盘时，能够实现样品干筛；且通过增减标准筛，可以进行多级筛分。当只使用标准筛时，可以实现样品湿筛，可用于水稳性团聚体分级筛分等。5.上述垂向脉冲驱动装置，实现了筛分和振荡一步到位，功能更多样。6.垂向脉冲式运动，实现了振动筛分装置匀速下降与上行时脉冲振荡的统一，避免了规律运动，从而提高了筛分和振荡的效率与效果。7.不完全齿轮由电机进行控制，而电机通过调速旋钮实现其速度控制，满足不同筛分和振荡要求。8.电机与调速旋钮等电力装置在最上部，进行湿筛时可以保证安全，防止湿水短路和触电。9.整体结构简单，成本较低。附图说明图1显示了本发明一种垂向脉冲式电动振荡筛分机的结构示意图；图2显示了垂向脉冲式电动振荡筛分机中弹性部件设置的第二种实施例；图3显示了振荡箱系统的结构示意图；图4显示了垂向脉冲运动的周期式曲线图。其中有：100.调速旋钮，101.电机，102.不完全齿轮，103.齿轮条，104.上支持弹簧，105.固定方框，106.固定杆，107.滑动环，108.固定螺丝，109.下竖向支撑弹簧，110.侧拉弹簧；201.顶板，202.滑动导孔，203.支架，204.底板；301.筛网盖，302.标准筛，303.筛网底盘；304.振荡箱顶盖，305.振荡固定弹簧，306.振荡箱。另外，图4中，A表示垂向脉冲运动的最大振幅，T表示垂向脉冲运动的周期，以装置零负荷为零点位置，向下运动为正方向。具体实施方式下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。如图1和图2所示，一种垂向脉冲式电动振荡筛分机，包括支撑架、固定方框105、垂向脉冲驱动装置和振荡筛分装置。所述支撑架包括顶板201、底板204和若干根支架203。顶板201和底板204优选相互平行设置，形状相同，均为三角形，优选为等腰三角形，进一步优选为等腰直角三角形。作为进一步改进，顶板201和底板204均为中空设置的等腰直角三角形，也即顶板201和底板204均为等腰直角三角形框架，这样能降低整体用材和整体重量。为增加结构的稳定性，当顶板201和底板204采用等腰直角三角形框架时，也可再增加一条支撑杆，将该支撑杆设置在三角形长边的中垂线上，长度不高于三角形长边长度的一半。作为替换，顶板201和底板204的形状也可以矩形、方形或圆形等，均在本发明的保护范围之内。在顶板201的三角形长边的中心点处设置有一个滑动导孔202。上述支架203优选有三根，分别将顶板201和底板204的三个对应角点相连接。上述固定方框105设置在支撑架的内部，并通过若干个弹性部件与支撑架固定连接。固定方框105与顶板201的距离优选为40mm，与底板204的距离也优选为40cm。固定方框105优选为矩形，上下边长，也即顶边和底边边长均不低于200mm，左右两侧的侧边边长不低于上下边长，固定方框105的边宽优选不低于20mm。作为替换，固定方框105的底边可以为十字形结构，增加与振动筛分装置的接触面积，固定更牢固，也在本发明的保护范围之内。上述固定方框105通过若干个弹性部件与支撑架固定连接的方式...