一种旋转重力补偿装置的制作方法

本发明涉及重力补偿装置，特别是涉及一种旋转重力补偿装置。

背景技术：

1、回转器是一种在地面模拟生物体微重力效应的装置。回转器模拟微重力效应的原理是，回转时受试生物为参照，重力方向不断改变，在一个回转周期内重力矢量和为零。于是，对重力敏感的生物体就表现出在微重力条件下的生物学效应。

2、常用的重力补偿方法有被动重力补偿和主动重力补偿。被动重力补偿即通过使用配重块、弹簧等储能器件抵消设备自重在关节上产生的力矩。主动重力补偿即通过电机输出反向力矩，以平衡设备自重在关节上产生的力矩，使设备达到平衡状态。

3、现有技术中尚且缺乏具备重力补偿功能的回转器，无法降低旋转过程中重力对回转器的影响，从而影响整体旋转的稳定性，降低回转器进行微重力培养微生物的效率。

4、因此，亟需一种旋转重力补偿装置，用来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种旋转重力补偿装置，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种旋转重力补偿装置，包括：

3、回转器本体，放置在工作台顶端用于对微生物进行微重力培养，所述回转器本体包括底座，所述底座顶端固定连接有支撑架，所述支撑架上安装有第一旋转框，所述第一旋转框内安装有第二旋转框；

4、第一重力补偿组件，包括第一补偿件和第一对应件，所述第一补偿件设置在所述支撑架上，所述第一对应件设置在所述第一旋转框上，所述第一补偿件与所述第一对应件对应设置且用于实现对所述第一旋转框的重力补偿；

5、第二重力补偿组件，包括第二补偿件和第二对应件，所述第二补偿件设置在所述底座上，所述第二对应件设置在所述第二旋转框上，所述第二补偿件和所述第二对应件对应设置且用于实现对所述第二旋转框的重力补偿。

6、优选的，所述第一补偿件包括转动连接在所述支撑架外侧壁顶部的连接柱，所述连接柱上固定连接有支撑框，所述支撑框上固定连接有连接杆的一端，所述连接杆的另一端套设有连接管的一端，所述连接管另一端与所述第一对应件对应设置，所述连接管和所述连接杆上套设有第一弹簧，所述第一弹簧两端分别与所述连接杆和所述连接管固定连接。

7、优选的，所述第一旋转框相对两外侧壁两端分别开设有滑道，所述第一对应件包括滑动连接在所述滑道内的圆杆，所述连接管远离所述连接杆的一端开设有卡槽，所述圆杆一端伸出所述滑道与所述卡槽对应设置，所述第一旋转框内两端均设置有控制件，所述控制件与所述圆杆另一端对应设置。

8、优选的，所述控制件包括转动连接在所述第一旋转框内的转动轴，所述转动轴两端分别伸入到两所述滑道内且与所述圆杆螺纹连接，所述第一旋转框内固定连接有第一电机，所述第一电机的输出轴上固定连接有第一齿轮，所述转动轴上同轴固定连接有第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合。

9、优选的，所述底座顶端两侧均开设有凹槽，所述第二补偿件包括设置在所述凹槽内的支撑块，所述支撑块顶端固定连接有第一电磁装置，所述第一电磁装置与所述第二对应件对应设置，所述凹槽内设置有缓冲件，所述缓冲件与所述支撑块对应设置。

10、优选的，所述第二对应件包括固定连接在所述第二旋转框两端的两第二电磁装置，所述第一电磁装置与所述第二电磁装置对应设置。

11、优选的，所述缓冲件包括固定连接在所述凹槽内底部的支撑杆，所述支撑杆上套设有两圆盘，所述圆盘上固定连接有第一连接杆的一端，所述第一连接杆另一端铰接有第二连接杆的一端，所述第二连接杆另一端铰接有第三连接杆的一端，所述第三连接杆另一端与所述支撑块底端固定连接，所述圆盘与所述支撑杆之间设置有发条弹簧，所述发条弹簧两端分别与所述圆盘和所述支撑杆固定连接。

12、优选的，所述凹槽内固定连接有横板，所述横板位于所述圆盘上方，所述第三连接杆贯穿所述横板与所述支撑块固定连接，所述第三连接杆上套设有第二弹簧，所述第二弹簧两端分别与所述支撑块底端和所述横板顶端固定连接。

13、优选的，所述连接杆与所述支撑架之间设置有扭力弹簧，所述扭力弹簧的两端分别与所述连接杆和所述支撑架固定连接。

14、优选的，所述第一电磁装置、所述第二电磁装置为电磁线圈，所述第一电磁装置和所述第二电磁装置的电流方向相反。

15、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

16、本发明提供的一种旋转重力补偿装置，回转器本体放置在工作台上进行微生物的微重力培养，第一旋转框和第二旋转框同时转动产生微重力，转动时第一补偿件与第一对应件共同作用实现对第一旋转框的重力补偿，第二补偿件和第二对应件实现对第二旋转框的微重力补偿，实现了整个回转器本体转动过程中的重力补偿，降低了旋转过程中重力对旋转电机的影响，保证回转器转动的稳定，从而提高了微生物在稳定微重力环境下的高效培养。

技术特征：

1.一种旋转重力补偿装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种旋转重力补偿装置，其特征在于：所述第一补偿件包括转动连接在所述支撑架(3)外侧壁顶部的连接柱(6)，所述连接柱(6)上固定连接有支撑框(7)，所述支撑框(7)上固定连接有连接杆(8)的一端，所述连接杆(8)的另一端套设有连接管(9)的一端，所述连接管(9)另一端与所述第一对应件对应设置，所述连接管(9)和所述连接杆(8)上套设有第一弹簧(10)，所述第一弹簧(10)两端分别与所述连接杆(8)和所述连接管(9)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种旋转重力补偿装置，其特征在于：所述第一旋转框(4)相对两外侧壁两端分别开设有滑道(11)，所述第一对应件包括滑动连接在所述滑道(11)内的圆杆(12)，所述连接管(9)远离所述连接杆(8)的一端开设有卡槽(13)，所述圆杆(12)一端伸出所述滑道(11)与所述卡槽(13)对应设置，所述第一旋转框(4)内两端均设置有控制件，所述控制件与所述圆杆(12)另一端对应设置。

4.根据权利要求3所述的一种旋转重力补偿装置，其特征在于：所述控制件包括转动连接在所述第一旋转框(4)内的转动轴(14)，所述转动轴(14)两端分别伸入到两所述滑道(11)内且与所述圆杆(12)螺纹连接，所述第一旋转框(4)内固定连接有第一电机(15)，所述第一电机(15)的输出轴上固定连接有第一齿轮(16)，所述转动轴(14)上同轴固定连接有第二齿轮(17)，所述第一齿轮(16)与所述第二齿轮(17)啮合。

5.根据权利要求4所述的一种旋转重力补偿装置，其特征在于：所述底座(2)顶端两侧均开设有凹槽(18)，所述第二补偿件包括设置在所述凹槽(18)内的支撑块(19)，所述支撑块(19)顶端固定连接有第一电磁装置(20)，所述第一电磁装置(20)与所述第二对应件对应设置，所述凹槽(18)内设置有缓冲件，所述缓冲件与所述支撑块(19)对应设置。

6.根据权利要求5所述的一种旋转重力补偿装置，其特征在于：所述第二对应件包括固定连接在所述第二旋转框(5)两端的两第二电磁装置(21)，所述第一电磁装置(20)与所述第二电磁装置(21)对应设置。

7.根据权利要求6所述的一种旋转重力补偿装置，其特征在于：所述缓冲件包括固定连接在所述凹槽(18)内底部的支撑杆(22)，所述支撑杆(22)上套设有两圆盘(23)，所述圆盘(23)上固定连接有第一连接杆(24)的一端，所述第一连接杆(24)另一端铰接有第二连接杆(25)的一端，所述第二连接杆(25)另一端铰接有第三连接杆(26)的一端，所述第三连接杆(26)另一端与所述支撑块(19)底端固定连接，所述圆盘(23)与所述支撑杆(22)之间设置有发条弹簧(27)，所述发条弹簧(27)两端分别与所述圆盘(23)和所述支撑杆(22)固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种旋转重力补偿装置，其特征在于：所述凹槽(18)内固定连接有横板(28)，所述横板(28)位于所述圆盘(23)上方，所述第三连接杆(26)贯穿所述横板(28)与所述支撑块(19)固定连接，所述第三连接杆(26)上套设有第二弹簧(29)，所述第二弹簧(29)两端分别与所述支撑块(19)底端和所述横板(28)顶端固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种旋转重力补偿装置，其特征在于：所述连接杆(8)与所述支撑架(3)之间设置有扭力弹簧，所述扭力弹簧的两端分别与所述连接杆(8)和所述支撑架(3)固定连接。

10.根据权利要求6所述的一种旋转重力补偿装置，其特征在于：所述第一电磁装置(20)、所述第二电磁装置(21)为电磁线圈，所述第一电磁装置(20)和所述第二电磁装置(21)的电流方向相反。

技术总结
本发明公开了一种旋转重力补偿装置，包括回转器本体，放置在工作台顶端用于对微生物进行微重力培养，回转器本体包括底座，底座顶端固定连接有支撑架，支撑架上安装有第一旋转框，第一旋转框内安装有第二旋转框；第一重力补偿组件，包括第一补偿件和第一对应件，第一补偿件设置在支撑架上，第一对应件设置在第一旋转框上，第一补偿件与第一对应件对应设置；第二重力补偿组件，包括第二补偿件和第二对应件，第二补偿件设置在底座上，第二对应件设置在第二旋转框上，第二补偿件和第二对应件对应设置。本发明实现了整个回转器本体转动过程中的重力补偿，降低了重力的影响，保证回转器转动的稳定，从而提高了微生物在稳定微重力环境下的高效培养。

技术研发人员：邢希学,张京军,奚晓鹏,龚长华
受保护的技术使用者：北京戴纳实验科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16