一种清洗直径可调的中学化学实验教学用试管清洗装置的制作方法

本发明属于试管清洗技术领域，具体涉及一种清洗直径可调的中学化学实验教学用试管清洗装置。

背景技术：

目前，化学是以实验为基础的学科，化学的形成和发展都离不开实验。经过初中的学习，学生对化学这一学科有了基础的了解。但针对高中的化学学习，部分学生还茫然无措。学生在学习时，不仅需要掌握课本上的内容，还需要利用化学实验形成化学概念，理解巩固化学知识，因此化学实验就显得尤为重要。

在化学实验的过程中，试管是最为常见的实验器材，其使用量较大，用于实验的试管在清洗时都是采用人工进行清洗，清洗时现在基本都采用毛刷，在试管内进行旋转或者来回刷洗的方式来完成，很容易出现清洗死角问题，清洗起来不是很方便，而且在清洗时还容易产生试管破裂的现象，从而伤到学生或者老师，且使用量大导致清洗时间很长，此外，试管的尺寸有大有小，不同直径大小的试管就需要不同大小的工具来刷洗，导致设备的投入较大，带来较多不便。

对比文件申请号 201721533209，发明名称为：一种高效的化验科用试管清洗装置，公开了实现了对若干个试管的同时清洗的装置。但是并不能解决同一套装置能够对不同直径的试管进行清洗。

技术实现要素：

1.所要解决的技术问题：

针对上述存在的问题，本发明公开一种清洗直径可调的中学化学实验教学用试管清洗装置。使用本装置不仅能够实现一次清洗多个试管，并且能够实现对不同直径的试管的同时清洗 。

2.技术方案：

一种清洗直径可调的中学化学实验教学用试管清洗装置，其特征在于：包括箱体；所述箱体内部由下往上依次设置水槽、试管底座、方形的安装板；所述试管底座为长方形，设置安放试管的凹槽即试管槽；所述安装板用来安装清洗试管的清洗装置；所述试管底座与安装架两端即箱体的左右两侧设置升降结构用以提升或者下降试管槽与安装架。

所述清洗装置包括电机、主动轮、从动轮以及刷头装置；所述刷头装置包括第一转轴、第一轴承与弹性清洁套。

所述电机安装在安装板的左端上部，所述电机向下输出连接杆，连接杆中间位置固定主动轮，连接杆底部套入第二轴承，第二轴承固定镶嵌在安装板的内部；所述从动轮与主动轮在水平方形啮合；所述从动轮套焊在第一转轴上部；所述第一转轴穿过镶嵌在安装板中的第一轴承并向下延伸至安装板的外部；延伸至安装板的外部的第一转轴底部套有弹性清洁套；所述弹性清洁套开口处设置弹性带；所述弹性带将弹性清洁套固定在第一转轴的底部；所述弹性清洁套表面覆盖包括刷毛或者/和海绵体；所述弹性清洁套内部包括两组相同的弧形板，弧形板相对放置；弧形板的外表面设置上下两个水平滑槽即第一水平滑槽与第二水平滑槽，第一水平滑槽内部插入第一弧形连杆进行连接两个弧形板；第二水平滑槽内部插入第二弧形连杆进行连接两个弧形板；所述每个弧形板的底部中间位置设置竖直滑槽，竖直滑槽中插入竖直弧形连杆进行连接两个弧形板；所述两个弧形板中间位置相对设置顶杆；顶杆的外端固定在弧形板上，两个顶杆的内端能够连接成一字；所述两个顶杆中间设置锥形向下的锥形体；锥形体的上端固定焊接螺杆，底部插入到两个顶杆的中间用来调节两个顶杆的距离；螺杆穿过第一转轴的中空位置向上延伸至第一转轴的顶部外侧；所述螺杆与第一转轴之间通过螺纹结构相连；所述螺杆的顶部焊接螺帽。

还包括储水箱与水管；所述储水箱与水管相连；所述水管的出水口位于弹性清洁套的上端。

进一步地，所述顶杆表面套有弹簧，顶杆与锥形体接触的部位设置比弹簧直径大的挡块。

进一步地，所述升降结构为左右两个两层的电动的伸缩杆：左伸缩杆与右伸缩杆；所述左伸缩杆与右伸缩杆分别位于箱体内部的左右两侧；两层的电动伸缩杆的第一层的电动伸缩杆与第二层的电动伸缩杆之间设置方形的固定块连接。

进一步地，所述试管槽两端通过连接轴固定连接在固定块上；所述安装板的两端固定连接在第二层电动伸缩杆的顶端。

进一步地，所述箱体的左侧设置夹层；所述夹层中安装旋转电机；所述旋转电机的输出轴与连接轴相连，所述电机转动时带动与连接轴相连的试管底座转动；所述旋转电机输出轴与箱体接触位置且为输出轴移动方向上设置通槽。

进一步地，所述试管槽内侧表面安装活动磁环，两个弧形连杆内设置位移传感器。

进一步地，还包括大小型号与试管型号相配套的备用橡胶垫圈；所述备用橡胶垫圈的内径与相对应的试管外径相同，备用橡胶垫圈的外径与试管槽的内径相同；所述试管槽内侧设置防滑花纹。

进一步地，所述两个相对放置的弧形体顶部设置锥形盖。

进一步地，所述储水箱设置在箱体的顶部，水管水平固定在刷头装置的第一转轴上且位于安装板的下面；在位于弹性清洁套的正上方设置出水口。

进一步地，所述刷头装置为多套；所述多个刷头装置平行安装在安装板上，且通过位于第一转轴顶部的从动轮传递转动。

3.有益效果：

（1）本方法通过在每个清洗装置中设置螺杆，根据试管直径尺寸旋拧螺杆，螺杆进行上下移动从而带动安装在其底部的锥形体上下移动；锥形体的上下移动能够推动两根顶杆水平移动；两根顶杆水平移动带动弧形板的直径发生变化从而导致清洁套的直径变化，能够根据试管直径有效的调节弧形板的直径尺寸，有效满足不同直径试管的清洗。

（2）本方法中的顶杆设置了弹簧装置，当螺杆松动时，弹簧带动顶杆复位，起到顶杆复位的作用。

（3）本方法中弹性清洁套中设置位移传感器的，试管槽中安装活动磁环；当第一转轴带动位移传感器下降，位移传感器工作时感应到试管底部的活动磁环时，第二电动伸缩杆将停止工作，能够防止碰伤试管底部。

（4）本方法中的弹性清洁套的表面可以设置为一半为刷毛，另一半为海绵体。清洗试管时，起到清洗无死角的效果；通过第一弧形杆和第二弧形杆的设置，弧形板直径变大时，第一弧形杆和第二弧形杆将在弧形板上滑动变大，起到对弧形板之间空隙的支撑作用。

（5）本方法中对不同直径的试管采用不同内径大小备用橡胶垫圈，能够有效防止清洗试管时试管打滑的情况。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为本发明中的刷头装置的连接结构示意图；

图3为本发明的弹性清洁套中的弧形板连接结构示意图；

图4为本发明的试管底座内部即试管槽结构示意图；

图5为本发明的水管的出水口示意图。

附图标记：箱体1；弧形板2；第一转轴3；水槽4；第一层的电动伸缩杆5；固定块6；连接轴7；旋转电机8；通槽9；第二层的电动伸缩杆10；安装板11；试管底座12；弹性清洁套13；第一轴承14；主动轮15；第二轴承16；电机17；从动轮18；水管19；储水箱20；螺杆21；顶杆22；连接杆23；锥形体24；弹性带25；锥形盖26；刷毛27；海绵体28；弹簧29；挡块30；位移传感器31；第二弧形连杆32；第一弧形连杆33；试管槽34；备用橡胶垫圈35；活动磁环36；出水口38；竖直弧形连杆40。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体的说明。

如附图1所示，一种清洗直径可调的中学化学实验教学用试管清洗装置，包括箱体1；所述箱体内部由下往上依次设置水槽4、试管底座12、方形的安装板11；所述试管底座为长方形，设置安放试管的凹槽即试管槽34；所述安装板用来安装清洗试管的清洗装置；所述试管底座与安装架两端即箱体的左右两侧设置升降结构用以提升或者下降试管槽与安装架。

所述清洗装置包括电机17、主动轮15、从动轮18以及刷头装置；所述刷头装置包括第一转轴3、第一轴承14与弹性清洁套13。

如附图1、2、3所示，所述电机安装在安装板的左端上部，所述电机向下输出连接杆23，连接杆中间位置固定主动轮15，连接杆底部套入第二轴承16，第二轴承固定镶嵌在安装板的内部；所述从动轮与主动轮在水平方形啮合；所述从动轮套焊在第一转轴3上部；所述第一转轴穿过镶嵌在安装板中的第一轴承14并向下延伸至安装板的外部；延伸至安装板的外部的第一转轴底部套有弹性清洁套；所述弹性清洁套开口处设置弹性带25；所述弹性带将弹性清洁套固定在第一转轴的底部；所述弹性清洁套表面覆盖包括刷毛27或者/和海绵体28；所述弹性清洁套内部包括两组相同的弧形板2，弧形板相对放置；弧形板的外表面设置上下两个水平滑槽即第一水平滑槽与第二水平滑槽；第一水平滑槽内部插入第一弧形连杆33进行连接两个弧形板；第二水平滑槽内部插入第二弧形连杆32进行连接两个弧形板；所述每个弧形板的底部中间位置设置竖直滑槽，竖直滑槽中插入竖直弧形连杆40进行连接两个弧形板；所述两个弧形板中间位置相对设置顶杆22；顶杆22的外端固定在弧形板上，两个顶杆的内端能够连接成一字；所述两个顶杆中间设置锥形向下的锥形体24；锥形体的上端固定焊接螺杆21，底部插入到两个顶杆的中间用来调节两个顶杆的距离；螺杆穿过第一转轴的中空位置向上延伸至第一转轴的顶部外侧，所述螺杆的顶部焊接螺帽。

还包括储水箱20与水管19；所述储水箱与水管相连；所述水管的出水口位于弹性清洁套的上端。

进一步地，所述顶杆表面套有弹簧29，顶杆与锥形体接触的部位设置比弹簧直径大的挡块30。

进一步地，所述升降结构为左右两个两层的电动的伸缩杆：左伸缩杆A1与右伸缩杆A2；所述左伸缩杆与右伸缩杆分别位于箱体内部的左右两侧；两层的电动伸缩杆的第一层的电动伸缩杆5与第二层的电动伸缩杆10之间设置方形的固定块6连接。

进一步地，所述试管槽两端通过连接轴7固定连接在固定块6上；所述安装板的两端固定连接在第二层电动伸缩杆的顶端。

进一步地，所述箱体的左侧设置夹层；所述夹层中安装旋转电机8；所述旋转电机的输出轴与连接轴相连，所述电机转动时带动与连接轴相连的试管底座转动；所述旋转电机输出轴与箱体接触位置且为输出轴移动方向上设置通槽9。

进一步地，所述试管槽内侧表面安装活动磁环36，两个弧形连杆内设置位移传感器31。

进一步地，如附图4所示，还包括大小型号与试管型号相配套的备用橡胶垫圈35；所述备用橡胶垫圈的内径与相对应的试管外径相同，备用橡胶垫圈的外径与试管槽的内径相同；所述试管槽内侧设置防滑花纹。

进一步地，所述两个相对放置的弧形体顶部设置锥形盖26。

进一步地，所述储水箱设置在箱体的顶部，水管水平固定在刷头装置的第一转轴上且位于安装板的下面；在位于弹性清洁套的正上方设置出水口38。相邻的两个出水口之间可以通过隔板分隔开；如附图5所示。

进一步地，所述刷头装置为多套；所述多个刷头装置平行安装在安装板上，且通过位于第一转轴顶部的从动轮传递转动。

进一步地，所述刷头装置为多套；所述多个刷头装置平行安装在安装板上，且通过位于第一转轴顶部的从动轮传递转动 。

该清洗直径可调的中学化学实验教学用试管清洗装置进行清洗的步骤：

步骤一：控制电动伸缩杆使电动伸缩杆抬高至试管能够插入试管槽中，并打开旋转电机；旋转电机带动连接轴转动，连接轴转动带动试管底座进行旋转，旋转至预定的角度停止；将试管根据其直径的大小套入备用橡胶垫圈后插入试管槽内；旋转电机复位使试管底座恢复到原来的竖直状态；

步骤二：电动伸缩杆降低，弹性清洁套装随之下降，此时弹性清洁套为最小直径状态；当位第一移传感器感应到活动磁环时，第二层电动伸缩杆将停止下降，防止碰伤试管底部。通过设置在试管槽表面的透明的观察口可以观察到清洗的状态。

步骤三：旋转每个清洗装置的螺杆，锥形体推动顶杆，带动弧形板展开，第一弧形杆和第二弧形杆在弧形板上滑动连接，起到对弹性清洁套的支撑作用，弹簧带动顶杆复位，起到顶杆复位的作用，直至每个弹性清洁套表面与试管的内表面紧密接触。

步骤四：电机工作，弹性清洁套装内的电机带动主动轮和从动轮转动，从动轮带动第一转轴旋转，弹性清洁套优选为一半为刷毛，另一半为海绵体，清洗试管时，能够实现无清洗死角。

步骤五：清洗结束后左电动伸缩杆带动固定板上升，为试管底座旋转留有足够的空间，旋转电机带动连接轴和试管底座旋转，拿出清洗好的试管。并将试管内的多余水倒进水槽内。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。