一种离心机的制作方法

本发明涉及离心设备领域，尤其是涉及将液体与液体混合物分离的沉降式离心机。

背景技术：

离心机的原理为利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力，加快液体中颗粒的沉降速度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。而现有的离心机存在分层效果差、精度低且效率不高的问题，不能满足生物医药、化工、食品及美容等领域的原料分离需求，不能连续且有效地提取不同分子结构的物质，无法做法精化细分离。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种离心机，能快速、清晰且稳定地分层，能连续、高效且顺畅地排料，分层精度高，使不同分子结构的物质清晰分层并收集，本设备结构简单、操作方便及工作稳定。其通过以下技术方案实现：

一种离心机，包括定子壳和转子桶，所述定子壳上部安装有上定子罩，其下部安装有下定子罩，所述下定子罩连接有主支架；所述转子桶包括内胆和外胆，所述内胆顶部设有上盖，所述上盖上开设有原料入口、气压管入口以及阀门接口；所述外胆上部设有上外胆罩，下部设有下外胆罩；所述上外胆罩固定连接有第一转子轴，所述下外胆罩连接有一第二转子轴；所述第一转子轴和第二转子轴分别连接有第一电机和第二电机。

还包括碟片式接线架，碟片式接线架包括转子碟片架及定子触点支架，所述转子碟片架套接在第一转子轴上，定子触点支架固定安装于上定子罩内壁；所述转子碟片架包括多个碟片，所述定子触点支架包括多个触点柱，所述转子碟片架的每个碟片与定子触点支架上的每个触点柱可滑动地相接；碟片式接线架用于传输电能和信号，如图像信号等，通过触点柱和碟片的设置，能保证电能及信号传输的稳定性。

所述内胆底部设有转子出料管，所述下外胆罩下方设有转子回收仓，转子回收仓下部设有定子回收仓，定子回收仓底部安装有一定子出料管，能快速实现分层，且不间断且高效地排出分层物质。

优选地，所述下外胆罩设置有出料穿孔以供转子出料管穿过，转子回收仓底部为开口式，底部设有内收边，所述转子出料管穿过下外胆罩后位于所述内收边上部；所述定子回收仓底部设有空心柱，并通过所述空心柱与所述下外胆罩的底部套接。由于转子出料管与转子回收仓底部的内收边之间的间距小，使得转子出料管排出的物质先落到转子回收仓底部内收边上，再在转动过程中，在离心力的作用下，进一步落到定子回收仓上，最终通过定子出料管排出；若转子出料管直接落到定子回收仓中，由于两者间距较大，易使得排出的分层物质雾化，造成定子回收仓被大面积污染，充满某种分层物，当下一分层物排出时，两种分层物会混在一起，使得分层物分离的不够纯净；本发明如此设置，可以防止分层物在排出过程中雾化，保证了定子回收仓的洁净，也确保了排出的分层物的纯度。

优选地，还包括可视系统，可视系统包括摄像头、条形照明灯及显示屏；转子桶的外胆的外壁上设有多个通孔，摄像头安装在所述通孔处；条形照明灯安装在外胆的内壁。用于照亮内胆，能过摄像头获取内胆内部的信息。

优选地，所述可视系统通过导线与转子碟片架连接，所述定子触点支架与外部电源连接，实现对可视系统通电并传输信号。在高速转动时，摄像头采集的图像信息通无线传输信号传输并不稳定，通过有线传输能保证稳定性；上述设置，实现了在高速转动下进行有线转输电能及图像信号，确保了工作稳定性。

优选地，所述转子碟片架的每个碟片的上表面采用导电材料，下表面采用绝缘材料。

优选地，所述定子触点支架还包括导线杆及连接架，所述触点柱安装在导线杆的一端，导线杆的另一端安装在连接架上，且所述导线杆的另一端与外接电源连接；所述定子触点支架通过所述连接架安装于上定子罩内壁。

优选地，所述内胆底部设有托板，所述托板底部设有凹槽，所述第二转子轴嵌入所述凹槽内；所述内胆与上盖之间安装有密封圈。第二转子轴安装好后，通过托板顶住内胆；如此结构，使内胆的安装与拆卸均经比较方案。

优选地，所述触点柱包括钢珠和弹簧，所述触点柱通过钢珠与转子碟片架的每个碟片接触。在弹簧的作用下，钢珠能时刻保持与碟片接触，保证了接触的稳定性，从而确保通电的稳定性。

优选地，所述内胆材料为钢化玻璃；外胆材料为不锈钢。

优选地，所述定子壳上设有观察口，所述上定子罩和下定子罩分别设有上维修口和下维修口；所述内胆外壁设置有液位指示标。

本发明相对现有技术，具有如下有益效果：

(1)通过对现有转子桶的结构进行改进，设置内胆和外胆，并通过设置有转子出料管、转子回收仓、定子出料管及定子回收仓，通过气压的调整及可视系统，结构简单，实现了快速、清晰且稳定分层，能连续、高效且顺畅地排料，分层精度高，使不同分子结构的物质清晰分层并收集。

(2)由于转子出料管与转子回收仓底部的内收边之间的间距小，使得转子出料管排出的物质先落到转子回收仓底部内收边上，再在转动过程中，在离心力的作用下，进一步落到定子回收仓上，最终通过定子出料管排出；本发明如此设置，可以防止分层物在排出过程中雾化，保证了定子回收仓的洁净，也确保了排出的分层物的纯度。

(3)采用可视系统，能实时知晓内胆分层状况；并通过碟片式接线架，确保了可视系统通电和信号传输的稳定性，克服现有技术中无线传输的问题；转子碟片架的每个碟片与定子触点支架上的每个触点柱可滑动地相接，在转子桶高速运转时，碟片式接线架也能稳定地传输信号。

(4)本发明的离心机设备的应用范围广，提取精度高，可用生物医药、化工、食品及美容等领域的物质提取，如多肽、多酚等，能广泛应用于科研和工业生产，解决行业内不同分子结构物质精准分离的痛点。

附图说明

图1是本发明的离心机的整体结构图之一；

图2是本发明的离心机的整体结构图之二；

图3是本发明的图2的a-a向剖视图；

图4是本发明的离心机的转子桶及出料部件的爆炸图；

图5是本发明的离心机的转子桶及出料部件的剖视图；

图6是本发明的离心机的转子桶及摄像头的安装示意图；

图7是本发明的离心机的转子桶的内胆的结构图；

图8是本发明的离心机的转子桶的上外胆罩的结构图；

图9是本发明的离心机的碟片式接线架的结构图之一；

图10是本发明的离心机的碟片式接线架的结构图之二；

图11是本发明的图10中b处局部放大图；

图12是本发明的离心机的触点柱的剖视图；

图13是本发明的离心机的定子回收仓的结构图。

附图标记说明：

1定子壳、11上定子罩、12下定子罩、2转子桶、21内胆、22外胆、23上外胆罩、24下外胆罩、3主支架、4上盖、41原料入口、42气压管入口、43阀门接口、5第一转子轴、6第二转子轴、7第一电机、8第二电机、9碟片式接线架、91转子碟片架、911碟片、92定子触点支架、921触点柱、922导线杆、923连接架、9211钢珠、9212弹簧、10转子出料管、13转子回收仓、14定子回收仓、15定子出料管、16摄像头、17托板、111观察口、112上维修口、113下维修口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的一个较佳实施例，如图1-4、13所示，一种离心机，包括定子壳1和转子桶2，定子壳1上部安装有上定子罩11，其下部安装有下定子罩12，下定子罩12连接有主支架3；转子桶2包括内胆21和外胆22，内胆21顶部设有上盖4，内胆21与上盖4之间安装有密封圈，上盖4上开设有原料入口41、气压管入口42以及阀门接口43，如图7所示；具体地，阀门接口43用于安装电磁阀，可以外接气泵，用于在排料时根据需求调节转子桶2内的气压，阀门接口43的数量优选为2个；外胆22上部设有上外胆罩23，下部设有下外胆罩24。上外胆罩23在对应于上盖4的原料入口41、气压管入口42以及阀门接口43的位置处，同样设有多个开口，以实现在原料输入和转子桶2内气压调节，在不需要输入原料时，通过封塞将原料入口41关闭。气压管入口42外接气压管，且气压管可与真空泵或加压泵连接，用于调节内胆21内的气压。在不需要气压调节时，将气压管入口42或阀门接口43封闭，或者切断气压调节的相关的管路。

上外胆罩23固定连接有第一转子轴5，下外胆罩24连接有一第二转子轴6，优选地，第二转子轴6上设有螺纹，下外胆罩24的底部与第二转子轴6螺纹连接；第一转子轴5和第二转子轴6分别连接有第一电机7和第二电机8。

如图1-4、8-11所示，还包括碟片式接线架9，碟片式接线架9包括转子碟片架91及定子触点支架92，转子碟片架91套接在第一转子轴5上，定子触点支架92固定安装于上定子罩11内壁；转子碟片架91包括多个碟片911，定子触点支架92包括多个触点柱921，转子碟片架91的每个碟片911与定子触点支架92上的每个触点柱921可滑动地相接。碟片式接线架用于传输电能和信号，如图像信号等，通过触点柱和碟片的设置能保证电能及信号传输的稳定性，即使其中一个触点柱或碟片发生故障，也不会影响可视系统整体的正常工作。

如图4-5所示，内胆21底部设有转子出料管10，下外胆罩24下方设有转子回收仓13，转子回收仓13下部设有定子回收仓14，定子回收仓14底部安装有一定子出料管15。

下外胆罩24设置有出料穿孔以供转子出料管10穿过，转子回收仓13底部为开口式，底部设有内收边，转子出料管10穿过下外胆罩24后位于内收边上方；定子回收仓14底部设有空心柱，并通过空心柱与下外胆罩24的底部套接。作为优选，转子出料管与转子回收仓底部的内收边之间的间距范围为2～5mm；转子出料管10的数量为2～6个。

由于转子出料管与转子回收仓底部的内收边之间的间距小，使得转子出料管排出的物质先落到转子回收仓底部内收边上，转动时，在离心力的作用下，进一步落到定子回收仓上，最终通过定子出料管排出；若转子出料管直接落到定子回收仓中，由于两者间距较大，易使得排出的分层物质雾化，造成定子回收仓被大面积污染，充满某种分层物，当下一分层物排出时，两种分层物会混在一起，使得分层物分离的不够纯净；本发明如此设置，可以防止分层物在排出过程中雾化，保证了定子回收仓的洁净，也确保了排出的分层物的纯度。

如图6所示，还包括可视系统，可视系统包括摄像头16、条形照明灯及显示屏(未图示)；转子桶2的外胆22的外壁上设有多个通孔，摄像头16安装在通孔处；条形照明灯安装在外胆22的内壁(未图示)，即位于外胆22和内胆21之间，具体可以是，在外胆22的内壁上设置条形凹槽，条形照明灯安装于该条形凹槽，并通过导线接电。显示屏安装在离心机外部，方便操作人员获取信息。

可视系统通过导线与转子碟片架91连接，定子触点支架92与外部电源连接，实现对可视系统通电并传输信号。具体地，碟片式接线架9还与外部控制箱连接，控制箱接外部电源，并将外部电源转换为12v，以供摄像头16和条形照明灯使用；且该控制箱还可与第一电机7、第二电机8的电机控制器及其他控制设备连接。

作为优选，转子碟片架91的每个碟片911的上表面采用导电材料，下表面采用绝缘材料。

如图9、10所示，定子触点支架92还包括导线杆922及连接架923，触点柱921安装在导线杆922的一端，导线杆922的另一端安装在连接架923上，且导线杆922的另一端与外接电源连接；定子触点支架92通过连接架923安装于上定子罩11内壁。

如图12所示，触点柱921包括钢珠9211和弹簧9212，触点柱921通过钢珠9211与转子碟片架91的每个碟片接触。在弹簧9212的作用下，钢珠9211能时刻保持与碟片接触，保证了接触的稳定性，从而确保通电的稳定性。

另外，每个导线杆、触点柱921及对应接触的碟片为一组电能及信号传输线路，与其他导线杆、触点柱921及对应接触的碟片之间为并联关系；如此，即使其中一个传输线路的损坏，也并不会影响整体的传输功能，确保了碟片式接线架9工作的稳定性。

如图3-5所示，内胆21底部设有托板17，托板17底部设有凹槽，第二转子轴6嵌入凹槽内。第二转子轴安装好后，通过托板顶住内胆；如此结构，使内胆的安装与拆卸均经比较方便。

内胆21材料为钢化玻璃，优选地，厚度为25mm；外胆22材料为不锈钢。

如图1所示，定子壳1上设有观察口111，上定子罩11和下定子罩12分别设有上维修口112和下维修口113；内胆21外壁设置有液位指示标(未图示)，在条形照明灯工作时，摄像头16获取内胆21的液位信息及分层情况，并传输到显示屏上。

本发明的离心机工作时，定子壳1与转子桶2之间的空间也是封闭的，且在工作时，将此空间通过真空泵抽气，形成负压。在此负压环境下，能减少转子桶与该空间内部空气发生的风阻效应，从而减少设备运转的噪音。

本技术方案的工作原理为：在转子桶2的上盖4处的原料入口41处接上入料管，在气压管入口42处接上气压管，使得气压管与真空泵连接；启动真空泵，液料从原料入口41进入转子桶2的内胆21内，吸到一定量的液料后，封闭原料入口41；气压管切换至加压泵，使得内胆21内的压力为正压，具体可以为2pa，原因在于，在正压环境下，转子桶转动时，能减少液料的波动，保证转动时液料的稳定性，使得分层高效且更明显；打开摄像头16、条形照明灯及显示屏，启动第一电机7和第二电机8，转子桶2进行高速旋转；通过显示屏观察分层情况，当液料出现明显分层后；打开转子出料管10和定子出料管15，将该分层物质排出，收集到相应的容器中；收集完毕后，关闭转子出料管10和定子出料管15，关闭时间大约为2～5分钟，以实现更清晰、更稳定的分层，通过可视系统确认分层效果后，再打开转子出料管10和定子出料管15，进行下一分层物质的排放收集；按此方法类推，直至将转子桶2的所有液料彻底分离完毕为止。

另外，需要说明的是，随着分层物质的排出，内胆的剩余空间逐渐增大，内部气压会降低，会影响液料的稳定性和排料的顺畅性；这种情况下，需要通过阀门接口外接的加压气泵给内胆加压，将内胆内的压力控制在一定正压范围内。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。