一种自动调节平衡的离心机的制作方法

本发明涉及离心机，尤其涉及一种能够通过离心转头平衡杯内液体的转移实现静平衡调节，平衡杯与动平衡盘组合可以实现静动自动平衡调节的离心机。

背景技术：

1、离心机是利用离心力，液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各种不同密度、不同颗粒大小的物质分离开来的机械，离心转头多为角转子或水平转子。角转子上均匀设置多个负载腔，用于放置装载负载的容器，装有负载的容器主要为套管；水平转子设置多条设有挂销或挂槽的悬臂，挂销或挂槽上挂载装有负载的容器，装有负载的容器主要为吊杯。离心机用多个对称布置的吊杯或负载腔用于放置需要离心分离的负载，离心时装有负载的离心转头保持高速平衡运转。离心机工作前，一般由人工对载有负载的吊杯或套管进行繁琐的平衡称量工作，在称量过程中一般采用往轻的吊杯或套管加入配重物使之平衡，连续调节至对称吊杯或套管平衡为止，对称的吊杯或套管重量误差越小越好，否则会引起剧烈震动，损坏离心转头及转轴，但是每次重复这样的工作比较繁琐费时费力。专利cn215350690u还描述了一种用于分离血液成分的设备，在离心前对装有血袋的离心盒进行配对平衡后对称放入分离腔，在离心过程中，由于每个离心分离单元中血液的血细胞比积不同，以及不同血液成分被转移入隔层放置的其它袋体中的血液成分质量不一致以及离心过程中由于挤压设备的位移产生不平衡时，需要实时动态平衡，所以这种用于分离血液成分的设备在使用时需要静态平衡和动态平衡。

技术实现思路

1、为了解决大部分离心机的离心转头在装入装有负载的容器后无法自动进行静态平衡和在旋转过程中实时地实现动态平衡的问题，本发明公开的一种自动调节平衡的离心机，能够实现离心转子自动静态平衡，解决离心前人工称量平衡负载的问题，根据需要还能解决在离心过程中由于负载或离心机转头内组件移动实时地实现动态平衡的问题，实现离心机装置的静动双重平衡调节。

2、本发明的技术方案：一种自动调节平衡的离心机，其主要包括：离心电机、离心转头、负载测量传感器和控制单元，离心电机，连接旋转轴，带动离心转头转动。

3、离心转头，安装在旋转轴上，用于安装装载负载的容器，所述离心转头上设有平衡杯，平衡杯为中空的连通气体通路和液体通路的腔室；平衡杯腔内装有液体，至少两个平衡杯之间的液体通路上连接液体泵且两个平衡杯经气体通路连通，液体泵用于转移连接的平衡杯腔内的液体。

4、负载测量传感器，用于测量负载测量传感器上所承受的重量或压力并将所承受的重量或压力转换成可测量的输出信号；或用于测量离心转头的水平状态并将离心转头的水平状态转换成可测量的输出信号。

5、控制单元，根据负载测量传感器的测量信号计算离心转头上负载的不平衡量或离心转头的水平状态，控制液体泵转移连接的平衡杯腔内的液体达到离心转头的平衡。

6、负载测量传感器可以为称重传感器，用于测量称重传感器上所承受的重量或压力并将所承受的重量或压力转换成可测量的输出信号；称重传感器安装在旋转轴相连部件与离心转头之间；或所述称重传感器安装在离心电机相连部件与基座之间且离心电机上设置用于定位负载腔或平衡杯与称重传感器相对位置的光电编码器。

7、负载测量传感器可以为倾角传感器，用于测量离心转头的水平状态并将离心转头的水平状态转换成可测量的输出信号；所述倾角传感器安装在离心转头上；或所述倾角传感器安装在离心电机或相连的部件上且离心电机上设置用于定位负载腔或平衡杯与倾角传感器相对位置的光电编码器。

8、离心转头还设有动平衡盘，动平衡盘为液体调节盘或/和滑块调节盘，动平衡盘用于离心转头在一定旋转速度时的动态平衡；所述液体调节盘内设至少一个中空的密闭的环形空腔，环形空腔内设至少一个竖隔断，竖隔断上设至少一个液流通孔，环形空腔内装有液体；所述滑块调节盘内设至少一个中空的环形滑道，环形滑道内设有至少两个滑动的平衡块。

9、离心转头可以为角转子，角转子上设多个负载腔、液体泵、平衡杯，平衡杯内装有液体，平衡杯设置在相邻的两个负载腔之间，或者平衡杯设置在旋转轴与负载腔之间，负载腔内安装装载负载的套管。

10、离心转头可以为水平转子，水平转子上设多条悬臂和液体泵，平衡杯设在悬臂上，平衡杯内装载液体，悬臂上还设挂载吊杯的挂销或挂槽，挂销或挂槽上挂载装载负载的吊杯。

11、液体通路将平衡杯、液体泵串联为闭环o型；或液体通路将平衡杯、液体泵串联为开环c型。

12、在旋转轴上连接滑环，通过滑环向离心转头内的负载测量传感器、液体泵供应电力和/或信号输入输出；或在离心转头内设置电池和无线传输模块向离心转头内的负载测量传感器、液体泵供应电力和/或信号输出。

13、离心转头与旋转轴通过万向节连接。

14、本发明的有益效果：本发明的离心机装置，在离心转头静止状态下通过负载测量传感器的测量信号计算离心转头上负载的不平衡量，控制液体泵向负载较轻一侧的平衡杯内增加液体使得离心转头达到静态平衡；在离心转头达到或超过临界转速后的旋转状态下，液体平衡盘内的液体或滑块调节盘内的平衡滑块向负载较轻一侧的离心转头移动，使得离心转头达到动态平衡。本发明所提供的自动实现静态平衡调节或静动双重平衡调节的离心机装置，节省平衡称量工作，降低人员劳动工作强度，提高工作效率。

技术特征：

1.一种自动调节平衡的离心机，其主要包括：离心电机（1）、离心转头、负载测量传感器和控制单元，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的自动调节平衡的离心机，其特征在于：所述负载测量传感器为称重传感器（2），用于测量称重传感器（2）上所承受的重量或压力并将所承受的重量或压力转换成可测量的输出信号；所述称重传感器（2）安装在旋转轴（14）相连部件与离心转头之间；或所述称重传感器（2）安装在离心电机（1）相连部件与基座（15）之间且离心电机（1）上设置用于定位负载腔（8）或平衡杯（10）与称重传感器（2）相对位置的光电编码器（16）。

3.根据权利要求1所述的自动调节平衡的离心机，其特征在于：所述负载测量传感器为倾角传感器，用于测量离心转头的水平状态并将离心转头的水平状态转换成可测量的输出信号；所述倾角传感器安装在离心转头上；或所述倾角传感器安装在离心电机（1）或相连的部件上且离心电机（1）上设置用于定位负载腔（8）或平衡杯（10）与倾角传感器相对位置的光电编码器（16）。

4.根据权利要求1所述的自动调节平衡的离心机，其特征在于：所述离心转头还设有动平衡盘（23），动平衡盘（23）为液体调节盘或/和滑块调节盘，动平衡盘（23）用于离心转头在一定旋转速度时的动态平衡；所述液体调节盘内设至少一个中空的密闭的环形空腔，环形空腔内设至少一个竖隔断（24），竖隔断（24）上设至少一个液流通孔，环形空腔内装有液体；所述滑块调节盘内设至少一个中空的环形滑道，环形滑道内设有至少两个滑动的平衡块（27）。

5.根据权利要求1所述的自动调节平衡的离心机，其特征在于：所述离心转头为角转子（7），角转子（7）上设多个负载腔（8）、液体泵（13）、平衡杯（10），平衡杯（10）内装有液体，平衡杯（10）设置在相邻的两个负载腔（8）之间，或者平衡杯（10）设置在旋转轴（14）与负载腔（8）之间，负载腔（8）内安装装载负载的容器。

6.根据权利要求1所述的自动调节平衡的离心机，其特征在于：所述离心转头为水平转子（19），水平转子（19）上设多条悬臂和液体泵（13），平衡杯（10）设在悬臂上，平衡杯（10）内装载液体，悬臂上还设挂载吊杯的挂销（22）或挂槽，挂销（22）或挂槽上挂载装载负载的容器。

7.根据权利要求1所述的自动调节平衡的离心机，其特征在于：液体通路（12）将平衡杯（10）、液体泵（13）串联为闭环o型；或液体通路（12）将平衡杯（10）、液体泵（13）串联为开环c型。

8.根据权利要求1所述的自动调节平衡的离心机，其特征在于：在旋转轴（14）上连接滑环（5），通过滑环（5）向离心转头内的负载测量传感器、液体泵（13）供应电力和/或信号输入输出；或在离心转头内设置电池和无线传输模块向离心转头内的负载测量传感器、液体泵（13）供应电力和/或信号输出。

9.根据权利要求1所述的自动调节平衡的离心机，其特征在于：所述离心转头与旋转轴（14）通过万向节连接。

技术总结
本发明是一种自动调节平衡的离心机，包括：离心电机、离心转头、负载测量传感器和控制单元，离心电机，连接旋转轴，带动离心转头转动。离心转头安装装载负载的容器，离心转头上设有平衡杯，平衡杯腔内装有液体，平衡杯之间的液体通路上连接液体泵且平衡杯经气体通路连通，液体泵用于转移液体。负载测量传感器，用于测量负载测量传感器上所承受的重量或压力并将所承受的重量或压力转换成可测量的输出信号。控制单元，根据负载测量传感器的测量信号计算离心转头上负载的不平衡量或离心转头的水平状态，控制液体泵转移连接的平衡杯腔内的液体达到离心转头的平衡。优点：能够实现离心转子自动静态平衡，还能实现离心过程中动态平衡。

技术研发人员：王兴国,王芷涵
受保护的技术使用者：王兴国
技术研发日：20221002
技术公布日：2024/1/12