本发明涉及熔样机领域，具体的说是熔样机用一体式托架及样品承载机构。
背景技术
熔样机主要用于aas、icp、x-荧光分析的样品制备，具有操作简便、性能稳定、使用安全可靠等优点，被广泛用于水泥、矿砂、石灰、窑砖等领域中。使用时将样品放在坩埚中，然后将坩埚整体送入到熔样机中进行加热，并且在加热的过程中需要对坩埚整体进行摆动操作，从而保证样品熔融得更加均匀。
托架是熔样机的重要组成部分，主要用于承载坩埚，现有的熔样机托架主要包括用于支撑坩埚的支撑部分和设置在支撑部分上方用于防止坩埚在摆动过程中倾倒的限位部分，支撑部分和限位部分采用分体式设计，安装的过程中利用插接等方式组装而成。
现有的熔样机托架具有加工过程简单、制造成本较低的优点，但是也存在许多不足。主要不足表现在整体刚度低，在熔样机内的高温环境下容易发生变形甚至断裂，导致坩埚在摆动过程中出现支撑不稳定，甚至是样品泄漏。此外，现有的熔样机托架在放置坩埚的时候需要先将限位部分取下，等到将坩埚放在支撑部分上之后，再重新将限位部分取下，操作比较繁琐，而且如果两次样品熔融过程之间间隔时间较短的话，托架温度无法降低，导致在繁琐的操作过程中可能发生危险。
技术实现要素：
为了解决现有技术中的不足，本发明首先提供一种熔样机用一体式托架，采用一体式结构，刚度更高，在熔样机内的高温环境中不容易发生形变，有效保证了熔样过程中坩埚的稳定；其次本发明还提供一种熔样机用样品承载机构，具有安装简便、刚度高、易于更换、使用寿命长的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：熔样机用一体式托架，包括长方形的放样板，放样板水平设置，放样板上开设有若干个沿长度方向均匀分布的放样孔，放样板的两端各一体连接有一个垂直设置的端板，端板的中部开设有连接孔，两个端板之间还一体连接有压杆和支撑杆，压杆位于放样板的上方，支撑杆位于放样孔的下方，放样板的其中一条长边一体连接有垂直向上延伸的前挡板，放样板的另外一条长边一体连接有垂直向下延伸的后挡板，前挡板与压杆之间的距离大于后挡板与压杆之间的距离。
所述放样孔包括相互连通的后端小尺寸部和前端大尺寸部，后端小尺寸部靠近所述后挡板，前端大尺寸部靠近所述前挡板。
所述后端小尺寸部和所述前端大尺寸部均呈圆形，后端小尺寸部的半径小于前端大尺寸部的半径，后端小尺寸部与前端大尺寸部之间弧形过渡。
所述端板一体连接有延伸部，所述压杆一体连接在两个端板的延伸部之间，在延伸部侧方还设置有凹陷部，凹陷部与延伸部之间弧形过渡。
所述前挡板上设置有若干个与所述放样孔一一对应的前贴合面，在垂直方向上，前贴合面与放样孔的孔壁平齐。
所述后挡板上设置有若干个与所述放样孔一一对应的后贴合面，在垂直方向上，后贴合面与放样孔的孔壁平齐。
所述连接孔由首尾相连的圆弧形部分和直线部分围合而成，连接孔位于所述放样板的上方。
所述压杆和所述支撑杆均设置为方杆。
所述压杆与所述前挡板所在的平面与所述放样板的板面之间的夹角为30~40°。
熔样机用样品承载机构，包括托架和可拆卸地设置在托架上的坩埚；托架包括长方形的放样板，放样板水平设置，放样板上开设有若干个沿长度方向均匀分布的放样孔，放样板的两端各一体连接有一个垂直设置的端板，端板的中部开设有连接孔，两个端板之间还一体连接有压杆和支撑杆，压杆位于放样板的上方，支撑杆位于放样孔的下方，放样板的其中一条长边一体连接有垂直向上延伸的前挡板，放样板的另外一条长边一体连接有垂直向下延伸的后挡板，前挡板与压杆之间的距离大于后挡板与压杆之间的距离；当坩埚设置在托架上时坩埚位于所述放样孔内并且置于所述支撑杆上，坩埚的高度与支撑杆和所述压杆之间垂直距离的比值为0.77。
有益效果：本发明采用一体式结构，刚度更高，在熔样机内的高温环境中不容易发生形变，进而可以减少断裂等事故的发生，有效保证了熔样过程中坩埚的稳定，也有利于提高样品质量，而且使用寿命更长。
附图说明
图1是本发明托架的整体结构立体示意图；
图2是本发明托架的整体结构俯视图；
图3是本发明托架的整体结构主视图；
图4是图3的a-a剖视图；
图5是图3的b-b剖视图；
图6是本发明的坩埚的结构示意图；
图7是本发明的坩埚的结构剖视图；
图8是本发明样品承载机构中坩埚的安放方式和安放后的坩埚形态示意图。
附图标记：1-旋转轴，101-轴向平直切口，2-端板，201-延伸部，202-凹陷部，203-连接孔，3-压杆，4-放样板，5-后挡板，6-后贴合面，7-前挡板，8-前贴合面，9-支撑杆，10-放样孔，1001-后端小尺寸部，1002-前端大尺寸部，11-坩埚上沿，12-坩埚本体，13-内凹陷部。
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。
请参阅图1至5。熔样机用一体式托架，包括长方形的放样板4，放样板4水平设置，放样板4上开设有若干个沿长度方向均匀分布的放样孔10，放样板4的两端各一体连接有一个垂直设置的端板2，端板2的中部开设有连接孔203，连接孔203用于将端板2与外部的电机等驱动设备相连，从而使电机可以驱动端板2转动进而带动整个托架转动。两个端板2之间还一体连接有压杆3和支撑杆9，压杆3和支撑杆9均设置为方杆，更加容易加工。压杆3位于放样板4的上方，支撑杆9位于放样孔10的下方，放样板4的其中一条长边一体连接有垂直向上延伸的前挡板7，放样板4的另外一条长边一体连接有垂直向下延伸的后挡板5，前挡板7与压杆3之间的距离大于后挡板5与压杆3之间的距离。
在使用时，容纳有样品的坩埚从压杆3和前挡板8之间的间隙送入到压杆3与放样板4之间，调整姿态后使坩埚的底部穿过放样孔10并最终落在支撑杆9上。之后将一个旋转轴1插入到其中一个端板2上的连接孔203内，并且将该旋转轴1与电机的输出轴固定连接，接着另取一个旋转轴1插入到另外一个端板2上的连接孔203内，该旋转轴1既可以单独连接一个电机，也可以与熔样机的机体转动连接。熔样过程中，电机通过旋转轴1驱动托架摇摆，支撑杆9对坩埚进行支撑、放样板4从圆周侧对坩埚进行限位、压杆3与前挡板8配合用于防止摇摆过程中坩埚向前挡板8的方向倾倒、压杆3与后挡板5配合用于防止摇摆过程中坩埚向后挡板5的方向倾倒。前挡板7和后挡板5除了用于对坩埚进行限位之外，还能够增加放样板4的刚度，避免放样板4在高温环境下产生垂直方向的弯曲。
本发明可以通过对一整块刚玉进行切削加工得到，采用一体式结构，所以刚度更高，在熔样机内的高温环境中不容易发生形变，进而可以减少断裂等事故的发生，有效保证了熔样过程中坩埚的稳定，也有利于提高样品质量，而且使用寿命更长。
因为坩埚需要从压杆3和前挡板7之间送入托架，所以压杆3与前挡板7之间的距离不小于坩埚的高度，经过实验，将压杆3与前挡板7所在的平面与放样板4的板面之间的夹角为30~40°，并且当坩埚设置在托架上时坩埚位于放样孔10内并且置于支撑杆9上，坩埚的高度与支撑杆9和压杆3之间垂直距离的比值为0.77，这样可以在满足坩埚能够顺利从压杆3和前挡板7之间通过的同时保证坩埚在随托架转动和高频震动的时候不会脱落。另一方面，因为在姿态调整的过程中坩埚的底部需要先进入到放样孔10内，而且坩埚是从压杆3和前挡板7之间进入到托架内的，所以坩埚的底部会从放样孔10的靠近前挡板7的部分进入放样孔10，为了方便坩埚进入放样孔10，使放样孔10包括相互连通的后端小尺寸部1001和前端大尺寸部1002，后端小尺寸部1001靠近后挡板5，前端大尺寸部1002靠近前挡板7。这样坩埚底部在进入到放样孔10内的时候会先进入到前端大尺寸部1002中，不容易触碰到放样孔10的孔壁，一方面能够使坩埚的放置过程更加简单，另一方面也能够避免坩埚与放样板4碰撞造成坩埚或者放样板4的损坏。
进一步的，后端小尺寸部1001和前端大尺寸部1002均呈圆形，后端小尺寸部1001的半径小于前端大尺寸部1002的半径，后端小尺寸部1001与前端大尺寸部1002之间弧形过渡。因为大多数坩埚都是圆桶状的，所以后端小尺寸部1001和前端大尺寸部1002设置为圆形能够更好地与坩埚相贴合，从而完成对坩埚的限位，而且圆形更容易加工，能够简化制造过程和降低制造成本。
熔样机内部的温度很高，而两个端板2作为直接承受其他部件压力以及坩埚压力的关键部件，需要保证其结构稳定，因此对端板2进行优化，端板2的主体部分呈腰形，端板2一体连接有延伸部201，压杆3一体连接在两个端板2的延伸部201之间，在延伸部201侧方还设置有凹陷部202，并且凹陷部202靠近前挡板7，凹陷部202与延伸部201之间弧形过渡。通过ansys热应力分析验证，端板2的形状能使其在高温环境下应力均匀，避免出现开裂等问题。
为了进一步保证在摇摆的过程中坩埚能够保持稳定，前挡板7上设置若干个与放样孔10一一对应的前贴合面8，在垂直方向上，前贴合面8与放样孔10的孔壁平齐；后挡板5上设置有若干个与放样孔10一一对应的后贴合面6，在垂直方向上，后贴合面6与放样孔10的孔壁平齐。
优选的，连接孔203位于放样板4的上方，连接孔203由首尾相连的圆弧形部分和直线部分围合而成，相应的在旋转轴1的一端上开设有与连接孔203的直线部分相配合的轴向平直切口101，在满足连接轴1能够通过连接孔203将电机的转动输出传递给托架的基础上，连接孔203的形状简单，便于加工。
请参阅图6至8。本发明还提供一种熔样机用样品承载机构，包括上述的托架和可拆卸地设置在托架上的坩埚，坩埚包括当圆桶状的坩埚本体12，坩埚本体12的上边沿一体连接有向外弯折的坩埚上沿11，坩埚本体12的底部设置有凹向坩埚内部的内凹陷部13，内凹陷部13可以使坩埚在摇摆的过程中样品能够与内凹陷部13发生撞击，从而起到对样品进行搅拌的作用，提高样品质量。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。