一种张紧机构及样本传输系统

摘要

本发明公开了一种张紧机构及样本传输系统，解决了带传动系统中张紧机构不能对传动带进行持续张紧的问题，本发明包括用于驱动传动带的电机、用于连接电机的电机转接件和用于连接电机转接件与传输轨道的安装座，电机转接件具有位置相对的第一端和第二端，第一端与安装座可旋转连接，第二端与安装座滑动连接，第二端与安装座之间还连接有弹性件，弹性件使电机转接件具有绕第一端旋转的趋势，电机转接件上还开有供电机的输出轴穿过的通过孔，电机与电机转接件固定连接，安装座上开有任意通径大于输出轴的直径的避让孔，输出轴位于避让孔内。本发明具有持续有效张紧、张紧平稳等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及医疗传输技术领域，具体涉及一种张紧机构及样本传输系统。

背景技术

张紧机构一般都用于带传动系统中对传输皮带进行张紧，张紧轮作为张紧机构的必要零件，它是为了改变皮带轮的包角或控制皮带的张紧力而压在皮带上的随动轮，是皮带传动的张紧装置，当皮带的中心距不能调节时，可以采用张紧轮将皮带张紧。

在医疗传输领域中，被传输的物体大都需要在传输中保持平稳以保证被传输物体无振动，确保被传输物体的化学性质稳定，现有的带传动系统中，一般都通过在固定位置设置张紧机构，然而传动带被长期使用后，可能出现伸长的状况，张紧机构出现张紧失效，从而使得传动带相对于传动轮发生倾斜，从而不能保证传动带的平稳传动。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在传动带变长的过程中始终保证传动带的有效张紧，目的在于提供一种张紧机构及样本传输系统。

本发明通过下述技术方案实现：

一种张紧机构，包括用于驱动传动带的电机、用于连接电机的电机转接件和用于连接所述电机转接件与传输轨道的安装座，所述电机转接件具有位置相对的第一端和第二端，所述第一端与所述安装座可旋转连接，所述第二端与所述安装座滑动连接，第二端与安装座之间还连接有弹性件，所述弹性件使电机转接件具有绕所述第一端旋转的趋势，电机转接件上还开有供所述电机的输出轴穿过的通过孔，所述第二端相对于安装座滑动时，其滑动路径是以第一端与安装座的连接点为圆心的弧形，所述电机的输出轴穿过所述通过孔，电机与所述电机转接件固定连接，所述安装座上开有任意通径大于所述输出轴的直径的避让孔，所述输出轴位于避让孔内。

本发明中对于张紧作用作出贡献的主要有两个要素，第一：电机与电机转接件可看作为一个整体与安装座连接，由于第一端与安装座为可旋转连接，第二端与安装座为滑动连接，此时，电机和电机转接件相对于安装座实质上是一种悬臂式安装方式，当传动带与电机的输出轴配合后，传动带相当于作为了电机和电机转接件的支撑件，亦即电机和电机转接件的重力作用使传动带张紧从而构成了第一个张紧要素，第二：弹性件的设置使得电机转接件具有旋转的趋势，亦即弹性件对电机转接件持续施加拉力，而该拉力可以被分解出与重力方向相同的分力，该分力使得电机的输出轴对传动带的作用力进一步加大，即加强了张紧作用，故弹性件连接电机转接件和安装座使电机转接件具有旋转趋势构成了第二个张紧要素。在传动带的工作过程中，传动带被迫变长，此时由于电机和电机转接件的悬臂设置、弹性件所提供的旋转趋势，张紧机构通过电机的输出轴仍然能够对传动带进行有效张紧，一方面能够避免张紧机构的更换，另一方面也能够避免传动带的更换。

另，本发明通过电机转接件、安装座与电机的配合，使得张紧机构即可作为带传动中的动力源，而非传统的带传动中传动轨道一端的主动轮驱动另一端的从动轮的传动方式，本发明中的张紧机构可以设置在传动轨道中部的任意位置，安装灵活，使得带传动系统的可安装性提高，即可以根据实际的安装空间进行张紧机构的安装，有效避让其他器件或结构，尤其是对于两端需要拼接的传动轨道，即轨道两端的的安装空间有限，通过本发明提供的张紧机构，相比于传统的驱动方式，可以简化整体的带传动系统的结构，将使用本发明提供的张紧机构的带传动系统应用于传动设备中时，在系统集成化的安装环境下，空间资源非常有限，此时，就可以根据实际安装情况选择合适的安装位置对张紧机构进行安装以避让其他器件或机构，再者，张紧机构可多位置安装同样简化了设计过程，从而方便了其他器件或机构的增设。

进一步地，所述第二端设置有弧形条孔，弧形条孔内设有导向体，所述导向体与安装座固定连接，弧形条孔与导向体共同组成所述的滑动连接。通过改变电机转接件本身结构及增设导向体构成滑动副，结构简单，成本较低。

进一步地，所述导向体在弧形条孔的第一极限位置时，所述弹性件的长轴与竖直方向的夹角为4～6°，所述导向体在弧形条孔的第二极限位置时，所述弹性件的长轴与竖直方向的夹角为9～11°。此处的第一极限位置、第二极限位置分别对应为弧形条孔的两端位置，即本实施方式中弹性件所对应的最长、最短时导向体相对于弧形条孔的位置。实质上在张紧过程中，弹性件相对于竖直方向的夹角变化量为4～9°或5～10°或6～11°，前述范围值为常用的优选值，弹性件提供的有效张紧力实质上是在竖直方向上的分力，假设弹性件提供的拉力为F，弹性件相对于竖直方向的夹角为a，则竖直方向上的分力为F*cosa，自0～90°的夹角范围内，夹角越小，其cosa值差异较小，由于弹性件所提供的拉力会由于弹性件的伸缩而变化，且防止弹性件与电机发生干涉，故优选弹性件的夹角范围为前述的5～10°，从而减小由于夹角变化而带来的张紧力差异，保证在电机转接件旋转过程中，弹性件提供的有效张紧力在小范围内变化，保证传动带始终被张紧。

进一步地，所述弹性件为拉伸弹簧。拉伸弹簧易于获得，成本较低，安装方便，维护成本低。

进一步地，所述拉伸弹簧的劲度系数为4.8～5.2N/mm。拉伸弹簧在伸长、收缩的过程中所提供的拉力是不尽相同的，故传动带所受的张紧力也是不尽相同的，当传动带发生变长的情况时，电机转接件在自身及电机的重力作用、拉伸弹簧的拉力作用下绕第一端旋转，此时拉伸弹簧的长度变小，所提供的拉力随之变小，故选用劲度系数为4.8～5.2N/mm的拉伸弹簧使拉伸弹簧由于长度的变化带来的拉力差能够在可接受的张紧力范围内，此处劲度系数选用主要有两个考量，第一，劲度系数不能大于5.2N/mm，主要是防止在传动带被张紧的过程中使张紧力成为传动带变长的主要因素，第二，劲度系数不能小于4.8N/mm，保证有足够的张紧力是传动带被张紧，在实际运行中，虽然当进度系数小于4.8N/mm时，例如4.5N/mm的劲度系数虽然不至于使传动带松脱，但由于张紧力不足，传动带在传动过程中容易发生震颤，影响被传输体的稳定性。

进一步地，所述弹性件的一端与所述电机转接件铰接，所述弹性件的另一端向外延伸出连接部，所述安装座上设置有第二固定端，所述第二固定端具有一个转动部，所述转动部可绕所述第二固定端的轴线旋转，所述连接部穿过所述转动部并通过螺母锁紧。在高精度的传动环境中，拉伸弹簧所提供的有效张紧力的差值范围更小，例如在平带传动中，张紧力的差值很容易导致平带的打滑，造成无效传输，在本方案的一些实施方式中，当传动带变长使张紧力出现较大差值时，通过调节螺母的锁紧程度可以调节拉伸弹簧的伸长量，即增大拉升弹簧的拉力以保证足够的张紧力，同时拉伸弹簧对转动部同样存在一定的拉力，此拉力可作为螺母的预紧力，从而使结构简化，方便调节。

进一步地，所述弧形条孔的边沿标注有刻度。刻度的所表示的值可以是分别代表电机转接件在旋转中的各个状态下拉伸弹簧的长度，由于拉伸弹簧的制造精度，总会存在着些许差异，例如弹簧的轴向高度不尽相同、弹簧的劲度系数也有所偏差，设置刻度后，可以方便在更换时对拉伸弹簧进行调节以提供理想的张紧力。

一种样本传输系统，包括用于带传动的轨道机架、第一惰轮、第二惰轮和上述的任一种的张紧机构，所述轨道机架配置有传动带，轨道机架中部开有平行于上传动带的缺口，缺口位于下传动带的下方，沿轨道机架的长轴方向，所述第一惰轮、第二惰轮分别安装于所述缺口的两侧，所述下传动带与第一惰轮、第二惰轮配合，所述张紧机构通过安装座与轨道机架连接，张紧机构位于所述缺口下方，所述输出轴位于第一惰轮、第二惰轮之间，所述下传动带与所述输出轴配合以使传动带被张紧。

将张紧机构设置于样本传输系统中时，张紧机构的可安装位置选择变大，即轨道机架上的缺口可以是轨道机架两端之间的任意位置处，其主要是由于驱动电机与张紧结合，以此使得：其一，在设计过程中，传动机构一般作为优先的设计要素，由于样本传输系统中，还需要安装其他的检测结构、其他的附件，此时张紧机构的可选择的安装位置可进行有效的避让，特别是针对于传输系统中的集成化以减小设备体积时，此时张紧机构的可选择的安装位置则尤为重要，可有效减少设计过程中的结构重构，减小其他检测结构的设计难度及其他附件的安装难度；其二，在一些传输路线较复杂的场合，传输轨道与传输轨道常需要进行垂直拼接实现传输体的传输转向，通常是一个传输轨道的一端与另个一传输轨道的中部进行垂直拼接，此时，传输轨道端部的位置空间则非常紧张，若是采取传统的传动方式，此时电机与传输轨道端部连接进行驱动时则需要辅助的传动机构，如减速器以实现传动方向转向来克服安装装空间的局限性，不仅使传输系统的重量增大，其安装难度也随之提高，相比于本发明中张紧机构的可选择的安装位置，成本较高，装配难度大，且与其他必须定点安装的构件发生干涉时，例如检测机构，还需进一步进行结构的调整，进一步加大成本。

进一步地，所述第一惰轮、第二惰轮中至少一者与所述传输轨道可滑动的固定连接以使其在所述传输轨道的长轴方向的位置可调。第一惰轮、第二惰轮对于传动带也有一定的张紧作用，在进行维护时，第一惰轮、第二惰轮可滑动的功能能够使传动带的拆装更加方便。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种张紧机构及样本传输系统，在传动带的工作过程中，传动带被迫变长，此时由于电机和电机转接件的悬臂设置、弹性件所提供的旋转趋势，张紧机构通过电机的输出轴仍然能够对传动带进行有效张紧，一方面能够避免张紧机构的更换，另一方面也能够避免传动带的更换。

2、本发明一种张紧机构及样本传输系统，张紧机构可以设置在传动轨道中部的任意位置，安装灵活，使得带传动系统的可安装性提高，即可以根据实际的安装空间进行张紧机构的安装，有效避让其他器件或结构，尤其是对于两端需要拼接的传动轨道，即轨道两端的的安装空间有限，通过本发明提供的张紧机构，相比于传统的驱动方式，可以简化整体的带传动系统的结构，将使用本发明提供的张紧机构的带传动系统应用于传动设备中时，在系统集成化的安装环境下，空间资源非常有限，此时，就可以根据实际安装情况选择合适的安装位置对张紧机构进行安装以避让其他器件或机构，再者，张紧机构可多位置安装同样简化了设计过程，从而方便了其他器件或机构的增加。

3、本发明一种张紧机构及样本传输系统，在进行样本传输系统的集成设计中，简化设计过程，避免结构重构，减少设计成本，同时张紧机构中，驱动作用与张紧作用一体使得样本传输系统的结构更加简单，易于装配，制造成本降低。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明提供的一种实施例的结构示意图。

图2为本发明提供的一种实施例的截面结构示意图。

图3为本发明提供的一种实施例的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-电机转接件，2-安装座，3-旋转轴，4-弧形条孔，5-导向体，6-电机，7-弹性件，8-轨道机架，9-输出轴，10-第一惰轮，11-第二惰轮，12-传动带，13-第一固定端，14-第二固定端。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

一种张紧机构，如图1～图3所示，包括用于驱动传动带12的电机6、用于连接电机6的电机转接件1和用于连接所述电机转接件1与传输轨道的安装座2，所述电机转接件1具有位置相对的第一端和第二端，所述第一端与所述安装座2可旋转连接，所述第二端与所述安装座2滑动连接，第二端与安装座2之间还连接有弹性件7，所述弹性件7使电机转接件1具有绕所述第一端旋转的趋势，电机转接件1上还开有供所述电机6的输出轴9穿过的通过孔，所述第二端相对于安装座2滑动时，其滑动路径是以第一端与安装座2的连接点为圆心的弧形，所述电机6的输出轴9穿过所述通过孔，电机6与所述电机转接件1固定连接，所述安装座2上开有任意通径大于所述输出轴9的直径的避让孔，所述输出轴9位于避让孔内。

在本实施例中，电机6、电机转接件1相对于安装座2形成悬臂连接，电机转接件1的第一端通过销轴与安装座2旋转连接在电机6和电机转接件1的重力作用下，电机转接件1带动电机6绕销轴旋转，由于电机6的输出轴9与传动带12配合，如图2，传动带12与输出轴9配合后位于输出轴9的下方，此时电机6和电机转接件1本身的重力就提供了一定的张紧力，然而在电机6转动过程中可能会发生细微的震动，由于此时电机6具有绕销轴旋转的自由度，所以在进行传动时，电机6与传动带12之间的传动效率有所下降，即传动不稳定，故此处的弹性件7将电机转接件1与安装座2连接起来，通过自身的弹性变形迫使电机转接件1具有绕销轴旋转的趋势，当然此处电机转接件1的旋转的趋势的方向应与由于重力作用产生的旋转方向一致，如图1中，电机转接件1的旋转方向即为逆时针。弹性件7所提供的对于电机转接件1的拉力转化为张紧力使传动带12被张紧，并且在电机转接件1旋转的过程中，由于弹性件7的弹性作用使得其能够始终提供张紧力，从而在传动带12由于使用变长时，弹性件7以及电机6和电机转接件1的悬臂设置能够使传动带12被持续张紧，避免了停机维护，减少维护成本。

本发明中，电机6及电机转接件1本身的重力减缓了弹性件7的负荷，而电机6是作为带传动中的动力源，是必不可少的，通过改变电机6的安装位置使弹性件7的负荷降低，避免了多余的配重，防止带传动系统的重量加大，而弹性件7的设置则使电机6在自身重力的基础上进一步提高其输出轴9与传动带12的相互作用力，保证了稳定传动。

在一些可能的实施例中，为了限制电机转接件1的旋转角度，防止电机6的输出轴9与避让槽之间发生干涉，电机转接件1上位于第二端处开有弧形条孔4，垂直于电机转接件1的板面方向，弧形条孔4中弧形是以销轴的轴线为圆心的弧形，安装座2上与弧形条孔4对应的位置向外垂直延伸出导向体5，导向体5为圆形立柱，且其直径与弧形条孔4的宽度相等。设置导向体5和弧形条孔4实现了滑动连接，且导向体5的直径还可以臂弧形条孔4的宽度略小，而弧形作用为辅助导向，即两者的配合精度要求不高，只要弧形条孔4两端与导向体5接触时所对应输出轴9的状态仍位于避让孔内即可，结构简单，易于加工，装配简单，节省成本。

在一些可能的实施例中，弹性件7选用拉伸弹簧。拉伸弹簧成本较低，易于获得，并且安装方便，利用自身的弹性变形提供拉力，没有配合关系，节省装配成本。

在一些可能的实施例中，如图1所示，当导向体5位于弧形条孔4的第一极限位置时，即弧形条孔4的上端，弹性件7与竖直方向的夹角为5°，当导向体5位于弧形条孔4的第二极限位置时，及弧形条孔4的下端，弹性件7与竖直方向的夹角为10°。在电机转接件1的转动过程中，由于弹性件7与电机转接件1的连接点所做的是弧线运动，故弹性件7于竖直方向的夹角在实时发生改变，夹角的大小同样影响着弹性件7的有效张紧力的大小，故弹性件7在电机转接件1的旋转过程中，其变化范围优选为5～10°，至于初始的夹角设为5°则是防止夹角过小，电机转接件1在旋转过程中可能会与弹性件7发生干涉。

在一些可能的实施例中，拉伸弹簧的劲度系数为4.8～5.2N/mm。此处劲度系数选用主要有两个考量，第一，劲度系数不能大于5.2N/mm，主要是防止在传动带12被张紧的过程中使张紧力成为传动带12变长的主要因素，第二，劲度系数不能小于4.8N/mm，保证有足够的张紧力是传动带12被张紧，在实际运行中，虽然当进度系数小于4.8N/mm时，例如4.5N/mm的劲度系数虽然不至于使传动带12松脱，但由于张紧力不足，传动带12在传动过程中容易发生震颤，影响被传输体的稳定性。

在一些可能的实施例中，如图3所示，拉伸弹簧的一端通过第一固定端13与电机转接件1铰接，拉伸弹簧的另一端向外延伸出连接部，安装座2上连接有第二固定端14，第二固定端14具有一个转动部，转动部可绕第二固定端14的轴线旋转，连接部穿过转动部并通过螺母锁紧。在高精度要求的场合，当电机转接件1旋转角度过大，拉伸弹簧收缩量随之增大，即使拉伸弹簧所提供的有效张紧力在电机转接件1的转动过程中差值比较小，但仍然难以满足张紧要求，例如平带传动中，此时可以调节螺母使拉伸弹簧长度伸长，从而提供更大的拉力以满足张紧要求。

在一些可能的实施例中，弧形条孔4的边沿标注有刻度。刻度可以对应电机转接件1在各个旋转角度时，第一固定端13与第二固定端14之间的距离，从而在需要进行拉伸弹簧的调整时，可以根据此时的刻度值快速得到调整至，方便调试及维护。

一种样本传输系统，如图2所示，包括用于带传动的轨道机架8、第一惰轮10、第二惰轮11和上述的张紧机构，轨道机架8两端分别配置有两个传动轮，两个传动轮上套有传动带12，轨道机架8中部开有平行于上传动带12的缺口，缺口位于下传动带12的下方，沿轨道机架8的长轴方向，第一惰轮10、第二惰轮11分别安装于缺口的两侧，下传动带12与第一惰轮10、第二惰轮11配合，张紧机构通过安装座2与轨道机架8连接，张紧机构位于缺口下方，输出轴9位于第一惰轮10、第二惰轮11之间，竖直方向上，电机6的输出轴9与第一惰轮10、第二惰轮11均有高差，下传动带12与输出轴9配合以使传动带12被张紧。

将张紧机构设置于样本传输系统中时，张紧机构的可安装位置选择变大，即轨道机架8上的缺口可以是轨道机架8两端之间的任意位置处，其主要是由于驱动电机6与张紧结合，以此使得：其一，在设计过程中，传动机构一般作为优先的设计要素，由于样本传输系统中，还需要安装其他的检测结构、其他的附件，此时张紧机构的可选择的安装位置可进行有效的避让，特别是针对于传输系统中的集成化以减小设备体积时，此时张紧机构的可选择的安装位置则尤为重要，可有效减少设计过程中的结构重构，减小其他检测结构的设计难度及其他附件的安装难度；其二，在一些传输路线较复杂的场合，传输轨道与传输轨道常需要进行垂直拼接实现传输体的传输转向，通常是一个传输轨道的一端与另个一传输轨道的中部进行垂直拼接，此时，传输轨道端部的位置空间则非常紧张，若是采取传统的传动方式，此时电机6与传输轨道端部连接进行驱动时则需要辅助的传动机构，如减速器以实现传动方向转向来克服安装装空间的局限性，不仅使传输系统的重量增大，其安装难度也随之提高，相比于本发明中张紧机构的可选择的安装位置，成本较高，装配难度大，且与其他必须定点安装的构件发生干涉时，例如检测机构，还需进一步进行结构的调整，进一步加大成本。

在一些可能的实施例中，如图1所示，第一惰轮10、第二惰轮11中至少一者与传输轨道可滑动的固定连接以使其在传输轨道的长轴方向的位置可调，即第一惰轮10和/或第二惰轮11能够沿传输轨道的长轴方向往复运动。第一惰轮10、第二惰轮11对于传动带12也有一定的张紧作用，在进行维护时，第一惰轮10、第二惰轮11可滑动的功能能够使传动带12的拆装更加方便。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。