试管清洗装置的制作方法

1.本发明涉及试管内壁清洗技术领域，具体为一种试管清洗装置。


背景技术：

2.试管是一种化学实验室内常用的仪器，主要用作于少量试剂的化学反应容器，在常温或加热时（加热之前需要先进行预热处理，不然试管容易爆裂）使用。总体上而言，试管可以分为普通试管、具支试管、离心试管等多种。试管的主要用途如下：盛取液体或固体试剂；加热少量固体或液体；制取少量气体反应器；收集少量气体；溶解少量气体、液体或固体的溶质；离心时作为盛装的容器；用作少量试剂的反应容器，在常温或加热时使用。
3.另一方面，一些普通的化学燃烧实验可以在试管内进行，比如用高锰酸钾加热制氧、红磷燃烧等实验。在实验过程中，灼烧的化学试剂在试管的内壁上形成坚硬的块状颗粒粘附物，且这些粘附物难以刮除。目前的清理方法是通过普通棉麻布料的往复移动来刮落块状颗粒粘附物，从而清理试管的内壁，但是，此种清理方法中存在如下缺点：1.块状颗粒粘附物和试管内壁之间的粘附力度较大、不易刮除，清理不彻底、存在粘附物少量残留的现象；2.化学试剂大多具有较强的腐蚀性、人工手动清洗存在一定的安全隐患；3.人工手动往复拉动棉麻布料来清理试管内壁，作业效率低，延长清洗所需要的时间。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了提供一种试管清洗装置，本发明中驱动件带动驱动螺杆旋转，驱动螺杆带动偏振环持续旋转，从而推动顶头往复移动，顶头通过拉动杆拉动安装座往复摆动，安装座带动清洗片往复摆动，同时，驱动螺杆通过螺母带动移动机构沿着试管的内壁移动，使清洗片沿着试管长度方向刮除块状颗粒粘附物，以解决块状颗粒粘附物不易刮除，清理不彻底、存在粘附物少量残留的现象；人工手动清洗存在一定的安全隐患；作业效率低，延长清洗所需要的时间的问题。
5.为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种试管清洗装置，包括机架、移动机构、拉动机构和清洗片，所述移动机构能够沿着机架的长度方向移动，所述拉动机构活动设置在移动机构上，且清洗片固定在所述拉动机构上；所述机架包括驱动螺杆和至少一个导向杆，所述驱动螺杆和导向杆互相平行，所述驱动螺杆采用金属材质制作；所述移动机构包括上板、下板和螺母，所述上板、下板互相平行，所述螺母固定在下板的中心位置处，且螺母螺纹连接在所述驱动螺杆上；所述拉动机构包括偏振环、顶头、拉动杆、安装座，所述偏振环环绕在驱动螺杆的周向上，且偏振环位于上板中心位置处的通孔内，所述偏振环采用磁性材料制作，所述顶头滑动设置在上板内部的滑腔内，所述拉动杆活动设在顶头和安装座之间，所述清洗片固定在安装座的外侧上。
6.优选的，所述下板顶面开设有滑动槽口，所述滑动槽口内设有滑动座，所述安装座
和滑动座的外端转动连接，所述安装座、拉动杆以及拉动杆、顶头之间均为转动连接，所述安装座、滑动座之间的转轴和安装座、拉动杆之间的转轴以及拉动杆、顶头之间的转轴平行分布。
7.优选的，还包括缓冲机构，所述缓冲机构包括导柱、导轨和弹性件，所述导柱设置在滑动座的内端上，所述导柱滑动设置在下板内的导孔内，所述弹性件位于滑动座和滑动槽口的内壁之间，所述导轨固定在滑动座的内端上，且导轨滑动设置在下板内的导槽内。
8.优选的，所述滑动座采用半环形结构，所述滑动槽口的外端形成有弧形阻挡壁，所述弧形阻挡壁能够阻挡滑动座脱离滑动槽口。
9.优选的，所述弹性件采用矩形螺旋弹簧，所述矩形螺旋弹簧位于所述导柱的外围。
10.优选的，所述偏振环的顶端、底端均设有平面轴承，两个所述平面轴承通过固定片分别固定在上板的顶面和底面上。
11.优选的，所述机架还包括顶座和底座，所述驱动螺杆的底端通过轴承设置在底座的中心位置处，所述导向杆固定设置在所述顶座和底座之间，所述顶座通过锁紧件锁紧在驱动件的外壳上，所述驱动螺杆的顶端固定在驱动件的输出轴上。
12.优选的，所述移动机构还包括连接套和导向筒，所述连接套固定在所述上板、下板之间，多个所述导向筒分别固定在上板、下板上，所述导向杆贯穿连接套和导向筒。
13.优选的，所述顶头为圆柱体结构，所述圆柱体结构的内端设有滚轮，所述偏振环的侧面为凸凹面，且滚轮紧抵住凸凹面。
14.优选的，所述清洗片采用弧形薄片结构，且弧形薄片结构的四个角落均采用圆弧过渡，所述清洗片的数量为四个，且四个清洗片沿着驱动螺杆的周向均匀分布。
15.与现有技术相比，采用了上述技术方案的试管清洗装置，具有如下有益效果：（一）、使用时，驱动件的输出轴带动驱动螺杆旋转，驱动螺杆带动偏振环持续旋转，从而推动顶头在上板内往复移动，顶头通过拉动杆拉动安装座往复摆动，安装座带动清洗片往复摆动，清洗片间隔冲击试管内壁上的块状固体颗粒，使块状颗粒开裂、剥落，同时，滑动座沿着下板往复移动，弹性件被往复压缩或拉长，带动清洗片持续震动，能够使试管内的清洗液激荡以持续冲刷试管内壁上的粘附物，清理更加彻底，消除附着物残留的现象。
16.（二）、驱动螺杆通过螺母带动移动机构沿着导向杆的长度方向移动，使清洗片沿着试管的长度方向刮除块状颗粒粘附物，无需手动移动驱动件既可以增加试管内壁的清理区域，操作简便。
17.（三）、把顶座用锁紧件锁固在驱动件的外壳上，然后用联轴器把驱动螺杆和驱动件的输出轴连接，再把机架插入到试管的内部，使用驱动件提供动力代替传统的手工清理，试管内的化学试剂不会接触到用户的手掌及身体，消除了人体被化学试剂溅到而被腐蚀的安全隐患、确保安全作业。
18.（四）、使用驱动件提供清理所需的动力，代替传统的人力手工作业，提高清洗效率，缩短清洗作业所需的时间。
附图说明
19.图1为发明试管清洗装置中机架、移动机构、拉动机构和清洗片之间的立体图；图2为实施例中机架、移动机构、拉动机构和清洗片之间的主视图；
图3为实施例中机架、移动机构、拉动机构和清洗片之间的侧视图；图4为实施例中机架和移动机构之间的立体图；图5为实施例的立体图；（清洗装置被安装在驱动件上时）图6为实施例中移动机构、拉动机构和清洗片之间的立体图；图7为实施例中移动机构、拉动机构和清洗片之间的俯视图；图8为实施例中移动机构、拉动机构和清洗片之间的侧视图；图9为实施例中移动机构、拉动机构和清洗片之间的立体图；（清洗片向下摆动后）图10为实施例中移动机构、拉动机构和清洗片之间的俯视图；（清洗片向下摆动后）图11为实施例中移动机构、拉动机构和清洗片之间的侧视图；（清洗片向下摆动后）图12为实施例中拉动机构和清洗片之间的立体图；图13为实施例中拉动机构、滑动槽口、安装座和滑动座之间的放大图；图14为实施例中偏振环位置处的立体图；图15为实施例中偏振环位置处的剖视图；图16-a为实施例中清洗片、拉动杆、安装座和滑动座的示意图；（清洗片向上摆动后）图16-b为实施例中清洗片、拉动杆、安装座和滑动座的示意图；（清洗片紧贴试管内壁时）图16-c为实施例中清洗片、拉动杆、安装座和滑动座的示意图。（清洗片向下摆动后）附图标记：机架1、顶座11、锁紧件111、导向杆12、底座13、驱动螺杆14、移动机构2、上板21、导向筒211、下板22、滑动槽口221、连接套23、螺母24、拉动机构3、偏振环31、平面轴承311、固定片312、顶头32、滚轮321、拉动杆33、安装座34、滑动座35、导柱361、导轨362、弹性件363、清洗片4、驱动件5、试管6。
具体实施方式
20.下面结合附图对发明做进一步描述。
21.如图1-4所示的试管清洗装置，包括机架1、移动机构2、拉动机构3和清洗片4，机架1包括驱动螺杆14和至少一个导向杆12，驱动螺杆14和导向杆12互相平行，驱动螺杆14采用金属材质制作；机架1作为整个装置的支撑结构，拉动机构3能够带动清洗片4往复摆动以清理试管6的内壁，移动机构2可以带动清洗片4沿试管6的长度方向移动，增加清理区域，其中，导向杆12的数量为三个，且三个导向杆12沿圆周方向均匀分布，导向杆12的外表面为光滑面，此外，采用金属材质制作的驱动螺杆14能够吸附住采用磁性材料制作偏振环31，从而驱动螺杆14带动偏振环31持续旋转以提供动力。
22.如图1-4所示，机架1还包括顶座11和底座13，驱动螺杆14的底端通过轴承设置在底座13的中心位置处，驱动螺杆14能够相对于顶座11、底座13绕自身轴线旋转，导向杆12固定设置在顶座11和底座13之间，其中，顶座11、导向杆12和底座13共同组成稳定的支撑结构。
23.顶座11通过锁紧件111锁紧在驱动件5的外壳上，其中，顶座11为圆筒形结构，锁紧件111为锁紧螺钉，使用时，把圆筒形结构套在驱动件的外围，并旋拧锁紧螺钉，以把圆筒形结构锁固在驱动件的外围上，以固定住整个机架1。驱动螺杆14的顶端固定在驱动件5的输出轴上，具体的，驱动螺杆14的顶端和驱动件5的输出轴通过联轴器连接，使用时，用户用手持住驱动件5，启动驱动件5后，驱动件5的输出轴旋转带动驱动螺杆14绕自身轴线旋转，从而为清理试管提供动力，代替传统的人工手动清理，减轻劳动强度，提高清洗效率，缩短清洗作业所需的时间。此外，使用驱动件5提供动力代替传统的手工清理，试管内的化学试剂不会接触到用户的手掌及身体，消除了人体被化学试剂溅到而被腐蚀的安全隐患、确保安全作业。
24.如图6-11所示，移动机构2能够沿着机架1的长度方向移动，具体的，移动机构2包括上板21、下板22和螺母24，上板21、下板22互相平行，其中，上板21、下板22均采用圆盘形结构，螺母24固定在下板22的中心位置处，螺母24和下板22之间为焊接固定，避免脱落，确保移动机构2能够安全的移动，且螺母24螺纹连接在驱动螺杆14上，当驱动螺杆14旋转时，在螺母24、驱动螺杆14之间螺纹连接的作用下，螺母24沿着驱动螺杆14的长度方向移动。
25.如图6-11所示，移动机构2还包括连接套23和导向筒211，连接套23固定在上板21、下板22之间，当螺母24移动时，螺母24带动下板22沿着试管的长度方向移动，下板22通过连接套23同时带动上板21移动，移动机构2还可以带动清洗片4沿着试管的长度方向移动，使清洗片4沿着试管的长度方向刮除块状颗粒粘附物，无需手动移动驱动件5既可以增加试管内壁的清理区域，操作简便，多个导向筒211分别固定在上板21、下板22上，导向杆12贯穿连接套23和导向筒211，使用时，上板21、下板22带动导向筒211相对于导向杆12移动，具备导向的功能，从而使移动机构2能够稳定的移动，其中，连接套23和导向筒211的内壁均为光滑面，以减小摩擦阻力。
26.如图6-12所示，拉动机构3活动设置在移动机构2上，且清洗片4固定在拉动机构3上，具体的，拉动机构3包括偏振环31、顶头32、拉动杆33、安装座34，偏振环31环绕在驱动螺杆14的周向上，且偏振环31位于上板21中心位置处的通孔内，偏振环31采用磁性材料制作，偏振环31能够吸附在驱动螺杆14上，确保驱动螺杆14能够带动偏振环31持续周向旋转。
27.如图14、15所示，偏振环31的顶端、底端均设有平面轴承311，两个平面轴承311通过固定片312分别固定在上板21的顶面和底面上，偏振环31的上、下两端被两个平面轴承311阻挡住，避免偏振环31脱离上板21，确保安全使用。顶头32滑动设置在上板21内部的滑腔内，拉动杆33活动设在顶头32和安装座34之间，顶头32为圆柱体结构，圆柱体结构的内端设有滚轮321，偏振环31的侧面为凸凹面，且滚轮321紧抵住凸凹面，清洗片4固定在安装座34的外侧上，使用时，偏振环31持续旋转能够推动圆柱体结构在上板21内部的滑腔内往复移动，同时，滚轮321沿着偏振环31侧面的凸凹面滚动，以减小顶头32和偏振环31之间的摩擦阻力。
28.如图13所示，下板22顶面开设有滑动槽口221，滑动槽口221内设有滑动座35，安装座34和滑动座35的外端转动连接，安装座34、拉动杆33以及拉动杆33、顶头32之间均为转动连接，安装座34、滑动座35之间的转轴和安装座34、拉动杆33之间的转轴以及拉动杆33、顶头32之间的转轴平行分布。
29.使用时，顶头32带动拉动杆33往复摆动，拉动杆33拉动安装座34往复摆动，同时，
安装座34带动滑动座35在滑动槽口221内往复滑动，安装座34带动清洗片4往复摆动，清洗片4间隔冲击试管内壁上的块状固体颗粒，使块状颗粒开裂、剥落。滑动座35采用半环形结构，滑动槽口221的外端形成有弧形阻挡壁，弧形阻挡壁能够阻挡滑动座35脱离滑动槽口221，使用时，当滑动座35沿着下板22的径向向外滑动时，弧形阻挡壁阻挡住滑动座35，避免滑动座35完全脱离滑动槽口221，确保安全使用。
30.如图13所示，还包括缓冲机构，具体的，缓冲机构包括导柱361、导轨362和弹性件363，导柱361固定设置在滑动座35的内端上，且导柱361滑动设置在下板22内的导孔内，其中，导柱361的数量为两个，且两个导柱361分别固定在滑动座35的两个内端上，弹性件363位于滑动座35和滑动槽口221的内壁之间，弹性件363采用矩形螺旋弹簧，矩形螺旋弹簧位于导柱361的外围，当滑动座35在滑动槽口221内往复移动时，滑动座35带动导柱361在下板22内的导孔内往复移动，具备导向的作用，同时，矩形螺旋弹簧被往复压缩或伸长，使得安装座34、滑动座35往复抖动，从而安装座34带动清洗片4持续震动，能够使试管内的清洗液激荡以持续冲刷试管内壁上的粘附物，清理更加彻底，消除附着物残留的现象。
31.导轨362固定在滑动座35的内端上，且导轨362滑动设置在下板22内的导槽内，滑动座35能够带动导轨362在下板22内的导槽内往复移动，进一步改善导向的效果。
32.如图6所示，清洗片4采用弧形薄片结构，且弧形薄片结构的四个角落均采用圆弧过渡，避免刮伤试管内壁，清洗片4的数量为三个，且三个清洗片4沿着驱动螺杆14的周向均匀分布，三个清洗片4能够同时沿周向覆盖住试管内壁，增加清理面积。另外，清洗片4采用聚氨酯塑料片，聚氨酯塑料片可以震荡敲击试管玻璃的内壁，把烤焦附着在玻璃内壁上的颗粒敲击、震荡下来，从而达到有效清洗的目的，此外，聚氨酯塑料片韧性较好，高频敲击时不容易损坏试管内壁，并且不会在氧化硅玻璃内表面留下痕迹。
33.本实施例中，试管清洗装置的工作步骤如下：1、先把驱动螺杆14通过联轴器连接在驱动件5的输出轴上，同时把顶座11固定在驱动件5（小型手钻）的外壳上，然后启动驱动件5，驱动件5的输出轴开始转动并带动驱动螺杆14相对于机架1产生旋转，以提供试管内壁清理所需要的动力。
34.2、驱动螺杆14绕自身轴线旋转带动螺母24沿试管6的长度方向移动，螺母24带动移动机构2上下移动，从而带动三个清洗片4同时沿着试管6的长度方向移动，无需手动移动驱动件既可以增加试管内壁的清理区域，清洗过程中仅需要旋转试管即可清洗到试管的其余部分，操作简便。
35.3、由于偏振环31采用磁性材料，偏振环31与驱动螺杆14相互吸引，驱动螺杆14可带动偏振环31旋转，同时偏振环31上下两端设置平面轴承311，使得偏振环31可以在跟随驱动螺杆14同步旋转时，进行上下移动，使得驱动螺杆14时刻对准顶头32。
36.4、驱动螺杆14带动偏振环31持续回转（偏振环31与螺杆14相互磁性吸引），偏振环31推动顶头32前后往复伸缩，顶头32拉动拉动杆33往复摆动，拉动杆33拉动安装座34并带动清洗片4往复摆动。
37.5、在清洗片4摆动的过程中，清洗片4、拉动杆33、滑动座35和安装座34处的位置变化如图16-a、16-b、16-c所示。
38.具体的，拉动杆33拉动安装座34上下往复摆动，当清洗片4向上倾斜至图16-a所示时，清洗片4的底部接触试管6的内壁并推动滑动座35向右侧移动，从而清洗片4的底部对玻
璃内壁上附着的残渣进行刮除；当清洗片4竖直贴合试管6玻璃内壁至图16-b所示时，清洗片4在滑动座35的弹性件363复位作用力下向左弹开，清洗片4整个平面接触并贴合在试管6玻璃的内壁上，并对试管6玻璃内壁进行小幅度的撞击，在玻璃内壁和残渣之间产生震荡，将经烧灼而附着在玻璃内壁上的残渣撞击而产生裂痕，使其剥离玻璃内壁的表面；当清洗片4向下倾斜至图16-c所示时，清洗片4的顶部接触试管6内壁并推动滑动座35向右侧移动，从而清洗片4的顶部对玻璃内壁上附着的残渣进行刮除，清理更加彻底，消除附着物残留的现象。
39.以上所述是发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为发明的保护范围。