用于组织工程的动态压缩装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于组织工程的动态压缩装置，包括：用于放置培养物的加载平台和用于对培养物进行压缩的压缩机构，所述压缩机构包括：安装在支座上的固定支架、在固定支架上间隔设置并位于同一轴线上的第１主轴和第２主轴、安装在第１主轴和第２主轴之间的偏心轴、固定在偏心轴上且角度可调的偏心轮以及设置在偏心轮和培养物之间的顶杆，偏心轴与第１主轴和第２主轴有偏心，顶杆上部穿过支座上形成的贯通孔、下端固定设置有压头，在压头和支座之间设置有支撑顶杆并使其复位的弹性件，顶杆在偏心轮作用下做上下往复运动，对培养物进行动态压缩。本压缩装置中主轴和偏心轮相对于偏心轴均偏心，可以通过改变偏心轮的位置来改变升程。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本新型涉及生物工程领域，特别是涉及一种用于组织工程的动态压缩装置。
技术介绍
在组织工程中，为了模拟生物的力学环境，需要通过加载装置对所培养的组织施 加一定的力。目前使用的加载装置主要有气压式、凸轮式、压电陶瓷式和偏心轮式等。气 压式加载装置结构复杂、维修不便；压电陶瓷式则仅仅能提供微量的压缩量；而传统的凸 轮式加载装置的压缩量不可调节，在需要调节压缩量时需要拆卸、更换凸轮，操作起来非常 不方便。偏心轮机构是一种高副机构，通过合理的设计可以推动从动件实现各种预期的运 动规律。传统的偏心轮是按照从动件的预期运动规律进行设计和制造的，偏心轮一经制造 和安装后，它的升程就固定不变。在组织工程应用中，有时候由于研究条件的变化，要求偏 心轮的升程也要做出相应的变化，为此只能拆换符合条件的其它偏心轮。这样不仅操作起 来比较麻烦，而且比较费时，降低了工作效率。
技术实现思路
本新型的一个目的是提供一种应用在组织工程中的升程可调动态压缩装置，在不 拆卸偏心轮的情况下即可调节升程，可对样本进行周期性低频压缩。本新型的目的是通过以下技术方案实现的一种用于组织工程的动态压缩装置，包括用于放置培养物的加载平台和用于对放 置在加载平台上的培养物进行压缩的压缩机构，所述的压缩机构包括安装在支座上的固 定支架、在固定支架上间隔设置并位于同一轴线上的第1主轴和第2主轴、安装在第1主轴 和第2主轴之间的偏心轴、以间隙配合方式安装在偏心轴上的偏心轮和设置在偏心轮和培 养物之间的顶杆，在偏心轮上设置有用于将偏心轮和偏心轴锁定的锁紧装置，偏心轴与第1 主轴和第2主轴有偏心，顶杆的上部穿过支座上形成的贯通孔，顶杆的下端固定设置有压 头，在所述压头和支座之间设置有支撑所述顶杆并使其复位的弹性件，所述顶杆在偏心轮 的作用下做上下往复运动，对培养物进行动态压缩。上述偏心轴的一端与第1主轴一体形成，另一端可拆卸地固定在第2主轴上。优选的是，上述的加载平台固定在一底座上，在加载平台上设置有一高度可调的 紧固装置，所述培养物放置在所述紧固装置上。在所述支座下方靠近顶杆处设置有用于测量所述培养物压缩量的位移测量器。所述的第2主轴与所述偏心轴通过螺纹连接并通过锁紧螺母锁紧。所述支座由多个支柱支撑，支柱的下端固定在所述底座上。通过位移测量器测量样本的型变量，当到达最大压缩量以后可以通过弹性件，例 如弹簧或者橡皮筋恢复，从而实现了循环作业。本新型的偏心轮机构的升程调节方法，应用于动态加载，由于主轴和偏心轮相对于偏心轴均偏心，因此可以在不拆卸偏心轮的情况下，通过旋转偏心轮来改变偏心轮和主 轴的相对位置，即可达到改变升程的目的。本方法操作方便、省时，提高了工作效率。附图说明图1为本技术动态压缩装置的整体剖面示意图；图2为本技术的动态压缩装置的立体结构示意图；图3为图1中偏心轮机构的立体结构示意图；图4本技术中偏心轮机构的升程调节原理图。具体实施方式以下结合附图对本新型的动态压缩装置的结构进行详细说明。如图1 图3所示，本技术的动态压缩装置包括用于放置培养物§的加载平 台12和用于对放置在加载平台上的培养物进行压缩的压缩机构，所述的压缩机构包括安 装在支座2上的固定支架3、在固定支架3上间隔设置并位于同一轴线上的第1主轴4a和 第2主轴4b、安装在第1主轴4a和第2主轴4b之间的偏心轴5a、以间隙配合方式安装在 偏心轴5a上的偏心轮5和设置在偏心轮5和培养物8之间的顶杆9，在偏心轮5上设置有 用于将偏心轮5和偏心轴5a锁定的锁紧装置5b，偏心轴5a与第1主轴4a和第2主轴4b 有偏心，顶杆9的上部穿过支座2上形成的贯通孔，顶杆9的下端固定设置有压头10。虽然 图中未示，在压头10和支座2之间还设置有支撑顶杆9并使其复位的弹性件，如弹簧或橡 皮绳，弹性件可以设置1个，也可以设置2个，以达到更好的平衡效果。加载平台12设置在 底座13上，加载平台12的高度可调。支座2由多个支柱1支撑，支柱1的下端固定在底座 13上。锁紧装置5b可以是沿偏心轮5径向设置的至少一个螺钉。如图3所示，在偏心轮5 上，从偏心轮5的外周面朝向偏心轴5a方向至少形成有一个螺孔，螺钉安装在螺孔，从而将 偏心轮5和偏心轴5a锁紧。偏心轴5a的一端与第1主轴4a —体形成，另一端可拆卸地固定在第2主轴4b上， 以便于拆卸和更换偏心轮5。第2主轴4b与偏心轴5a可以通过螺纹连接并通过锁紧螺母 锁紧(图中未示)。顶杆9下端的压头10以胶合或者其它方式与顶杆9固定连接，压头10有较顶杆 9更好的硬度、耐酸耐碱等性能。加载平台12固定在底座13上，可采用螺纹连接或者使用 键槽等。在加载平台12上设置有通过螺钉固定的紧固装置11，紧固装置11的高度可调，便 于调节初始软骨的压缩量以及拆卸样本。在支座2正下方靠近顶杆9处装有用于测量样本的压缩量的位移测量器7。工作时，第1主轴4a由电机6驱动，从而带动偏心轮5转动，偏心轮5推动顶杆9 做上下往复直线运动，对培养物§进行动态压缩。下面结合图对上述偏心轮机构的调节升程的原理进行说明。如图所示，偏心轴的轴心为0，主轴的轴心为O1，偏心轮的轮心为02。为计算方便， 在本实施例中，选取偏心轮轮心线到偏心轴轴心距离0 O2与主轴轴轴心到偏轴轴心的距离 OO1相等。当偏心轮轮心O2和主轴轴心O1重合时，偏心轮机构的升程为零；从O1位置旋转θ4角至O2位置时，O1, O2之间的距离e即为偏心轮机构的工作升程。根据三角函数中的余弦定理有e2 = e] + e22 - Ie^2CosO其中，ei为OO1之间的距离，e2为OO2之间的距离.因为主轴轴心到偏轴轴心的距离OO1偏心轮轮心线到偏心轴轴心距离OO2保持不变，且相等，即ei = e2，所以β2= 2e] - 2 e]cose化简后可得e2 = 2e; (7 - cosO ) = ^eiSin ^/2)由上式可得出偏心轮机构旋转任意角度的升程为e = 2e1sin θ /2当角度为0°时升程是0，当当角度为180°时升程是最大。升程可在0和最大之 间选择。同理，当偏心轴偏距和主轴偏距不相等时，通过计算也可以得出偏转角度与升程 的关系式。因此，根据使用的要求设计好两个零件的偏心量后，通过旋转偏心轮产生不同θ 角的方法可以获得所需要的升程。在调整好θ角以后，通过螺钉将偏心轮固定，即可投入使用。使用时，主轴的旋转 力通过偏心轴传递给偏心轮，进而推动从动件作预定升程的往复运动。权利要求一种用于组织工程的动态压缩装置，包括用于放置培养物的加载平台和用于对放置在加载平台上的培养物进行压缩的压缩机构，其特征在于，所述的压缩机构包括安装在支座上的固定支架、在固定支架上间隔设置并位于同一轴线上的第1主轴和第2主轴、安装在第1主轴和第2主轴之间的偏心轴、以间隙配合方式安装在偏心轴上的偏心轮和设置在偏心轮和培养物之间的顶杆，在偏心轮上设置有用于将偏心轮和偏心轴锁定的锁紧装置，偏心轴与第1主轴和第2主轴有偏心，顶杆的上部穿过支座上形成的贯通孔，顶杆的下端固定设置有压头，在所述压头和支座之间设置有支撑所述顶杆并使其复位的弹性件，所述顶杆在偏心轮的作用下做上下往复运动，对培养物进行动态压缩。2.根据权利要求1所述的动态压缩装置，其特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于组织工程的动态压缩装置，包括用于放置培养物的加载平台和用于对放置在加载平台上的培养物进行压缩的压缩机构，其特征在于，所述的压缩机构包括：安装在支座上的固定支架、在固定支架上间隔设置并位于同一轴线上的第１主轴和第２主轴、安装在第１主轴和第２主轴之间的偏心轴、以间隙配合方式安装在偏心轴上的偏心轮和设置在偏心轮和培养物之间的顶杆，在偏心轮上设置有用于将偏心轮和偏心轴锁定的锁紧装置，偏心轴与第１主轴和第２主轴有偏心，顶杆的上部穿过支座上形成的贯通孔，顶杆的下端固定设置有压头，在所述压头和支座之间设置有支撑所述顶杆并使其复位的弹性件，所述顶杆在偏心轮的作用下做上下往复运动，对培养物进行动态压缩。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张春秋，范振敏，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：实用新型
国别省市：12[]