一种化学教学用实验台及其使用方法

技术领域

本发明涉及教学仪器的技术领域，尤其涉及一种化学教学用实验台及其使用方法。

背景技术

化学实验是化学课程学习的重要组成部分，在化学实验中由于化学反应之间通常会产生燃烧和有毒气体，导致实验的危险性增加；传统的化学教学用实验台大多只设有洗水槽，并没有太多的保护措施，当发生危害或者误操作时并不能起到保护作用，导致损害教师和学生的身体健康，因此急需一种安全性更高的化学教学用实验台。

公开(公告)号为CN108579840B的中国专利公开了一种安全性好的化学实验操作台，涉及教学仪器技术领域。该安全性好的化学实验操作台，包括主体箱，所述主体箱的顶部焊接有操作台，所述操作台的背面中部镶嵌有风扇箱，所述风扇箱的内部镶嵌有风扇，所述主体箱的顶部左侧开设有通孔，所述主体箱位于通孔的一侧插接有挡板，所述挡板的左侧焊接有拉块；该安全性好的化学实验操作台，通过在操作台背面镶嵌的风扇箱和风扇的配合，当实验产生有毒气体时，可以通过风扇进行排除，防止学生吸入过量的有毒气体，通过落板、按压板、立杆、转杆、伸缩杆、防爆箱、连接杆和夹紧块之间的配合，当物体产生火苗和爆炸时，通过打开落板使实验物品落入防爆箱内部；但上述方案在操作过程中，需要学生或者教师手动的推拉按压板，由于按压板距离实验台面较近，导致紧急情况下，没有办法进行及时的操作。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是：提供一种化学教学用实验台及其使用方法，能够在紧急情况下自动实现人和着火物的隔离。

为了解决上述的主要技术问题采取以下技术方案实现：

一种化学教学用实验台，包括：操作台面，所述操作台面的左右两侧均架设有向上延伸的侧挡板；在所述侧挡板的内壁上安装有延伸至操作台面内的辅助驱动机构；透明防护罩，其包括有安装在两个侧挡板之间的第一弧形防护罩，滑动连接在第一弧形防护罩内侧且一端能够滑出第一弧形防护罩的第二弧形防护罩；所述第一弧形防护罩的一端连接在操作台面上；所述第二弧形防护罩的一端与辅助驱动机构相连；主动驱动机构，用于与辅助驱动机构相连，以驱使第二弧形防护罩相对第一弧形防护罩动作；所述主动驱动机构包括踏板、连接组件、动力组件和限位组件；所述连接组件、动力组件、限位组件安装在操作台面下方的支撑柜体内；所述踏板与连接组件相连且位于支撑柜体外侧；所述动力组件的一端与辅助驱动机构相连，另一端与连接组件相连；当按压所述踏板时，所述第一弧形防护罩与第二弧形防护罩重叠；当经过按压后松开所述踏板时，所述第二弧形防护罩自动回落，与第一弧形防护罩形成半包围结构罩在操作台面上；所述限位组件能够使动力组件保持工作状态，以使第一弧形防护罩与第二弧形防护罩保持重叠，所述限位组件与动力组件相连，且端部能够伸出支撑柜体外侧。

优选地，所述辅助驱动机构为弧形液压伸缩杆；所述弧形液压伸缩杆的活塞杆端部与第二弧形防护罩相连；所述动力组件为竖直分布的直线液压伸缩杆；所述直线液压伸缩杆的活塞杆端部通过安装块与连接组件相连；所述弧形液压伸缩杆的进液口与直线液压伸缩杆的进液口通过连通管相通；初始状态时，所述直线液压伸缩杆内有满载的液压油，弧形液压伸缩杆内空载。

优选地，所述连接组件包括第一铰接杆、第二铰接杆、支架；所述支撑柜体的板体上开设有第一开口；所述支架安装在第一开口内；所述第一铰接杆铰接在第二铰接杆与安装块之间；所述第二铰接杆穿设第一开口且中部与支架铰接；所述第二铰接杆伸出支撑柜体的端部与踏板相连。

优选地，在所述支撑柜体的板体上开设有第二开口；所述第二开口位于第一开口的上方；所述限位组件包括导向杆、滑动块、推拉限位件、限位柱；所述导向杆安装在支撑柜体的内壁；所述滑动块滑动连接在导向杆上且一端与安装块相连；所述推拉限位件连接在滑动块上且能够横向伸缩；所述限位柱安装在支撑柜体外侧且位于第二开口上方；当所述直线液压伸缩杆的活塞杆上行到位后，所述推拉限位件能够套设在限位柱上，以抑制直线液压伸缩杆的回落。

优选地，所述推拉限位件包括复位弹簧、滑动柱、主轴、限位板；所述主轴的一端开设有孔槽，另一端与限位板转动连接；所述复位弹簧安装在孔槽内且一端与滑动柱的一个端面相连；所述滑动柱的另一端面安装在滑动块上；所述限位板上开设有能够套设在限位柱的限位孔。

优选地，所述安装块与直线液压伸缩杆的缸体间安装有回位弹簧；所述回位弹簧套设在直线液压伸缩杆的活塞杆外侧。

优选地，所述第一弧形防护罩和操作台面之间还设置有沿着第一弧形防护罩内壁延伸的光杆；所述第二弧形防护罩的一端滑动连接在光杆上；所述光杆靠近侧挡板。

优选地，两个所述侧挡板之间还设置有透明弧形托板；所述托板位于第一弧形防护罩内侧且能够承托第二弧形防护罩。

优选地，在所述侧挡板还设置有进气口；所述进气口通过管线与安装在支撑柜体外侧的灭火器相连。

一种化学教学用实验台的使用方法，包括：

当所做的实验无危险性时：

D1：向上拉动限位板，使直线液压伸缩杆上行，当直线液压伸缩杆上行时，液压油被挤压至弧形液压伸缩杆的缸体内，在液压油的挤压下，弧形液压伸缩杆的活塞杆向外侧推送带动第二弧形防护罩向第一弧形防护罩内壁滑动；

D2：当限位板上行到位时，向外侧拉动推拉限位件，使限位板上的限位孔套设在限位柱外侧，此时第二弧形防护罩重合在第一弧形防护罩内，实验员在操作台面上进行实验；

当所做的实验有潜在的危险性时：

S1：在实验前，向外拉动限位板，使限位板脱离限位柱，解除限位组件对第二弧形防护罩位置的限制；

S2：实验过程中，实验员站立在踏板上，踏板受到按压，驱使连接组件推动直线液压伸缩杆的活塞杆上行，此时回位弹簧受到挤压，在上行过程中，液压油被挤压至弧形液压伸缩杆的缸体内，在液压油的挤压下，弧形液压伸缩杆的活塞杆向外侧推送带动第二弧形防护罩向第一弧形防护罩内壁滑动，直至第二弧形防护罩与第一弧形防护罩重叠，实验员在操作台面上进行实验；

S3：当实验过程中发生紧急情况，实验员迅速远离踏板，在回位弹簧的弹力作用以及液压油的重力作用下，弧形液压伸缩杆带动第二弧形防护罩远离第一弧形防护罩并向操作台面移动，直至第一弧形防护罩和第二弧形防护罩形成半包围结构罩在操作台面上，此时在第一弧形防护罩、第二弧形防护罩、侧挡板的共同作用下，实验物品与外界隔断，从而避免实验物品燃烧或者炸裂对实验员和观察员造成损伤。

与现有技术相比，本发明应用于化学实验教学具备下列优点：

(1)透明防护罩包括第一弧形防护罩和第二弧形防护罩，第二弧形防护罩能够相对第一弧形防护罩滑动，主动驱动机构包括踏板、连接组件、动力组件；当按压所述踏板时，在动力组件、连接组件、辅助驱动机构的作用下，所述第一弧形防护罩与第二弧形防护罩重叠；当经过按压后松开所述踏板时，所述第二弧形防护罩自动回落，与第一弧形防护罩形成半包围结构罩在操作台面上；实验员踩着踏板进行实验，当紧急情况发生时，实验员快速离开踏板即可完成与危险的隔断，无需过多动作且与人的本能反应相适配，安全性更高。

(2)主动驱动机构还包括有限位组件，所述限位组件能够使动力组件保持工作状态，以使第一弧形防护罩与第二弧形防护罩保持重叠，从而在无潜在危险时，便于实验员操作。

(3)辅助驱动机构为弧形液压伸缩杆；动力组件为竖直分布的直线液压伸缩杆；弧形液压伸缩杆的进液口与直线液压伸缩杆的进液口通过连通管相通；初始状态时，所述直线液压伸缩杆内有满载的液压油，弧形液压伸缩杆内没有液压油；利用液压油进行加压，操作便利效果稳定。

(4)当发生紧急情况，实验员远离操作台面，危险物品与外界隔断，可以透过透明防护罩观察到实验物品着火，此时按压灭火器，使灭火器的有效成分进入弧形防护罩内，从而抑制火势的扩散。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图做简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为初始状态，整体结构的侧视示意图；

图2为图1中主动驱动机构的放大结构示意图；

图3为图2中推拉限位件的放大结构示意图；

图4为限位组件动作后，整体结构的侧视示意图；

图5为图4中主动驱动机构的放大结构示意图；

图6为按下踏板后，整体结构的正视结构示意图。

图中：1为操作台面，2为支撑柜体，21为第一开口，22为第二开口，3为侧挡板，31为光杆，32为弧形托板，33为进气口，34为灭火器，4为透明防护罩，41为第一弧形防护罩，42为第二弧形防护罩，5为弧形液压伸缩杆，6为主动驱动机构，61为踏板，62为连接组件，621为第一铰接杆，622为第二铰接杆，623为支架，63为直线液压伸缩杆，631为安装块，64为限位组件，641为导向杆，642为滑动块，643为推拉限位件，6431为复位弹簧，6432为滑动柱，6433为主轴，6434为限位板，6435为限位孔，644为限位柱，65为回位弹簧。

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。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。

实施例一、

请参阅图1-6所示，一种化学教学用实验台，包括操作台面1，透明防护罩4，主动驱动机构6；操作台面1的下方设置有支撑柜体2；操作台面1用于实验员进行实验，透明防护罩4用于在危险发生时，罩在实验物品外侧，避免实验物品燃烧或者炸裂时，对实验员和学生造成损伤；主动驱动机构6为透明防护罩4开合提供动力。

操作台面1的左右两侧均架设有向上延伸的侧挡板3，侧挡板3通常情况下也为透明材质；在所述侧挡板3的内壁上安装有延伸至操作台面1内的辅助驱动机构；辅助驱动机构为弧形液压伸缩杆5，弧形液压伸缩杆5的缸体延伸至操作台面1上，且进液口也位于操作台面1上的通孔内。

透明防护罩4的材质与侧挡板3的材质一致，均是透明的且有一定的抗冲击性能；所述透明防护罩4包括有第一弧形防护罩41和第二弧形防护罩42；第一弧形防护罩41是固定的，安装在两个侧挡板3之间，所述第一弧形防护罩41的一端还安装在操作台面1上；第二弧形防护罩42与第一弧形防护罩41滑动连接，第二弧形防护罩42的一端能够滑出第一弧形防护罩41，所述第二弧形防护罩42的一端与弧形液压伸缩杆5的活塞杆端部相连；弧形液压伸缩杆5处于起始状态时，弧形液压伸缩杆5处于最小伸缩长度，在侧挡板3的辅助下，第一弧形防护罩41和第二弧形防护罩42形成半包围结构，扣在操作台面1上；当弧形液压伸缩杆5向外推送到位时，第二弧形防护罩42与第一弧形防护罩41重叠，此时弧形液压伸缩杆5处于最大伸缩长度。

为了保证第二弧形防护罩42与第一弧形防护罩41连接的稳定性，所述第一弧形防护罩41和操作台面1之间还设置有沿着第一弧形防护罩41内壁延伸的弧形的光杆31；所述第二弧形防护罩42的一端滑动连接在光杆31上；所述光杆31靠近侧挡板3，避免对透明防护罩4的过多遮挡，从而便于学生进行观察；在两个所述侧挡板3之间还设置有透明弧形托板32；所述托板位于第一弧形防护罩41内侧且能够承托第二弧形防护罩42，第二弧形防护罩42能够在光杆31和弧形托板32之间来回滑动。

主动驱动机构6，用于与辅助驱动机构相连，以驱使第二弧形防护罩42相对第一弧形防护罩41动作；主动驱动机构6包括踏板61、连接组件62、动力组件和限位组件64；所述连接组件62、动力组件、限位组件64安装在操作台面1下方的支撑柜体2内；所述踏板61与连接组件62相连且位于支撑柜体2外侧；通常情况下弧形液压伸缩杆5有两个，分别位于两个侧挡板3上，连接组件62、动力组件、限位组件64与弧形液压伸缩杆5一一对应，踏板61连接两个连接组件62；所述动力组件为竖直分布的直线液压伸缩杆63；所述弧形液压伸缩杆5的进液口与直线液压伸缩杆63的进液口通过连通管相通；初始状态时，所述直线液压伸缩杆63内有满载的液压油，弧形液压伸缩杆5内没有液压油，连通管也有满载的液压油；推动直线液压伸缩杆63的活塞杆，使其上行，液压油被挤压至弧形液压伸缩杆5的缸体内，从而向外推送弧形液压伸缩杆5的活塞杆，使其带动第二弧形防护罩42朝向第一弧形防护罩41运动。

直线液压伸缩杆63的活塞杆端部通过安装块631与连接组件62相连；连接组件62包括第一铰接杆621、第二铰接杆622、支架623；所述支撑柜体2的板体上开设有第一开口21；所述支架623安装在第一开口21内；所述第一铰接杆621铰接在第二铰接杆622与安装块631之间；所述第二铰接杆622穿设第一开口21且中部与支架623铰接；所述第二铰接杆622伸出支撑柜体2的端部与踏板61相连，按压踏板61，从而带动第二铰接杆622相对支架623上下摆动，摆动过程中带动第一铰接杆621推拉直线液压伸缩杆63的活塞杆；所述安装块631与直线液压伸缩杆63的缸体间安装有回位弹簧65；所述回位弹簧65套设在直线液压伸缩杆63的活塞杆外侧；按压所述踏板61时，第一铰接杆621带动直线液压伸缩杆63的活塞杆上行，从而驱使所述第一弧形防护罩41与第二弧形防护罩42重叠；此时回位弹簧65受到挤压，操作台面1有能够使操作人员操作的开口；经过按压后松开所述踏板61时，回位弹簧65回位驱使直线液压伸缩杆63的活塞杆下行，所述第二弧形防护罩42自动回落，与第一弧形防护罩41形成半包围结构罩在操作台面1上；此时第一弧形防护罩41、第二弧形防护罩42、侧挡板3、操作台面1形成密闭结构，从而在危险发生时将实验物品与外界隔断，避免威胁实验员和观察员的健康；当紧急情况发生时，实验员快速离开踏板61即可完成与危险的隔断，无需过多动作且与人的本能反应相适配，安全性更高。

实施例二、

请参阅图1-6，实施例二与实施例一之间的区别在于在保留实施例一的基础上，所述限位组件64能够使直线液压伸缩杆63始终保持处于最高点的状态，以使第一弧形防护罩41与第二弧形防护罩42处于重叠状态，在无潜在危险时，便于实验员操作；在所述支撑柜体2的板体上开设有第二开口22；所述第二开口22位于第一开口21的上方；所述限位组件64包括导向杆641、滑动块642、推拉限位件643、限位柱644；所述导向杆641安装在支撑柜体2的内壁；所述滑动块642滑动连接在导向杆641上且一端与安装块631相连，即安装块631和滑动块642沿着导向杆641上行或者下行；推拉限位件643连接在滑动块642上且能够横向伸缩；推拉限位件643的一端伸出支撑柜体2的外侧；所述限位柱644安装在支撑柜体2外侧且位于第二开口22上方；当所述直线液压伸缩杆63的活塞杆上行到位后，所述推拉限位件643能够套设在限位柱644上，以抑制直线液压伸缩杆63的回落。

推拉限位件643包括复位弹簧6431、滑动柱6432、主轴6433、限位板6434；所述主轴6433的一端开设有孔槽，另一端与限位板6434转动连接；所述复位弹簧6431安装在孔槽内，所述复位弹簧6431的一端与滑动柱6432的一个端面相连，另一端安装在孔槽的槽底；所述滑动柱6432的另一端面安装在滑动块642上，滑动柱6432能够相对孔槽横向平移；所述限位板6434上开设有能够套设在限位柱644的限位孔6435；向外拉动限位板6434后，使限位孔6435正对限位柱644，然后松开限位板6434，在复位弹簧6431的作用下，限位板6434套设在限位柱644外侧，以抑制安装块631的下行，从而抑制直线液压伸缩杆63的活塞杆回落。

实施例三、

请参阅图1-6，实施例三与实施例二之间的区别在于在保留实施例二的基础上，在所述侧挡板3还设置有进气口33；所述进气口33通过管线与安装在支撑柜体2外侧的灭火器34相连，当发生紧急情况，实验员远离操作台面1后，可以透过透明防护罩4观察到实验物品着火，此时按压灭火器34，使灭火器34的有效成分进入弧形防护罩内，以抑制火势的扩散。

本发明的工作过程为，当所做的实验无危险性时：

向上拉动限位板6434，使直线液压伸缩杆63上行，当直线液压伸缩杆63上行时，液压油被挤压至弧形液压伸缩杆5的缸体内，在液压油的挤压下，弧形液压伸缩杆5的活塞杆向外侧推送带动第二弧形防护罩42向第一弧形防护罩41内壁滑动；

当限位板6434上行到位时，向外侧拉动推拉限位件643，使限位板6434上的限位孔6435套设在限位柱644外侧，此时第二弧形防护罩42重合在第一弧形防护罩41内，实验员在操作台面1上进行实验即可，当需要接触限位组件64的作用时，反向操作即可。

当所做的实验有潜在的危险性时：

在实验前，向外拉动限位板6434，使限位板6434脱离限位柱644，解除限位组件64对第二弧形防护罩42位置的限制；

实验过程中，实验员站立在踏板61上，踏板61受到按压，驱使连接组件62推动直线液压伸缩杆63的活塞杆上行，此时回位弹簧65受到挤压，在上行过程中，液压油被挤压至弧形液压伸缩杆5的缸体内，在液压油的挤压下，弧形液压伸缩杆5的活塞杆向外侧推送带动第二弧形防护罩42向第一弧形防护罩41内壁滑动，直至第二弧形防护罩42与第一弧形防护罩41重叠，实验员在操作台面1上进行实验；

当实验过程中发生紧急情况，实验员迅速远离踏板61，在回位弹簧65的弹力作用以及液压油的重力作用下，弧形液压伸缩杆5带动第二弧形防护罩42远离第一弧形防护罩41并向操作台面1移动，直至第一弧形防护罩41和第二弧形防护罩42形成半包围结构罩在操作台面1上，此时在第一弧形防护罩41、第二弧形防护罩42、侧挡板3的共同作用下，实验物品与外界隔断，从而避免实验物品燃烧或者炸裂对实验员和观察员造成损伤。

需要说明的是，本发明中的“上、下、左、右、内、外”是以图中零部件的相对位置为基准定义的，只是为了描述技术方案的清楚及方便，应当理解，此方位词的应用对本申请的保护范围不构成限制。

以上所述的实施方式均为优选实施方式而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特性进行等同替换，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内。