[實(shí)用新型]一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的端面凸輪式微流量柱塞泵

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420258843.7
• 申請(qǐng)日: 2014-05-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203879700U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙升噸;張宇;郭桐;陳超;景飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F04B17/03
• 分類號(hào): F04B17/03;F04B53/14;F04B53/16
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賀建斌

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械中溶液化學(xué)成分分析領(lǐng)域的關(guān)鍵零部件，具體涉及一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的端面凸輪式微流量柱塞泵。

背景技術(shù)

近些年，色譜儀技術(shù)有了很大的發(fā)展，可以應(yīng)用于環(huán)境分析，食品飲料分析，以及聯(lián)用分析等。作為一種快速準(zhǔn)確而有效果分析方法，色譜儀的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。其中，液相色譜儀是利用混合物在液-固或互不溶的兩種液體之間分配比的差異，對(duì)混合物進(jìn)行先分離，而后分析鑒定的儀器，它的操作對(duì)象主要為混合溶液。輸液泵作為輸送混合液的主要結(jié)構(gòu)，在其中發(fā)揮重要的作用。色譜儀檢測(cè)時(shí)，通常只需要很少量的溶液即可，根據(jù)系統(tǒng)所需的供給溶液體積的要求，我們需要一種流速范圍可控，流速精度高的微流量輸液泵。

按工作原理，泵可分為葉輪式泵，噴射式泵和容積式泵。其中葉輪式泵是靠葉輪帶動(dòng)液體高速回轉(zhuǎn)而把機(jī)械能傳遞給所輸送的液體。根據(jù)泵的葉輪和流道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同葉輪式又可分為：離心泵(centrifugal?pump)，軸流泵(axial?pump)，混流泵(mixed-flow?pump)和旋渦泵(peripheral?pump)。噴射式泵(jet?pump)是靠工作流體產(chǎn)生的高速射流引射流體，然后再通過(guò)動(dòng)量交換而使被引射流體的能量增加。容積式泵是靠工作部件的運(yùn)動(dòng)造成工作容積周期性地增大和縮小而吸排液體，并靠工作部件的擠壓而直接使液體的壓力能增加，容積式泵按照運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)方式的不同分為：往復(fù)泵和回轉(zhuǎn)泵兩類；按照運(yùn)動(dòng)部件結(jié)構(gòu)不同又分為：活塞泵，柱塞泵，齒輪泵、螺桿泵、葉片泵和水環(huán)泵。容積式柱塞泵的優(yōu)點(diǎn)在于泵的流量可通過(guò)改變柱塞的截面積控制，對(duì)于設(shè)計(jì)流速范圍可控，流速精度高的微流量輸液泵，容積式柱塞泵很適合。

現(xiàn)有的技術(shù)中，用于油田抽油，或水井抽水等，泵的設(shè)計(jì)追求流量越大越好，對(duì)于液相色譜儀中所需要的極低流量的微流量泵的設(shè)計(jì)還比較少，已有的一些小流量泵，如蠕動(dòng)泵等，流量可控范圍較大，但當(dāng)其工作在極低流量處時(shí)精度不能保證，因此設(shè)計(jì)一種適合色譜儀中使用的流速范圍可控，流速精度高的微流量輸液泵極為必要。這種泵也可以推廣到很多別的有類似輸液要求的方面。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的是提供一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的端面凸輪式微流量柱塞泵，具有流速范圍可控、流速精度高的優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：

一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的端面凸輪式微流量柱塞泵，包括泵主體8，泵主體8固定在支架20上，泵主體8中心開(kāi)有一個(gè)階梯式柱塞孔9，泵端蓋10安裝在泵主體8的左側(cè)，形成密封泵腔，階梯式柱塞前端7通過(guò)密封閥與柱塞孔緊密配合；

步進(jìn)電機(jī)1通過(guò)傳動(dòng)軸2與驅(qū)動(dòng)端面凸輪軸3的后端連接，驅(qū)動(dòng)端面凸輪軸3的前端端面凸輪形狀為三個(gè)周期的正弦線首尾連接，圍繞驅(qū)動(dòng)端面凸輪軸3一圈所得的形狀，階梯式柱塞后端5的尾端是與驅(qū)動(dòng)端面凸輪軸3的前端相對(duì)應(yīng)的端面凸輪結(jié)構(gòu)，在階梯式柱塞后端5和泵主體8之間的階梯式柱塞前端7外部設(shè)有彈簧6，在彈簧6的推力作用下，階梯式柱塞后端5與驅(qū)動(dòng)端面凸輪軸3的前端通過(guò)球形滾珠21緊密連接；在驅(qū)動(dòng)端面凸輪軸3的前端開(kāi)有深度比球形滾珠21半徑大的球形滾珠槽，球形滾珠槽深度越過(guò)滾珠直徑最大處，球形滾珠21在球形滾珠槽內(nèi)布滿；

階梯式柱塞后端5上開(kāi)有鍵槽，并通過(guò)鍵15與泵主體8連接；

柱塞孔9的最左端空腔處即為泵腔，泵腔上下對(duì)稱分別開(kāi)一個(gè)第一吸液口11和一個(gè)第一排液口12，在泵體8上下對(duì)稱分別設(shè)有一條與第一吸液口11連通的吸液液路13和一條與第一排液口12連通的排液液路14，在泵體8與驅(qū)動(dòng)端面凸輪軸3接觸范圍內(nèi)上下對(duì)應(yīng)分別開(kāi)一個(gè)與吸液液路13連通的第二吸液口16和一個(gè)與排液液路14連通的第二排液口17，在其旁邊上下對(duì)應(yīng)分別開(kāi)一個(gè)與外部吸液管路連接的第三吸液口18和一個(gè)與外部排液管路連接的第三排液口19，在驅(qū)動(dòng)端面凸輪軸3上開(kāi)與端面凸輪正弦周期數(shù)相等的連通槽4；

當(dāng)驅(qū)動(dòng)端面凸輪軸3驅(qū)動(dòng)階梯式柱塞向右平移時(shí)，泵吸液，驅(qū)動(dòng)端面凸輪軸3上的連通槽4連通第二吸液口16和第三吸液口18，而第二排液口17和第二排液口19被隔離，從而實(shí)現(xiàn)從外部吸液管路抽入溶液到泵腔中；當(dāng)驅(qū)動(dòng)端面凸輪軸3驅(qū)動(dòng)階梯式柱塞向左平移時(shí)，泵吸液，驅(qū)動(dòng)端面凸輪軸3上的連通槽4連通第二排液口17和第三排液口19，而第二吸液口16和第三吸液口18被隔離，從而實(shí)現(xiàn)將泵腔中溶液向外部排液管路輸出。

本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)結(jié)構(gòu)緊湊。巧妙的利用的驅(qū)動(dòng)端面凸輪軸3的旋轉(zhuǎn)與吸排液過(guò)程的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將連通槽4開(kāi)在驅(qū)動(dòng)軸3上，使得結(jié)構(gòu)緊湊，系統(tǒng)體積減小。