CN106153787A - 一种多柱正交轴逆流色谱仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多柱正交轴逆流色谱仪，包括机箱、支撑架、分离柱组件和电机，其中，所述支撑架安装在机箱的内部，电机通过第一传动机构带动所述支撑架沿水平方向旋转；分离柱组件包括四个分离柱，四个分离柱大体对称地分布在支撑架的左右两侧，同一侧的两个分离柱的转动方向不同；不同侧的位于交叉位置上的两个分离柱的转动方向相同。多柱正交轴逆流色谱仪采用分离柱代替解绕轴的方法实现软管解绕，通过传动机构使分离柱的旋转方向不同，解绕管单独解绕，保证了解绕的可靠性；分离柱通过法兰轴承安装在支撑架上，可以通过拆卸在分离柱两端安装的法兰轴承实现分离柱的更换，进而方便更换不同类型的分离柱。

Description

一种多柱正交轴逆流色谱仪

技术领域

本发明涉及一种应用在生化领域中的采用液液萃取作为分离分配原理的正交轴逆流色谱仪，具体涉及一种多柱正交轴逆流色谱仪。

背景技术

正交轴逆流色谱仪是逆流色谱仪的一种，其与常见的J型逆流色谱仪不同，正交轴逆流色谱仪其分离柱的自转转轴和仪器的公转转轴相互正交成90度角，由于这种特殊的结构能够形成三维的不对称的离心力场，使得分离柱内的两相的流体动力状态表现为特殊的形式，非常有利于亲水溶剂系统的固定相的保留，适用于生物大分子样品的分离和制备。

影响正交轴高速逆流色谱仪分离效果的有3个参数，分别是r、R、L值。r是分离柱的自转半径，R是分离柱自转轴距离中心转轴的距离，L是分离柱支持件沿其轴线方向相对于中心转轴的横向位移。其中β(贝塔值)＝r/R，δ＝L/R；β(贝塔值)是决定两相溶剂在分离柱内的流体动力学分布的参数，δ表示横向位移的程度。较大δ值的正交轴高速逆流色谱仪，对于高粘度的双水性溶剂的保留非常有利。

分离柱与中心旋转轴之间的相对几何位置的不同，可以将正交轴逆流色谱仪分为不同的类型，其中根据δ值的来确定正交轴的类型为X-δL，其中X型(L＝0，δ＝0)，L型(R＝0，δ→∞)、XL型(δ＝1)、XLL型(δ＝2)、XLLL型(δ＝3)。

不同的类型的正交轴逆流色谱其对于不同的溶剂体系有不同的表现和应用，比如较大δ值的正交轴高速逆流色谱仪，对于高粘度的双水性溶剂的保留就非常有利。

在专利(申请号：97202779.3，专利名称：逆流色谱仪)的技术方案中，该逆流色谱仪属于正交轴逆流色谱的XL型，其设计表现了典型的正交轴逆流色谱仪的结构特点，但是在设计结构上仍存在可改进的地方。比如，解绕方式为多管同时解绕，该解绕方式容易因不同管路的疲劳程度的不同在解绕过程中出现相互缠绕的现象。再如，该技术由于双管引出分离柱使得分离柱不易更换；又如，该机型为XL型，无法在其之上进行X型的实验数据的收集。

发明内容

针对现有技术中存在的以上技术问题，本发明提出一种多柱正交轴逆流色谱仪。该色谱仪采用单软管解绕，安装4个分离柱，将X型和XLL型正交轴逆流色谱仪结构组合，通过皮带啮合实现解绕的目的。并且设计可拔插的安装方式，方便拆卸分离柱。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种多柱正交轴逆流色谱仪，包括机箱、支撑架、分离柱组件和电机，其中，所述支撑架安装在机箱的内部，电机通过第一传动机构带动所述支撑架沿水平方向旋转；分离柱组件包括四个分离柱，四个分离柱安装在支撑架的两侧，每侧均有两个分离柱，每侧分离柱中均有一个分离柱沿以支撑架的中心为圆心的圆的径向安装；每一侧分离柱的外端之间通过解绕管连通，两侧分离柱之间分为交叉设置的两组分离柱，其中一组分离柱的内端之间相互连通，另一组分离柱的内端连接的解绕管均引出机箱外；

所述机箱上设置有固定轴，固定轴沿竖直方向贯穿所述支撑架设置，位于两侧分离柱的中间位置，所述支撑架可旋转地安装在固定轴上；固定轴上固定有中间伞形齿轮，中间伞形齿轮通过第二传动机构带动四个分离柱旋转，同一侧的两个分离柱转动方向不同；不同侧的位于交叉位置上的两个分离柱的转动方向相同。

该多柱正交轴逆流色谱柱是X型和XLL型正交轴逆流色谱仪结构组合，可以安装多种不同类型的分离柱，能够对同一化合物进行不同类型的正交轴逆流色谱仪的分离数据的采集，将会大大扩充实验的数据内容；通过传动，使得同一侧的两个分离柱的转动方向不同，不同侧的位于交叉位置上的两个分离柱的转动方向相同，可以保证具有较好的解绕能力，使实验具有较好的灵活性。

优选的，所有的分离柱均平行安装。

进一步优选的，每侧分离柱中，一个分离柱沿以支撑架的中心为圆心的圆的径向安装，另一个分离柱相对径向设置的分离柱以一定的位移量设置。

更进一步优选的，每侧分离柱中，一个分离柱沿以支撑架的中心为圆心的圆的径向安装，另一个分离柱安装在径向设置的分离柱的左侧或右侧。

优选的，每侧分离柱中的两个分离柱在竖直方向有一定的高度差。

进一步优选的，两侧分离柱相对于支撑架的中心轴线对称设置。

优选的，所述第一传动机构包括主动带轮、传动皮带、从动带轮和第一旋转轴，主动带轮安装在电机上，从动带轮安装在旋转轴的一端，第一旋转轴与所述支撑架连接，电机通过传动皮带带动所述支撑架旋转。

进一步优选的，所述支撑架的上端设置有第二旋转轴，第二旋转轴与第一旋转轴位于同一竖直平面上。

进一步优选的，所述电机安装于机箱的侧面，主动带轮位于电机的下方，主动带轮通过传动皮带、从动带轮和旋转轴与所述支撑架的下方连接。

传动结构位于装置的下方，不但可以节省空间，还可以防止传动过程对操作人员造成安全隐患。

优选的，所述第二传动机构的传动结构为：支撑架相对于所述固定轴旋转，中间伞形齿轮带动从动伞形齿轮旋转，进而带动变向传动轴旋转，变向传动轴带动解绕轴齿轮旋转，解绕轴齿轮与设置于其中一个分离柱的外端的分离柱齿轮啮合(使该分离柱的旋转方向与解绕轴齿轮的旋转方向相反)；变向传动轴带动第一同步带轮旋转，第一同步带轮通过皮带带动第二个分离柱旋转(使第二个分离柱的旋转方向与第一同步带轮的旋转方向相同)。

进一步优选的，所述中间伞形齿轮与两侧的分离柱的传动形式相同，并通过变向转动轴改变分离柱的旋转方向。

优选的，所述机箱的下端设置有支撑结构。

进一步优选的，所述支撑结构为若干个地脚，若干个地脚分布在机箱下端的不同位置处。

优选的，所述中间伞形齿轮固定在所述固定轴的上端。

优选的，每个分离柱均通过轴承法兰进行安装。

本发明的有益效果为：

1、多柱正交轴逆流色谱仪采用分离柱代替解绕轴的方法实现软管解绕，通过传动机构使分离柱的旋转方向不同，解绕管单独解绕，保证了解绕的可靠性；

2、分离柱通过法兰轴承安装在支撑架上，可以通过拆卸在分离柱两端安装的法兰轴承实现分离柱的更换，进而更换不同类型的分离柱；

3、本发明是X型和XLL型正交轴逆流色谱的组合体，可以安装多个不同类型的分离柱，对于同一溶剂体在一定程度保证了保留率。

附图说明

图1为多柱正交轴逆流色谱仪的结构示意图；

图2为多柱正交轴逆流色谱仪的俯视图。

其中：1、机箱，2、电机，3、主动带轮，4、传动皮带，5、地脚，6、下旋转轴，7、解绕支架，8、下部旋转轴法兰，9、下支架，10、分离柱齿轮，11、左侧夹板，12、张紧轮，13、张紧皮带，14、第一分离柱，15、解绕管，16、第二同步带轮，17、工作柱轴，18、第一同步带轮，19、解绕轴齿轮，20、支撑柱，21、从动伞形齿轮，22、固定轴，23、上部旋转轴法兰，24、上部旋转轴，25、中间伞形齿轮，26、上夹板，27、中间夹板，28、第二分离柱，29、第三分离柱，30、第四分离柱，31、变向传动轴，32、从动带轮，33、分离柱齿轮，34、轴承法兰，35、第三同步带轮。

具体实施方式

下面结合附图对多柱正交轴逆流色谱仪的实施方式进行说明：

如图1所示，多柱正交轴逆流色谱仪由机箱1、电机2、主动带轮3、传动皮带4、地脚5、下旋转轴6、解绕支架7、下部旋转轴法兰8、下支架9、分离柱齿轮10、左侧夹板11、张紧轮12、张紧皮带13、第一分离柱14、解绕管15、第二同步带轮16、工作柱轴17、第一同步带轮18、解绕轴齿轮19、支撑柱20、从动伞形齿轮21、中间固定轴22、上部旋转轴法兰23、上部旋转轴24、中间伞形齿轮25、上夹板26、中间夹板27、第二分离柱28、第三分离柱29、第四分离柱30、变向传动轴31、从动带轮32、分离柱齿轮33、分离柱轴承法兰34以及第三同步带轮35组成。

其中，分离柱齿轮10、左侧夹板11、张紧轮12、张紧皮带13、第一分离柱14、第二分离柱28、第二同步带轮16、工作柱轴17、第一同步带轮18、解绕轴齿轮19、支撑柱20、从动伞形齿轮21、中间夹板27、变向传动轴31、分离柱齿轮33、分离柱轴承法兰34、第三同步带轮35组成左侧分离柱组件，如图2所示，右侧分离柱组件与右侧分离柱组件结构相同，分离柱两端分别各安装分离柱轴承法兰34。

其中，第一同步带轮18、解绕轴齿轮19以及从动伞形齿轮21组成变向组件。

其中，分离柱齿轮10)、第三同步带轮35、第一分离柱14与工作柱轴同心固定安装；并通过轴承安装于分离柱组件内。

第一同步带轮18、解绕轴齿轮19、从动伞形齿轮21以及变向传动轴31同心固定安装组成变向；并通过轴承安装于分离柱组件内。

第二同步带轮16、工作柱轴17、第二分离柱28和解绕轴齿轮同心固定安装；并通过轴承安装于分离柱组件内。

张紧皮带13与第一同步带轮18、第三同步带轮35、张紧轮12配合。

所述变向传动原理为：下支架9、左侧夹板11、右侧夹板以及上夹板组成的支撑架相对于固定轴22旋转，中间伞形齿轮25带动从动伞形齿轮21旋转，进而带动变向传动轴31旋转，变向传动轴31带动解绕轴齿轮19旋转，解绕轴齿轮19与设置于其中第二分离柱28的外端的分离柱齿轮33啮合(使该分离柱的旋转方向与解绕轴齿轮19的旋转方向相反)；变向传动轴31带动第一同步带轮18旋转，第一同步带轮18通过皮带带动第一分离柱14旋转(使第一分离柱14的旋转方向与第二分离柱28的旋转方向相反)。

两侧的传动的原理相同。

所述的多柱正交轴逆流色谱仪的旋转支架由下旋转轴6、下部旋转轴法兰8、下支架9、上部旋转轴法兰23、上部旋转轴24、上夹板26组成，并在其内安装分离柱组件后通过轴承安装于机箱1之内。

分离柱两端分别引出解绕管，其中，通过第一分离柱14、第二分离柱28的左端引出的解绕管相互连接，第一分离柱14的右侧引出的解绕管引出机箱外，第三分离柱29、第四分离柱30的右侧引出的解绕管相互连接，第二分离柱28右侧引出的解绕管与第四分离柱30的左侧相连接，第三分离柱29的左侧引出的解绕管引出机箱外。并在机箱外安装解绕支架7。

在机箱1之上安装地脚5，由电机2、主动带轮3、传动皮带4组成驱动结构，通过电机驱动固定安装在下旋转轴6之上的从动带轮32从而实现整个旋转支架的转动，由于，中间固定轴22与中间伞形齿轮25固定安装于旋转支架中心。旋转支架的旋转使得变向机构转动，从而实现分离柱的转动，由于各分离柱的旋转方向不同，从而实现解绕。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多柱正交轴逆流色谱仪，其特征在于：包括机箱、支撑架、分离柱组件和电机，其中，所述支撑架安装在机箱的内部，电机通过第一传动机构带动所述支撑架沿水平方向旋转；分离柱组件包括四个分离柱，四个分离柱安装在支撑架的两侧，每侧均有两个分离柱，每侧分离柱中均有一个分离柱沿以支撑架的中心为圆心的圆的径向安装；每一侧分离柱的外端之间通过解绕管连通，两侧分离柱之间分为交叉设置的两组分离柱，其中一组分离柱的内端之间相互连通，另一组分离柱的内端连接的解绕管均引出机箱外；

所述机箱上设置有固定轴，固定轴沿竖直方向贯穿所述支撑架设置，位于两侧分离柱的中间位置，所述支撑架可旋转地安装在固定轴上；固定轴上固定有中间伞形齿轮，中间伞形齿轮通过第二传动机构带动四个分离柱旋转，同一侧的两个分离柱转动方向不同；不同侧的位于交叉位置上的两个分离柱的转动方向相同。

2.根据权利要求1所述的多柱正交轴逆流色谱仪，其特征在于：所有的分离柱均平行安装；

优选的，每侧分离柱中，一个分离柱沿以支撑架的中心为圆心的圆的径向安装，另一个分离柱相对径向设置的分离柱以一定的位移量设置；

进一步优选的，每侧分离柱中，一个分离柱沿以支撑架的中心为圆心的圆的径向安装，另一个分离柱安装在径向设置的分离柱的左侧或右侧。

3.根据权利要求1所述的多柱正交轴逆流色谱仪，其特征在于：每侧分离柱中的两个分离柱在竖直方向有一定的高度差；

优选的，两侧分离柱相对于支撑架的中心轴线对称设置。

4.根据权利要求1所述的多柱正交轴逆流色谱仪，其特征在于：所述第一传动机构包括主动带轮、传动皮带、从动带轮和第一旋转轴，主动带轮安装在电机上，从动带轮安装在旋转轴的一端，第一旋转轴与所述支撑架连接，电机通过传动皮带带动所述支撑架旋转。

5.根据权利要求4所述的多柱正交轴逆流色谱仪，其特征在于：所述支撑架的上端设置有第二旋转轴，第二旋转轴与第一旋转轴位于同一竖直平面上。

6.根据权利要求4所述的多柱正交轴逆流色谱仪，其特征在于：所述电机安装于机箱的侧面，主动带轮位于电机的下方，主动带轮通过传动皮带、从动带轮和旋转轴与所述支撑架的下方连接。

7.根据权利要求1所述的多柱正交轴逆流色谱仪，其特征在于：所述第二传动机构的传动结构为：支撑架相对于所述固定轴旋转，中间伞形齿轮带动从动伞形齿轮旋转，进而带动变向传动轴旋转，变向传动轴带动解绕轴齿轮旋转，解绕轴齿轮与设置于其中一个分离柱的外端的分离柱齿轮啮合；变向传动轴带动第一同步带轮旋转，第一同步带轮通过皮带带动第二个分离柱旋转。

8.根据权利要求7所述的多柱正交轴逆流色谱仪，其特征在于：所述中间伞形齿轮与两侧的分离柱的传动形式相同，并通过变向转动轴改变分离柱的旋转方向。

9.根据权利要求1所述的多柱正交轴逆流色谱仪，其特征在于：所述中间伞形齿轮固定在所述固定轴的上端。

10.根据权利要求1所述的多柱正交轴逆流色谱仪，其特征在于：每个分离柱均通过轴承法兰进行安装。