CN106621462A - 一种齿环解绕的高速逆流色谱仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿环解绕的高速逆流色谱仪，包括一个上盘、中盘和下盘，在所述的中盘的上方固定有一个与其同轴的解绕齿环，所述的下盘通过一个驱动轴驱动其旋转，解绕齿环固定不动，且解绕齿环的轮齿分布在其内圈，且沿解绕齿环内圈的圆周方向设有多组与其啮合的齿轮，相邻组之间的齿轮不啮合，每组齿轮包括两个相互啮合的齿轮，其中一个齿轮驱动一个分离柱，另一个齿轮驱动一个解绕轴，所述的分离柱安装在一个分离轴上，解绕轴、分离轴的上端与上盘相连，下端与中盘相连；同时解绕轴、分离柱随着旋转支架旋转；液体进口管穿过上盘和中盘的中心轴后，依次串联多组分离柱和解绕轴的输液管后，最终从液体出口管排出。

Description

一种齿环解绕的高速逆流色谱仪

技术领域

本发明公涉及分离分析仪器领域，尤其涉及一种齿环解绕的高速逆流色谱仪。

背景技术

高速逆流色谱是一种无固态支撑填料的液-液分配色谱，依据待分离组分在上下相中分配系数的不同实现分离。其原理是利用螺旋管在行星式运动时产生的离心力,使互不混溶的两相溶剂不断混合,将样品多次分配,根据待分离物质分配系数的不同实现分离。因无须任何固体载体或支撑体,所以能达到在短时间内实现高效分离和制备,并且可以达到几千个理论塔板数。在与其他类分离色谱相比,其不仅克服了固定相载体带来的样品吸附、损失、污染等缺点,同时还具备成本低,溶剂可回收等优点。

常规的高速逆流色谱仪(例如ZL 02261047.2；ZL 00207386.2；ZL201020245230.1)的运行为行星离心式，大直径的圆柱形螺旋管支持件同轴地装上一个行星齿轮，它与装在仪器中心轴线上的固定齿轮相啮合，这两个齿轮的尺寸和形状完全一样。靠这样的安排，螺旋管支持件就能实现同步行星式的运动，即在绕仪器中心轴公转的同时，绕自身轴线作相同方向相同角速度的自转。

该种结构的逆流色谱仪：1.容易造成中心齿轮受力过大，长期运行造成中心齿轮所在的中轴发生晃动而造成的仪器稳定性差；2.同时由于公转齿轮和中心轴的存在，仪器的β值无法进一步增大，从而导致仪器的使用功能受限；3.在高速逆流色谱仪中，R尺寸大小为一个重要参数，常规高速逆流色谱仪R尺寸大小通常为固定，无法进行调整，齿环结构的设计可以调整分离柱和解绕轴中齿轮的大小，从而方便调整R尺寸大小，拓宽的仪器的使用范围。

发明内容

本发明专利针对常规高速逆流色谱仪中存在的技术难点，研制出一种齿环解绕的高速逆流色谱仪，该发明的优势在于：1.通过分离柱与齿环啮合，分离柱与解绕轴啮合，实现了新型的同步解绕。该种结构消除了中间齿轮和中心轴，可以使高速逆流色谱仪的β值进一步增大；2.之前专利中多个分离柱与公转齿轮的啮合，变成了齿环与分离柱啮合，从而减小了仪器噪音，延长了仪器的使用寿命。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供的第一种技术方案如下：

一种齿环解绕的高速逆流色谱仪，包括一个旋转支架，所述的旋转支架包括依次安装且连接成一体的上盘、中盘和下盘，在所述的中盘的上方固定有一个与其同轴的解绕齿环，所述的下盘通过一个驱动轴驱动其旋转，所述的解绕齿环固定不动，且解绕齿环的轮齿分布在其内圈，且沿解绕齿环内圈的圆周方向设有多组与其啮合的齿轮，相邻组之间的齿轮不啮合，每组齿轮包括两个相互啮合的齿轮，其中一个齿轮驱动一个分离柱，另一个齿轮驱动一个解绕轴，所述的分离柱安装在一个分离轴上，所述的解绕轴、分离轴的上端与上盘相连，下端与中盘相连；同时解绕轴、分离柱随着旋转支架旋转；液体进口管穿过上盘和中盘的中心轴后，依次串联多组分离柱和解绕轴的输液管后，最终从液体出口管排出。

本发明提供的第二种技术方案如下：

一种齿环解绕的高速逆流色谱仪，包括一个旋转支架，所述的旋转支架包括依次安装且连接成一体的上盘、中盘和下盘，在所述的中盘的上方固定有一个与其同轴的解绕齿环，所述的下盘通过一个驱动轴驱动其旋转，所述的解绕齿环固定不动，且解绕齿环的轮齿分布在其内圈，且沿解绕齿环内圈的圆周方向设有多个与其啮合的齿轮I，相邻组之间的齿轮I不啮合，所述的齿轮I驱动分离柱旋转，在每个所述的齿轮I的下方同轴安装有齿轮II,所述的齿轮II与齿轮III啮合，所述的齿轮III驱动解绕轴旋转；所述的分离柱安装在一个分离轴上，所述的解绕轴、分离轴的上端与上盘相连，下端与中盘相连；同时解绕轴、分离柱随着旋转支架旋转；液体进口管穿过上盘和中盘的中心轴后，依次串联多组分离柱和解绕轴的输液管后，最终从液体出口管排出。

上述的两种技术方案中，进一步的，液体进口管穿过上盘和中盘的中心轴后，与其中一组解绕轴进口端的接头相连，解绕轴出口端通过输液管与分离柱进口端的接头相连；分离柱出口端再通过输液管与下一组的解绕轴进口端的接头相连；多组解绕轴和分离柱依次串联后，最终从液体出口管排出。

或者液体进口管穿过上盘和中盘的中心轴后，与其中一组分离柱进口端的接头相连，分离柱出口端通过输液管与解绕轴进口端的接头相连；解绕轴出口端再通过输液管与下一组的分离柱进口端的接头相连；多组解绕轴和分离柱依次串联后，最终从液体出口管排出。

上述的两种技术方案中，进一步的，每个齿轮的底部通过一个安装板支撑，在所述的安装板上设有一限位压块，所述限位压块对解绕轴和分离柱进行限位。

上述的两种技术方案中，进一步的，所述的下盘的中心通过一个驱动轴驱动其旋转。

上述的两种技术方案中，进一步的，所述的驱动轴上安装有同步带轮，电机通过同步带驱动该同步带轮旋转，进而实现下盘的旋转，因为上盘、中盘与下盘之间均各自通过连接柱连接在一起，因此下盘的旋转实现了整个旋转支架的旋转。

上述的两种技术方案中，进一步的，所述的上盘的中心安装有一个固定轴。

上述的两种技术方案中，进一步的，所述的解绕齿环通过一个固定支架对其进行固定，固定轴穿过固定支架。

上述的两种技术方案中，进一步的，所述的液体进口管通过固定硬管固定，所述的固定硬管穿过固定轴延伸到中盘底部，固定硬管的作用是将进液管固定，使其不随支架旋转。

上述的两种技术方案中，进一步的，所述的齿环解绕的高速逆流色谱仪还包括有冷却装置。

本发明的有益效果如下：

本发明专利针对常规高速逆流色谱仪中存在的技术难点，研制出一种齿环解绕的高速逆流色谱仪，该发明的优势在于：

1.之前专利中多个分离柱与公转齿轮的啮合，变成了齿环与分离柱啮合，从而减小了仪器噪音，延长了仪器的使用寿命；

2.通过分离柱与齿环啮合，分离柱与解绕轴啮合，实现了新型的同步解绕；

3.该种结构消除了中间齿轮，中心轴可变细，可以使高速逆流色谱仪的β值进一步增大；

4.齿环结构的设计，可以通过调整分离柱和解绕轴中齿轮的大小，从而方便调整R尺寸大小，拓宽的仪器的使用范围。

附图说明

图1是一种齿环解绕的高速逆流色谱仪正视图；

图2是一种齿环解绕的高速逆流色谱仪侧视图；

图3是一种齿环解绕的高速逆流色谱仪齿环示意图；

图4是一种齿环解绕的高速逆流色谱仪分离柱和解绕轴连接示意图；

图5是一种齿环解绕的高速逆流色谱仪下视图；

图6是一种齿环解绕的高速逆流色谱仪上视图；

图7是一种齿环解绕的高速逆流色谱仪总成正视图；

图8是一种齿环解绕的高速逆流色谱仪总成后视图；

图9一种齿环解绕的高速逆流色谱仪底部上视图；

图10一种齿环解绕的高速逆流色谱仪控制面板示意图；

图中：1-液体进口管；2-固定轴；3-轴承座；4-齿环固定架；5-上盘；6-分离柱；7-连接柱；8-齿环；9-中盘；10-液体出口管；11-连接柱；12-下盘；14-驱动轴；15-固定硬管支架；16-固定硬管；17-轴承；18-固定架；19-解绕轴；20-齿轮I；21-接头；22-轴承；23-同步带轮；24-座压条；25-拼接轴承座；26-齿轮II；27-齿轮III；28-自解绕软管；

30-外壳钣金顶部；31-三角铁架；32-变频器等电器元件；33-电机；34-冷却铜管；35-中间回转大分离器柱组；36-钣金外壳；37-底板；38-脚轮；39-底板小封板；40-顶部显示器；41-顶部开关按钮；42-下固定硬管；43-下固定硬管支架。

具体实施方式

下应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，目前的技术中存在：1.容易造成中心齿轮受力过大，长期运行造成中心齿轮所在的中轴发生晃动而造成的仪器稳定性差；2.同时由于公转齿轮和中心轴的存在，仪器的β值无法进一步增大，从而导致仪器的使用功能受限；3.在高速逆流色谱仪中，R尺寸大小为一个重要参数，常规高速逆流色谱仪R尺寸大小通常为固定，无法进行调整，齿环结构的设计可以调整分离柱和解绕轴中齿轮的大小，从而方便调整R尺寸大小，拓宽的仪器的使用范围。为了解决如上的技术问题，本申请提出了两种一种齿环解绕的高速逆流色谱仪。

实施例1

如图1-2所示，一种齿环解绕的高速逆流色谱仪，包括一个旋转支架，所述的旋转支架包括依次安装且通过连接柱7、连接柱11连接成一体的上盘5、中盘9和下盘12，在所述的中盘9的上方固定有一个与其同轴的解绕齿环8，所述的下盘12通过一个驱动轴14驱动其旋转，所述的解绕齿环8固定不动，且解绕齿环8的轮齿分布在其内圈，且沿解绕齿环8内圈的圆周方向设有多个与其啮合的齿轮I20，相邻组之间的齿轮I20不啮合，所述的齿轮I20驱动分离柱旋转，在每个所述的齿轮I 20的下方同轴安装有齿轮II26,所述的齿轮II26与齿轮III27啮合，所述的齿轮III27驱动解绕轴19旋转；所述的分离柱6安装在一个分离轴上，所述的解绕轴、分离轴的上端与上盘5相连，下端与中盘9相连；同时解绕轴、分离柱随着旋转支架旋转；液体进口管穿过上盘5和中盘9的中心轴后，依次串联多组分离柱和解绕轴的输液管后，最终从液体出口管排出。

该技术方案通过将驱动解绕轴的解绕齿轮与驱动分离柱的主动齿轮设置在两个不同的平面，被动齿轮放置在主动齿轮的下方，可以方便整个系统的装配。

进一步的，液体进口管1穿过上盘5和中盘9的中心轴后，与其中一组解绕轴进口端的接头21相连，解绕轴19出口端通过自解绕软管28与分离柱进口端的接头相连；分离柱出口端再通过自解绕软管28与下一组的解绕轴进口端的接头相连；多组解绕轴和分离柱依次串联后，最终从液体出口管10排出；液体出口管10通过下固定硬管42固定，其穿过驱动轴14；下固定硬管42通过固定支架43固定。

或者液体进口管穿过上盘和中盘的中心轴后，与其中一组分离柱进口端的接头相连，分离柱出口端通过自解绕软管28与解绕轴进口端的接头相连；解绕轴出口端再通过自解绕软管28与下一组的分离柱进口端的接头相连；多组解绕轴和分离柱依次串联后，最终从液体出口管排出。

解绕轴19内穿过有输液管，自解绕软管28与输液管的作用一样也是用于传输液体。

进一步的，每个齿轮的底部通过一个安装板支撑，在所述的安装板上设有一限位压块，所述限位压块对解绕轴和分离柱进行限位。

进一步的，所述的下盘的中心通过一个驱动轴14驱动其旋转；驱动轴14通过轴承22固定支撑，轴承22通过轴承座固定支撑。

进一步的，所述的驱动轴上安装有同步带轮23，电机33通过同步带驱动该同步带轮旋转，进而实现下盘的旋转，因为上盘、中盘与下盘之间均各自通过连接柱连接在一起，因此下盘的旋转实现了整个旋转支架的旋转。

进一步的，所述的上盘的中心安装有一个固定轴2，通过轴承17固定,轴承17通过轴承座3固定。

进一步的，所述的解绕齿环通过一个固定支架对其进行固定，固定轴2穿过固定支架4，通过轴承18固定。

进一步的，所述的液体进口管通过固定硬管16固定，所述的固定硬管穿过固定轴延伸到下盘底部，固定硬管的作用是将进液管固定，使其不随支架旋转。

固定硬管16通过支架15固定。

实施例2该实施例的附图在图中没有表述。

齿环解绕的高速逆流色谱仪，包括一个旋转支架，所述的旋转支架包括依次安装且连接成一体的上盘、中盘和下盘，在所述的中盘的上方固定有一个与其同轴的解绕齿环，所述的下盘通过一个驱动轴驱动其旋转，所述的解绕齿环固定不动，且解绕齿环的轮齿分布在其内圈，且沿解绕齿环内圈的圆周方向设有多组与其啮合的齿轮，相邻组之间的齿轮不啮合，每组齿轮包括两个相互啮合的齿轮，其中一个齿轮驱动一个分离柱，另一个齿轮驱动一个解绕轴，所述的分离柱安装在一个分离轴上，所述的解绕轴、分离轴的上端与上盘相连，下端与中盘相连；同时解绕轴、分离柱随着旋转支架旋转；液体进口管穿过上盘和中盘的中心轴后，依次串联多组分离柱和解绕轴的输液管后，最终从液体出口管排出。

其余的结构与实施例1完全相同；

区别在于，该实施例去掉了齿轮II,使齿轮III和齿轮I在同一个平面，但是也使在该发明的保护范围之内。

上述实施例1、2中的装置安装在一个壳体内，如图7所示，包括外壳钣金顶板30和钣金外壳36、底板37和三角铁架31，在地板的底部安装有脚轮38，底板37的底部安装有底板小封板39；电机33安装在铁架内，由变频器32驱动，在上述装置的周围还安装有冷却铜管34，所述的电机与顶部显示器40相连，所述的电机还与顶部开关按钮41相连。

实施例1、2中的装置解绕的方式有两种：

方式一：使解绕齿环的半径等于驱动分离柱旋转齿轮半径的三倍；这种方式实现的是自解绕。

方式二：与与液体进口管相连的分离柱或解绕轴的进口端设置的接头为旋转接头；与液体出口管相连的分离柱或解绕轴的出口端设置的接头为旋转接头；通过旋转接头实现被动解绕；两种方式都可以。

通过分离柱齿轮与齿环啮合，分离柱齿轮与解绕轴齿轮啮合，实现了新型的同步解绕；该种结构消除了中间齿轮和中心轴，可以使高速逆流色谱仪的β值进一步增大；2.现有技术中是多个分离柱与公转齿轮的啮合，变成了齿环与分离柱啮合，从而减小了仪器噪音，延长了仪器的使用寿命。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本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以内。

Claims (10)

1.一种齿环解绕的高速逆流色谱仪，其特征在于，包括一个旋转支架，所述的旋转支架包括依次安装且连接成一体的上盘、中盘和下盘，在所述的中盘的上方固定有一个与其同轴的解绕齿环，所述的下盘通过一个驱动轴驱动其旋转，所述的解绕齿环固定不动，且解绕齿环的轮齿分布在其内圈，且沿解绕齿环内圈的圆周方向设有多组与其啮合的齿轮，相邻组之间的齿轮不啮合，每组齿轮包括两个相互啮合的齿轮，其中一个齿轮驱动一个分离柱，另一个齿轮驱动一个解绕轴，所述的分离柱安装在一个分离轴上，所述的解绕轴、分离轴的上端与上盘相连，下端与中盘相连；同时解绕轴、分离柱随着旋转支架旋转；液体进口管穿过上盘和中盘的中心轴后，依次串联多组分离柱和解绕轴的输液管后，最终从液体出口管排出。

2.一种齿环解绕的高速逆流色谱仪，其特征在于，包括一个旋转支架，所述的旋转支架包括依次安装且连接成一体的上盘、中盘和下盘，在所述的中盘的上方固定有一个与其同轴的解绕齿环，所述的下盘通过一个驱动轴驱动其旋转，所述的解绕齿环固定不动，且解绕齿环的轮齿分布在其内圈，且沿解绕齿环内圈的圆周方向设有多个与其啮合的齿轮I，相邻组之间的齿轮I不啮合，所述的齿轮I驱动分离柱旋转，在每个所述的齿轮I的下方同轴安装有齿轮II,所述的齿轮II与齿轮III啮合，所述的齿轮III驱动解绕轴旋转；所述的分离柱安装在一个分离轴上，所述的解绕轴、分离轴的上端与上盘相连，下端与中盘相连；同时解绕轴、分离柱随着旋转支架旋转；液体进口管穿过上盘和中盘的中心轴后，依次串联多组分离柱和解绕轴的输液管后，最终从液体出口管排出。

3.如权利要求1或2所述的齿环解绕的高速逆流色谱仪，其特征在于，液体进口管穿过上盘和中盘的中心轴后，与其中一组解绕轴进口端的接头相连，解绕轴出口端通过输液管与分离柱进口端的接头相连；分离柱出口端再通过输液管与下一组的解绕轴进口端的接头相连；多组解绕轴和分离柱依次串联后，最终从液体出口管排出。

4.如权利要求1或2所述的齿环解绕的高速逆流色谱仪，其特征在于，液体进口管穿过上盘和中盘的中心轴后，与其中一组分离柱进口端的接头相连，分离柱出口端通过输液管与解绕轴进口端的接头相连；解绕轴出口端再通过输液管与下一组的分离柱进口端的接头相连；多组解绕轴和分离柱依次串联后，最终从液体出口管排出。

5.如权利要求1或2所述的齿环解绕的高速逆流色谱仪，其特征在于，所述的下盘的中心通过一个驱动轴驱动其旋转。

6.如权利要求1或2所述的齿环解绕的高速逆流色谱仪，其特征在于，所述的驱动轴上安装有同步带轮，电机通过同步带驱动该同步带轮旋转，进而实现下盘的旋转，因为上盘、中盘与下盘之间均各自通过连接柱连接在一起，因此下盘的旋转实现了整个旋转支架的旋转。

7.如权利要求1或2所述的齿环解绕的高速逆流色谱仪，其特征在于，所述的上盘的中心安装有一个固定轴。

8.如权利要求7所述的齿环解绕的高速逆流色谱仪，其特征在于，所述的解绕齿环通过一个固定支架对其进行固定，固定轴穿过固定支架。

9.如权利要求1所述的齿环解绕的高速逆流色谱仪，其特征在于，所述的液体进口管通过固定硬管固定，所述的固定硬管穿过固定轴延伸到中盘底部，固定硬管的作用是将进液管固定，使其不随支架旋转。

10.如权利要求1-2所述的齿环解绕的高速逆流色谱仪，其特征在于，所述的齿环解绕的高速逆流色谱仪还包括有冷却装置。