CN106706801A - 一种齿环旋转的液‑液分配色谱仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种齿环旋转的液‑液分配色谱仪，包括上板、中板和下板，在中板的上方固定有与其同轴的解绕齿环，所述的解绕齿环与一个旋转支撑架相连，实现解绕齿环旋转；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主动齿轮，相邻的主动齿轮不啮合，主动齿轮驱动分离轴旋转，分离轴驱动所述的分离柱旋转；在每个主动齿轮的下方同轴安装有被动齿轮,被动齿轮安装在分离轴上与解绕齿轮啮合，解绕齿轮驱动解绕轴旋转；解绕轴、分离轴的上端与上板相连，下端与中板相连；进料管穿过上板和中板的中心轴后，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
技术领域
本发明涉及分离分析仪器领域，尤其涉及一种齿环旋转的液-液分配色谱仪。
背景技术
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。依据流体动力学原理产生的逆流色谱仪称为行星式逆流色谱仪，依据流体静力学原理产生的逆流色谱仪称为高效离心分配色谱，二者都依据离心力产生的力场实现固定相的保留，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。
常见的行星式逆流色谱仪分为两种，一种为同时具有公转和自转的常规高速逆流色谱仪，另一种为分离柱旋转轴与仪器中轴同轴线的低速逆流色谱(如ZL99257237.1，ZL200320123083.0等)。高效离心分配逆流色谱(如ZL200410034930.5，ZL200920073607.7等)的常见结构如同离心机，依据仪器的高速旋转产生的离心力实现固定相高效保留，从而实现样品的分离。
上述低速逆流色谱仪和高效离心分配色谱仪在使用中存在类似的问题,即:单台仪器分离柱通常为一个，无法实现多个分离柱串联，仪器的功能扩展受限,也无法实现一机多用的用途。
发明内容
本发明针对低速逆流色谱仪和高效离心分配色谱仪中存在的技术难点，研制出一种齿环旋转的液-液分配色谱仪，该发明的优势在于：
1.将传统的单台仪器一个分离柱的模式变为多台串接的模式，可方便调节分离柱体积；
2.将传统的动力驱动方式改变为齿环旋转驱动，提高了动力输出的稳定性；
3.通过本专利的实施可实现常规逆流色谱和高效离心分配色谱的串接，拓宽了液-液分配色谱的分离扩展领域。
本发明采用的第一种技术方案如下：
一种齿环旋转的液-液分配色谱仪，包括一个固定支架，所述的固定支架包括依次安装且连接成一体的上板、中板和下板，在所述的中板的上方固定有一个与其同轴的解绕齿环，所述的解绕齿环与一个旋转支撑架相连，实现解绕齿环旋转；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主动齿轮，相邻的主动齿轮不啮合，所述的主动齿轮驱动分离轴旋转，所述的分离轴驱动所述的分离柱旋转；在每个所述的主动齿轮的下方同轴安装有被动齿轮,所述的被动齿轮安装在分离轴上与解绕齿轮啮合，所述的解绕齿轮驱动解绕轴旋转；所述的解绕轴、分离轴的上端与上板相连，下端与中板相连；进料管穿过上板和中板的中心轴后，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。
本发明采用的第二种技术方案：
一种齿环解绕的高速逆流色谱仪,包括一个固定支架，所述的固定支架包括依次安装且连接成一体的上板、中板和下板，在所述的中板的上方固定有一个与其同轴的解绕齿环，所述的解绕齿环与一个旋转支撑架相连，所述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、分离轴的上端与上板相连，下端与中板相连；进料管穿过上板和中板的中心轴后，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，进料管穿过上板和中板的中心轴后，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。
或者进料管穿过上板和中板的中心轴后，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，所述的下板的中心固定有一个下固定轴，液体出口管穿过该下固定轴将液体排出。
上述的两种技术方案中，进一步的，所述的上板的中心安装有一个上固定轴，所述的进料管通过固定硬管固定，所述的固定硬管穿过上固定轴延伸到中板底部，上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，所述的旋转支撑架安装在中板的上方，且在旋转支撑架的一端安装有同步带轮，所述的同步带轮通过电机和同步带驱动其旋转，以实现齿环的旋转。
上述的两种技术方案中，进一步的，与进料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；本发明中齿环旋转来带动分离柱自转，没有公转，没法实现自解绕，所以进口和出口的分离柱和解绕轴端有两个旋转接头。
多个分离柱和解绕柱成对出现，可以自解绕。
该专利分离柱内缠绕方式可以为常规高速逆流色谱或者高效离心分配色谱，实现多个分离柱的串联。
本发明的有益效果如下：
1.将传统的单台仪器一个分离柱的模式变为多台串接的模式，可方便调节分离柱体积；
2.将传统的动力驱动方式改变为齿环旋转驱动，提高了动力输出的稳定性；
3.通过本发明可实现常规逆流色谱和高效离心分配色谱的串接，拓宽了液-液分配色谱的分离扩展领域。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是一种齿环旋转的液-液分配色谱仪正视图；
图2是一种齿环旋转的液-液分配色谱仪电机连接示意图；
图3是一种齿环旋转的液-液分配色谱仪上板示意图；
图4是一种齿环旋转的液-液分配色谱仪分离柱和解绕柱连接示意图；
图5是一种齿环旋转的液-液分配色谱仪分离柱驱动示意图；
图中：1-进料管；2-轴承；3-固定硬管；4-轴承；5-同步带轮；6-轴承座；7-轴承；8-上固定轴；9-压力轴承；10-旋转支撑架；11-齿环支撑体连杆；12-输液管；13-上板；14-分离柱；15-齿环；16-中板；17-解绕齿轮；18-螺母；19-接头；20-下板；21-轴承座；22-外轴套；23-内轴套；24-轴承；25-同步带；26-同步带轮；27-电机；28-链接立柱；29-液体出口管；31-轴承座；32-轴承座压条；33-输液管；34-被动齿轮；35-输液管；36-主动齿轮。
具体实施方式
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。
实施例1
如图1-2所示，一种齿环旋转的液-液分配色谱仪，包括一个固定支架，所述的固定支架包括依次安装且连接成一体的上板13、中板16和下板20，中板16和下板20之间通过连接立柱28相连，同理上板13、中板16之间也通过连接立柱相连；
在所述的中板16的上方固定有一个与其同轴的解绕齿环17，所述的解绕齿环17与一个旋转支撑架10相连，且解绕齿环17的轮齿分布在其内圈，且沿解绕齿环17内圈的圆周方向设有多个与其啮合的主动齿轮36，相邻组之间的主动齿轮不啮合，所述的主动齿轮36驱动分离柱旋转，在每个所述的主动齿轮36的下方同轴安装有被动齿轮34,所述的被动齿轮34与解绕齿轮17啮合，所述的解绕齿轮17驱动解绕轴旋转；所述的分离柱6安装在一个分离轴上，所述的解绕轴、分离轴的上端与上板5相连，下端与中板9相连；进料管1穿过上板和中板的中心轴后，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29排出。
本发明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。
解绕轴、分离轴的上端与上板5连接的位置设有轴承，下端与中板9相连的位置也设有轴承；其中位于上板的轴承通过轴承座31固定，且轴承座31通过压条32固定。
进一步的，进料管1穿过上板13和中板16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。
与进料管相连的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的出口端设置的接头为旋转接头；本发明中通过齿环旋转来带动分离柱旋转，即分离柱只有自转，没有公转，因此无法实现自解绕，所以进口和出口的分离柱和解绕轴端有两个旋转接头。
或者进料管穿过上板和中板的中心轴后，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。
分离柱和解绕轴的接头之间通过输液管12、输液管35、输液管33等相连。
与进料管相连的分离柱的进口端设置的接头为旋转接头；与液体出口管相连的解绕轴的出口端设置的接头为旋转接头；本发明中通过齿环旋转来带动分离柱旋转，即分离柱只有自转，没有公转，因此无法实现自解绕，所以进口和出口的分离柱和解绕轴端有两个旋转接头。
上面所述的旋转接头包括接头19和螺母18。
进一步的，所述的下板的中心固定有一个下固定轴22，液体出口管穿过该下固定轴22将液体排出。
液体出口管通过一个内轴套23固定，且内轴套23通过轴承24固定。
下固定轴22通过轴承固定，轴承固定在轴承座21内。
进一步的，所述的上板的中心安装有一个上固定轴8，所述的进料管通过固定硬管3固定在上固定轴8内，所述的固定硬管3穿过上固定轴8延伸到中板底部，上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3通过轴承2固定；上固定轴8与旋转支撑架之间通过压力轴承9固定；
进一步的，所述的旋转支撑架10安装在中板16的上方，且在旋转支撑架的一端安装有同步带轮5，所述的同步带轮5通过电机27和同步带轮26和同步带25驱动其旋转，以实现齿环的旋转。
旋转支撑架10通过连杆11与齿环相连。
与进料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；本发明中齿环旋转来带动分离柱旋转，该发明中由于没有公转，没法实现自解绕，所以进口和出口的分离柱和解绕轴端有两个旋转接头。
多个分离柱和解绕柱成对出现，可以自解绕。
该专利分离柱内缠绕方式可以为常规高速逆流色谱或者高效离心分配色谱，实现多个分离柱的串联。
实施例2该实施例的附图在图中没有表述。
一种齿环解绕的高速逆流色谱仪,包括一个固定支架，所述的固定支架包括依次安装且连接成一体的上板、中板和下板，在所述的中板的上方固定有一个与其同轴的解绕齿环，所述的解绕齿环与一个旋转支撑架相连，所述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、分离轴的上端与上板相连，下端与中板相连；进料管穿过上板和中板的中心轴后，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，该实施例去掉了被动齿轮,使解绕齿轮和主动齿轮在同一个平面。
上述两个实施例中将传统的单台仪器一个分离柱的模式变为多台串接的模式，可方便调节分离柱体积；
上述两个实施例中将传统的动力驱动方式改变为齿环旋转驱动，提高了动力输出的稳定性；
上述两个实施例中通过本发明可实现常规逆流色谱和高效离心分配色谱的串接，拓宽了液-液分配色谱的分离扩展领域。
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)
1.一种齿环旋转的液-液分配色谱仪，其特征在于，包括一个固定支架，所述的固定支架包括依次安装且连接成一体的上板、中板和下板，在所述的中板的上方固定有一个与其同轴的解绕齿环，所述的解绕齿环与一个旋转支撑架相连，实现解绕齿环旋转；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主动齿轮，相邻的主动齿轮不啮合，所述的主动齿轮驱动分离轴旋转，所述的分离轴驱动所述的分离柱旋转；在每个所述的主动齿轮的下方同轴安装有被动齿轮,所述的被动齿轮安装在分离轴上与解绕齿轮啮合，所述的解绕齿轮驱动解绕轴旋转；所述的解绕轴、分离轴的上端与上板相连，下端与中板相连；进料管穿过上板和中板的中心轴后，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.如权利要求1所述的一种齿环旋转的液-液分配色谱仪，其特征在于，进料管穿过上板和中板的中心轴后，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；
或进料管穿过上板和中板的中心轴后，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。
3.如权利要求1所述的一种齿环旋转的液-液分配色谱仪，其特征在于，所述的上板的中心安装有一个上固定轴，所述的进料管通过固定硬管固定，所述的固定硬管穿过上固定轴延伸到中板底部，上固定硬管的作用是将进液管固定，使其不随支架旋转。
4.如权利要求1所述的一种齿环旋转的液-液分配色谱仪，其特征在于，所述的旋转支撑架安装在中板的上方，且在旋转支撑架的一端安装有同步带轮，所述的同步带轮通过电机和同步带驱动其旋转，以实现齿环的旋转。
5.如权利要求1所述的一种齿环旋转的液-液分配色谱仪，其特征在于，与进料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。
6.一种齿环旋转的液-液分配色谱仪,其特征在于，包括一个固定支架，所述的固定支架包括依次安装且连接成一体的上板、中板和下板，在所述的中板的上方固定有一个与其同轴的解绕齿环，所述的解绕齿环与一个旋转支撑架相连，所述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、分离轴的上端与上板相连，下端与中板相连；进料管穿过上板和中板的中心轴后，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。
7.如权利要求6所述的一种齿环旋转的液-液分配色谱仪，其特征在于，进料管穿过上板和中板的中心轴后，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；
或进料管穿过上板和中板的中心轴后，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。
8.如权利要求6所述的一种齿环旋转的液-液分配色谱仪，其特征在于，所述的上板的中心安装有一个上固定轴，所述的进料管通过固定硬管固定，所述的固定硬管穿过上固定轴延伸到中板底部，上固定硬管的作用是将进液管固定，使其不随支架旋转。
9.如权利要求6所述的一种齿环旋转的液-液分配色谱仪，其特征在于，所述的旋转支撑架安装在中板的上方，且在旋转支撑架的一端安装有同步带轮，所述的同步带轮通过电机和同步带驱动其旋转，以实现齿环的旋转。
10.如权利要求6所述的一种齿环旋转的液-液分配色谱仪，其特征在于，与进料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。
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