CN108194332B - 一种基于软管移动的蠕动泵 - Google Patents
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Abstract
本发明属于泵技术领域，尤其涉及一种基于软管移动的蠕动泵，它包括泵壳、驱动轴、电机、挤压轮、旋转板、第一弹簧、滑动板、泵壳进口、泵壳出口、出口管、螺旋软管、驱动齿轮、缠绕齿轮、定滑轮、螺旋凸型导槽、凸型导条等，其中挤压轮挤压软管的过程中，在A软管区域中实现了蠕动泵基本稳定的输出流量，大大减弱了传统的蠕动泵中输出液体流量时所产生的液体脉动现象；另外螺旋软管可以在总凸型导槽中往复滑动，进而螺旋软管在长期挤压过程中不再局限于固定部分被挤压，避免了螺旋软管在长期挤压过程中出现的挤压疲劳裂纹，大大增加了螺旋软管的使用寿命。本发明结构简单，具有较好的使用效果。
Description
所属技术领域
本发明属于泵技术领域，尤其涉及一种基于软管移动的蠕动泵。
背景技术
目前传统的蠕动泵中，蠕动泵的转子会随着相对于壳体内壁转动压缩软管，使液体从入口到出口；转子可以由电机驱动，通过控制速度来控制液体的流量，带有齿轮箱的恒速驱动可以在速度不变的情况下增加或减少液体的流量；但是当转子与软管脱开的瞬间液体的流量就会出现短暂的脉动；而人们在使用过程中有时需要液体的流量一直保持不变；这样传统的蠕动泵就很难办到；另外软管在长期的压缩过程中很容易产生疲劳裂纹，减少了软管的使用寿命；所以设计一种液体的流量能够一直保持不变且增加软管使用寿命的蠕动泵是非常有必要的。
本发明设计一种基于软管移动的蠕动泵解决如上问题。
发明内容
为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种基于软管移动的蠕动泵，它是采用以下技术方案来实现的。
一种基于软管移动的蠕动泵，其特征在于：它包括泵壳、驱动轴、电机、进口软管、出口软管、挤压轮、旋转板、泵腔、滑动槽、第一弹簧、滑动板、轴孔、泵壳进口、进口管、泵壳出口、出口管、直凸型导槽、螺旋软管、进口波纹管、出口波纹管、波纹管腔、驱动齿轮、缠绕齿轮、钢丝绳、定滑轮、螺旋凸型导槽、软管孔、凸型导条、缺口环形套、拉动块、第二弹簧，其中泵壳的一侧面上切有轴孔；泵壳切有轴孔的一侧面的外圆面上具有泵壳出口，泵壳另一侧面的外圆面上具有泵壳进口；泵壳内部具有泵腔；泵壳进口和泵壳出口的内部腔体结构相同；泵壳进口中具有波纹管腔；波纹管腔远离泵腔的腔面上切有软管孔；波纹管腔的下腔面上切有直凸型导槽；两个波纹管腔均与泵腔相通；驱动轴安装在轴孔中，驱动轴穿过轴孔，驱动轴的一端与电机中的电机转轴相连接，另一端安装有旋转板；两个挤压轮对称地通过轴安装在旋转板远离轴孔的板面上；两个挤压轮旋转于泵腔中；泵腔的腔壁上切有螺旋凸型导槽；螺旋凸型导槽分别与两个直凸型导槽相通；由螺旋凸型导槽和两个直凸型导槽组成了一条完整的总凸型导槽；螺旋软管的一端称为出口软管，另一端称为进口软管；凸型导条安装在螺旋软管的外圆面上，螺旋软管通过凸型导条安装在总凸型导槽中；总凸型导槽的长度大于螺旋软管的长度；凸型导条滑动于总凸型导槽中；进口软管位于泵壳进口的波纹管腔中；进口波纹管的一端安装在泵壳进口的软管孔中，另一端与进口软管相连接；进口软管的管口的外圆面上安装有第一缺口环形套；第一缺口环形套的外圆面上对称地安装有两个第一拉动块；两个第一拉动块上均安装有一个第二弹簧，每一个第二弹簧未连接第一拉动块的一端安装在泵壳进口的波纹管腔具有软管孔的腔面上；进口管与进口波纹管未连接进口软管的一端相连接；出口软管位于泵壳出口的波纹管腔中；出口波纹管的一端安装在泵壳出口的软管孔中，另一端与出口软管相连接；出口软管的管口外圆面上安装有第二缺口环形套；第二缺口环形套的外圆面上安装有第二拉动块；出口管与出口波纹管未连接出口软管的一端相连接；定滑轮通过轴安装在泵壳出口的波纹管腔腔壁上；定滑轮靠近泵壳出口的波纹管腔的腔底处且位于波纹管与泵壳出口的波纹管腔的上腔面之间；驱动齿轮安装在驱动轴的外圆面上；驱动齿轮位于旋转板与轴孔之间；缠绕齿轮通过轴安装在壳体内部具有轴孔的壳面上；缠绕齿轮的外圆面上切有卷钢丝绳槽；缠绕齿轮与驱动齿轮啮合；钢丝绳的一端安装在第二拉动块上，另一端安装在卷钢丝绳槽中；钢丝绳滑动于定滑轮中；螺旋软管中间位置区域下侧软管间间距最小的区域为A软管区域；泵壳内部靠近A区域的壳面上切有滑动槽；第一弹簧和滑动板安装在滑动槽中；第一弹簧的一端安装在滑动板上，另一端安装在滑动槽的底槽面上；A软管区域中的软管与滑动板相配合；两个挤压轮分别与螺旋软管相配合；
作为本技术的进一步改进，上述驱动齿轮的外圆面上只有一半的啮齿。
作为本技术的进一步改进，它还包括总固定板，其中泵壳安装在总固定板上。
作为本技术的进一步改进，它还包括电机支撑，其中电机通过电机支撑安装在总固定板上。
作为本技术的进一步改进，上述两个第二弹簧的弹性系数相同。
作为本技术的进一步改进，上述两个挤压轮完全相同。
相对于传统的泵技术，本发明挤压轮挤压软管的过程中，在A软管区域中实现了蠕动泵基本稳定的输出流量，大大减弱了传统的蠕动泵中输出液体流量时所产生的液体脉动现象；另外螺旋软管可以在总凸型导槽中往复滑动，进而螺旋软管在长期挤压过程中不再局限于固定部分被挤压，避免了螺旋软管在长期挤压过程中出现的挤压疲劳裂纹，大大增加了螺旋软管的使用寿命。本发明结构简单，具有较好的使用效果。
附图说明
图1是整体部件分布（一）示意图。
图2是整体部件分布（二）示意图。
图3是整体部件透视示意图。
图4是整体部件剖面正视示意图。
图5是整体部件剖面（一）示意图。
图6是整体部件剖面（二）示意图。
图7是整体部件剖面（三）示意图。
图8是泵壳剖面示意图。
图9是波纹管腔结构示意图。
图10是泵壳剖面俯视示意图。
图11是泵壳内部结构示意图。
图12是挤压轮安装示意图。
图13是凸型导条结构示意图。
图14是凸型导条局部示意图。
图15是滑动板结构示意图。
图16是螺旋软管结构示意图。
图17是进口波纹管安装示意图。
图18是第二弹簧安装示意图。
图19是出口波纹管安装示意图。
图20是第二缺口环形套安装示意图。
图21是定滑轮结构示意图。
图22是缠绕齿轮结构示意图。
图23是驱动齿轮与缠绕齿轮配合原理图。
图24是挤压轮挤压A软管区域的原理图。
图中标号名称：1、泵壳；2、驱动轴；3、电机；5、电机支撑；6、总固定板；7、进口软管；8、出口软管；9、挤压轮；10、旋转板；13、泵腔；14、滑动槽；15、第一弹簧；16、滑动板；17、轴孔；20、泵壳进口；21、进口管；22、泵壳出口；23、出口管；24、出口波纹管；25、直凸型导槽；26、螺旋软管；27、进口波纹管；28、波纹管腔；29、驱动齿轮；30、缠绕齿轮；31、钢丝绳；32、定滑轮；33、螺旋凸型导槽；34、软管孔；35、凸型导条；36、第一缺口环形套；37、第一拉动块；38、第二弹簧；39、第二缺口环形套；40、第二拉动块；41、卷钢丝绳槽。
具体实施方式
如图1所示，它包括泵壳1、驱动轴2、电机3、进口软管7、出口软管8、挤压轮9、旋转板10、泵腔13、滑动槽14、第一弹簧15、滑动板16、轴孔17、泵壳进口20、进口管21、泵壳出口22、出口管23、直凸型导槽25、螺旋软管26、进口波纹管27、出口波纹管24、波纹管腔28、驱动齿轮29、缠绕齿轮30、钢丝绳31、定滑轮32、螺旋凸型导槽33、软管孔34、凸型导条35、缺口环形套、拉动块、第二弹簧38，如图8所示，其中泵壳1的一侧面上切有轴孔17；泵壳1切有轴孔17的一侧面的外圆面上具有泵壳出口22，泵壳1另一侧面的外圆面上具有泵壳进口20；泵壳1内部具有泵腔13；泵壳进口20和泵壳出口22的内部腔体结构相同；如图9所示，泵壳进口20中具有波纹管腔28；波纹管腔28远离泵腔13的腔面上切有软管孔34；波纹管腔28的下腔面上切有直凸型导槽25；两个波纹管腔28均与泵腔13相通；如图3、12所示，驱动轴2安装在轴孔17中，驱动轴2穿过轴孔17，驱动轴2的一端与电机3中的电机3转轴相连接，另一端安装有旋转板10；两个挤压轮9对称地通过轴安装在旋转板10远离轴孔17的板面上；两个挤压轮9旋转于泵腔13中；如图8、10所示，泵腔13的腔壁上切有螺旋凸型导槽33；螺旋凸型导槽33分别与两个直凸型导槽25相通；由螺旋凸型导槽33和两个直凸型导槽25组成了一条完整的总凸型导槽；如图16所示，螺旋软管26的一端称为出口软管8，另一端称为进口软管7；如图3、11、13、14所示，凸型导条35安装在螺旋软管26的外圆面上，螺旋软管26通过凸型导条35安装在总凸型导槽中；总凸型导槽的长度大于螺旋软管26的长度；凸型导条35滑动于总凸型导槽中；如图5、17所示，进口软管7位于泵壳进口20的波纹管腔28中；进口波纹管27的一端安装在泵壳进口20的软管孔34中，另一端与进口软管7相连接；如图17、18所示，进口软管7的管口的外圆面上安装有第一缺口环形套36；第一缺口环形套36的外圆面上对称地安装有两个第一拉动块37；两个第一拉动块37上均安装有一个第二弹簧38，每一个第二弹簧38未连接第一拉动块37的一端安装在泵壳进口20的波纹管腔28具有软管孔34的腔面上；进口管21与进口波纹管27未连接进口软管7的一端相连接；如图6、19所示，出口软管8位于泵壳出口22的波纹管腔28中；出口波纹管24的一端安装在泵壳出口22的软管孔34中，另一端与出口软管8相连接；如图19、20所示，出口软管8的管口外圆面上安装有第二缺口环形套39；第二缺口环形套39的外圆面上安装有第二拉动块40；出口管23与出口波纹管24未连接出口软管8的一端相连接；如图6、21所示，定滑轮32通过轴安装在泵壳出口22的波纹管腔28腔壁上；定滑轮32靠近泵壳出口22的波纹管腔28的腔底处且位于波纹管与泵壳出口22的波纹管腔28的上腔面之间；如图6、12所示，驱动齿轮29安装在驱动轴2的外圆面上；驱动齿轮29位于旋转板10与轴孔17之间；缠绕齿轮30通过轴安装在壳体内部具有轴孔17的壳面上；如图22所示，缠绕齿轮30的外圆面上切有卷钢丝绳槽41；缠绕齿轮30与驱动齿轮29啮合；如图19所示，钢丝绳31的一端安装在第二拉动块40上，另一端安装在卷钢丝绳槽41中；钢丝绳31滑动于定滑轮32中；如图16所示，螺旋软管26中间位置区域下侧软管间间距最小的区域为A软管区域；如图4、7、15所示，泵壳1内部靠近A区域的壳面上切有滑动槽14；第一弹簧15和滑动板16安装在滑动槽14中；第一弹簧15的一端安装在滑动板16上，另一端安装在滑动槽14的底槽面上；A软管区域中的软管与滑动板16相配合；两个挤压轮9分别与螺旋软管26相配合；
如图12所示，上述驱动齿轮29的外圆面上只有一半的啮齿。
如图1、2所示，它包括总固定板6，其中泵壳1安装在总固定板6上。
如图1、2所示，它包括电机支撑5，其中电机3通过电机支撑5安装在总固定板6上。
如图18所示，上述两个第二弹簧38的弹性系数相同。
如图12所示，上述两个挤压轮9完全相同。
具体实施方式：如图12所示，本发明中驱动轴2一端与电机3连接，另一端安装有旋转板10，旋转板10上安装有两个挤压轮9的作用是电机3可以通过驱动轴2和旋转板10带动挤压轮9在泵腔13中旋转；如图7所示，两个挤压轮9分别与螺旋软管26相配合作用是：在挤压轮9旋转的过程中，挤压轮9可以挤压软管中的液体，液体随着挤压轮9的挤压旋转而流动，进而液体可以从进口软管7进入，经过进口波纹管27、螺旋软管26和出口波纹管24，再从出口管23中流出。
泵出口液体会产生的脉动的原因有两方面：一方面是当两个挤压轮9中的其中一个挤压轮9在脱离A软管区域中的软管时，A软管区域中的软管原被挤压的地方不再被挤压而变大，软管内的容积增加，在仅有的一个挤压轮9以原有速度挤压软管时，软管出口的流体必然会有脉动；另一方面是当两个挤压轮9中的其中一个挤压轮9进入到A软管区域中后，该挤压轮9同时压两根软管，两根软管被挤压产生的对挤压轮9反作用力大于原一根软管被挤压产生的对挤压轮9反作用力，该挤压轮9受到的软管反作用力大小的变化引起了电机3轴的旋转脉动，进一步引起了软管出口的液体流量脉动。如图7所示，A软管区域中的软管与滑动板16相配合的作用是：一方面当挤压轮9未旋转到A软管区域时，滑动板16可以对A软管区域中的软管起到一定的支撑作用；另一方面在挤压轮9旋转挤压A软管区域中的软管过程中，A软管区域中的软管在挤压轮9的挤压下向滑动槽14中少量弯曲，滑动板16向下移动，第一弹簧15被压缩；此时A软管区域中的两根软管被挤压产生的对挤压轮9反作用力小于两根软管同时被挤压产生的对挤压轮9反作用力；这样A软管区域中软管被挤压的液体流量就约等于未在A软管区域中软管被挤压的液体流量，这样的设计在于减弱传统的蠕动泵中输出液体流量时所产生的液体脉动现象，使蠕动泵平稳的输出液体流量。
驱动齿轮29的外圆面上只有一半的啮齿是为了驱动齿轮29可以间歇性的带动缠绕齿轮30旋转。
如图19、20所示，出口波纹管24与出口软管8相连接，出口软管8上安装有第二缺口环形套39和第二拉动块40，缠绕齿轮30安装在泵壳1内部壳面上，钢丝绳31的一端安装在第二拉动块40上，另一端安装在卷钢丝绳槽41中；钢丝绳31滑动于定滑轮32中的作用是：在驱动齿轮29的间歇带动下，旋转的缠绕齿块可以缠绕钢丝绳31，在缠绕钢丝绳31的过程中，钢丝绳31通过第二拉动块40和第二缺口环形套39拉动出口软管8向泵壳出口22方向移动，出口波纹管24被压缩缩短，进而螺旋软管26向泵壳出口22方向滑动。定滑轮32安装在波纹管腔28中的作用是可以改变钢丝绳31的拉动方向。如图17、18所示，进口波纹管27与进口软管7相连接，进口软管7上安装有第一缺口环形套36和第一拉动块37，第二弹簧38的一端安装在第一拉动块37上的作用是：一方面当螺旋软管26向泵壳出口22方向滑动过程中，进口软管7向背离泵壳进口20方向移动，进口波纹管27被拉伸伸长，第二弹簧38同样被拉伸；由于驱动齿轮29的外圆面上只有一半的啮齿，所以存在驱动齿轮29不带动缠绕齿块旋转的情况，这种情况下钢丝绳31不再拉动出口软管8移动，此时在第二弹簧38的复位作用下，进口软管7向泵壳进口20方向移动，进而螺旋软管26向泵壳进口20方向滑动，那么出口软管8向背离泵壳出口22方向移动，缠绕齿块缠绕的钢丝绳31被释放，直到出口软管8回位到未被移动时的状态。
在蠕动泵的工作过程中，电机3通过驱动轴2和旋转板10带动挤压轮9在泵腔13中旋转；两个挤压轮9在旋转过程中挤压软管，液体随着挤压轮9的挤压旋转而流动，进而液体可以从进口软管7进入，经过进口波纹管27、螺旋软管26和出口波纹管24，再从出口管23中流出。如图24中的（a）所示，当挤压轮9进入A软管区域后，挤压轮9挤压两根软管，滑动板16向下移动，第一弹簧15被压缩；如图24中的（b）所示，当挤压轮9脱离其中一根软管时，A软管区域中的软管不再受到挤压轮9的挤压作用，滑动板16在第一弹簧15的复位作用下恢复到未被压缩时的位置。在整个挤压A软管区域的过程中，软管出口的液体流量基本保持不变。
在蠕动泵的工作过程中，电机3通过驱动轴2带动驱动齿轮29旋转；如图23中的（a）所示，当驱动齿轮29具有啮齿的部分与缠绕齿轮30啮合时，缠绕齿块可以缠绕钢丝绳31，在缠绕齿轮30缠绕钢丝绳31的过程中，钢丝绳31经定滑轮32、第二拉动块40和第二缺口环形套39拉动出口软管8向泵壳出口22方向移动，出口波纹管24被压缩缩短，进而螺旋软管26向泵壳出口22方向滑动；在螺旋软管26向泵壳出口22方向滑动过程中，进口软管7向背离泵壳进口20方向移动，进口波纹管27被拉伸伸长，第二弹簧38同样被拉伸。如图23中的（b）所示，当驱动齿轮29没有啮齿的部分与缠绕齿轮30配合时，缠绕齿轮30不再缠绕钢丝绳31，钢丝绳31不再拉动出口软管8移动，此时在第二弹簧38的复位作用下，进口软管7向泵壳进口20方向移动，进而螺旋软管26向泵壳进口20方向滑动，那么出口软管8向背离泵壳出口22方向移动，缠绕齿块缠绕的钢丝绳31被释放，直到出口软管8回位到未被移动时的状态。这样的设计就实现了螺旋软管26可以在总凸型导槽中往复滑动，进而螺旋软管26在长期挤压过程中不再局限于固定部分被挤压，避免了螺旋软管26在长期挤压过程中出现的挤压疲劳裂纹，大大增加了螺旋软管26的使用寿命，相对于增加了蠕动泵的使用寿命。
综上所述，本发明挤压轮9挤压软管的过程中，在A软管区域中实现了蠕动泵基本稳定的输出流量，大大减弱了传统的蠕动泵中输出液体流量时所产生的液体脉动现象；另外螺旋软管26可以在总凸型导槽中往复滑动，进而螺旋软管26在长期挤压过程中不再局限于固定部分被挤压，避免了螺旋软管26在长期挤压过程中出现的挤压疲劳裂纹，大大增加了螺旋软管26的使用寿命。本发明结构简单，具有较好的使用效果。
Claims (5)
1.一种基于软管移动的蠕动泵，其特征在于：
它包括泵壳、驱动轴、电机、进口软管、出口软管、挤压轮、旋转板、泵腔、滑动槽、第一弹簧、滑动板、轴孔、泵壳进口、进口管、泵壳出口、出口管、直凸型导槽、螺旋软管、进口波纹管、出口波纹管、波纹管腔、驱动齿轮、缠绕齿轮、钢丝绳、定滑轮、螺旋凸型导槽、软管孔、凸型导条、缺口环形套、拉动块、第二弹簧，其中泵壳的一侧面上切有轴孔；泵壳切有轴孔的一侧面的外圆面上具有泵壳出口，泵壳另一侧面的外圆面上具有泵壳进口；泵壳内部具有泵腔；泵壳进口和泵壳出口的内部腔体结构相同；泵壳进口中具有波纹管腔；波纹管腔远离泵腔的腔面上切有软管孔；波纹管腔的下腔面上切有直凸型导槽；两个波纹管腔均与泵腔相通；驱动轴安装在轴孔中，驱动轴穿过轴孔，驱动轴的一端与电机中的电机转轴相连接，另一端安装有旋转板；两个挤压轮对称地通过轴安装在旋转板远离轴孔的板面上；两个挤压轮旋转于泵腔中；泵腔的腔壁上切有螺旋凸型导槽；螺旋凸型导槽分别与两个直凸型导槽相通；由螺旋凸型导槽和两个直凸型导槽组成了一条完整的总凸型导槽；螺旋软管的一端称为出口软管，另一端称为进口软管；凸型导条安装在螺旋软管的外圆面上，螺旋软管通过凸型导条安装在总凸型导槽中；总凸型导槽的长度大于螺旋软管的长度；凸型导条滑动于总凸型导槽中；进口软管位于泵壳进口的波纹管腔中；进口波纹管的一端安装在泵壳进口的软管孔中，另一端与进口软管相连接；进口软管的管口的外圆面上安装有第一缺口环形套；第一缺口环形套的外圆面上对称地安装有两个第一拉动块；两个第一拉动块上均安装有一个第二弹簧，每一个第二弹簧未连接第一拉动块的一端安装在泵壳进口的波纹管腔具有软管孔的腔面上；进口管与进口波纹管未连接进口软管的一端相连接；出口软管位于泵壳出口的波纹管腔中；出口波纹管的一端安装在泵壳出口的软管孔中，另一端与出口软管相连接；出口软管的管口外圆面上安装有第二缺口环形套；第二缺口环形套的外圆面上安装有第二拉动块；出口管与出口波纹管未连接出口软管的一端相连接；定滑轮通过轴安装在泵壳出口的波纹管腔腔壁上；定滑轮靠近泵壳出口的波纹管腔的腔底处且位于波纹管与泵壳出口的波纹管腔的上腔面之间；驱动齿轮安装在驱动轴的外圆面上；驱动齿轮位于旋转板与轴孔之间；缠绕齿轮通过轴安装在壳体内部具有轴孔的壳面上；缠绕齿轮的外圆面上切有卷钢丝绳槽；缠绕齿轮与驱动齿轮啮合；钢丝绳的一端安装在第二拉动块上，另一端安装在卷钢丝绳槽中；钢丝绳滑动于定滑轮中；螺旋软管中间位置区域下侧软管间间距最小的区域为A软管区域；泵壳内部靠近A区域的壳面上切有滑动槽；第一弹簧和滑动板安装在滑动槽中；第一弹簧的一端安装在滑动板上，另一端安装在滑动槽的底槽面上；A软管区域中的软管与滑动板相配合；两个挤压轮分别与螺旋软管相配合；
上述驱动齿轮的外圆面上只有一半的啮齿。
2.根据权利要求1所述的一种基于软管移动的蠕动泵，其特征在于：它还包括总固定板，其中泵壳安装在总固定板上。
3.根据权利要求1所述的一种基于软管移动的蠕动泵，其特征在于：它还包括电机支撑，其中电机通过电机支撑安装在总固定板上。
4.根据权利要求1所述的一种基于软管移动的蠕动泵，其特征在于：上述两个第二弹簧的弹性系数相同。
5.根据权利要求1所述的一种基于软管移动的蠕动泵，其特征在于：上述两个挤压轮完全相同。
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Denomination of invention: A peristaltic pump based on hose movement Effective date of registration: 20230512 Granted publication date: 20200508 Pledgee: Industrial Bank Co.,Ltd. Shanghai Songjiang sub branch Pledgor: KAMOER FLUID TECH (SHANGHAI) Co.,Ltd. Registration number: Y2023310000185 |
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