CN108361167A - 一种高精密无阀定量陶瓷泵 - Google Patents

Abstract

一种高精密无阀定量陶瓷泵，包括驱动部分和陶瓷泵柱塞部分、定量微调装置部分，驱动部分带动陶瓷泵柱塞部分直线运动，定量微调装置部分实现泵体的高精密灌装。利用偏心轮原理，使陶瓷柱塞能在缸筒内直线运动，达到泵在无阀时实现进液和出液，利用球能在空间实现360度旋转运动，使电机能通过角支轴承带动陶瓷柱塞在缸筒内旋转；设计出微调顶出机构，使本发明能实现微调角度，达到高精密出液和进液；利用耐磨性、耐高温、耐酸碱腐蚀等特征，使本产品应用于医药工业、食品工业、化妆品、化工、电子工业、各种酸碱腐蚀性行业等液体的精密定量灌装。

Description

一种高精密无阀定量陶瓷泵

技术领域

本发明涉及灌装机领域，特别是指一种高精密无阀定量陶瓷泵。

背景技术

传统柱塞泵体结构组成主要有偏心轮、柱塞、弹簧、缸体、两个单向阀，柱塞与缸体孔之间形成密闭容积，柱塞上下往复运动一次，向下运动吸油，向上运动排油，此类泵体体积大，灌装精度不高。随着食品、医药、日化企业的高量生产，主要用于分析试剂、血液、添加剂、口服液、注射液、杀菌剂、电解液等液体的灌装，大多均需使用微小量灌装而且要求无污染、灌装精度高的泵体。而高校、科研院所、实验室进和分析试验均需用的微小量定量分装，现多以人工作业为主，或者依靠进口产品为主，国内利用泵体定量精密的小型灌装泵基本属于空白，仅有单一小量中低端产品。

为解决上述问题，可采用能耐磨性、耐高温、耐酸碱腐蚀的材料做成的柱塞泵，通过机械拓朴结构的创新设计，获得高精密的定量泵体，实现高精度的微小量定量灌装。

发明内容

根据科研所、实验室、高校、制药厂、医院等，对生物试剂、细菌培养、血浆、微量采样、添加剂、药液等对小剂量高精度无污染的灌装要求，设计出一种高精密无阀定量陶瓷泵，其主要技术方案如下。

本发明采用偏心原理能产生偏距，利用球能360度旋转等原理，借助结构陶瓷的耐磨性、耐高温、耐酸碱腐蚀等特性，在没有阀体的前提下，为上述行业提供一种高精密无阀定量陶瓷泵，实现精密定量灌装。

在其中一个实施例中，所述一种高精密无阀定量陶瓷泵，包括驱动部分和陶瓷泵柱塞部分、定量微调装置部分，驱动部分带动陶瓷泵柱塞部分直线和旋转运动，定量微调装置部分控制陶瓷泵柱塞部分的精密定量灌装。

在其中一个实施例中，驱动部分由电机、电机固定支架、旋转中心螺柱、旋转紧定螺柱、电机连接套等组成。

在其中一个实施例中，陶瓷泵柱塞部分由泵头固定支架、泵头锁紧块转轴、泵头锁紧块、泵头外壳、进料液嘴、密封座、出料液嘴、泵头底座、活节螺栓转轴、活节螺栓、手扳螺母、缸筒、陶瓷柱塞、角支轴承等构成。

在其中一个实施例中，定量微调装置部分由微调锁紧块、转动锁紧螺丝、微调套筒、微调杆、微调固定活动支架等组成。

电机通过螺丝固定在电机固定支架，电机固定支架开有弧形槽和旋转中心孔，通过它们与陶瓷泵柱塞部分的泵头固定支架连接，使驱动部分与陶瓷泵柱塞部分固定联接。

电机固定支架与泵头固定支架通过螺栓连接，电机固定支架通过转动轴与泵头固定支架的弧形槽连接，可以使陶瓷泵柱塞部分以弧形槽的弧线作旋转运动，使陶瓷柱塞的中心轴与电机中心轴成一定的偏角。当电机运动时，缸筒不动，电机带动陶瓷柱塞在缸筒内作旋转运动，同时由于陶瓷柱塞的中心轴与电机有一定的夹角，使陶瓷柱塞在缸筒内作来回直线运动，产生压力差，实现泵里液体压缩和抽取。

电机连接套安装在电机主轴上，角支轴承通过电机连接套与驱动部分联接，陶瓷柱塞紧配合在角支轴承上，使陶瓷柱塞的中心轴与电机中心轴成一定夹角。当电机旋转时，带动电机连接套旋转，电机旋转套带动角支轴承旋转，利用角支轴承的球头能旋转360度的原理，构成偏心轮运动，带动陶瓷柱塞旋转运动，使液体从进料液嘴和出料液嘴通过。

微调杆一端与微调固定活动支架通过铰链接触，实现在一定范围的旋转运动，一端通过其表面的螺纹与微调套筒螺纹连接；泵头锁紧块一端与电机固定支架通过固定连接，一端通过其表面的螺纹与微调套筒螺纹连接。当旋转微调套筒时，在螺纹的带动下，使得微调杆伸长或缩短，使定量微调装置部分整体长度加长，从而微量改变陶瓷柱塞中心轴与电机中心轴的角度，进而改变微量改变出料或进料的量，达到精量泵的目标。

采用在陶瓷柱塞的圆柱表面上铣削陶瓷柱塞平面D，使得铣削深度H1与进料液嘴内嘴和出料液嘴内径D1的构成数学关系模型，达到构成泵体的液体存储空间，陶瓷柱塞在缸筒内旋转的效果，即当进料液嘴口与陶瓷柱塞平面D相通时，出料液嘴口与陶瓷柱塞平面D刚好封闭，实现液体通过进料液嘴从外部吸入泵体，实现进料；当出料液嘴口与陶瓷柱塞平面相通时，进料液嘴口与陶瓷柱塞平面刚好封闭，实现液体从泵体流向出料液嘴；出料液嘴、进料液嘴能对称分布，获得一种高精密无阀定量陶瓷泵。

主要缸筒采用结构陶瓷制作，陶瓷柱塞也采用结构陶瓷做成，利用陶瓷的耐磨性、耐高温等特征，使其适用于高精度、高洁清、高稳定的血液、生物试剂、口服液、注射液、高级化妆品、香精、杀菌剂等液体的精密定量灌装。

泵头固定支架与电机固定支架结合形成5mm的空间区域，此空间区域内即保证为旋转盘的旋转提供空间，又不会使得一种高精密无阀定量陶瓷泵的体积变得过大。

陶瓷柱塞固定于泵头固定支架内，与角支轴承连接，角支轴承固定于电机固定支架内，角支轴承是特殊轴承，与陶瓷柱塞轴线平行，灌装微调装置两端分别固定于泵头固定支架和电机固定支架上，灌装微调装置上有刻度线。

快装结构，操作简单，安装方便。特设一个快装结构“泵头锁紧块”，当需要拆装清洗或检测时，只需拧开“手扳螺母”，即可将整个缸筒及陶瓷柱塞拆出，进行清洗消毒。

将无阀陶瓷柱塞泵与自动化控制技术有机相结合，组成独立的液体灌装设备，其有灌装精度高±0.3～0.5％，计量范围0.1～25ml，完全能满足对生物试剂、血浆、细菌培养、药液等特殊用途液体的定量分装。主要应用于医药工业、食品工业、化妆品、化工、电子工业。用于血液、生物试剂、口服液、注射液、高级化妆品、香精、杀菌剂等液体的精密定量灌装，各种酸碱腐蚀性液体的精密定量灌装。高精密无阀定量陶瓷泵，具有对液体无污染，精度极高，使用寿命超长，便于消毒清洗，调节简单使用方便；可独立工作，可与大型自动灌装生产线配套使用。

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为本发明一种高精密无阀定量陶瓷泵的立体结构分解图；

图2为一种高精密无阀定量陶瓷泵的平面结构透视图。

图3为一种高精密无阀定量陶瓷泵的陶瓷柱塞结构透视图。

图中，100、驱动部分，101、电机，102、电机固定支架，103、旋转中心螺柱，104、旋转紧定螺柱，105电机连接套，200陶瓷泵柱塞部分、201泵头固定支架，202、泵头锁紧块转轴，203、泵头锁紧块、204、泵头外壳，205、进料液嘴，206、密封座，207、出料液嘴，208、泵头底座，209、活节螺栓转轴，210、活节螺栓，211、手扳螺母，212、缸筒，213、陶瓷柱塞，214、角支轴承，300、定量微调装置部分，301、微调锁紧块，302、转动锁紧螺丝，303、微调套筒，304、微调杆，305、微调固定活动支架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1-3所示，在其中一个实施例中，所述一种高精密无阀定量陶瓷泵，包括驱动部分100和陶瓷泵柱塞部分200、定量微调装置部分300，驱动部分100带动陶瓷泵柱塞部分直线和旋转运动，定量微调装置部分控制陶瓷泵柱塞部分200的精密定量灌装。

在其中一个实施例中，驱动部分100由电机、电机固定支架101、旋转中心螺柱102、旋转紧定螺柱103、电机连接套104等组成。

在其中一个实施例中，陶瓷泵柱塞部分200由泵头固定支架201、泵头锁紧块转轴202、泵头锁紧块203、泵头外壳204、进料液嘴205、密封座206、出料液嘴207、泵头底座208、活节螺栓转轴209、活节螺栓210、手扳螺母211、缸筒212、陶瓷柱塞213、角支轴承214等构成。

在其中一个实施例中，定量微调装置部分300由微调锁紧块301、转动锁紧螺丝302、微调套筒303、微调杆304、微调固定活动支架305等组成。

电机101通过螺丝固定在电机固定支架102，电机固定支架102开有弧形槽A和旋转中心孔，通过它们与陶瓷泵柱塞部分200的泵头固定支架201连接，使得泵头固定支架201能以旋转中心螺柱103做旋转运动，当旋转到一定角度时，通过旋转紧定螺柱104固定，达到驱动部分100与陶瓷泵柱塞部分200固定联接。

电机固定支架102与泵头固定支架201通过旋转中心螺柱103和旋转紧定螺柱104螺栓连接，电机固定支架102通过旋转中心螺柱103与泵头固定支架201的弧形槽A连接，可以使陶瓷泵柱塞部分200以弧形槽A的弧线作旋转运动，使陶瓷柱塞213的中心轴与电机101中心轴成一定的偏角。当电机101运动时，缸筒212不动，电机101带动陶瓷柱塞213在缸筒212内作旋转运动，同时由于陶瓷柱塞213的中心轴与电机101有一定的夹角，使陶瓷柱塞213在缸筒212内作来回直线连接运动，实现缸筒212里液体压缩和抽取。

电机连接套105安装在电机101主轴上，角支轴承214通过电机连接套105与驱动部分100联接，陶瓷柱塞213紧配合在角支轴承214上，使陶瓷柱塞213的中心轴与电机101中心轴成一定夹角。当电机101旋转时，带动电机连接套105旋转，电机连接套105带动角支轴承旋转，利用角支轴承214的球头E能旋转360度的原理，构成偏心轮运动，带动陶瓷柱塞213旋转运动，产生压力差，使液体从进料液嘴205和出料液嘴207连接通过。

微调杆304一端与微调固定活动支架305通过铰链接触，实现在一定范围的旋转运动，一端通过其表面的螺纹与微调套筒303螺纹连接；泵头锁紧块301一端与电机固定支架102通过固定连接，一端通过其表面的螺纹与微调套筒303螺纹连接。当旋转微调套筒303时，在螺纹的带动下，使得微调杆304伸长或缩短，使定量微调装置部分300整体长度加长，从而微量改变陶瓷柱塞213中心轴与电机101中心轴的角度，通过刻度B显示夹角大小，进而改变微量改变出料或进料的量，达到精量泵的目标。

采用在陶瓷柱塞213的圆柱表面上铣削陶瓷柱塞平面D，使得铣削深度H1与进料液嘴内嘴和出料液嘴内径D1的构成数学关系模型，达到构成泵体的液体存储空间，陶瓷柱塞213在缸筒212内旋转的效果，即当进料液嘴205口与陶瓷柱塞213平面D相通时，出料液嘴207口与陶瓷柱塞213平面D刚好封闭，实现液体通过进料液嘴205从外部吸入泵体，实现进料；当出料液嘴207口与陶瓷柱塞213平面相通时，进料液嘴205口与陶瓷柱塞平面刚好封闭，实现液体从泵体流向出料液嘴207；出料液嘴207、进料液嘴205能对称分布，获得一种高精密无阀定量陶瓷泵。

主要缸筒212采用结构陶瓷制作，陶瓷柱塞213也采用结构陶瓷做成，利用陶瓷的耐磨性、耐高温等特征，使其适用于高精度、高洁清、高稳定的血液、生物试剂、口服液、注射液、高级化妆品、香精、杀菌剂等液体的精密定量灌装。

泵头固定支架201与电机固定支架102结合形成5mm的空间区域，此空间区域内即保证为旋转盘的旋转提供空间F，又不会使得一种高精密无阀定量陶瓷泵的体积变得过大。

陶瓷柱塞213固定于泵头固定支架201内，与角支轴承连接，角支轴承固定于电机固定支架内，角支轴承214是特殊轴承，与陶瓷柱塞213的轴线平行，灌装微调装置两端分别固定于泵头固定支架201和电机固定支架102上，灌装微调装置上有刻度线C。

快装结构，操作简单，安装方便。特设一个快装结构“泵头锁紧块203”，当需要拆装清洗或检测时，只需拧开“手扳螺母211”，即可将整个缸筒212及陶瓷柱塞213拆出，进行清洗消毒。

将无阀陶瓷柱塞泵与自动化控制技术有机相结合，组成独立的液体灌装设备，其有灌装精度高±0.3～0.5％，计量范围0.1～25ml，完全能满足对生物试剂、血浆、细菌培养、药液等特殊用途液体的定量分装。主要应用于医药工业、食品工业、化妆品、化工、电子工业。用于血液、生物试剂、口服液、注射液、高级化妆品、香精、杀菌剂等液体的精密定量灌装，各种酸碱腐蚀性液体的精密定量灌装。高精密无阀定量陶瓷泵，具有对液体无污染，精度极高，使用寿命超长，便于消毒清洗，调节简单使用方便；可独立工作，可与大型自动灌装生产线配套使用。

Claims (10)

1.一种高精密无阀定量陶瓷泵，其特征在于，此泵体包括驱动部分、陶瓷泵柱塞部分和定量微调装置部分，驱动部分带动陶瓷泵柱塞部分直线运动，定量微调装置部分实现泵体的高精密灌装。

2.根据权利要求1中的一种高精密无阀定量陶瓷泵，其特征在于，驱动部分包括电机、电机固定支架、旋转中心螺柱、旋转紧定螺柱和电机连接套。

3.根据权利要求1中的一种高精密无阀定量陶瓷泵，其特征在于，陶瓷泵柱塞部分包括泵头固定支架、泵头锁紧块转轴、泵头锁紧块、泵头外壳、进料液嘴、密封座、出料液嘴、泵头底座、活节螺栓转轴、活节螺栓、手扳螺母、缸筒、陶瓷柱塞和角支轴承。

4.根据权利要求1中的一种高精密无阀定量陶瓷泵，其特征在于，定量微调装置部分包括微调锁紧块、转动锁紧螺丝、微调套筒、微调杆和微调固定活动支架。

5.根据权利要求3中的一种高精密无阀定量陶瓷泵，其特征在于，陶瓷柱塞通过球头可旋转360°的角支轴承，与驱动部分联接，实现偏心轮运动，带动与陶瓷柱塞旋转运动。

6.根据权利要求2中的一种高精密无阀定量陶瓷泵，其特征在于，电机固定支架与泵头固定支架通过螺栓连接，电机固定支架通过转动轴与泵头固定支架的弧形槽连接，使陶瓷泵柱塞部分以弧形槽的弧线作旋转运动，使陶瓷柱塞的中心轴与电机中心轴成一定的偏角；当电机运动时，缸筒不动，电机带动柱塞在缸筒内作旋转运动，陶瓷柱塞的中心轴与电机存在夹角，陶瓷柱塞在缸筒内作来回直线运动，产生压力差，实现泵的进料与出料。

7.根据权利要求4中的一种高精密无阀定量陶瓷泵，其特征在于，微调杆一端与微调固定活动支架通过铰链连接，实现旋转运动，一端通过其表面的螺纹与微调套筒螺纹连接；泵头锁紧块一端与电机固定支架通过固定连接，一端通过其表面的螺纹与微调套筒螺纹连接；当旋转微调套筒时，在螺纹的带动下，使得微调杆伸长或缩短，使定量微调装置部分整体长度加长，从而微量改变陶瓷柱塞中心轴与电机中心轴的角度，进而改变微量改变出料或进料的量，达到精量泵的目标。

8.根据权利要求3中的一种高精密无阀定量陶瓷泵，其特征在于，采用在陶瓷柱塞的圆柱表面上铣削陶瓷柱塞平面D，使得铣削深度H1与进料液嘴内嘴和出料液嘴内径D1的构成数学关系模型，达到构成泵体的液体存储空间，陶瓷柱塞在缸筒内旋转的效果，即当进料液嘴口与陶瓷柱塞平面D相通时，出料液嘴口与陶瓷柱塞平面D刚好封闭，实现液体通过进料液嘴从外部吸入泵体，实现进料；当出料液嘴口与陶瓷柱塞平面相通时，进料液嘴口与陶瓷柱塞平面刚好封闭，实现液体从泵体流向出料液嘴；出料液嘴、进料液嘴能对称分布，获得一种高精密无阀定量陶瓷泵。

9.根据权利要求2中的一种高精密无阀定量陶瓷泵，其特征在于，泵头固定支架与电机固定支架结合形成5mm的空间区域。

10.根据权利要求5中的一种高精密无阀定量陶瓷泵，其特征在于，陶瓷柱塞固定于泵头固定支架内，与角支轴承连接，角支轴承固定于电机固定支架内，角支轴承是特殊轴承，与陶瓷柱塞轴线平行，灌装微调装置两端分别固定于泵头固定支架和电机固定支架上，灌装微调装置上有刻度线。