CN109098956A - 一种直线式洁净蠕动计量泵 - Google Patents
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Abstract
一种直线式洁净蠕动计量泵，包含泵主体、软管固定辅件及防回流辅件，软管固定辅件用来安装工作软管，防回流辅件用于夹持和松开工作软管，泵主体用来进行往复运动对工作软管进行夹持或松开以实现计量泵送的效果；防回流辅件与泵主体配合；泵主体包括滚轮升降组件、滚轮压管组件、泵体外罩组件及动力传动部件，动力传动部件用来驱动滚轮升降组件做升降式直线运动，以带着滚轮压管组件运动并对工作软管进行夹持或松开操作。本发明具有结构简单、操作方便、精度高、使用寿命长等优点。
Description
技术领域
本发明主要涉及到蠕动泵技术领域，特指一种直线式洁净蠕动计量泵。
背景技术
在现有的蠕动泵技术中，一种为旋转式蠕动泵，另一种为直线式蠕动泵。现有的两种蠕动泵技术均有一个共同的特点，就是在工作软管3的两侧，一侧设置为灵活滚动的滚轮2，另一侧设置为相对固定的背板1，依靠灵活滚动的滚轮2将工作软管3压紧在背板1上，从而达到蠕动输送流体的目的，如图1和图2所示。
在现有上述一侧固定、一侧活动滚轮2的压管技术中，存在两个比较大的技术问题，第一是工作软管3内壁容易的磨损问题，第二是换管需移开固定背板1而不方便操作的问题。换管时需移开固定背板1这个问题很容易理解，就是现有蠕动泵换管时需要打开泵盖才能完成换管。
现有压管技术加速管内壁的磨损，如图3所示，以直线式蠕动泵为例，分析现有技术磨损的原因。首先将蠕动泵压管工作时分为四个过程，分别标注为四种状态，将工作软管3靠近固定背板1的一面称为A面，靠近滚轮2的一面称为B面。
状态（a）为初始状态，在该状态下工作软管3处于自然状态，不受滚轮2压力与拉伸力，设滚轮2半径为R，工作软管3的壁厚为t。
状态（b）为滚轮2压缩工作软管3，让A面与B面刚接触的临界状态，在此状态下，A面与B面刚接触的临界位置，相互之间没有作用力，工作软管3的A面的壁厚依然为t，而工作软管3的B面与滚轮2接触位置由于工作软管3受到了滚轮2的挤压而产生拉伸，设定此时工作软管3的B面与滚轮2接触位置的壁厚为t1，工作软管3的B面与滚轮2接触位置的圆弧半径为R1，根据物体的拉伸性质，可得到工作软管3的B面与滚轮2接触位置的壁厚变薄，即t＞t1，同时R1=R+t1。
状态（c）为滚轮2压紧工作软管3，由于工作软管3内部流体在泵送过程中存在压力，因而工作过程需要A面与B面充分接触，保持一定的压紧力才能稳定的泵送流体；在该状态下A面与B面存在作用力与反作用力，而A面与B面的作用力均通过工作软管3的弹性变形提供，所以此时A面与B面接触部分壁厚相同，设定此时工作软管3的A面与B面接触部分的壁厚为t2，接触部分弦长为L，弦长对应的角度为а，接触部分圆弧半径为R2。根据受力分析很容易得到t＞t1＞t2，R2= R+t2，则R1＞R2。
状态（d）为滚轮2压紧工作软管3，并向前滚动一段距离，该距离一定存在一个B面软管壁厚复位到t1，圆弧为R1的这种距离状态，设定该状态为状态状态（d）。
根据上面的状态，可以进一步做定性分析。
状态（a）到状态（b）过程中，A面与B面没有接触，因而A面与B面之间没有相互摩擦，没有磨损。
状态（b）到状态（c）过程中，由于R1＞R2，说明B面的内壁弧长在减小，而A面由直线弦长L受压后变为弧长，所以A面的内壁弧长在伸长，而A面与B面的一伸一缩之间，在接触的过程中完成，因而A面与B面之间存在相对运动，容易造成磨损。
状态（c）到状态（d）过程中，则刚好相反，B面的内壁弧长在伸长，A面的内壁弧长在恢复减小，同样A面与B面的一缩一伸之间，在接触的状态下完成，因而A面与B面之间存在相对运动，容易造成磨损。
依据同样的道理，在旋转式蠕动泵中也同样存在这样的磨损问题，只要泵体的旋转直径大于压管滚轮2的直径就存在这种相对运动磨损的问题，直径差距越大，相对运动越大，越容易磨损。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、操作方便、精度高、使用寿命长的直线式洁净蠕动计量泵。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种直线式洁净蠕动计量泵，包含安装在机器台面板的泵主体、软管固定辅件及防回流辅件，所述软管固定辅件用来安装工作软管，所述防回流辅件用于夹持和松开工作软管，所述泵主体用来进行往复运动对工作软管进行夹持或松开以实现计量泵送的效果；所述防回流辅件与泵主体配合；所述泵主体包括滚轮升降组件、滚轮压管组件、泵体外罩组件及动力传动部件，动力传动部件用来驱动滚轮升降组件做升降式直线运动，以带着滚轮压管组件运动并对工作软管进行夹持或松开操作。
作为本发明的进一步改进：所述滚轮升降组件包括升降丝杠组件和导向轴，所述导向轴中段安装于直线轴承上，并且两端分别连接于上导向轴固定板和下导向轴固定板上，所述升降丝杠组件与下导向轴固定板相连，并由动力传动部件来进行驱动，带着导向轴以完成升降运动。
作为本发明的进一步改进：所述在导向轴上设有密封圈组件。
作为本发明的进一步改进：所述导向轴呈竖直方向布置。
作为本发明的进一步改进：所述动力传动部件包括升降传动电机，所述升降传动电机通过联轴器与升降丝杠组件相连，完成驱动。
作为本发明的进一步改进：所述滚轮压管组件包括花键滚珠套、升降花键轴、滚轮安装座及压管滚轮，所述升降花键轴的下端连接有回转轴承、花键滚珠套，所述花键滚珠套安装于花键套固定座上，所述压管滚轮安装于滚轮安装座上，所述升降花键轴的顶端与主动摆杆相连并驱动主动摆杆运动，主动摆杆通过万向十字连杆与对称布置的两个从动摆杆相连，每个从动摆杆与一个压管滚轮相连；在所述升降花键轴的带动下，两个从动摆杆带着压管滚轮相向运动完成对工作软管的夹持或者松开。
作为本发明的进一步改进：所述动力传动部件还包括滚轮压管传动电机、压管摆杆及压管连杆，所述滚轮压管传动电机通过压管摆杆及压管连杆与滚轮压管组件相连用以驱动。
作为本发明的进一步改进：所述泵体外罩组件包括泵体座、泵体罩、泵顶盖及泵顶罩，所述泵体外罩组件采用分体式设计，所述泵体罩安装于泵体座上，所述泵顶盖位于泵体罩的顶端，并设置有泵顶罩。
作为本发明的进一步改进：所述软管固定辅件包括软管固定立柱、弹性接头卡座、内接头和外接头，所述软管固定立柱呈竖直状布置于泵主体的侧面，所述软管固定立柱设置有一个以上的弹性接头卡座及内接头和外接头用来固定工作软管。
作为本发明的进一步改进：所述防回流辅件包括夹管传动电机、夹管传动轴、夹管摆杆、夹管连杆、滑轨安装板、滑轨滑块、滑块安装板、预压挡块、夹管挡块、活动预压片及活动夹管片，所述夹管传动轴与夹管传动电机的驱动端相连，所述夹管摆杆的一端与夹管传动轴相连，所述夹管摆杆的另一端通过夹管连杆与滑动组件相连，所述滑轨安装板、滑轨滑块、滑块安装板形成滑动组件。
作为本发明的进一步改进：所述预压挡块、夹管挡块、活动预压片及活动夹管片形成夹持部件，该夹持部件安装于滑轨滑块上。
作为本发明的进一步改进：所述活动预压片和预压挡块位于滑动组件的一侧，所述活动夹管片位于滑动组件的另一侧，所述活动预压片和预压挡块相对设置形成供工作软管通过的第一空间，所述活动夹管片与相邻对应设置的夹管挡块相对设置形成供工作软管通过的第二空间，所述工作软管放置于第一空间和第二空间内。
作为本发明的进一步改进：所述滚轮升降组件中的导向轴采用导轨滑块导向技术及其他导向结构。
作为本发明的进一步改进：所述防回流装置采用单向阀防回流装置及其他防回流装置。
作为本发明的进一步改进：两组及两组以上的泵主体并列安装，用于同时蠕动两根及两根以上的工作软管。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明的直线式洁净蠕动计量泵，结构简单紧凑，采用导向轴的方式进行滚轮的驱动，同步性好，传动精度高。进一步采用封闭式设计，密封性好，使其更适用于无菌生产环境下工作。而且，采用升降式直线运动方式，这样大大减少了整个设备的体积和占用空间。
2、本发明的直线式洁净蠕动计量泵，结构简单、使用方便，在软管的两侧，对称设置可灵活滚动的压管滚轮，两个滚轮的直径相同，利用一侧的压管滚轮代替现有的固定背板。滚轮在压管过程中软管A面与B面的壁厚变化及半径变化完全同步且相同，因而A面与B面之间不存在相对运动，从而大大的减少软管内壁的磨损。同时一侧滚轮代替了现有的固定背板，换管只需要活动滚轮打开即可，不再需要移开固定背板，使得操作方便简单。
3、本发明的直线式洁净蠕动计量泵，采用防滴漏夹管设计，结构简单、使用方便，由于活动夹管片与活动预压片安装在相同的滑块安装板上，因而两者的运动完全同步，而夹管挡块与预压挡块刚好错位设置，使得当活动夹管片夹紧软管时，活动预压片松开软开，放大管路体积，回吸流体，起到防止滴漏的作用。
附图说明
图1是现有旋转式蠕动泵压管结构示意图。
图2是现有直线式蠕动泵压管结构示意图。
图3是现有压管技术工作状态分析示意图。
图4是本发明的结构示意图。
图5是图4的左视图。
图6是本发明的泵主体结构示意图。
图7是本发明的滚轮升降组件结构示意图。
图8是本发明的滚轮压管组件结构示意图。
图9是本发明的滚轮压管组件结构轴侧视图。
图10是本发明的动力传动部件结构示意图。
图11是本发明的泵体外罩组件结构示意图。
图12是本发明的软管固定辅件结构示意图。
图13是本发明的防回流辅件结构示意图。
图14是本发明的防回流辅件结构轴侧视图。
图15为本发明在另一实施例中采用多组式泵主体并列安装结构示意图。
图16为本发明在另一实施例中采用多组式泵主体并列安装结构的另一视角示意图。
图17是本发明在另一实施例中采用多组式防回流辅件结构示意图。
图18是本发明在另一实施例中采用多组式防回流辅件结构的轴侧视图。
图例说明：
1、背板；2、压管滚轮；3、工作软管；4、泵主体；41、动力传动部件；411、升降传动电机；412、联轴器；413、滚轮压管传动电机；414、压管摆杆；415压管连杆；416、电机安装架；42、滚轮升降组件；421、升降丝杠组件；422、下导向轴固定板；423、导向轴；424、直线轴承；425、上导向轴固定板；426、密封圈装置；43、泵体外罩组件；431、泵体座；432、泵体罩；433、泵顶盖；434、泵顶罩；44、滚轮压管组件；441、花键套固定座；442、回转轴承；443、花键滚珠套；444、升降花键轴；445、滚轮安装座；446、压管滚轮；447、偏心曲轴；448、主动摆杆；449、从动摆杆；450、万向十字连杆；5、软管固定辅件；51、软管固定立柱；52、弹性接头卡座；53、内接头；54、外接头；6、防回流辅件；61、夹管传动电机；62、夹管安装座；63、夹管传动轴；64、夹管摆杆；65、夹管连杆；66、滑轨安装板；67、滑轨滑块；68滑块安装板、69、预压挡块；70、夹管挡块；71、活动预压片；72、活动夹管片。8、机器台面板。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图4-图6所示，本发明的一种直线式洁净蠕动计量泵，包含安装在机器台面板8的泵主体4、软管固定辅件5及防回流辅件6，软管固定辅件5用来安装工作软管3，所述防回流辅件6用于夹持和松开工作软管3，所述泵主体4用来进行往复运动对工作软管3进行夹持或松开以实现计量泵送的效果；所述防回流辅件6与泵主体4配合。所述泵主体4包括滚轮升降组件42、滚轮压管组件44、泵体外罩组件43及动力传动部件41，动力传动部件41用来驱动滚轮升降组件42做升降式直线运动，以带着滚轮压管组件44运动并对工作软管3进行夹持或松开操作。
参见图7，本实施例中，滚轮升降组件42包括升降丝杠组件421、下导向轴固定板422、导向轴423（本实例中为空心导向轴）、直线轴承424、上导向轴固定板425和密封圈装置426，导向轴423中段安装于直线轴承424上，并且两端分别连接于上导向轴固定板425和下导向轴固定板422上，升降丝杠组件421与下导向轴固定板422相连，并由动力传动部件41来进行驱动，带着导向轴423以完成升降运动。在导向轴423与其他部件的配合部位设有密封圈组件57，有效的密封了传动部件，使得传动的油污及微粒完全与洁净环境隔离，使得该装置达到药品生产要求。
在本实施例中，导向轴423呈竖直方向布置，以减小整体设备的占地体积。导向轴423的两端分别设有的上导向轴固定板425和下导向轴固定板422，起到导向和防止转动的作用。
参见图10，本实施例中，动力传动部件41包括升降传动电机411，升降传动电机411通过联轴器412与升降丝杠组件421相连，完成驱动。
参见图8和图9，本实施例中，滚轮压管组件44包括花键套固定座441、回转轴承442、花键滚珠套443、升降花键轴444、滚轮安装座445、压管滚轮446、偏心曲轴447、主动摆杆448、从动摆杆449及万向十字连杆450；升降花键轴444的下端连接有回转轴承442、花键滚珠套443，花键滚珠套443安装于花键套固定座441上，压管滚轮446安装于滚轮安装座445上，升降花键轴444的顶端与主动摆杆448相连并驱动主动摆杆448运动，主动摆杆448通过万向十字连杆450与对称布置的两个从动摆杆449相连，每个从动摆杆449与一个压管滚轮446相连。在升降花键轴444的带动下，两个从动摆杆449带着压管滚轮446相向运动完成对工作软管3的夹持或者松开。
结合图10，本实施例中，动力传动部件41还包括滚轮压管传动电机413、压管摆杆414及压管连杆415，滚轮压管传动电机413通过压管摆杆414及压管连杆415与滚轮压管组件44相连用以驱动。本实例中，滚轮压管传动电机413和升降传动电机411均安装于电机安装架416上。
参见图11，本实施例中，泵体外罩组件43包括泵体座431、泵体罩432、泵顶盖433及泵顶罩434，泵体外罩组件43采用分体式设计，泵体罩432安装于泵体座431上，泵顶盖433位于泵体罩432的顶端，并设置有泵顶罩434。
可以理解，在其他实施例中，如图15和图16所示的另一实施例，泵主体4内可以为多组的组合结构形式，同时对多个工作软管3进行操作。这也应在本发明的保护范围之内。
参见图12，本实施例中，软管固定辅件5包括软管固定立柱51、弹性接头卡座52、内接头53和外接头54，软管固定立柱51呈竖直状布置于泵主体4的侧面，软管固定立柱51设置有一个以上的弹性接头卡座52及内接头53和外接头54用来固定工作软管3。
参见图13和图14，本实施例中，防回流辅件6包括夹管传动电机61、夹管安装座62、夹管传动轴63、夹管摆杆64、夹管连杆65、滑轨安装板66、滑轨滑块67、滑块安装板68、预压挡块69、夹管挡块70、活动预压片71及活动夹管片72，夹管传动轴63安装于夹管安装座62上，夹管传动轴63与夹管传动电机61的驱动端相连，夹管摆杆64的一端与夹管传动轴63相连，夹管摆杆64的另一端通过夹管连杆65与滑动组件相连，滑轨安装板66、滑轨滑块67、滑块安装板68形成滑动组件。滑轨滑块67可在滑轨安装板66上的滑轨内直线运动。预压挡块69、夹管挡块70、活动预压片71及活动夹管片72形成夹持部件，该夹持部件安装于滑轨滑块67上。活动预压片71和预压挡块69位于滑动组件的一侧，活动夹管片72位于滑动组件的另一侧，活动预压片71和预压挡块69相对设置形成供工作软管3通过的第一空间，活动夹管片72与相邻对应设置的夹管挡块70相对设置形成供工作软管3通过的第二空间，工作软管3放置于第一空间和第二空间内。
工作时，工作软管3从活动夹管片72与夹管挡块70之间穿过，同时穿过活动预压片71和预压挡块69之间，夹管传动电机61带动夹管传动轴63、夹管摆杆64、夹管连杆65，而带动安装在滑动组件的活动夹管片72和活动预压片71平移，起到夹紧工作软管3和松开工作软管3的作用，同时起到预压工作软管3和松开工作软管3的作用。
由于活动夹管片72和活动预压片71两者的运动完全同步，而夹管挡块70与预压挡块69刚好错位设置，使得当活动夹管片72夹紧软管时，活动预压片71松开弹性软管，放大管路体积，回吸流体，起到防止滴漏的作用。
可以理解，在其他实施例中，如图17和图18所示的另一实施例，防回流辅件6上也设置多组夹持部件，形成多组的组合结构形式，同时对多个工作软管3进行操作。这也应在本发明的保护范围之内。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种直线式洁净蠕动计量泵，其特征在于，包含泵主体（4）、软管固定辅件（5）及防回流辅件（6），所述软管固定辅件（5）用来安装工作软管（3），所述防回流辅件（6）用于夹持和松开工作软管（3），所述泵主体（4）用来进行往复运动对工作软管（3）进行夹持或松开以实现计量泵送的效果；所述防回流辅件（6）与泵主体（4）配合；所述泵主体（4）包括滚轮升降组件（42）、滚轮压管组件（44）、泵体外罩组件（43）及动力传动部件（41），动力传动部件（41）用来驱动滚轮升降组件（42）做升降式直线运动，以带着滚轮压管组件（44）运动并对工作软管（3）进行夹持或松开操作。
2.根据权利要求1所述的直线式洁净蠕动计量泵，其特征在于，所述滚轮升降组件（42）包括升降丝杠组件（421）和导向轴（423），所述导向轴（423）中段安装于直线轴承（424）上，并且两端分别连接于上导向轴固定板（425）和下导向轴固定板（422）上，所述升降丝杠组件（421）与下导向轴固定板（422）相连，并由动力传动部件（41）来进行驱动，带着导向轴（423）以完成升降运动。
3.根据权利要求2所述的直线式洁净蠕动计量泵，其特征在于，所述在导向轴（423）上设有密封圈组件（57）。
4.根据权利要求2所述的直线式洁净蠕动计量泵，其特征在于，所述导向轴（423）呈竖直方向布置。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的直线式洁净蠕动计量泵，其特征在于，所述动力传动部件（41）包括升降传动电机（411），所述升降传动电机（411）通过联轴器（412）与升降丝杠组件（421）相连，完成驱动。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的直线式洁净蠕动计量泵，其特征在于，所述滚轮压管组件（44）包括花键滚珠套（443）、升降花键轴（444）、滚轮安装座（445）及压管滚轮（446），所述升降花键轴（444）的下端连接有回转轴承（442）、花键滚珠套（443），所述花键滚珠套（443）安装于花键套固定座（441）上，所述压管滚轮（446）安装于滚轮安装座（445）上，所述升降花键轴（444）的顶端与主动摆杆（448）相连并驱动主动摆杆（448）运动，主动摆杆（448）通过万向十字连杆（450）与对称布置的两个从动摆杆（449）相连，每个从动摆杆（449）与一个压管滚轮（446）相连；在所述升降花键轴（444）的带动下，两个从动摆杆（449）带着压管滚轮（446）相向运动完成对工作软管（3）的夹持或者松开。
7.根据权利要求6所述的直线式洁净蠕动计量泵，其特征在于，所述动力传动部件（41）还包括滚轮压管传动电机（413）、压管摆杆（414）及压管连杆（415），所述滚轮压管传动电机（413）通过压管摆杆（414）及压管连杆（415）与滚轮压管组件（44）相连用以驱动。
8.根据权利要求1-4中任意一项所述的直线式洁净蠕动计量泵，其特征在于，所述泵体外罩组件（43）包括泵体座（431）、泵体罩（432）、泵顶盖（433）及泵顶罩（434），所述泵体外罩组件（43）采用分体式设计，所述泵体罩（432）安装于泵体座（431）上，所述泵顶盖（433）位于泵体罩（432）的顶端，并设置有泵顶罩（434）。
9.根据权利要求1-4中任意一项所述的直线式洁净蠕动计量泵，其特征在于，所述软管固定辅件（5）包括软管固定立柱（51）、弹性接头卡座（52）、内接头（53）和外接头（54），所述软管固定立柱（51）呈竖直状布置于泵主体（4）的侧面，所述软管固定立柱（51）设置有一个以上的弹性接头卡座（52）及内接头（53）和外接头（54）用来固定工作软管（3）。
10.根据权利要求1-4中任意一项所述的直线式洁净蠕动计量泵，其特征在于，所述防回流辅件（6）包括夹管传动电机（61）、夹管传动轴（63）、夹管摆杆（64）、夹管连杆（65）、滑轨安装板（66）、滑轨滑块（67）、滑块安装板（68）、预压挡块（69）、夹管挡块（70）、活动预压片（71）及活动夹管片（72），所述夹管传动轴（63）与夹管传动电机（61）的驱动端相连，所述夹管摆杆（64）的一端与夹管传动轴（63）相连，所述夹管摆杆（64）的另一端通过夹管连杆（65）与滑动组件相连，所述滑轨安装板（66）、滑轨滑块（67）、滑块安装板（68）形成滑动组件。
11.根据权利要求10所述的直线式洁净蠕动计量泵，其特征在于，所述预压挡块（69）、夹管挡块（70）、活动预压片（71）及活动夹管片（72）形成夹持部件，该夹持部件安装于滑轨滑块（67）上。
12.根据权利要求11所述的直线式洁净蠕动计量泵，其特征在于，所述活动预压片（71）和预压挡块（69）位于滑动组件的一侧，所述活动夹管片（72）位于滑动组件的另一侧，所述活动预压片（71）和预压挡块（69）相对设置形成供工作软管（3）通过的第一空间，所述活动夹管片（72）与相邻对应设置的夹管挡块（70）相对设置形成供工作软管（3）通过的第二空间，所述工作软管（3）放置于第一空间和第二空间内。
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