CN118057025A - 蠕动泵 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种蠕动泵，包括框架、流体管和转子。所述流体管配装至所述框架中。所述转子包括旋转构件和滚子，所述旋转构件能够相对于所述框架旋转，所述滚子能够随着所述旋转构件的旋转而沿着所述流体管移动以挤压所述流体管从而输送所述流体管中的流体。所述滚子以下述方式连接至所述旋转构件：所述滚子能够在挤压所述流体管的第一位置和释放所述流体管的第二位置之间移动。根据本公开的蠕动泵能够在停机时避免或缓解对软管的挤压，由此防止或缓解软管的塑性变形。

Description

蠕动泵

技术领域

本公开涉及一种蠕动泵，例如，用于样本处理仪的流体系统的蠕动泵。

背景技术

本部分的内容仅提供了与本公开相关的背景信息，其不一定构成现有技术。

蠕动泵常常应用于各种流体系统中以便持续地输送流体。蠕动泵包括驱动器、泵体和挠性软管。挠性软管配装在泵体中并且用于输送流体。驱动器附接至泵体并且能够驱动滚轮反复地沿一个方向(例如，顺时针方向或逆时针方向)旋转并且在旋转的同时对挠性软管进行挤压，由此来泵送流体。

然而，当蠕动泵长期停机时，滚轮相应地长期挤压着软管的相同部位，导致软管的该挤压部位将出现永久性的塑性变形。这样的塑性变形会导致蠕动泵的内径变小，或者甚至会导致内壁出现黏连。其结果是，当蠕动泵被重新启用时，流体将被不稳定地输送，甚至可能出现断流等故障。

为了解决上述问题，已知的是用新的软管来对蠕动泵的该软管进行更换。这会导致维护成本显著增加。此外，有人提出使用挠性更好的材料来制造软管。这会导致产品成本增加。而且，尽管挠性更好的材料能够适当增加软管的寿命，但是上述问题依然存在。

发明内容

本公开提出了一种可以缓解或避免上述问题的蠕动泵。根据本公开的蠕动泵，在停机时能够避免或缓解对软管(特别是，软管的相同部位)的挤压，由此防止或缓解软管的永久性塑性变形。

根据本公开的一个方面，提供了一种蠕动泵，包括框架、流体管和转子。所述流体管配装至所述框架中。所述转子包括旋转构件和滚子，所述旋转构件能够相对于所述框架旋转，所述滚子能够随着所述旋转构件的旋转而沿着所述流体管移动以挤压所述流体管从而输送所述流体管中的流体。所述滚子以下述方式连接至所述旋转构件：所述滚子能够在挤压所述流体管的第一位置和释放所述流体管的第二位置之间移动。

在根据本公开的一些实施方式中，所述旋转构件上设置有槽，所述滚子浮动地接纳在所述槽中。所述槽构造成允许所述滚子在其重力的作用下能够从所述第二位置朝向所述第一位置移动并且在挤压所述流体管时处于所述第一位置。

在根据本公开的一些实施方式中，所述槽包括沿径向方向延伸的径向部段和沿周向延伸的周向部段。所述周向部段位于所述径向部段的径向外侧，使得在所述径向部段的径向内端部具有所述第二位置，在所述径向部段的径向外端部与所述周向部段的交汇处具有中立位置，并且在所述周向部段的周向端部处具有所述第一位置。所述槽构造成允许所述滚子在其重力的作用下能够从所述第二位置移动至所述中立位置或者从所述中立位置移动至所述第二位置。

在根据本公开的一些实施方式中，所述槽具有L形形状或T形形状。

在根据本公开的一些实施方式中，所述转子构造成在所述滚子从所述流体管的下游返回至上游时使该滚子移动至所述中立位置。

在根据本公开的一些实施方式中，所述蠕动泵还包括用于使所述滚子移动至所述中立位置或所述第一位置的偏置装置。

在根据本公开的一些实施方式中，所述偏置装置包括对所述滚子施加磁力以使所述滚子朝向所述中立位置或所述第一位置移动的永磁体或电磁线圈。

在根据本公开的一些实施方式中，所述偏置装置包括对所述滚子施加推力以使所述滚子从所述第二位置朝向所述中立位置移动的第一引导件。

在根据本公开的一些实施方式中，所述第一引导件具有沿径向方向推动所述滚子的凸形的驱动表面。

在根据本公开的一些实施方式中，所述偏置装置还包括对所述滚子施加推力以使所述滚子从所述中立位置朝向所述第一位置移动的第二引导件。

在根据本公开的一些实施方式中，所述第二引导件包括拨片和弹簧，所述弹簧对所述拨片施加弹力以使所述拨片推动所述滚子。

在根据本公开的一些实施方式中，所述转子构造成通过使所述旋转构件沿相反的方向旋转或者沿相反的两个方向反复交替地旋转而允许所述滚子在摩擦力和所述滚子的重力的作用下返回至所述第二位置。

在根据本公开的一些实施方式中，所述蠕动泵还包括致动装置，所述致动装置构造成用于直接或间接地相对于所述旋转构件驱动所述滚子使得所述滚子在所述第一位置与所述第二位置之间移动。

在根据本公开的一些实施方式中，所述旋转构件包括由动力源驱动的主动轮和由所述主动轮驱动的从动轮，所述从动轮能够沿周向方向相对于所述主动轮相对旋转使得所述滚子在所述第一位置与所述第二位置之间移动。所述滚子设置在所述主动轮和所述从动轮中的一者上，所述致动装置设置在所述主动轮和所述从动轮中的另一者上。

在根据本公开的一些实施方式中，所述致动装置设置在所述主动轮上，所述滚子设置在所述从动轮上。

在根据本公开的一些实施方式中，所述致动装置为凸轮。

在根据本公开的一些实施方式中，所述主动轮包括位于所述从动轮的两侧的第一板和第二板以及穿过所述从动轮并将所述第一板和所述第二板相连的连接轴。所述第一板和所述第二板构成所述凸轮。

在根据本公开的一些实施方式中，所述凸轮包括从所述第一板和所述第二板的外周面延伸的突出部。

在根据本公开的一些实施方式中，所述连接轴传动地联接至所述动力源的输出轴。

在根据本公开的一些实施方式中，所述连接轴的一端固定至所述第一板和所述第二板中的一者，并且所述连接轴的另一端驱动联接至所述第一板和所述第二板中的另一者。

在根据本公开的一些实施方式中，所述动力源为电动马达，所述电动马达的壳体固定至所述框架。

在根据本公开的一些实施方式中，所述框架具有从端面凹入以便接收所述流体管的环形凹部，所述转子位于所述流体管的径向内侧。

在根据本公开的一些实施方式中，蠕动泵还包括安装在所述端面上以防所述流体管和/或所述转子掉落的盖板。

在根据本公开的一些实施方式中，所述从动轮包括平行布置的第一板和第二板以及将第一板和第二板相连的连接部。所述第一板和所述第二板上设置有用于接收所述滚子并且允许所述滚子移动的长形孔。

在根据本公开的一些实施方式中，所述滚子包括销和筒形件。所述销插入所述长形孔中并且能够在所述长形孔中移动。所述筒形件设置在所述销上并且能够旋转。

在根据本公开的一些实施方式中，所述长形孔沿径向方向延伸并且关于所述径向方向对称。

在根据本公开的一些实施方式中，所述长形孔沿径向向外的方向具有尺寸恒定的部段或者尺寸逐渐增大的部段。

在根据本公开的一些实施方式中，所述突出部包括两个驱动表面和由所述两个驱动表面汇聚的顶点，所述两个驱动表面关于穿过所述顶点的径向方向对称。

在根据本公开的一些实施方式中，所述突出部包括一个驱动表面、一个非驱动表面和由所述驱动表面和所述非驱动表面汇聚的顶点，所述驱动表面相对于穿过所述顶点的径向方向的夹角大于所述非驱动表面相对于穿过所述顶点的径向方向的夹角。

在根据本公开的一些实施方式中，蠕动泵还包括沿圆周方向布置的多个所述滚子和相应的多个所述突出部。

在根据本公开的一些实施方式中，蠕动泵还包括滚子支架，所述滚子可旋转地安装在所述滚子支架上。所述滚子支架以下述方式连接至所述旋转构件：所述滚子支架在所述致动装置的驱动下可移动使得所述滚子在所述第一位置与所述第二位置之间移动。

在根据本公开的一些实施方式中，所述蠕动泵包括多个滚子和用于分别可旋转地支承所述多个滚子的多个滚子支架。所述多个滚子支架沿周向方向布置在所述旋转构件的径向外侧，并且相对于所述旋转构件能够径向移动。

在根据本公开的一些实施方式中，每个滚子支架经由杆状件连接至所述旋转构件。

在根据本公开的一些实施方式中，所述致动装置包括具有锥形外表面的致动件，所述滚子支架具有与所述致动件的锥形外表面滑动接触的倾斜表面。所述致动件构造成能够沿着所述旋转构件的轴向方向在释放位置与驱动位置之间移动使得所述滚子支架的倾斜表面相对于所述致动件的锥形外表面滑动并因此使得所述滚子支架径向移动。

在根据本公开的一些实施方式中，所述致动装置还包括用于使所述致动件返回至所述释放位置的偏置件。

在根据本公开的一些实施方式中，所述偏置件为设置在所述致动件和所述旋转构件之间的弹簧，所述致动件和/或所述旋转构件设置有用于容置所述弹簧的凹部。

在根据本公开的一些实施方式中，所述致动装置还包括用于驱动所述致动件的驱动机构，所述驱动机构包括机械驱动机构或电磁驱动机构。

在根据本公开的一些实施方式中，所述驱动机构为包括下述项目中的一者的机械驱动机构：螺杆和螺母；涡轮和蜗杆；以及偏心轮或凸轮。

通过下文中给出的详细描述和仅以说明的方式给出并且因此并不认为是限制本公开的附图，将更充分地理解本公开的上述及其他目的、特征和优点。

附图说明

通过以下参照附图的描述，本公开的一个或多个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：

图1为根据本公开的第一实施方式的蠕动泵的立体示意图；

图2为图1的蠕动泵的分解示意图；

图3为图1的蠕动泵的沿前后方向剖切的示意图；

图4为图1的蠕动泵的转子的正视示意图；

图5为图4的转子的从动轮的立体示意图；

图6为图5的从动轮的主视示意图，其中，移除了滚子；

图7为图4的转子的主动轮的第一板的主视示意图；

图8为图6的从动轮的变型的主视示意图；

图9A和图9B分别示出支承于图6和图8的从动轮的第一板上的滚子的受力情况；

图10为图7的主动轮的第一板的变型的主视示意图；

图11为根据本公开的第二实施方式的蠕动泵的立体示意图；

图12为图11的蠕动泵的分解示意图；

图13为图11的蠕动泵的转子的立体示意图；

图14为图13的转子的一个槽的放大示意图；

图15A至图15F为图11的蠕动泵的运行过程的示意图；

图16为图11的蠕动泵具有根据本公开第一实施方式的偏置装置的示意图；

图17A至图17C分别为图11的蠕动泵具有根据本公开第二实施方式的偏置装置的立体示意图、主视示意图和局部放大示意图；

图18为根据本公开的第三实施方式的蠕动泵的示意图；

图19A和图19B为图18的蠕动泵具有根据本公开第一实施方式的驱动机构的示意图，并且分别示出了将滚子移动至工作位置和返回至释放位置的过程；

图20为图18的蠕动泵具有根据本公开第二实施方式的驱动机构的示意图；以及

图21为图18的蠕动泵具有根据本公开第三实施方式的驱动机构的示意图。

具体实施方式

现在将参照附图更全面地描述本申请的示例性实施方式。应当理解，在所有这些附图中，相同的附图标记指示相似的或相应的部分或特征。此外，附图不一定按实际比例绘制，为便于说明的目的，有些部分可能以放大比例示出。

对本公开的以下详细描述仅仅是出于说明目的，而绝不是对本公开及其应用或用途的限制。本说明书中所述的实施方式并非穷举，仅仅是多个可能的实施方式中的一些。示例性实施方式可以以许多不同的形式实施，并且也不应当理解为限制本公开的范围。在一些示例性实施方式中，可能不会对公知的过程、公知的装置结构和公知的技术进行详细描述。

下面将参照图1至图7对根据本公开的第一实施方式的蠕动泵10进行描述。

图1为根据本公开的第一实施方式的蠕动泵10的立体示意图；图2为蠕动泵10的分解示意图；以及图3为蠕动泵10的沿前后方向剖切的示意图。如图1至图3所示，蠕动泵10包括框架11、流体管13、转子15以及动力源19。流体管13配装在框架11中。动力源19为转子15提供使其旋转的动力。转子15在旋转的同时对流体管13进行挤压，使得流体管13中的流体在转子15的推挤下流动，由此实现输送流体的目的。

框架11形成蠕动泵10的泵体，用于容纳、安装或支承蠕动泵10的其它部分。在图中所示的示例中，框架11大体呈长方体的形式，具有前端面11a、后端面11b以及位于前端面11a与后端面11b之间的四个侧面11c。

在框架11的前端面11a上具有从前端面11a凹入的环形凹部11d。流体管13容置于环形凹部11d中。框架11还可以设置有从环形凹部11d延伸至侧面11c的两个线性凹槽11e。线性凹槽11e中的一个用于容置流体管13的输入端13a，而线性凹槽11e中的另一个用于容置流体管13的输出端13b。流体管13的输入端13a和输出端13b可以连接至应用该蠕动泵10的流体系统的管路(未示出)中。应理解的是，“输入端”和“输出端”是根据流体流向命名的，因此可以随着流体反向流动而互换。

流体管13为挠性管，例如软管。当流体管13受到转子15挤压时，流体管13的挤压部位发生变形，并且具有减小的流通面积。当流体管13不再受到转子15挤压时，流体管13的挤压部位将回复其形状。流体管13位于转子15与框架11之间，使得转子15可以将流体管13挤压抵靠框架11(具体为，限定环形凹部11d的壁)。

动力源19位于框架11的后端面11b处。可以通过诸如螺钉的紧固件12插入或接合框架11的孔和动力源19的壳体19a的孔中而将框架11和动力源19连接至一起。应理解的是，动力源19可以以任何合适的方式附接至框架11，而不应局限于图中所示的示例。

动力源19包括输出轴19b。框架11包括用于输出轴19b穿过的通孔11f，使得输出轴19b能够传动地联接至转子15。例如，动力源19可以是电动马达。应理解的是，动力源19可以是能够驱动转子15的任何合适的装置或设备。

转子15构造成能够旋转并且在旋转的同时能够对流体管13进行挤压。在图中所示的示例中，转子15位于流体管13的径向内侧并且将流体管13朝向框架11的限定环形凹部11d的内周壁挤压。

如图所示，转子15包括旋转构件102和以可移动的方式安装在旋转构件102上的滚子140。旋转构件102在动力源19的驱动下能够相对于框架11旋转。滚子140能够随着旋转构件102的旋转而沿着流体管13移动。当蠕动泵10运行以输送流体时，滚子140被移动至挤压流体管13的工作位置(也称为第一位置)并且从流体管13的输入端13a沿着流体管13移动，由此输送流体管13中的流体。当滚子140到达流体管13的输出端13b时，将沿着圆周方向继续移动至输入端13a，如此重复上述移动、挤压和输送流体的过程，从而持续地输送流体。当蠕动泵10停止而不再输送流体时，滚子140被移动至释放(即，不挤压)流体管13的释放位置(也称为第二位置)，由此可以避免流体管13的永久塑性变形。

旋转构件102包括主动轮110和从动轮120。主动轮110联接至动力源19的输出轴19b并且由输出轴19b驱动旋转。此外，主动轮110能够驱动从动轮120并使从动轮120旋转。在主动轮110和从动轮120的相对旋转过程中，能够使滚子140在工作位置和释放位置之间移动。

蠕动泵10还包括致动装置16。在根据第一实施方式的蠕动泵10中，致动装置16为凸轮130的形式。凸轮130构造成当主动轮110驱动从动轮120旋转时驱动或推动滚子140移动，直到滚子140移动至挤压流体管13以输送流体的工作位置。此时，滚子140不再移动，并且主动轮110和从动轮120保持同步旋转，使得蠕动泵10进入正常流体输送状态。当蠕动泵10停机时，即，当主动轮110不再受到动力源19的驱动时，凸轮130也不再对滚子140施加推力。这样，流体管13在自身挠性作用下返回至部分或者完全释放流体管13的释放位置或初始位置。因此，即使蠕动泵10长期停机，也不会使流体管13因长期挤压而永久性塑性变形。

在图中所示的示例中，主动轮110包括凸轮130，并且滚子140以可移动的方式支承在从动轮120上。应理解的是，根据本公开的转子不应局限于图中所示的具体示例。例如，凸轮130可以设置在从动轮120上，并且滚子140可以以可移动的方式设置在主动轮上。

参见图2、图3和图7，主动轮110包括第一板110a、第二板110b和连接轴110c。第一板110a和第二板110b位于从动轮120的两侧，并且均构造成能够推动滚子140移动。因此，第一板110a和第二板110b构成了上述凸轮130。这样的构型可以稳定地使滚子140移动。连接轴110c穿过从动轮120并将第一板110a和第二板110b相连。连接轴110c还联接至动力源19以将动力传递至主动轮110。

连接轴110c具有用于接收动力源19的输出轴19b的通孔1101。连接轴110c可以例如通过键(未示出)传动地联接至动力源19的输出轴19b。应理解的是，连接轴110c可以以已知的任何其他合适的方式连接至动力源19，而不必局限于图中所示的具体示例。

连接轴110c的一端可以固定至位于内侧的第二板110b。参见图3，连接轴110c与第二板110b形成为一体。应理解的是，连接轴110c与第二板110b可以单独形成并且固定地连接在一起。连接轴110c的另一端驱动联接至位于外侧的第一板110a。

连接轴110c的外周面包括第一部段1103和第二部段1105。第一部段1103构造成与第一板110a接合以传递动力。第一板110a具有用于接收第一部段1103的通孔1113。第一部段1103和通孔1113可以具有彼此接合并匹配以传递动力的形状。在图中所示的示例中，通孔1113和第一部段1103均具有平坦表面和弧形表面，由此能够传递扭矩。通过第一部段1103和通孔1113的接合，将动力从连接轴110c传递至第一板110a。这样，第一板110a和第二板110b可以同步旋转。可以在框架11的前端面11a上设置盖板17，以防止第一板110a和/或流体管13掉落。盖板17可以通过诸如螺钉的紧固件14安装至框架11。

连接轴110c的第二部段1105构造成用于支承从动轮120并且允许主动轮110与从动轮120之间的相对旋转。换言之，从动轮120以可旋转的方式支承在连接轴110c的第二部段1105上。从动轮120具有用于接收第二部段1105的通孔1215。第二部段1105和通孔1215可以具有如图所示的筒形的形状，或者可以具有任何其他合适的形状，只要能够实现本文中所述的功能即可。

第一板110a和第二板110b均具有从外周面延伸用以驱动滚子140的突出部150。突出部150的数量与滚子140的数量相同，在图中的示例中为6个。应理解的是，突出部150和滚子140的数量不局限于图中所示的6个，而是可以更多或更少。

第一板110a和第二板110b的突出部150的结构相同。因此，下面将以第一板110a为例进行描述。图7为第一板110a的主视示意图。如图7所示，每个突出部150包括两个驱动表面111和112和由两个驱动表面111、112汇聚的顶点113。在图7所示的示例中，两个驱动表面111和112关于穿过顶点113的径向方向RD对称。这样的结构允许转子15沿顺时针和逆时针旋转。当转子15沿顺时针旋转时，驱动表面112则用于驱使滚子140移动。当转子15沿逆时针旋转时，驱动表面111则用于驱使滚子140移动。

应理解的是，突出部的结构不应局限于图中所示的具体示例，只要其能够实现本文中所述的功能即可。例如，图10示出了主动轮110的第一板110a的变型，其中，突出部的结构不同。图10所示的第一板210a具有多个突出部250。突出部250包括一个驱动表面211、一个非驱动表面212以及由驱动表面211和非驱动表面212汇聚的顶点213。驱动表面211和非驱动表面212关于穿过顶点213的径向方向RD是非对称设置的。如图10所示，驱动表面211相对于径向方向RD的夹角大于非驱动表面212相对于径向方向RD的夹角。即，相比于非驱动表面212，驱动表面211具有较缓的坡度，以便有利于将滚子140从径向内侧的释放位置或初始位置移动至径向外侧的工作位置。

在图中所示的示例中，驱动表面是线性的。然而，应理解的是，驱动表面不应局限于图中所示的示例，而是可以是弯曲的，只要能够实现本文中所述的功能即可。

参见图2、图3、图5和图6，从动轮120包括平行布置的第一板121和第二板122以及将第一板121和第二板122相连的连接部123。如图3所示，第一板121、第二板122和连接部123为一体件。应理解的是，第一板121、第二板122和连接部123可以独立形成，然后固定在连接一起。

第一板121和第二板122上分别设置有用于接收滚子140并且允许滚子140移动的长形孔125和126。长形孔125和126的结构相同。参见图6，长形孔125沿径向方向延伸并且关于所述径向方向对称。通过该结构，滚子140基本沿着径向方向移动。

应理解的是，长形孔的结构不应局限于图中所示的具体示例，只要其能够实现本文中所述的功能即可。例如，图8示出了从动轮120的第一板121的变型，其中，长形孔的结构不同。图8所示的第一板221具有多个长形孔225。长形孔225沿径向向外的方向具有尺寸逐渐增大的部段。相比于图8所示的长形孔225，图6所示的长形孔125具有尺寸基本恒定的部段。

图9A和图9B分别示出支承于图6和图8的从动轮的第一板上的滚子的受力情况。在图9A和图9B中，F表示突出部150对滚子140施加的力，F1和F2表示用于推动滚子140移动的分力，θ1和θ2分别表示分力F1和F2与力F之间的夹角。相比于图9A的长形孔125，图9B的长形孔225的尺寸沿径向向外的方向逐渐增大，即，大体呈三角形的形状，因此分力F2与力F之间的夹角θ2小于分力F1与力F之间的夹角θ1。在力F相同的情况下，分力F2将会大于分力F1。因此，图9B的长形孔225更有利于推动滚子140移动，或者可以减小动力源19的驱动动力。

应理解的是，突出部和/或长形孔的结构可以根据需要而变化，不应局限于图中所示的具体示例。

再返回图5，滚子140可以包括销141和筒形件142。销141插入长形孔125和126中并且能够沿径向方向在长形孔125和126中移动。当销141抵靠长形孔125和126的径向内侧壁时，滚子140处于释放位置或初始位置。当销141抵靠长形孔125和126的径向外侧壁时，滚子140处于工作位置。筒形件142设置在销141上并且能够旋转。滚子140可以经由筒形件142挤压流体管13，由此可以显著减小筒形件142与流体管13之间的摩擦力。销141在其一端处可以具有头部1411。当销141插入长形孔125和126中时，头部1411将抵靠从动轮120的外侧面以对销141进行定位。滚子140还可以包括用于固定地连接至销141的另一端的挡圈143。头部1411和挡圈143将销141保持在长形孔125和126中。

应理解的是，滚子140的数量和结构可以根据需要而变化，而不应局限于图中所示的具体示例。

下面将参照图11至图17C对根据本公开的第二实施方式的蠕动泵20进行描述。

参见图11至图13，蠕动泵20包括框架21、流体管(未示出)、转子25以及动力源29。蠕动泵20的框架21和动力源29的结构与蠕动泵10的框架11和动力源19的结构基本相同，因此不再详细描述。蠕动泵20与上述蠕动泵10之间的区别在于转子的结构不同。下面将详细描述蠕动泵20的转子25。

转子25包括旋转构件202和以可移动的方式安装在旋转构件202上的滚子240。旋转构件202与动力源29的输出轴29b相接合并且在动力源29的驱动下能够相对于框架21旋转。

旋转构件202包括第一板202a、第二板202b和连接轴202c。第一板202a和第二板202b位于滚子240的两侧。这样的构型可以稳定地支承滚子240。连接轴202c将第一板202a和第二板202b固定相连。连接轴202c还联接至动力源29的输出轴29b以将动力传递至旋转构件202。

第一板202a和第二板202b上分别设置有用于接收滚子240并且允许滚子240移动的槽230。槽230的结构相同。图14为蠕动泵20的转子202的一个槽230的放大示意图。

如图14所示，槽230具有大致T形的形状，包括沿径向方向延伸的径向部段230a和沿周向延伸的周向部段230b。周向部段230b位于径向部段230a的径向外侧。在周向部段230b的周向端部处限定了滚子240挤压流体管以进行输送流体的工作位置P11和P12。工作位置P11和P12根据转子25的旋转方向进行确定。当转子25沿逆时针方向旋转时，滚子240将处于工作位置P11处。当转子25沿顺时针方向旋转时，滚子240将处于工作位置P12处。在径向部段230a的径向内端部处限定了滚子240释放流体管以防止流体管永久塑性变形的释放位置P2。此外，在径向部段230a的径向外端部与周向部段230b的交汇处限定了中立位置P0。中立位置P0位于工作位置P11或P12与释放位置P2之间并且便于滚子240在工作位置P11或P12与释放位置之间P2切换。

滚子240浮动地接纳在槽230中。槽230构造成或者成形为允许滚子240在其重力的作用下能够从释放位置P2移动至中立位置P0或者从中立位置P0移动至释放位置P2。

下面将参照图15A至图15F来描述蠕动泵20的运行过程。蠕动泵20包括形成在第一板202a和第二板202b上的六对槽231至236以及分别浮动地支承在六对槽231至236中的六个滚子241至246。如上所述，滚子的数量、布置和构型可以根据需要而变化，不必局限于图中所示的具体示例。

参见图15A，蠕动泵20处于非运行状态。第一滚子241支承在第一对槽231中并且位于流体管13的输入端13a和输出端13b之间。此时，第一滚子241处于中立位置处。第二滚子242至第六滚子246沿着流体管13的长度分布。第二滚子242至第六滚子246分别支承在第二对槽232至第六对槽236中并且均处于释放流体管的释放位置处。可见，在蠕动泵20未运行时，所有的滚子241至246均没有对流体管13施加压力，换言之，流体管13没有发生塑性变形。

当蠕动泵20运行时，使转子202例如沿逆时针旋转。转子202旋转至如图15B所示的状态。

参见图15B，第一滚子241沿逆时针移动至槽231中的工作位置处。第一滚子241在旋转时受到自身重力、流体管13的摩擦力的作用而朝向槽231的周向部段的周向端部移动直至到达工作位置。在工作位置处，第一滚子241挤压流体管13，由此推动流体管13内的流体流动。第二滚子242移动至如图15A中所示的第一滚子241的中立位置处，并且从释放位置移动至中立位置以便进入工作状态。第三滚子243至第六滚子246依然处于释放位置中，未参与流体输送。

当转子202旋转至如图15C所示的状态时，第一滚子241依然保持在工作位置处并且沿着流体管13的长度输送流体。第二滚子242进入如图15B所示的第一滚子241的流体输送状态。以此类推，后一个滚子跟随前一个滚子的动作和状态，如图15D至图15F所示。此后，滚子在开始挤压流体管13并沿着流体管13的长度移动时从中立位置移动至输送流体的工作位置并且保持处于工作位置，在从流体管13的输出端13b返回至输入端13a时返回至中立位置。

在图15F中，第一滚子241挤压流体管13结束，此时，第一滚子241有可能处于挤压流体的工作位置，也有可能在其重力作用下朝向槽231的另一端部下落，这取决于第一滚子241的受力情况。

当蠕动泵20运行结束时，使所有滚子返回至如图15A所示的状态。例如，使转子202反向(例如，沿顺时针方向)旋转，滚子在摩擦力的作用下会朝向中立位置移动。当滚子移动至中立位置时，在其自身的重力作用下，使其从中立位置回落至不挤压流体管的释放位置。可以使转子202沿顺时针方向和逆时针方向反复旋转若干次，使得所有滚子均处于释放位置或中立位置，如图15A所示。

如上所述，当蠕动泵20运行以输送流体时，滚子240被移动至挤压流体管13的工作位置并且从流体管13的输入端13a沿着流体管13移动，由此输送流体管13中的流体。当滚子240到达流体管13的输出端13b时，滚子240移动至非工作位置并返回至中立位置，如此重复上述移动、挤压和输送流体的过程，从而持续地输送流体。当蠕动泵20停止而不再输送流体时，滚子240被移动至释放(即，不挤压)流体管13的释放位置或中立位置，由此可以避免流体管13的永久塑性变形。

应理解的是，蠕动泵20及其各个部分的构型不应局限于图中所示的具体示例，而是可以变化，只要其能够实现本文中所述的功能即可。例如，在蠕动泵仅沿一个方向旋转时，槽的形状可以为L形。例如，可以设置使滚子移动至中立位置或工作位置的偏置装置，以防止滚子被卡在释放位置而无法输送流体。

图16示出了蠕动泵20具有根据本公开第一实施方式的偏置装置260的示意图。如图16所示，偏置装置260设置在流体管13的输入端13a和输出端13b之间，并且构造成对滚子240施加向下的磁力，由此使得滚子240朝向中立位置或工作位置移动。偏置装置260可以是永磁体或电磁线圈。应理解的是，偏置装置260的类型或构型不应局限于图16中所示的具体示例，而是可以改变，只要能够实现本文中所述的功能即可。

图17A至图17C分别为蠕动泵20具有根据本公开第二实施方式的偏置装置270的立体示意图、主视示意图和局部放大示意图。偏置装置270以机械方式将滚子从第二位置移动至中立位置和/或从中立位置移动至工作位置。

如图17A至图17C所示，偏置装置270可以包括第一引导件271和第二引导件281。第一引导件271构造成对滚子240施加推力以使滚子240从释放位置朝向中立位置移动。第二引导件281构造成对滚子240施加推力以使滚子240从中立位置朝向工作位置移动。

第一引导件271固定至框架21。第一引导件271具有沿径向方向推动滚子240的凸形的驱动表面273。滚子240在沿着凸形的驱动表面273移动时受到径向向外的推力，由此朝向中立位置移动。应理解的是，第一引导件271的构型和布置不应局限于图17A和图17B中所示的具体示例，而是可以改变，只要能够实现本文中所述的功能即可。

图17C为第二引导件281的局部放大示意图。参见图17C，第二引导件281可以包括拨片282和弹簧283。弹簧283对拨片282施加弹力，使得拨片282抵靠滚子240。拨片282构造成能够对滚子240施加使其朝向工作位置移动的力。应理解的是，第二引导件281的构型和布置不应局限于图17A至图17C中所示的具体示例，而是可以改变，只要能够实现本文中所述的功能即可。

下面将参照图18至图21对根据本公开的第三实施方式的蠕动泵30进行描述。

参见图18，蠕动泵30包括转子35。图18中省去了框架、流体管以及动力源。蠕动泵30与上述蠕动泵10和20之间的区别主要在于转子的结构和驱动滚子移动的机构不同。

转子35包括旋转构件302、滚子支架320和安装在滚子支架320上的滚子340。旋转构件302与动力源(图18中未示出)相接合并且在动力源的驱动下能够相对于框架旋转。滚子支架320随着旋转构件302的旋转而带着滚子340一起旋转。此外，滚子支架320以可移动的方式联接至旋转构件302。这样，滚子支架320带着滚子340一起移动，使得滚子340能够在挤压流体管的工作位置和释放流体管的释放位置之间移动。为了减小磨损，滚子340可旋转地安装在滚子支架320上。

蠕动泵30可以包括多个滚子340和用于分别可旋转地支承多个滚子340的多个滚子支架320。多个滚子支架320沿周向方向布置在旋转构件302的径向外侧，并且相对于旋转构件302能够径向移动。每个滚子支架320可以经由杆状件330连接至旋转构件302。

转子35还包括致动装置36。致动装置36构造成使滚子支架320相对于旋转构件302移动并因此使滚子340在工作位置与释放位置之间移动。

致动装置36可以包括具有锥形外表面362的致动件36a。相应地，滚子支架320具有与致动件36a的锥形外表面362滑动接触的倾斜表面322。当锥形外表面362滑动(图18中向右滑动)时，锥形外表面362推动倾斜表面322，使得倾斜表面322径向向外移动而到达挤压流体管的工作位置。当锥形外表面362沿相反方向滑动(图18中向左滑动)时，锥形外表面362对倾斜表面322的推力消失，滚子支架320带着滚子340则可以返回至释放流体管的释放位置。

在图18所示的示例中，通过锥形外表面362和倾斜表面322的相对滑动，将致动件36a沿着旋转构件302的轴向方向的移动转换成滚子支架320和滚子340的径向移动。优选地，致动件36a不仅可以沿着旋转构件302的轴向方向移动，而且还可以与滚子支架320(或者可以与滚子支架320和旋转构件302两者)一起旋转。这样，可以减少致动件36a相对于滚子支架320(和旋转构件302)的磨损。

致动装置36还可以包括用于使致动件36a返回至释放位置的偏置件36b。例如，偏置件36b可以为设置在致动件36a和旋转构件302之间的弹簧。致动件36a和/或旋转构件302可以设置有用于容置该弹簧的凹部。在图18所示的示例中，仅致动件36a设置有用于容置该弹簧的凹部。

致动装置36还可以包括用于驱动致动件36a的驱动机构(图18中未示出)。图19A至图21示出了驱动机构的示例。

图19A和图19B为蠕动泵30具有根据本公开第一实施方式的驱动机构370的示意图。驱动机构370利用斜面的相对滑动(类似于锥形外表面362和倾斜表面322的滑动)来驱动致动件36a的移动。

参见图19A和图19B，驱动机构370包括具有锥形外表面373的驱动件37a。相应地，致动件36a具有与锥形外表面373滑动接触的锥形或倾斜表面363。当驱动件37a向上移动时，使得致动件36a向右滑动，由此使得滚子支架320和滚子340径向向外移动至工作位置。反之，当驱动件37a向下移动时，致动件36a在偏置件36b的作用下向左滑动，由此释放滚子支架320和滚子340并因此释放流体管。

优选地，驱动件37a不仅可以上下移动，而且还可以旋转，由此可以减小驱动件37a相对于致动件36a的磨损。

用于使驱动件37a向上或向下移动的机构在本申请中不受到限制，而是可以有很多变型，只要能够实现本文中所述的功能即可。例如，可以使用凸轮、偏心轮、蜗轮蜗杆、螺杆螺母等机构来使驱动件37a移动或者直接使致动件36a移动。

图20为蠕动泵30具有根据本公开第二实施方式的驱动机构380的示意图。驱动机构380构造成直接对致动件36a施加推力以使致动件36a移动。

参见图20，驱动机构380包括抵靠致动件36a并且向致动件36a施加推力的推动件381。驱动机构380包括用于使推动件381移动的装置382。装置382可以利用涡轮和蜗杆的原理或者螺杆和螺母的原理来驱动推动件381。

用于使推动件381移动的机构在本申请中不受到限制，而是可以有很多变型，只要能够实现本文中所述的功能即可。

图21为蠕动泵30具有根据本公开第三实施方式的驱动机构390的示意图。驱动机构390利用磁性或电磁特性来使致动件36a移动。如图21所示，驱动机构390可以包括磁体或者电磁线圈391。在磁体或者电磁线圈391对致动件36a施加磁力时，致动件36a水平移动，由此使得滚子支架320和滚子340一起移动。

应理解的是，蠕动泵30及其各个部分的构型不应局限于图中所示的具体示例，而是可以变化，只要其能够实现本文中所述的功能即可。

根据本公开的蠕动泵可以适用于各种流体系统，例如，适用于对含有生物粒子(例如，细胞外囊泡)或非生物粒子(例如，珠)的液体样本进行检测或分选的样本处理仪的流体系统。

虽然已经参照示例性实施方式对本公开进行了描述，但是应当理解，本公开并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式。在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对示例性实施方式做出各种改变。在不矛盾的情况下，各个实施方式中的特征可以相互结合。或者，实施方式中的某个特征也可以省去，例如盖板。

Claims (38)

1.一种蠕动泵，包括：

框架；

流体管，所述流体管配装至所述框架中；以及

转子，所述转子包括旋转构件和滚子，所述旋转构件能够相对于所述框架旋转，所述滚子能够随着所述旋转构件的旋转而沿着所述流体管移动以挤压所述流体管从而输送所述流体管中的流体，

其中，所述滚子以下述方式连接至所述旋转构件：所述滚子能够在挤压所述流体管的第一位置和释放所述流体管的第二位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的蠕动泵，其中，所述旋转构件上设置有槽，所述滚子浮动地接纳在所述槽中，所述槽构造成允许所述滚子在其重力的作用下能够从所述第二位置朝向所述第一位置移动并且在挤压所述流体管时处于所述第一位置。

3.根据权利要求2所述的蠕动泵，其中，所述槽包括沿径向方向延伸的径向部段和沿周向延伸的周向部段，

所述周向部段位于所述径向部段的径向外侧，使得在所述径向部段的径向内端部具有所述第二位置，在所述径向部段的径向外端部与所述周向部段的交汇处具有中立位置，并且在所述周向部段的周向端部处具有所述第一位置，并且

所述槽构造成允许所述滚子在其重力的作用下能够从所述第二位置移动至所述中立位置或者从所述中立位置移动至所述第二位置。

4.根据权利要求3所述的蠕动泵，其中，所述槽具有L形形状或T形形状。

5.根据权利要求3所述的蠕动泵，其中，所述转子构造成在所述滚子从所述流体管的下游返回至上游时使该滚子移动至所述中立位置。

6.根据权利要求5所述的蠕动泵，其中，所述蠕动泵还包括用于使所述滚子移动至所述中立位置或所述第一位置的偏置装置。

7.根据权利要求6所述的蠕动泵，其中，所述偏置装置包括对所述滚子施加磁力以使所述滚子朝向所述中立位置或所述第一位置移动的永磁体或电磁线圈。

8.根据权利要求6所述的蠕动泵，其中，所述偏置装置包括对所述滚子施加推力以使所述滚子从所述第二位置朝向所述中立位置移动的第一引导件。

9.根据权利要求8所述的蠕动泵，其中，所述第一引导件具有沿径向方向推动所述滚子的凸形的驱动表面。

10.根据权利要求8所述的蠕动泵，其中，所述偏置装置还包括对所述滚子施加推力以使所述滚子从所述中立位置朝向所述第一位置移动的第二引导件。

11.根据权利要求10所述的蠕动泵，其中，所述第二引导件包括拨片和弹簧，所述弹簧对所述拨片施加弹力以使所述拨片推动所述滚子。

12.根据权利要求2至11中的任一项所述的蠕动泵，其中，所述转子构造成通过使所述旋转构件沿相反的方向旋转或者沿相反的两个方向反复交替地旋转而允许所述滚子在摩擦力和所述滚子的重力的作用下返回至所述第二位置。

13.根据权利要求1所述的蠕动泵，其中，所述蠕动泵还包括：

致动装置，所述致动装置构造成用于直接或间接地相对于所述旋转构件驱动所述滚子使得所述滚子在所述第一位置与所述第二位置之间移动。

14.根据权利要求13述的蠕动泵，其中，所述旋转构件包括由动力源驱动的主动轮和由所述主动轮驱动的从动轮，所述从动轮能够沿周向方向相对于所述主动轮相对旋转使得所述滚子在所述第一位置与所述第二位置之间移动，

所述滚子设置在所述主动轮和所述从动轮中的一者上；并且

所述致动装置设置在所述主动轮和所述从动轮中的另一者上。

15.根据权利要求14所述的蠕动泵，其中，所述致动装置设置在所述主动轮上，所述滚子设置在所述从动轮上。

16.根据权利要求15所述的蠕动泵，其中，所述致动装置为凸轮。

17.根据权利要求16所述的蠕动泵，其中，所述主动轮包括位于所述从动轮的两侧的第一板和第二板以及穿过所述从动轮并将所述第一板和所述第二板相连的连接轴，所述第一板和所述第二板构成所述凸轮。

18.根据权利要求17所述的蠕动泵，其中，所述凸轮包括从所述第一板和所述第二板的外周面延伸的突出部。

19.根据权利要求17所述的蠕动泵，其中，所述连接轴传动地联接至所述动力源的输出轴。

20.根据权利要求17所述的蠕动泵，其中，所述连接轴的一端固定至所述第一板和所述第二板中的一者，并且所述连接轴的另一端驱动联接至所述第一板和所述第二板中的另一者。

21.根据权利要求19所述的蠕动泵，其中，所述动力源为电动马达，所述电动马达的壳体固定至所述框架。

22.根据权利要求14所述的蠕动泵，其中，所述框架具有从端面凹入以便接收所述流体管的环形凹部，所述转子位于所述流体管的径向内侧。

23.根据权利要求22所述的蠕动泵，还包括安装在所述端面上以防所述流体管和/或所述转子掉落的盖板。

24.根据权利要求15所述的蠕动泵，其中，所述从动轮包括平行布置的第一板和第二板以及将第一板和第二板相连的连接部，

所述第一板和所述第二板上设置有用于接收所述滚子并且允许所述滚子移动的长形孔。

25.根据权利要求24所述的蠕动泵，其中，所述滚子包括销和筒形件，所述销插入所述长形孔中并且能够在所述长形孔中移动，所述筒形件设置在所述销上并且能够旋转。

26.根据权利要求24所述的蠕动泵，其中，所述长形孔沿径向方向延伸并且关于所述径向方向对称。

27.根据权利要求26所述的蠕动泵，其中，所述长形孔沿径向向外的方向具有尺寸恒定的部段或者尺寸逐渐增大的部段。

28.根据权利要求18所述的蠕动泵，其中，所述突出部包括两个驱动表面和由所述两个驱动表面汇聚的顶点，所述两个驱动表面关于穿过所述顶点的径向方向对称。

29.根据权利要求18所述的蠕动泵，其中，所述突出部包括一个驱动表面、一个非驱动表面和由所述驱动表面和所述非驱动表面汇聚的顶点，所述驱动表面相对于穿过所述顶点的径向方向的夹角大于所述非驱动表面相对于穿过所述顶点的径向方向的夹角。

30.根据权利要求18所述的蠕动泵，还包括沿圆周方向布置的多个所述滚子和相应的多个所述突出部。

31.根据权利要求13所述的蠕动泵，还包括滚子支架，

其中，所述滚子可旋转地安装在所述滚子支架上，

其中，所述滚子支架以下述方式连接至所述旋转构件：所述滚子支架在所述致动装置的驱动下可移动使得所述滚子在所述第一位置与所述第二位置之间移动。

32.根据权利要求31所述的蠕动泵，其中，所述蠕动泵包括多个滚子和用于分别可旋转地支承所述多个滚子的多个滚子支架，

其中，所述多个滚子支架沿周向方向布置在所述旋转构件的径向外侧，并且相对于所述旋转构件能够径向移动。

33.根据权利要求32所述的蠕动泵，其中，每个滚子支架经由杆状件连接至所述旋转构件。

34.根据权利要求32所述的蠕动泵，其中，所述致动装置包括具有锥形外表面的致动件，

所述滚子支架具有与所述致动件的锥形外表面滑动接触的倾斜表面，并且

所述致动件构造成能够沿着所述旋转构件的轴向方向在释放位置与驱动位置之间移动使得所述滚子支架的倾斜表面相对于所述致动件的锥形外表面滑动并因此使得所述滚子支架径向移动。

35.根据权利要求34所述的蠕动泵，其中，所述致动装置还包括用于使所述致动件返回至所述释放位置的偏置件。

36.根据权利要求35所述的蠕动泵，其中，所述偏置件为设置在所述致动件和所述旋转构件之间的弹簧，所述致动件和/或所述旋转构件设置有用于容置所述弹簧的凹部。

37.根据权利要求34至36中的任一项所述的蠕动泵，其中，所述致动装置还包括用于驱动所述致动件的驱动机构，

所述驱动机构包括机械驱动机构或电磁驱动机构。

38.根据权利要求37所述的蠕动泵，其中，所述驱动机构为包括下述项目中的一者的机械驱动机构：

螺杆和螺母；

涡轮和蜗杆；以及

偏心轮或凸轮。