CN204428551U - 注射器活塞组件以及包括其的注射泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及注射器活塞组件以及包括其的注射泵。所述注射器活塞组件(4)包括：活塞(3)，其外壁上沿着周向设有密封部，用以在所述活塞的轴向上形成至少两道密封层(31,32)；推杆(1)，其一端设有材料热膨胀系数小于所述活塞(3)的装配部(11)，所述活塞(3)套装于所述装配部(11)上，并且所述推杆(1)的最大径向尺寸小于所述密封部(3)的径向尺寸；以及弹性密封部件(2)，其装设于所述活塞(3)和所述装配部(11)之间，并且与所述活塞(3)的内壁和所述装配部(11)的外壁相抵靠以形成密封接触。本实用新型具有密封效果佳、工作温度范围大、结构紧密、易于制造和装配等优点。

Description

注射器活塞组件以及包括其的注射泵

技术领域

本实用新型涉及注射装置结构，尤其涉及一种注射器活塞组件以及包括该注射器活塞组件的注射泵。

背景技术

在现有技术中，注射泵是一种用于实现均匀微量注射的常见器械，通过使用其能够精确地控制注射到目标对象体内的试剂量。注射器是此类注射泵中的一个重要组成部分，它会直接影响到注射泵的注射精度及准确性，从而影响到最终效果。

然而，对于现有的注射器及注射泵来讲，其中都还存在着一些设计不足之处。例如，由于通过四氟乙烯聚合物聚合制成的聚四氟乙烯(PTFE)材料具有良好的化学稳定性、耐腐蚀、耐磨性、耐热性以及优良的密封和润滑性能，因此它被广泛用作注射器活塞的密封材料。然而，由于聚四氟乙烯的线性热膨胀系数较大(约为10×10^-5/℃~12×10^-5/℃)，因此导致采用其制成的注射器活塞的尺寸对于温度变化比较敏感，这就使得注射器活塞的工作温度通常被限制在15℃- 40℃的范围内。如果环境温度低于15℃，那么由于整个注射器活塞材料出现收缩现象而致使其边缘将会形成缝隙，从而产生泄漏。又如，目前的注射器活塞在密封结构设计上还不尽如人意，由此导致密封性能不够理想等问题。因此，亟需针对这些现有的注射器及注射泵进行改进和优化。

实用新型内容

有鉴于此，根据本实用新型的第一方面，它提供了一种注射器活塞组件，从而有效地解决了现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题。在根据本实用新型的注射器活塞组件中，它包括：

活塞，其外壁上沿着周向设有密封部，用以在所述活塞的轴向上形成至少两道密封层；

推杆，其一端设有材料热膨胀系数小于所述活塞的装配部，所述活塞套装于所述装配部上，并且所述推杆的最大径向尺寸小于所述密封部的径向尺寸；以及

弹性密封部件，其装设于所述活塞和所述装配部之间，并且与所述活塞的内壁和所述装配部的外壁相抵靠以形成密封接触。

在上述的注射器活塞组件中，可选地，所述装配部的至少一部分外表面上设有附加层，用以增大所述装配部与所述活塞之间的接触摩擦力。

在上述的注射器活塞组件中，可选地，所述装配部与所述活塞之间采用螺纹连接。

在上述的注射器活塞组件中，可选地，所述活塞被构造成其外表面粗糙度Ra在0.8-3.2μm范围内，并且/或者其外表面圆度公差对于所述活塞的直径的公差比例在0-2‰范围内。

在上述的注射器活塞组件中，可选地，所述密封部被设置为在所述活塞的外壁上开设一个或多个环槽所形成的突起。

在上述的注射器活塞组件中，可选地，所述弹性密封部件为一个或多个O型密封圈。

在上述的注射器活塞组件中，可选地，所述弹性密封部件为一个或多个O型密封圈，并且所述O型密封圈被布置成其在所述活塞的轴向上的位置与至少一部分所述突起的位置相对应。

在上述的注射器活塞组件中，可选地，所述活塞是由聚四氟乙烯(PTFE)制成，并且/或者所述推杆中至少所述装配部是由不锈钢制成。

另外，根据本实用新型的第二方面，它也提供了一种注射泵，所述注射泵包括如以上任一项所述的注射器活塞组件、以及套装于所述注射器活塞组件中的所述活塞上的套管。

在上述的注射泵中，可选地，所述套管为玻璃管，并且其以过盈配合方式套装在所述活塞上。

本实用新型的注射器活塞组件具有密封效果佳、工作温度范围大、结构紧密、易于制造和装配等诸多优点，应用本实用新型能够显著改进现有的注射器活塞对于工作温度条件的敏感性，并且实现更佳的注射器密封性能，从而使得注射泵适于在更广的工作温度环境下进行精确剂量的密封注射操作。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1是一个根据本实用新型的注射器活塞组件实施例的立体分解结构示意图。

图2是图1所示注射器活塞组件实施例处于已组装状态下的剖视结构示意图。

图3是图1所示注射器活塞组件实施例的中的注射器活塞的剖视结构示意图。

图4是图1所示注射器活塞组件实施例的中的推杆的顶端部分的剖视结构示意图。

图5是一个根据本实用新型的注射泵实施例的立体分解结构示意图，其中包括有图1所示的注射器活塞组件实施例。

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的注射器活塞组件以及包括其的注射泵的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能没有在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的零部件和特征在同一附图中可能仅在一处或若干处进行标示。

请一并参考图1至图4，通过这些附图展示出了一个根据本实用新型的注射器活塞组件实施例的基本构造情况。如图1和图2所示，在这个实施例中，该注射器活塞组件包括推杆1、弹性密封部件2和活塞3，下面就针对这些组成部件来进行具体说明。

在上述的注射器活塞组件中，推杆1在总体上呈杆状，并且在它的一端设置有装配部11，以便通过其来与活塞3相配合，从而使得活塞3被套装在该装配部11上。作为举例，在一些可选的情形下，在上述的装配部11与活塞3之间可以采用螺纹连接。再举例来讲，在某些应用情形下，还可以根据需要来考虑在装配部11的一部分外表面或者全部外表面上设置附加层，这样的附加层可以采用在外表面上刻制网纹、贴装或套装上增大摩擦材料等方式来实现，以便由此来增大装配部11与活塞3之间的接触摩擦力，从而能够将二者更加牢固可靠地接合在一起。

请参阅图2和图3，活塞3被套装在装配部11上，它具有环绕着其外壁周向进行设置的密封部，该密封部的径向尺寸大于推杆1的最大径向尺寸，以便在使用注射器活塞组件时通过该密封部来提供密封功能。此外，在上述实施例中，在活塞3和装配部11之间还装设有弹性密封部件2，以便在将该注射器活塞组件完成装配后，通过弹性密封部件2与活塞3的内壁以及装配部11的外壁之间的相互抵靠作用，从而可在它们之间形成可靠的密封接触。

在可选情形下，上述的弹性密封部件2可以是根据应用需要而设置的一个或多个O型密封圈。更具体来讲，如图2所示，在给出的实施例中，弹性密封部件2选用了两个O型密封圈，并且如图3所示，沿着活塞3的轴向在其外壁上相应地设置有第一密封层31和第二密封层32，以便通过它们来构成活塞3的密封部。

在上述实施例中，第一密封层31和第二密封层32可以是在活塞3的外壁上开设环槽所形成的突起结构，并且在将该注射器活塞组件组装后，通过使第一密封层31的两个突起结构与选用了两个O型密封圈的弹性密封部件2之间位置相互对应，即在将注射器活塞组件装配后，通过上述的两个突起结构以及与之相对应的两个O型密封圈彼此之间的抵靠作用来提供主密封功能，并且同时通过第二密封层32的突起结构来提供二次密封功能，这样就可以显著增强注射器活塞组件在使用过程中的密封性能，从而使其与现有的注射器活塞组件相比，能够在更宽广的温度范围环境下稳定可靠地工作。

当然，在本实用新型中还允许设置三个或者更多数量的密封层来进一步增强本注射器活塞组件的密封性能，这些密封层可以参考上述的第一密封层31和第二密封层32的组合布置方式来进行类似设置，在此不再重复描述。

在上述实施例中，推杆1中的装配部11可采用热膨胀系数小于活塞3的材料制成，由此可以有效解决由于材料热膨胀特性而可能造成注射器活塞在使用时收缩形成缝隙而产生的泄漏问题。举例而言，由于不锈钢材料的线膨胀系数约为聚四氟乙烯(PTFE)材料的十分之一，因此装配部11可以采用不锈钢材料制成，而活塞3可以采用聚四氟乙烯材料制成，这样就可以使得活塞3在第一密封层31处的尺寸收缩远小于第二密封层32处的尺寸收缩，从而不仅能够消除上述的泄露问题，而且充分利用了由第一密封层31和第二密封层32所提供的两次密封功能，从而能够增强注射器活塞组件的整体密封性能。

此外，本实用新型在可选情形下也允许将注射器活塞组件中的推杆1在整体上采用热膨胀系数小于活塞3的材料制成，如此可能会在零部件的加工、制造和装配等方面带来便利。

为了提供良好的密封效果，在本实用新型中通常需要将活塞3制成具有光滑的外表面。举例而言，例如在可选情形下，可以考虑将活塞3的外表面粗糙度Ra控制在0.8-3.2μm范围内，还可以考虑将活塞3的外表面圆度公差对于该活塞3的直径的公差比例控制在0-2‰范围内。

与现有的注射器活塞组件相比，由于本实用新型的注射器活塞组件具有密封性能突出、工作温度范围大并且易于制造和装配等诸多优点，因此非常适合将其应用到各种类型的注射泵上。

例如，在图5中提供了一个这样的注射泵示例，该注射泵包括了根据本实用新型所提供的注射器活塞组件4、以及套装在注射器活塞组件4的活塞3上的套管5。在实际应用场合下，套管5可以使用玻璃或者任何其他的适用材料来制成，并且可以采用过盈配合方式将其套装在活塞3上，由此来形成良好的密封效果，从而保证其在常温或低温等环境下操作时不会产生泄漏问题。

以上仅以举例方式来详细阐明本实用新型的注射器活塞组件以及包括其的注射泵，这些个例仅供说明本实用新型的原理及其实施方式之用，而非对本实用新型的限制，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种变形和改进。例如，在一些实施例中，前述的弹性密封部件2可考虑直接采用一体成型的整体式构造，以此来简化结构并方便装配。又如，在一些实施例中，可以根据应用需求情况来灵活配置前述的O型密封圈数量，例如考虑将其设置成一个或者两个以上，并且同时增设在第一密封层31中与这些O型密封圈相对应的突起数目，或者还可以将第一密封层31中的突起数目设置成多于O型密封圈数量。再如，本实用新型无意于将所提供的注射器活塞组件仅局限用于注射泵，而实际上允许将其应用到任何可能适用的各类装置、器械或设备中。因此，所有等同的技术方案均应属于本实用新型的范畴并为本实用新型的各项权利要求所限定。

Claims (10)

1. 一种注射器活塞组件，其特征在于，所述注射器活塞组件(4)包括：

活塞(3)，其外壁上沿着周向设有密封部，用以在所述活塞的轴向上形成至少两道密封层(31,32)；

推杆(1)，其一端设有材料热膨胀系数小于所述活塞(3)的装配部(11)，所述活塞(3)套装于所述装配部(11)上，并且所述推杆(1)的最大径向尺寸小于所述密封部(3)的径向尺寸；以及

弹性密封部件(2)，其装设于所述活塞(3)和所述装配部(11)之间，并且与所述活塞(3)的内壁和所述装配部(11)的外壁相抵靠以形成密封接触。

2. 根据权利要求1所述的注射器活塞组件，其特征在于，所述装配部(11)的至少一部分外表面上设有附加层，用以增大所述装配部(11)与所述活塞(3)之间的接触摩擦力。

3. 根据权利要求1所述的注射器活塞组件，其特征在于，所述装配部(11)与所述活塞(3)之间采用螺纹连接。

4. 根据权利要求1所述的注射器活塞组件，其特征在于，所述活塞(3)被构造成其外表面粗糙度Ra在0.8-3.2μm范围内，并且/或者其外表面圆度公差对于所述活塞(3)的直径的公差比例在0-2‰范围内。

5. 根据权利要求1所述的注射器活塞组件，其特征在于，所述密封部被设置为在所述活塞(3)的外壁上开设一个或多个环槽所形成的突起。

6. 根据权利要求1-4中任一项所述的注射器活塞组件，其特征在于，所述弹性密封部件(2)为一个或多个O型密封圈。

7. 根据权利要求5所述的注射器活塞组件，其特征在于，所述弹性密封部件(2)为一个或多个O型密封圈，并且所述O型密封圈被布置成其在所述活塞(3)的轴向上的位置与至少一部分所述突起的位置相对应。

8. 根据权利要求1-5中任一项所述的注射器活塞组件，其特征在于，所述活塞(3)是由聚四氟乙烯(PTFE)制成，并且/或者所述推杆(1)中至少所述装配部(11)是由不锈钢制成。

9. 一种注射泵，其特征在于，所述注射泵包括如权利要求1-8中任一项所述的注射器活塞组件(4)、以及套装于所述注射器活塞组件中的所述活塞(3)上的套管(5)。

10. 根据权利要求9所述的注射泵，其特征在于，所述套管(5)为玻璃管，并且其以过盈配合方式套装在所述活塞(3)上。