CN206270302U - 一种新型非同步高速逆流色谱仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型非同步高速逆流色谱仪，包括一个安装在机箱内的旋转支架，在所述的旋转支架的中心位置安装有一个空心轴，在空心轴的外圈至少安装有一组分离柱和解绕轴，所述的空心轴、分离柱和解绕轴均各自由一个齿轮驱动其旋转，且分离柱的齿轮分别与空心轴、解绕轴的齿轮啮合；空心轴的齿轮为主动齿轮；其驱动分离柱的齿轮旋转，分离柱的齿轮又驱动解绕轴的齿轮旋转，进而实现各组分离柱和解绕轴的同步解绕；在机箱的一侧安装有实现分离柱、空心轴和解绕轴公转的公转电机以及实现分离柱、空心轴和解绕轴自转的自转电机，且所述的公转电机和自转电机单独控制。

Description

一种新型非同步高速逆流色谱仪

技术领域

本实用新型涉及分离分析仪器领域，尤其涉及一种新型非同步高速逆流色谱仪。

背景技术

高速逆流色谱是一种基于液-液分配色谱，依据待分离组分在上下相中分配系数的不同实现分离。其原理是利用螺旋管在行星式运动时产生的离心力,使互不混溶的两相溶剂不断混合,将样品反复分配,根据分配系数依次洗脱。因无须任何固体载体或支撑体,所以能达到在短时间内实现高效分离和制备,并且可以达到几千个理论塔板数。在与其他类分离色谱相比,其不仅克服了固定相载体带来的样品吸附、损失、污染等缺点,同时还具备成本低,溶剂可回收等优点。

目前商品化的高速逆流色谱仪定位为同步高速逆流色谱仪，圆柱形螺旋管支持件同轴地装上一个行星齿轮，它与装在仪器中心轴线上的固定齿轮相啮合，这两个齿轮的尺寸和形状完全一样。靠这样的安排，螺旋管支持件就能实现同步行星式的运动，即在绕仪器中心轴公转的同时，绕自身轴线作相同方向相同角速度的自转。该同步高速逆流色谱仪对于分层速度快，两相界面张力小的溶剂系统可以实现一定的固定相保留率。但是对于高极性溶剂系统、双水相溶剂系统，由于两相界面张力较大，分层时间慢，过高的混合力度导致固定相保留率极低或者无固定相保留，限制了逆流色谱的适用领域，对该类溶剂系统，若降低分离柱自转角速度，减小两相溶液的混合频率，可提高固定相保留率。相反，对于分层速度快，两相界面张力小的溶剂系统，在保证合适固定相保留率前提下，提高分离柱自转角速度意味着两相混合次数增大，分配频率增加，可提高色谱分离的理论塔板数，提高分离效率。因此基于上述背景，急需研制出分离柱转速和公转大盘转速任意可调的非同步高速逆流色谱仪。

专利非同步行星式螺旋管逆流色谱仪(CN87206965)和非同步多分离柱逆流色谱仪(ZL 200820060426.6)，介绍了非同步的逆流色谱仪，上述专利公转解绕管围绕的大盘进行解绕，由于解绕管长度的增加，易造成解绕管的磨损漏液。在专利一种非同步多分离柱高速逆流色谱仪(ZL 201510032832.6)设计了一种非同步逆流色谱仪，该专利由于没有解绕轴的存在，分离柱管路在运行过程中容易磨损和漏液。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型针对常规高速逆流色谱仪和已申请专利的非同步高速逆流色谱仪中存在的技术难点，研制出一种新型非同步高速逆流色谱仪。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种新型非同步高速逆流色谱仪，包括一个安装在机箱内的旋转支架，在所述的旋转支架的中心位置安装有一个空心轴，在空心轴的外圈至少安装有一组分离柱和解绕轴，所述的空心轴、分离柱和解绕轴均各自由一个齿轮驱动其旋转，且分离柱的齿轮分别与空心轴、解绕轴的齿轮啮合；空心轴的齿轮为主动齿轮；其驱动分离柱的齿轮旋转，分离柱的齿轮又驱动解绕轴的齿轮旋转，进而实现各组分离柱和解绕轴的同步解绕；在机箱的一侧安装有实现分离柱、空心轴和解绕轴公转的公转电机以及实现分离柱、空心轴和解绕轴自转的自转电机，且所述的公转电机和自转电机单独控制，通过分别单独调整分离柱的自转和公转速度以及旋转方向为被分离样品提供不同的、多样的离心力场。

进一步的，所述的旋转支架包括在竖向依次设置的上支撑板、中支撑板、下支撑板且三个支撑板通过竖向连接杆依次连接成一个整体。

进一步的，在上支撑板的中心设置一个上驱动轴，在所述的上驱动轴的端部安装有一个同步带轮I，所述的公转电机通过同步带驱动所述的同步带轮I带动整个旋转支架旋转。

进一步的，在所述的上驱动轴上安装有进料旋转接头。

进一步的，所述的分离柱和空心轴、解绕轴均安装在下支撑板上，在所述的下支撑板的中心位置设有一个下驱动轴，所述的下驱动轴的端部安装有一个同步带轮II，所述的自转电机通过同步带驱动所述的同步带轮II带动下驱动轴旋转。

进一步的，所述下驱动轴穿过下支撑板的中心位置，连接一个齿轮I，所述的齿轮I驱动一个空心轴；在所述的空心轴的外圈圆周方向设有多组分离柱和解绕轴，每个分离柱和解绕轴分别通过一个设置在其下方的齿轮驱动其旋转，且驱动分离柱旋转的齿轮同时与齿轮I和驱动解绕轴旋转的齿轮啮合。

进一步的，所述的空心轴、解绕轴和分离柱的上方和下方的接头部分分别穿过中支撑板和下支撑板。

进一步的，在所述的下驱动轴上安装有出料旋转接头。

进一步的，分离样品的进料管穿过所述上驱动轴与位于首端的解绕轴入口相连，然后进料管从首端的解绕轴出口端出来后引入到与其在同一组的分离柱入口端，然后穿过分离柱进入到下一组分离柱和解绕轴，每组分离柱和解绕轴的连接方式与第一组相同，各个组相互串联，最后进料管从位于下支撑板中心位置的空心轴出口出来从下驱动轴上的出料旋转接头引出。

进一步的，分离样品的进料管穿过所述上驱动轴与位于首端的分离柱入口的进料管相连，然后进料管从首端的分离柱出口端出来后引入到与其在同一组的解绕轴入口端，然后穿过解绕轴进入到下一组分离柱和解绕轴，每组分离柱和解绕轴的连接方式与第一组相同，各个组相互串联，最后进料管从位于下支撑板中心位置的空心轴出口出来从下驱动轴上的出料旋转接头的引出。

进一步的，进料管的材质为耐腐蚀的软管，以保证在高速运行过程中的稳定性。

本实用新型的设计原理是：

由上支撑板、中支撑板、下支撑板组成旋转支架，其中分离柱和解绕轴安装在旋转支架上，由公转电机实现整个装置的公转，由下部驱动轴通过自转电机的驱动完成分离柱和解绕轴的自转运动。公转电机和自转电机均可以单独调整旋转的方向和旋转速度；

在由于采用了进料旋转接头和出料旋转接头，确保分离柱在输液过程中不会因为公转自转速度和方向不同导致漏液；

在旋转支架的中心位置安装有一个空心轴，在空心轴的外圈安装多组分离柱和解绕轴，空心轴、分离柱和解绕轴均各自由一个齿轮驱动其旋转，且分离柱的齿轮分别与空心轴、解绕轴的齿轮啮合；空心轴的齿轮为主动齿轮，其速度可以通过自转电机随意设置，通过主动齿轮的速度实现对分离柱速度的调整；主动齿轮驱动分离柱的齿轮旋转，分离柱的齿轮又驱动解绕轴的齿轮旋转，分离柱的齿轮与解绕轴的齿轮的大小和齿数相同，即两个齿轮的速度相等。但是是反向解绕；进而实现各组分离柱和解绕轴的同步解绕；

本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型的分离柱和解绕轴的同步解绕，可以实现多个分离柱的串接；

2.本实用新型的分离柱和解绕轴的同步解绕，可以减少了管路运行的运行路径；

3.旋转接头的设计也减少了管路的运行路径，防止管路的摩擦；

4.多个分离柱和解绕轴上只安装两个旋转接头，即位于分离柱进口端的旋转接头和位于解绕轴的出口端的旋转接头，可以减少旋转接头的使用量，提高仪器的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种新型非同步高速逆流色谱仪的结构示意图；

图2是一种新型非同步高速逆流色谱仪的结构示意侧面图；

图3是一种新型非同步高速逆流色谱仪的中支撑板示意图；

图4是一种新型非同步高速逆流色谱仪的下支撑板示意图；

图5是一种新型非同步高速逆流色谱仪的齿轮解绕示意图；

图6是一种新型非同步高速逆流色谱仪的总成示意图；

图7是一种新型非同步高速逆流色谱仪的外观示意图；

图中：1-进料旋转接头；2-同步带轮I；3-轴承座；4-轴承；5-上支撑板；6-轴承；7-胶套；8-轴承；9-轴承；10-分离柱；11-齿轮；12-轴承；13-轴承座；14-同步带轮II；15-出料旋转接头；16-进料管；17-分离柱旋转接头；18-连接杆；19-出料管；20-分离柱轴；21-轴承座；22-固定条；23-联轴器；24-送料管；25-中心齿轮；26-旋转接头支架；27-同步带轮；28-机箱；30-自转电机；31-旋转接头支架；32-公转电机，33中支撑板，34下支撑板，35空心轴，36解绕轴。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

如图1所示，一种新型非同步高速逆流色谱仪，包括一个安装在机箱28内的旋转支架，在所述的旋转支架的中心位置安装有一个空心轴35，在空心轴35的外圈至少安装有一组分离柱10和解绕轴36，所述的空心轴35、分离柱10和解绕轴36均各自由一个齿轮驱动其旋转，且分离柱的齿轮分别与空心轴、解绕轴的齿轮啮合；空心轴的齿轮为主动齿轮；其驱动分离柱的齿轮旋转，分离柱的齿轮又驱动解绕轴的齿轮旋转，进而实现各组分离柱和解绕轴的同步解绕；

在机箱的一侧安装有实现分离柱、空心轴和解绕轴公转的公转电机32以及实现分离柱、空心轴和解绕轴自转的自转电机30，且所述的公转电机和自转电机单独控制，通过分别单独调整分离柱的自转和公转速度以及旋转方向为被分离样品提供不同的、多样的离心力场。

进一步的，所述的旋转支架包括在竖向依次设置的上支撑板5、中支撑板33、下支撑板34且三个支撑板通过竖向连接杆18依次连接成一个整体。

进一步的，在上支撑板的中心设置一个上驱动轴，在所述的上驱动轴的端部安装有一个同步带轮I2，所述的公转电机32通过同步带轮27、同步带驱动所述的同步带轮I2带动整个旋转支架旋转。

进一步的，在所述的上驱动轴上安装有进料旋转接头1，通过旋转接头支架26支撑。

上驱动轴通过轴承4支撑，轴承4通过轴承座3支撑；上驱动轴端部安装轴承6进行支撑。

进一步的，分离柱和空心轴、解绕轴均安装在下支撑板上，在所述的下支撑板的中心位置设有一个下驱动轴，所述的下驱动轴的端部安装有一个同步带轮II，所述的自转电机通过同步带驱动所述的同步带轮II14带动下驱动轴旋转。

进一步的，所述下驱动轴穿过下支撑板的中心位置与空心轴35通过连轴器23相连，下驱动轴通过轴承12支撑，轴承12通过轴承座13支撑；下驱动轴连接一个齿轮I(即中心齿轮25)，所述的齿轮I驱动一个空心轴35；在所述的空心轴35的外圈圆周方向设有多组分离柱10和解绕轴36，每个分离柱10和解绕轴36分别通过一个设置在其下方的齿轮11驱动其旋转，且驱动分离柱旋转的齿轮同时与齿轮I和驱动解绕轴旋转的齿轮啮合。

进一步的，所述的空心轴、解绕轴和分离柱的上方和下方的接头部分分别穿过中支撑板和下支撑板。

进一步的，在所述的下驱动轴上安装有出料旋转接头15；出料旋转接头15通过旋转接头支架31支撑.

下驱动轴通过轴承12、轴承8支撑，轴承12通过轴承座13支撑。

进一步的，分离样品的进料管16穿过所述上驱动轴与位于首端的解绕轴入口的进料管24相连，然后进料管从首端的解绕轴出口端出来后引入到与其在同一组的分离柱入口端，然后穿过分离柱进入到下一组分离柱和解绕轴，每组分离柱和解绕轴的连接方式与第一组相同，各个组相互串联，最后进料管从位于下支撑板中心位置的空心轴出口出来从下驱动轴上的出料旋转接头的出料管19引出。

或者分离样品的进料管16穿过所述上驱动轴与位于首端的分离柱入口的进料管24相连，然后进料管从首端的分离柱出口端出来后引入到与其在同一组的解绕轴入口端，然后穿过解绕轴进入到下一组分离柱和解绕轴，每组分离柱和解绕轴的连接方式与第一组相同，各个组相互串联，最后进料管从位于下支撑板中心位置的空心轴出口出来从下驱动轴上的出料旋转接头的出料管19引出。

位于首端的分离柱的入口和位于末端的解绕轴的出口安装有旋转接头，具体见图旋转接头17。

每个齿轮的底部通过一个安装板支撑，在所述的安装板上设有一限位压块，所述限位压块对解绕轴和分离柱进行限位。

进料管16的材质为耐腐蚀的软管，以保证在高速运行过程中的稳定性；

每个分离柱的中心是一个分离柱轴20，齿轮通过驱动分离柱轴20驱动分离柱旋转，分离柱轴20的底部通过轴承和轴承座21支撑，轴承座21通过固定条22固定。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种新型非同步高速逆流色谱仪，其特征在于，包括一个安装在机箱内的旋转支架，在所述的旋转支架的中心位置安装有一个空心轴，在空心轴的外圈至少安装有一组分离柱和解绕轴，所述的空心轴、分离柱和解绕轴均各自由一个齿轮驱动其旋转，且分离柱的齿轮分别与空心轴、解绕轴的齿轮啮合；空心轴的齿轮为主动齿轮；其驱动分离柱的齿轮旋转，分离柱的齿轮又驱动解绕轴的齿轮旋转，进而实现各组分离柱和解绕轴的同步解绕；在机箱的一侧安装有实现分离柱、空心轴和解绕轴公转的公转电机以及实现分离柱、空心轴和解绕轴自转的自转电机，且所述的公转电机和自转电机单独控制。

2.如权利要求1所述的新型非同步高速逆流色谱仪，其特征在于，所述的旋转支架包括在竖向依次设置的上支撑板、中支撑板、下支撑板且三个支撑板通过竖向连接杆依次连接成一个整体。

3.如权利要求2所述的新型非同步高速逆流色谱仪，其特征在于，在上支撑板的中心设置一个上驱动轴，在所述的上驱动轴的端部安装有一个同步带轮I，所述的公转电机通过同步带驱动所述的同步带轮I带动整个旋转支架旋转。

4.如权利要求3所述的新型非同步高速逆流色谱仪，其特征在于，在所述的上驱动轴上安装有进料旋转接头。

5.如权利要求4所述的新型非同步高速逆流色谱仪，其特征在于，所述的分离柱和空心轴、解绕轴均安装在下支撑板上，在所述的下支撑板的中心位置设有一个下驱动轴，所述的下驱动轴的端部安装有一个同步带轮II，所述的自转电机通过同步带驱动所述的同步带轮II带动下驱动轴旋转。

6.如权利要求5所述的新型非同步高速逆流色谱仪，其特征在于，所述下驱动轴穿过下支撑板的中心位置，连接一个齿轮I，所述的齿轮I驱动一个空心轴；在所述的空心轴的外圈圆周方向设有多组分离柱和解绕轴，每个分离柱和解绕轴分别通过一个设置在其下方的齿轮驱动其旋转，且驱动分离柱旋转的齿轮同时与齿轮I和驱动解绕轴旋转的齿轮啮合。

7.如权利要求6所述的新型非同步高速逆流色谱仪，其特征在于，所述的空心轴、解绕轴和分离柱的上方和下方的接头部分分别穿过中支撑板和下支撑板。

8.如权利要求6所述的新型非同步高速逆流色谱仪，其特征在于，在所述的下驱动轴上安装有出料旋转接头。

9.如权利要求8所述的新型非同步高速逆流色谱仪，其特征在于，分离样品的进料管穿过所述上驱动轴与位于首端的解绕轴入口相连，然后进料管从首端的解绕轴出口端出来后引入到与其在同一组的分离柱入口端，然后穿过分离柱进入到下一组分离柱和解绕轴，每组分离柱和解绕轴的连接方式与第一组相同，各个组相互串联，最后进料管从位于下支撑板中心位置的空心轴出口出来从下驱动轴上的出料旋转接头引出。

10.如权利要求8所述的新型非同步高速逆流色谱仪，其特征在于，分离样品的进料管穿过所述上驱动轴与位于首端的分离柱入口的进料管相连，然后进料管从首端的分离柱出口端出来后引入到与其在同一组的解绕轴入口端，然后穿过解绕轴进入到下一组分离柱和解绕轴，每组分离柱和解绕轴的连接方式与第一组相同，各个组相互串联，最后进料管从位于下支撑板中心位置的空心轴出口出来从下驱动轴上的出料旋转接头的引出。