CN207393590U - 活塞式气源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种活塞式气源装置，包括气缸体（9）和设在气缸体上的气缸第一输送口（12）和气缸第二输送口（15），其特征在于：所述气缸体侧部设有壳体（5）和设在壳体内可滑动的泵芯（3），所述泵芯的第一端与所述气缸体体内的气缸活塞杆（7）固定连接，所述泵芯的第二端体内设有螺孔（18），所述螺孔螺旋连接有螺杆（2），所述螺杆（2）与设在壳体侧部的步进电机（1）输出轴固定连接，所述壳体上设有限位泵芯侧壁槽道（19）的圆柱定位销（4），以实现螺杆与泵芯形成螺旋副，本实用新型由于有空气介质的缓冲，避免了挤伤料液中的有效成分；可以实现往复行程都可做功，大幅缩短实验时间。

Description

活塞式气源装置

技术领域：

本实用新型涉及一种生物化学领域，具体是涉及一种活塞式气源装置。

背景技术：

在离子交换树脂柱的实验过程中，装填树脂的体积与流量存在BV值的正比例关系，因此受限于目前市面上的泵较大的流量，树脂柱的装填体积较大，从而造成实验需求的料液多，或者只能用重力来驱动，但生物工程领域的料液往往价值极高，因此不利于离子交换树脂的超小型实验和在生物工程领域的应用，并且离子交换树脂往往用于强腐蚀场合，对过流部件材质要求很高。

专利文献《往复式双向活塞泵》(200920130592.3)提供了一种双向活塞泵，但是过流部件直接接触液体易腐蚀，且控制精度不足。

专利文献《一种新型柱塞泵》(201020599974.3)提供了一种柱塞泵，运行精度高，但只能单行程做工，且需陶瓷柱塞，加工成本高。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种活塞式气源装置，该活塞式气源装置简化了结构，可以实现过流部件不接触料液，达到精确控制流量和降低制造难度的目的。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型活塞式气源装置，包括气缸体和设在气缸体上的气缸第一输送口和气缸第二输送口，其特征在于：所述气缸体侧部设有壳体和设在壳体内可滑动的泵芯，所述泵芯的第一端与所述气缸体体内的气缸活塞杆固定连接，所述泵芯的第二端体内设有螺孔，所述螺孔螺旋连接有螺杆，所述螺杆与设在壳体侧部的步进电机输出轴固定连接，所述壳体上设有限位泵芯侧壁槽道的圆柱定位销，以实现将螺杆的旋转运动变为泵芯的往复运动，所述气缸第一输送口上连接第一三通接头的一接口，所述第一三通接头的另外两个接口连接第一单向阀和第二单向阀，所述气缸第二输送口上连接第二三通接头的一接口，所述第二三通接头的另外两个接口连接第三单向阀和第四单向阀，所述第一单向阀和第三单向阀的另一端相连形成第一气体出入口，所述第二单向阀和第四单向阀的另一端相连形成第二气体出入口，所述第一气体出入口与料液罐的气体输入口连接。

进一步的，上述泵芯螺孔的底部通过螺钉与气缸活塞杆端部固定连接。

进一步的，上述螺杆端部具有槽孔，步进电机输出轴与槽孔紧固定连接。

进一步的，上述气缸体上设有磁性开关。

进一步的，上述第一单向阀和第三单向阀的阀向为气缸输送口往所述第一气体出入口方向，所述第二单向阀和第四单向阀的阀向为第二气体出入口（往气缸输送口方向。

本实用新型活塞式气源装置的工作原理，当步进电机正转，气缸活塞杆向右运动，气缸内活塞右侧气体受到压缩，顶开第一单向阀输出气体，此时第二单向阀关闭，气缸内活塞左侧容积增大，产生负压，外部大气顶开第四单向阀输入气体，第三单向阀关闭；当电机反转，气缸活塞杆向左运动，气缸内活塞左侧气体受到压缩，顶开第三单向阀输出气体，此时第四单向阀关闭，气缸内活塞右侧容积增大，产生负压，外部大气顶开第二单向阀输入气体，第一单向阀关闭。通过上述输出气体挤压料液罐液面，从而排出料液，当输出气体压力大于系统进样口阻力时，料液进入系统，当输出气体压力大于大气压且不足以克服系统进样口阻力时，料液不动，另外，由于单向阀的存在，气体输出口不会存在负压。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型使用结构成熟的气缸作为执行部件，大大降低采购难度；通过空气作为中间介质，从而可以选择廉价和易加工材质作为过流部件；由于有空气介质的缓冲，避免了挤伤料液中的有效成分；可以实现往复行程都可做功，大幅缩短实验时间。

附图说明：

图1是本实用新型连接构造示意图；

图2是本实用新型气缸体的管路连接构造示意图；

主要元件符号说明如下：

步进电机（1）、螺杆（2）、泵芯（3）、圆柱定位销（4）、壳体（5）、螺钉（6）、气缸活塞杆（7）、磁性开关（8）、气缸体（9）、第一单向阀（10）、第二单向阀（13）、第三单向阀（14）、第四单向阀（16）、第一三通接头（11）、第一气缸输送口（12）、第二气缸输送口（15）、第二三通接头（17）、螺孔（18）、泵芯侧壁槽道（19）、料液罐（20）、第一气体出入口（A）、第二气体出入口（B）、料液罐的气体输入口（C）。

具体实施方式：

本实用新型活塞式气源装置旨在实现过流部件不接触料液，达到精确控制流量和降低制造难度的目的。

下面结合附图1-2，对本实用新型做进一步说明。

本实用新型活塞式气源装置包括步进电机（1）、螺杆（2）、泵芯（3）、圆柱定位销（4）、壳体（5）、螺钉（6）、气缸活塞杆（7）、气缸体（9）、磁性开关（8）、三通接头（11）、第一单向阀（10）、第二单向阀（13）、第三单向阀（14）、第四单向阀（16）。泵芯（3）与气缸活塞杆（7）固定，步进电机输出轴与螺杆（2）固定，螺杆（2）与泵芯（3）螺旋配合，步进电机（1）带动螺杆（2）旋转，在圆柱定位销限位作用下螺杆（2）的旋转运动变为泵芯（3）的往复运动，泵芯（3）带动气缸活塞往复运动，实现气缸气流的恒流输送。

本实施例中，步进电机（1）带动螺杆（2）旋转，螺杆（2）与泵芯（3）螺旋配合，泵芯（3）在圆柱定位销（4）限位下沿着壳体（5）内腔做往复运动。泵芯（3）和气缸活塞杆（7）用螺丝（6）固定，以固定在气缸体（9）上磁性开关（8）所在位置为初始位置做往复运。

结合附图1-2，当电机正转，气缸活塞杆(7)向右运动，气缸内活塞右侧气体受到压缩，顶开第一单向阀（10）输出气体，此时第二单向阀(13)关闭，气缸内活塞左侧容积增大，产生负压，外部大气顶开第三单向阀（16）输入气体，第四单向阀(14)关闭；当电机反转，气缸活塞杆(7)向左运动，气缸内活塞左侧气体受到压缩，顶开第三单向阀（14）输出气体，此时第四单向阀(16)关闭，气缸内活塞右侧容积增大，产生负压，外部大气顶开第二单向阀（13）输入气体，第一单向阀(10)关闭。

在本实施例中，通过信号控制步进电机动作，并结合适当螺距实现精确控制流量。

在本实施例中，可以外接控制电路，通过磁性开关（8）控制一个周期的最大行程、正反转、计数并换算流量值。

在本实施例中，结合附图1，通过气体挤压液面，从而排出料液，当输出气体压力大于系统进样口阻力时，料液进入系统，当输出气体压力大于大气压且不足以克服系统进样口阻力时，料液不动，另外，由于单向阀的存在，气体输出口不会存在负压。

Claims (5)

1.一种活塞式气源装置，包括气缸体（9）和设在气缸体上的气缸第一输送口（12）和气缸第二输送口（15），其特征在于：所述气缸体侧部设有壳体（5）和设在壳体内可滑动的泵芯（3），所述泵芯的第一端与所述气缸体体内的气缸活塞杆（7）固定连接，所述泵芯的第二端体内设有螺孔（18），所述螺孔螺旋连接有螺杆（2），所述螺杆（2）与设在壳体侧部的步进电机（1）输出轴固定连接，所述壳体上设有限位泵芯侧壁槽道（19）的圆柱定位销（4），以实现将螺杆（2）的旋转运动变为泵芯（3）的往复运动，所述气缸第一输送口（12）上连接第一三通接头（11）的一接口，所述第一三通接头的另外两个接口连接第一单向阀（10）和第二单向阀（13），所述气缸第二输送口（15）上连接第二三通接头（17）的一接口，所述第二三通接头的另外两个接口连接第三单向阀（14）和第四单向阀（16），所述第一单向阀和第三单向阀的另一端相连形成第一气体出入口（A），所述第二单向阀和第四单向阀的另一端相连形成第二气体出入口（B），所述第一气体出入口（A）与料液罐的气体输入口（C）连接。

2.根据权利要求1所述的活塞式气源装置，其特征在于：所述泵芯螺孔的底部通过螺钉（6）与气缸活塞杆端部固定连接。

3.根据权利要求1所述的活塞式气源装置，其特征在于：所述螺杆端部具有槽孔，步进电机输出轴与槽孔紧固定连接。

4.根据权利要求1所述的活塞式气源装置，其特征在于：所述气缸体上设有磁性开关（8）。

5.根据权利要求1所述的活塞式气源装置，其特征在于：所述第一单向阀和第三单向阀的阀向为气缸输送口往所述第一气体出入口（A）方向，所述第二单向阀和第四单向阀的阀向为第二气体出入口（B）往气缸输送口方向。