CN211525021U - 微量柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微量柱塞泵，泵杆可滑动地配合在泵套的泵杆孔中，泵套上设置有进出液孔，泵套的泵杆孔至少具有直径较大的第一孔与直径较小的第二孔，泵杆的上、下部为粗杆部与细杆部，分别与泵套的第一孔与第二孔之间形成可滑动的液密配合；泵杆往复滑动时，泵杆细杆部与第一孔之间的间隙形成储液腔；泵杆外周面开设有过液槽，过液槽与储液腔连通，且不贯通至泵杆端面。本实用新型在过液槽下部的泵套第一孔和泵杆细杆部之间设置与过液槽连通的储液腔，采用狭小的储液腔空间实现小剂量液体的计量，可以用于0.05~0.25毫升的液体的精确计量或灌装，此时，泵杆采用较粗直径的陶瓷材料制作，泵杆强度和刚性好，不容易损坏或折断。

Description

微量柱塞泵

技术领域

本实用新型涉及泵技术领域，尤其是一种微量柱塞泵。

背景技术

柱塞泵是一种通过泵杆在泵体内的旋转、移动来计量或灌装定量液体的装置，陶瓷柱塞泵的泵杆和泵套均采用陶瓷材料制作，陶瓷材质具有耐腐蚀、耐磨损等优点，因而陶瓷计量泵可以广泛应用于食品、医药、石油及化工等领域。

现有的柱塞泵通常在泵套内部、泵杆的内端面与盖体之间设置存液腔，如ZL2018112571666公开的一种转阀泵， 泵杆上的过液槽向内延伸到泵杆的内端面，泵杆的内端面与泵套、后盖之间形成存液腔，液体可以经过液槽进、出存液腔，进液时，拉动泵杆向外移动，液体从进液嘴、过液槽进入存液腔内存储；然后泵杆旋转180度，过液槽对准出液嘴，推动泵杆向内移动，将存液腔内的液体从过液槽、出液嘴路径压出，完成出液。由于液体进入泵体内后需要存储在存液腔内，因此后盖内必须设置密封件防止液体从后盖流出。现有的柱塞泵通过缩小尺寸以计量较小剂量的液体及精度，如现有的泵杆直径7-8毫米的陶瓷柱塞泵,最小可以计量0.3ml的液体，但是，计量的液体越少精度越差，而且很难计量小于0.3ml剂量的液体。当需要计量更少剂量的液体时，现有技术大多采用缩小泵杆、泵套的方式，来减小存液腔的体积，从而减小计量体积，但泵杆的直径越小，强度越差，越容易在往复移动或高速旋转过程中损坏或断裂，导致柱塞泵使用寿命短，生产成本高。

实用新型内容

本申请人针对上述现有的柱塞泵存在的无法精确计量小剂量液体等缺点，提供一种结构合理的微量柱塞泵，可以精确地计量或灌装小剂量的液体。

本实用新型所采用的技术方案和有益效果如下：

一种微量柱塞泵，泵杆可滑动地配合在泵套的泵杆孔中，泵套上设置有进出液孔，泵套的泵杆孔至少具有直径较大的第一孔与直径较小的第二孔，泵杆的上、下部为粗杆部与细杆部，分别与泵套的第一孔与第二孔之间形成可滑动的液密配合；泵杆往复滑动时，泵杆细杆部与第一孔之间的间隙形成储液腔；泵杆外周面开设有过液槽，过液槽与储液腔连通，且不贯通至泵杆端面。

本实用新型在过液槽下部的泵套第一孔和泵杆细杆部之间设置与过液槽连通的储液腔，采用狭小的储液腔空间实现小剂量液体的计量，可以用于0.05~0.25毫升的液体的精确计量或灌装，此时，泵杆采用较粗直径的陶瓷材料制作，泵杆强度和刚性好，不容易损坏或折断。细杆部的下部始终与第二孔保持配合状态，储液腔不与泵杆下方的泵杆孔连通，保证液体不会向下渗漏，因此下盖内无需设置密封件，不会发生密封件污染。泵套仅需在内表面加工出台阶孔，泵杆仅需在外表面加工出粗细不同的两段。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述过液槽主要设置在泵杆的粗杆部上，其下端结束于粗杆部与细杆部交界处，其上端保证其在工作下行的极限位置时仍与进出液孔连通。本实用新型的过液槽主要设置在泵杆的粗杆部上，其下端结束于粗杆部与细杆部交界处，过液槽内的液体可以顺利往下流至下部的储液腔内。

底部还设置下盖，下盖有圆形沉孔，圆形沉孔的深度可以容纳泵杆工作下行的极限位置。本实用新型的圆形沉孔大孔的深度可以容纳泵杆工作下行的极限位置，大孔的空间可以用于增加泵杆的行程距离，从而减小同样剂量液体计量所需的泵套的制造长度，节约制造成本；同时，细杆部的长度缩短，泵杆不容易断裂，泵杆强度大大提高。

所述圆形沉孔包括上部的大孔和下部的小孔，小孔内设置缓冲垫，缓冲垫上端部凸出于小孔。本实用新型的缓冲垫上端部凸出于小孔，可以在泵杆到达极限位置或意外掉落时起到缓冲作用，防止泵杆撞击坚硬的下盖而折断损坏。

所述下盖（8）的内腔与外界连通。本实用新型的下盖的沉孔内腔与外界连通，当泵杆往下内移动时，空气排出，当泵杆向外移动时，外界空气进入泵杆下部的泵杆孔、下盖的圆形沉孔内，以达到柱塞泵内外的气压平衡。

所述过液槽的长度不小于泵杆细杆部的长度；所述过液槽的深度为3～6mm，宽度为3～6mm，所述可滑动的液密配合的单边配合间隙为4～8um。

所述储液腔为圆环柱形；泵杆下行至极限位置时，过液槽的下端部与第二孔的上端部齐平。出液完毕时，储液腔内的液体排出，每次排出的液体体积为定量，出液量更精准；由于只排出了圆环柱形部分的液体，因此根据细杆部和粗杆部的直径、泵杆的移动距离可以计算出排出液体的体积，通过改变泵杆移动的距离实现不同剂量液体的计量或灌装，计算简单便捷。

第二孔的高度为泵套长度的1/3～1/4，细杆部的长度为泵杆长度的1/3～1/4。

第一孔孔径d1与第二孔孔径d2的直径差为0.2～1cm。

泵套和泵杆均为陶瓷材质。本实用新型的泵套和泵杆均采用陶瓷材质制造，采用精密配合，内部无需设置密封圈，不会形成密封圈的磨损污染，因此也可以适用于对液体质量要求较高的液体计量或灌装领域。

附图说明

图1为本实用新型进液状态的剖视图。

图2为图1中A部的放大图。

图3为本实用新型出液状态的剖视图。

图4为图3中B部的放大图。

图中：1、杆柄；2、泵套；3、泵杆；4、外壳；5、过液槽；6、进液嘴；7、进出液孔；8、下盖；9、泵杆孔；10、出液嘴；11、粗杆部；12、第一孔；13、细杆部；14、第二孔；15、圆形沉孔；16、储液腔；17、缓冲垫。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1、图3所示，本实用新型的外壳4的整体外形为圆柱体或长方体，泵套2固定在外壳4中央开设的泵套孔内，外壳4的底部与泵套2的底部齐平，外壳4下部固定有下盖8，下盖8朝向泵套2的中心位置开设有阶梯形的圆形沉孔15，圆形沉孔15包括上部的大孔和下部的小孔，大孔的深度可以容纳泵杆3工作下行的极限位置，小孔内设置缓冲垫17，缓冲垫17上端部凸出于小孔，可以在泵杆3意外掉落时起到缓冲作用，防止泵杆3撞击坚硬的下盖8而折断损坏。泵套2中央开设泵杆孔9，泵套2的外径与外壳4的泵套孔径间隙配合，配合间隙为0.004~0.008mm，在外壳4的外壁上同一高度的两侧分别设置出液嘴10和进液嘴6，在泵套2上对应出液嘴10和进液嘴6开设进出液孔7。外壳4的材料为金属或者塑料。泵杆3的内端部插入泵套2内，外端部包覆有杆柄1，泵杆3中部外周面上开设有过液槽5，过液槽5与泵杆3的轴线平行，过液槽5深度为3~6mm，宽度为3~6mm，长度为泵杆3长度的1/4~1/3。

如图2、图4所示，泵套2的泵杆孔9为台阶孔，包括上部的第一孔12和下部的第二孔14，第一孔12的孔径d1大于第二孔14的孔径d2，d1与d2的直径差为0.2~1cm，第二孔14位于进出液孔7的下方，第二孔14的高度为泵套2长度的1/3~1/4；泵杆3的上部为粗杆部11，下部为细杆部13，粗杆部11、细杆部13分别与泵套2的第一孔12与第二孔14之间形成可滑动的液密配合，可滑动的液密配合的单边配合间隙为4~8um。细杆部13的长度为泵杆3长度的1/3~1/4，过液槽5主要设置在泵杆3的粗杆部11上，其下端结束于粗杆部11与细杆部13交界处的细杆部13上，使过液槽5内的液体可以顺利往下流，其上端保证其在工作下行的极限位置时仍与进出液孔7连通。下盖8的圆形沉孔15大孔的直径大于第二孔14的孔径。

如图1、图2所示，进液状态时，泵杆3的过液槽5对准进液嘴6，此时，泵杆3的细杆部13的上部位于第一孔12内，由于直径差的存在，细杆部13与第一孔12之间形成环柱形的储液腔16，液体从过液槽5流入储液腔16内存储；细杆部13的下部位于第二孔14内，由于细杆部13直径与第二孔14孔径配合，因此泵杆3下部处于液体封闭状态，储液腔16内的液体不会流入下盖8内，下盖8内无需设置密封件进行密封。当泵杆3向外拉到极限位置时，细杆部13的下部始终与第二孔14保持配合状态，保证储液腔16内的液体不会往下渗漏。泵杆3下部的泵杆孔9、下盖8的圆形沉孔15与外界连通，当泵杆3往下内移动时，空气排出，当泵杆3向外移动时，外界空气进入泵杆3下部的泵杆孔9、下盖8的圆形沉孔15内，以达到柱塞泵内外的气压平衡。

如图3、图4所示的出液状态时，泵杆3的过液槽5对准出液嘴10，此时，过液槽5的下端部与第二孔14的上端部齐平，细杆部13的下端部位于下盖8圆形沉孔15的大孔内，大孔的空间可以增加泵杆3的行程距离，从而减小同样剂量液体计量所需的泵套2的制造长度，节约制造成本；同时，细杆部13的长度缩短，泵杆3不容易断裂，泵杆3强度大大提高。

本实用新型利用泵套2的第一孔12与泵杆3的细杆部13之间的直径差形成容积较小的环形储液腔16，以实现小剂量液体的灌装计量，泵杆3依然采用较粗直径的陶瓷材料制作，无需减小泵杆3的直径，泵杆3强度和刚性好，不容易损坏或折断。本实用新型的泵套2和泵杆3均采用陶瓷材质，采用精密配合实现液密，无需设置密封圈，不会形成密封圈的磨损污染，因此也可以适用于对液体质量要求较高的计量或灌装领域。本实用新型的泵套2仅需在内表面加工出台阶孔，泵杆3仅需在外表面加工出粗细不同的两段，加工方便，制造简单。

本实用新型在液体计量或灌装过程中，首先，将泵杆3的过液槽5旋转对准进液嘴6，此时储液腔16与过液槽5、进出液孔7、进液嘴6连通，出液嘴10被泵杆3粗杆部11的外周面封闭；驱动装置拉动泵杆3向外移动，液体从进液嘴6、过液槽5进入储液腔16内，完成进液；然后，驱动装置驱动泵杆3旋转180度，使过液槽5对准出液嘴10，此时储液腔16与过液槽5、进出液孔7、出液嘴10连通，进液嘴6被泵杆3粗杆部11的外周面封闭；驱动装置推动泵杆3向内移动，将储液腔16内液体从过液槽5、出液嘴10的路径压出，完成出液；此时，环形储液腔16内的液体全部被排出，由于只排出了环形部分的液体，因此根据细杆部13和粗杆部11的直径、泵杆3的移动距离可以计算出排出液体的体积，通过改变泵杆3移动的距离实现不同剂量液体的计量或灌装，计算简单便捷。最后，驱动装置驱动泵杆3旋转180度，将过液槽5对进液嘴6，完成复位。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，在不违背本实用新型精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。比如，出液嘴10和进液嘴6的位置也不限于实施例中安装的位置，可以设置在外壳4同一面，夹角也不限定180度，90度、120度均可。泵套2的第一孔12与泵杆3的细杆部13之间的储液腔16不限于环形，也可以根据进液嘴6、出液嘴10的位置设置成半环形或其他形状；储液腔16也可以是通过非台阶配合的其他方式加工而成的不规则形状，只需要在泵杆3与泵套2之间形成与过液槽5连通的可以存储液体的空间，且储液腔16不与泵杆3下方的泵杆孔9连通即可。上下运动也是为描述工作姿态，当然工作时也可以水平往复运动。

Claims (10)

1.一种微量柱塞泵，泵杆（3）可滑动地配合在泵套（2）的泵杆孔（9）中，泵套（2）上设置有进出液孔（7），其特征在于：泵套（2）的泵杆孔（9）至少具有直径较大的第一孔（12）与直径较小的第二孔（14），泵杆（3）的上、下部为粗杆部（11）与细杆部（13），分别与泵套（2）的第一孔（12）与第二孔（14）之间形成可滑动的液密配合；泵杆（3）往复滑动时，泵杆（3）细杆部（13）与第一孔（12）之间的间隙形成储液腔（16）；泵杆（3）外周面开设有过液槽（5），过液槽（5）与储液腔（16）连通，且不贯通至泵杆（3）端面。

2.按照权利要求1所述的微量柱塞泵，其特征在于：所述过液槽（5）主要设置在泵杆（3）的粗杆部（11）上，其下端结束于粗杆部（11）与细杆部（13）交界处，其上端保证其在工作下行的极限位置时仍与进出液孔（7）连通。

3.按照权利要求1所述的微量柱塞泵，其特征在于：底部还设置下盖（8）,下盖（8）有圆形沉孔（15）,圆形沉孔（15）的深度可以容纳泵杆（3）工作下行的极限位置。

4.按照权利要求3所述的微量柱塞泵，其特征在于：所述圆形沉孔（15）包括上部的大孔和下部的小孔，小孔内设置缓冲垫（17），缓冲垫（17）上端部凸出于小孔。

5.按照权利要求3所述的微量柱塞泵，其特征在于：下盖（8）的内腔与外界连通。

6.按照权利要求1所述的微量柱塞泵，其特征在于：所述过液槽（5）的长度不小于泵杆（3）细杆部（13）的长度；所述过液槽（5）的深度为3~6mm，宽度为3~6mm；所述可滑动的液密配合的单边配合间隙为4~8um。

7.按照权利要求1所述的微量柱塞泵，其特征在于：储液腔（16）为圆环柱形；泵杆（3）下行至极限位置时，过液槽（5）的下端部与第二孔（14）的上端部齐平。

8.按照权利要求1所述的微量柱塞泵，其特征在于：第二孔（14）的高度为泵套（2）长度的1/3~1/4，细杆部（13）的长度为泵杆（3）长度的1/3~1/4。

9.按照权利要求1所述的微量柱塞泵，其特征在于：第一孔（12）孔径d1与第二孔（14）孔径d2的直径差为0.2~1cm。

10.按照权利要求1所述的微量柱塞泵，其特征在于：泵套（2）和泵杆（3）均为陶瓷材质。

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