CN211636574U - 多通道柱塞泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种多通道柱塞泵,多通道柱塞泵包括泵座单元和泵头单元;锁紧板开设多个锥形孔;锥形孔从上向下,直径逐渐增大;锁爪部件包括一体成形的锁爪底座以及位于锁爪底座上面的多个锁爪;锁爪底座与驱动板固定;锁爪穿过驱动板孔,延伸到驱动板的上方,并插入到锁紧板上的锥形孔内部。优点:(1)泵座单元和泵头单元采用分体结构,并通过自动锁紧机构,实现泵座单元和泵头单元的自动锁紧和自动分离;(2)通过吸头卸载部分,实现吸头自动卸载的功能;(3)通过柱塞部件的弹性装配方式,实现柱塞径向自动调心的功能;(4)通过多种密封方式,实现柱塞组件的有效密封,同时具有密封性好,寿命长,免维护等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于柱塞泵技术领域,具体涉及一种多通道柱塞泵。
背景技术
多通道柱塞泵,例如96通道柱塞泵,是大通量移液工作站的核心部件,现有技术中,多通道柱塞泵的泵头和泵座为整体式结构设计,由此导致具有以下问题:(1)当泵头或泵座出现故障时,只能更换整体的多通道柱塞泵,具有更换成本高以及资源利用率低的问题;(2)当需要采用不同量程的泵头时,只能更换整体的多通道柱塞泵,同样具有更换成本高以及资源利用率低的问题。
实用新型内容
针对现有技术存在的缺陷,本实用新型提供一种多通道柱塞泵,可有效解决上述问题。
本实用新型采用的技术方案如下:
本实用新型提供一种多通道柱塞泵,包括泵座单元(100)和泵头单元(200);
所述泵座单元(100)包括泵座固定单元(100A)以及柱塞驱动单元(100B);所述泵座固定单元(100A)包括泵座底座(101)、泵座支撑柱(102)、泵座固定顶板(103)、柱塞驱动导轨(104)以及柱塞驱动电机部件;所述泵座底座(101)和所述泵座固定顶板(103)之间通过所述泵座支撑柱(102)连接固定;所述柱塞驱动导轨(104)垂直设置,并固定安装于所述泵座底座(101)和所述泵座固定顶板(103)之间;所述柱塞驱动电机部件装配于所述泵座底座(101)和所述泵座固定顶板(103)之间;所述泵座底座(101)形成多个水平设置的限位台阶(105);
所述柱塞驱动单元(100B)包括驱动板(110)、锁紧板(111)、锁爪部件(112)、导向杆(113)、导向杆弹簧(114)和滑块(115);
所述柱塞驱动单元(100B)设置于所述泵座底座(101)和所述泵座固定顶板(103)之间;所述驱动板(110)的两侧固定安装所述滑块(115),所述滑块(115)与所述柱塞驱动导轨(104)滑动连接,在所述柱塞驱动电机部件的驱动下,所述驱动板(110)进行升降运动;所述驱动板(110)开设多个驱动板孔(110A);所述锁紧板(111)放置于所述驱动板(110)的上面,并且,所述锁紧板(111)开设多个锥形孔(111A);所述锥形孔(111A)从上向下,直径逐渐增大;所述锁爪部件(112)包括一体成形的锁爪底座(112A)以及位于所述锁爪底座(112A)上面的多个锁爪(112B);所述锁爪底座(112A)与所述驱动板(110)固定;所述锁爪(112B)穿过所述驱动板孔(110A),延伸到所述驱动板(110)的上方,并插入到所述锥形孔(111A)内部;其中,所述锁爪(112B)为弹性锁爪,当完全插入到所述锥形孔(111A)内时,所述锁爪(112B)为收紧状态;当所述锁爪(112B)部分脱离所述锥形孔(111A)时,所述锁爪(112B)的内孔扩大,回复到正常状态;
所述锁紧板(111)的四角位置各固定安装垂直向下的所述导向杆(113);所述导向杆(113)的底端穿过所述驱动板(110)后,延伸到所述驱动板(110)的下方;在所述导向杆(113)的下部套设所述导向杆弹簧(114),通过所述导向杆弹簧(114)向所述锁紧板(111)施加向下的力,进而使所述锁爪(112B)过盈插入到所述锥形孔(111A)内,进而使所述驱动板(110)和所述锁紧板(111)形成整体件;
另外,所述导向杆(113)位于所述泵座固定单元(100A)的限位台阶(105)的正上方,当所述柱塞驱动单元(100B)整体向下运动时,所述导向杆(113)被所述限位台阶(105)限位;
所述泵头单元(200)包括泵体组件(200A)和装配于所述泵体组件(200A)内部的柱塞组件(200B);所述柱塞组件(200B)包括柱塞安装板(201)、锁销(202)以及多个柱塞部件(203);所述柱塞安装板(201)的顶部固定所述锁销(202);所述柱塞安装板(201)的底部固定所述柱塞部件(203);所述锁销(202)与所述锁爪(112B)相适配;当所述锁爪(112B)为正常状态时,所述锁销(202)插入到所述锁爪(112B)围成的内腔;当所述锁爪(112B)为收紧状态时,所述锁销(202)被所述锁爪(112B)夹紧。
优选的,所述柱塞驱动电机部件为丝杆螺母驱动部件,包括电机(106)、同步带(107)、同步带轮(108)、滚珠丝杆(109)和丝杆螺母(116);
所述滚珠丝杆(109)垂直安装于所述泵座底座(101)和所述泵座固定顶板(103)之间;所述丝杆螺母(116)与所述滚珠丝杆(109)滚动连接,并且,所述丝杆螺母(116)与所述驱动板(110)固定;所述滚珠丝杆(109)的一端固定所述同步带轮(108),所述同步带轮(108)通过所述同步带(107),与所述电机(106)联动。
优选的,所述泵体组件(200A)包括泵体壳体(210)、柱塞腔(211)和吸头卸载组件;所述柱塞腔(211)固定于所述泵体壳体(210)的内部;
所述吸头卸载组件包括吸头卸载板(212)、卸载板导向柱(213)、卸载板限位簧(214);
所述泵体壳体(210)的下方卡入所述吸头卸载板(212);所述吸头卸载板(212)的四角位置各固定安装垂直向上的所述卸载板导向柱(213),并且,所述卸载板导向柱(213)的顶端穿过所述泵体壳体(210)的孔后,延伸到所述泵体壳体(210)的上方;所述卸载板限位簧(214)套于所述卸载板导向柱(213)的顶端,并位于所述泵体壳体(210)的上方,通过所述卸载板限位簧(214),向所述吸头卸载板(212)提供向上的拉力,从而使所述吸头卸载板(212)固定于所述泵体壳体(210)的底部。
优选的,所述泵体组件(200A)还包括弹性顶板杆(215);所述泵体壳体(210)的四周开设至少一个垂直方向的顶板杆装配孔;所述顶板杆装配孔内置顶板杆弹簧;所述弹性顶板杆(215)的顶端与所述顶板杆弹簧固定;所述弹性顶板杆(215)的底端穿过所述顶板杆装配孔,而延伸到所述泵体壳体(210)的下方;所述顶板杆弹簧向所述弹性顶板杆(215)施加向下弹力。
优选的,所述柱塞组件(200B)还包括位于所述柱塞安装板(201)上面的柱塞压板(206);
所述柱塞部件(203)包括柱塞(203A)、泵头(203B)、O型圈(203C)、套管(203D)、柱塞密封圈(203E)和波形弹簧(203F);
所述柱塞压板(206)和所述柱塞安装板(201)形成用于容纳所述柱塞(203A)的头部的柱塞头部装配腔;
所述柱塞头部装配腔包括主腔室(207)、上部腔室(208)和腔室进口(209);其中,所述主腔室(207)的下方形成所述腔室进口(209);所述主腔室(207)的上方形成所述上部腔室(208);所述主腔室(207)的直径,大于所述腔室进口(209)的直径;所述主腔室(207)的直径,小于所述上部腔室(208)的直径;
所述柱塞(203A)的头部自下向上依次为柱塞下头部(203A1)、柱塞中头部(203A2)和柱塞上头部(203A3);其中,所述柱塞中头部(203A2)的直径,大于所述柱塞下头部(203A1)的直径;所述柱塞中头部(203A2)的直径,大于所述柱塞上头部(203A3)的直径;
所述柱塞上头部(203A3)穿进到所述主腔室(207)和所述上部腔室(208),并在所述主腔室(207)中设置所述波形弹簧(203F),所述波形弹簧(203F)同时套于所述柱塞上头部(203A3)的外面;所述柱塞中头部(203A2)位于所述主腔室(207)内;所述柱塞下头部(203A1)位于所述腔室进口(209),并且,所述柱塞下头部(203A1)和所述腔室进口(209)之间具有间隙;
所述柱塞(203A)通过所述套管(203D)与所述柱塞腔(211)上下滑动连接;所述0型圈(203C)安装在泵头的上导向段和柱塞腔之间;所述柱塞腔(211)的顶部安装所述柱塞密封圈(203E);所述柱塞腔(211)的底端安装所述泵头(203B)。
本实用新型提供的多通道柱塞泵具有以下优点:
(1)泵座单元和泵头单元采用分体结构,并通过自动锁紧机构,实现泵座单元和泵头单元的自动锁紧和自动分离,具有使用方便的优点;
(2)通过吸头卸载部分,实现吸头自动卸载的功能,提高使用的便利性;
(3)通过吸头装配部分,可以可靠的将吸头装配于泵头,同时可避免将吸头盒带起,提高吸头装配的便利性;
(4)通过柱塞部件的弹性装配方式,实现柱塞径向自动调心的功能;
(5)通过多种密封方式,实现柱塞组件的有效密封,同时具有密封性好,寿命长,免维护等优点。
附图说明
图1为本实用新型提供的多通道柱塞泵的整体结构示意图;
图2为本实用新型提供的泵座单元的结构示意图;
图3为本实用新型提供的泵座固定单元的结构示意图;
图4为本实用新型提供的柱塞驱动单元的结构示意图;
图5为本实用新型提供的柱塞驱动单元和泵座底座的装配关系图;
图6为本实用新型提供的驱动板和锁紧板的装配关系立体图;
图7为本实用新型提供的驱动板和锁紧板的装配关系剖面图;
图8为本实用新型提供的驱动板和锁爪部件的装配关系立体图;
图9为本实用新型提供的锁紧板和锁爪部件的装配关系立体图;
图10为本实用新型提供的锁爪部件的立体图;
图11为本实用新型提供的柱塞驱动电机部件的结构示意图;
图12为本实用新型提供的泵头单元的结构示意图;
图13为本实用新型提供的泵头单元的侧面图;
图14为本实用新型提供的柱塞部件及相关件的结构示意图;
图15为本实用新型提供的泵体壳体及相关件的结构示意图;
图16为本实用新型提供的吸头卸载组件的结构示意图;
图17为本实用新型提供的吸头卸载板的主视结构示意图;
图18为图17的A-A剖视图;
图19为本实用新型提供的柱塞部件的剖视图;
图20为本实用新型提供的泵头单元的剖视图;
图21为图20在B区域的局部放大图;
图22为图20在C区域的局部放大图;
图23为图20在D区域的局部放大图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一种多通道柱塞泵,例如,可以为96通道柱塞泵,参考图1,包括泵座单元100和泵头单元200。泵座单元100和泵头单元200采用可拆卸分体结构,并且,通过锁紧单元可简单方便的实现泵座单元100和泵头单元200之间的锁紧或拆卸,因此,当泵头或泵座出现故障时,只需要更换泵头或泵座即可,降低更换成本,提高资源利用率;另外,当需要采用不同量程的泵头时,只需要更换泵头即可,降低更换成本,提高资源利用率。
本实用新型还能显著提高多通道柱塞泵的可靠性、增加使用寿命、增强耐候性;提高兼容性等诸多优点。
下面对本实用新型的主要创新分别详细介绍:
(一)泵头单元和泵座单元自动锁紧部分
自动锁紧部分,用于实现泵头单元和泵座单元的自动装配锁紧或自动拆卸。
参考图2,泵座单元100包括泵座固定单元100A以及柱塞驱动单元100B;
参考图3,泵座固定单元100A包括泵座底座101、泵座支撑柱102、泵座固定顶板103、柱塞驱动导轨104以及柱塞驱动电机部件;
泵座底座101和泵座固定顶板103之间通过泵座支撑柱102连接固定;柱塞驱动导轨104垂直设置,并固定安装于泵座底座101和泵座固定顶板103之间;柱塞驱动电机部件装配于泵座底座101和泵座固定顶板103之间;柱塞驱动电机部件为丝杆螺母驱动部件,参考图11,包括电机106、同步带107、同步带轮108、滚珠丝杆109和丝杆螺母116;
滚珠丝杆109垂直安装于泵座底座101和泵座固定顶板103之间;丝杆螺母116与滚珠丝杆109滚动连接,并且,丝杆螺母116与驱动板110固定;滚珠丝杆109的一端固定同步带轮108,同步带轮108通过同步带107,与电机106联动。因此,在电机106的驱动下,带动滚珠丝杆109转动,再将滚珠丝杆109的旋转运动转化为丝杆螺母116的直线运动,而又由于丝杆螺母116和驱动板110固定,从而带动驱动板110进行垂直方向的升降运动。
泵座底座101形成多个水平设置的限位台阶105;
参考图4,柱塞驱动单元100B包括驱动板110、锁紧板111、锁爪部件112、导向杆113、导向杆弹簧114和滑块115;
柱塞驱动单元100B设置于泵座底座101和泵座固定顶板103之间;参考图5-图10,驱动板110的两侧固定安装滑块115,滑块115与柱塞驱动导轨104滑动连接,在柱塞驱动电机部件的驱动下,驱动板110进行升降运动;驱动板110开设多个驱动板孔110A;锁紧板111放置于驱动板110的上面,并且,锁紧板111开设多个锥形孔111A;锥形孔111A从上向下,直径逐渐增大;
锁爪部件112包括一体成形的锁爪底座112A以及位于锁爪底座112A上面的多个锁爪112B;锁爪底座112A与驱动板110固定;锁爪112B穿过驱动板孔110A,延伸到驱动板110的上方,并插入到锥形孔111A内部;其中,锁爪112B为弹性锁爪,当完全插入到锥形孔111A内时,锁爪112B为收紧状态;当锁爪112B部分脱离锥形孔111A时,锁爪112B的内孔扩大,回复到正常状态;
锁紧板111的四角位置各固定安装垂直向下的导向杆113;导向杆113的底端穿过驱动板110后,延伸到驱动板110的下方;在导向杆113的下部套设导向杆弹簧114,通过导向杆弹簧114向锁紧板111施加向下的力,进而使锁爪112B过盈插入到锥形孔111A内,进而使驱动板110和锁紧板111形成整体件;
另外,导向杆113位于泵座固定单元100A的限位台阶105的正上方,当柱塞驱动单元100B整体向下运动时,导向杆113被限位台阶105限位;
参考图12-图13,泵头单元200包括泵体组件200A和装配于泵体组件200A内部的柱塞组件200B;柱塞组件200B包括柱塞安装板201、锁销202以及多个柱塞部件203;柱塞安装板201的顶部固定锁销202;柱塞安装板201的底部固定柱塞部件203;锁销202与锁爪112B相适配;当锁爪112B为正常状态时,锁销202插入到锁爪112B围成的内腔;当锁爪112B为收紧状态时,锁销202被锁爪112B夹紧。
其使用原理为:
步骤1,采用以下方法装配泵座单元100和泵头单元200:
步骤1.1,泵座单元100在初始状态时,柱塞驱动单元100B位于运行行程的上端位置;此时,在导向杆113和导向杆弹簧114的作用下,锁紧板111和驱动板110形成一个整体,锁爪112B过盈插入到锁紧板111的锥形孔111A内;
步骤1.2,使泵座单元100运动到泵头单元200的正上方;
步骤1.3,通过柱塞驱动电机部件,使驱动板110向下运动,在驱动板110向下运动时,由于锁紧板111和驱动板110通过导向杆113和导向杆弹簧114形成整体,因此,锁紧板111同步向下运动;
步骤1.4,当导向杆113的底端接触到泵座底座101的限位台阶105时,此时,限位台阶105限制导向杆113继续向下运动,又由于导向杆113和锁紧板111固定,因此,锁紧板111的高度不再变化;
然后,继续使驱动板110向下运动一段距离,从而使驱动板110与锁紧板111分离;由于锁爪部件112和驱动板110固定,因此,锁爪部件112的锁爪112B与锁紧板111的锥形孔111A部分脱离,从而使锁爪112B围成的内孔的孔径增大;
步骤1.5,此时,向上推动泵头单元200,使泵头单元200的锁销202插入到锁爪112B围成的内孔中;
步骤1.6,同时使泵头单元200和驱动板110向上运动一段距离,使围住锁销202的锁爪112B向上运动并插入到锁紧板111的锥形孔111A中,从而使锁爪112B收紧并夹紧锁销202,由此实现泵头单元200的锁销202和泵座单元100的柱塞驱动单元100B之间的固定装配;
步骤1.7,保持泵头单元200位置不动,使泵头单元200的泵体组件200A与泵座单元100的泵座固定单元100A之间通过螺丝连接固定;当然,泵体组件200A与泵座固定单元100A之间可通过定位销定位,再通过4个螺钉锁紧安装,也可以做成自动锁紧的方式,利用弹性机构或者由电机提供动力的机构,实现自动锁紧安装。
由此完成泵座单元100和泵头单元200的装配;
步骤2,采用以下方法拆卸泵座单元100和泵头单元200:
步骤2.1,松开泵头单元200的泵体组件200A与泵座单元100的泵座固定单元100A之间的紧固螺丝;
步骤2.2,通过柱塞驱动电机部件,使驱动板110、锁紧板111和锁销202形成的整体同步向下运动;
步骤2.3,当锁紧板111的导向杆113接触到泵座底座101的限位台阶105时,锁紧板111的高度不再变化;
步骤2.4,继续使驱动板110向下运动一段距离,从而使驱动板110与锁紧板111分离,进而使锁爪112B与锁紧板111的锥形孔111A部分脱离,从而使锁爪112B围成的内孔的孔径增大,进而使锁爪112B放松对锁销202的夹紧力;
步骤2.5,向下整体移出泵头单元200,使锁销202完全脱离锁爪112B,实现泵头单元200和泵座单元100的拆卸。
因此,泵座单元100的柱塞驱动部件,内含锁紧机构,可以自动锁紧安装在泵头单元200的锁销202,从而实现泵座单元100和泵头单元200的连接锁死。锁死后,即可带动柱塞进行直线运动。同样,锁紧机构也可实现泵座单元100和泵头单元200的自动拆卸分离效果。
(二)吸头卸载部分
吸头卸载部分可自动从泵体上面卸载吸头。具体的,泵头,含有96(8*12)个(也可以是384个--16*24)密封良好的柱塞泵头,柱塞泵装载专用的吸头(一种耗材)后,可通过吸头精确吸取一定体积的液体;而通过泵座的驱动,自动卸载上述的吸头。
参考图12、图16和图17,泵体组件200A包括泵体壳体210、柱塞腔211和吸头卸载组件;柱塞腔211固定于泵体壳体210的内部;
吸头卸载组件包括吸头卸载板212、卸载板导向柱213、卸载板限位簧214;
泵体壳体210的下方卡入吸头卸载板212;吸头卸载板212的四角位置各固定安装垂直向上的卸载板导向柱213,并且,卸载板导向柱213的顶端穿过泵体壳体210的孔后,延伸到泵体壳体210的上方;卸载板限位簧214套于卸载板导向柱213的顶端,并位于泵体壳体210的上方,通过卸载板限位簧214,向吸头卸载板212提供向上的拉力,从而使吸头卸载板212固定于泵体壳体210的底部。
步骤3,通过以下方法实现自动卸载吸头:
步骤3.1,柱塞泵运行行程自上向下划分为三个行程,依次为正常工作行程、吸头卸载行程和锁紧机构开锁行程;
步骤3.2,当柱塞泵运行在正常工作行程时,此时,吸头卸载板212依靠卸载板限位簧214的作用,悬挂于泵体壳体210的底部;当需要卸载吸头时,通过柱塞驱动电机部件,使柱塞驱动单元100B向下运行到吸头卸载行程,在柱塞驱动单元100B向下运动时,驱动板110按压卸载板导向柱213,使卸载板导向柱213克服卸载板限位簧214的力而向下运动,从而使吸头卸载板212挤压吸头,使吸头脱离泵头。在附图13中,216为吸头。吸头为一次性零件,用于卡在泵头的底部。当吸头卸载板212向下运动时,吸头卸载板212的孔分作用于吸头上,从而使吸头脱离泵头。
作为一种具体实现方式,如图18所示,吸头卸载板212开设的各个通孔可设计为台阶形式,即:对于吸头卸载板212开设的各个通孔,中心位置通孔的底面低,两侧边缘位置的通孔底面位置高,从而形成台阶形式。此种设计方式的优点为:在吸头卸载板212向下运动的过程中,首先卸载中心位置的卸头,然后再卸载两侧边缘位置的吸头,因此,可按照台阶梯度依次卸载吸头,而不是一次将所有吸头同时卸载下来,减少了卸载吸头的推力,保证所有吸头均能够可靠的卸载。
(三)吸头装配部分
吸头装配部分用于将吸头装配到泵头。同时防止吸头盒被带起。
参考图15,泵体组件200A还包括弹性顶板杆215;泵体壳体210的四周开设至少一个垂直方向的顶板杆装配孔;顶板杆装配孔内置顶板杆弹簧;弹性顶板杆215的顶端与顶板杆弹簧固定;正常状态下有一个向下的弹力。弹性顶板杆215的底端穿过顶板杆装配孔,而延伸到泵体壳体210的下方;顶板杆弹簧向弹性顶板杆215施加向下弹力。即:在正常静置状态下,4个弹性顶板杆215长于泵头,泵头工作之前装载吸头时,4个弹性顶板杆215先接触吸头盒的边缘平面,处于向上压缩状态;当吸头已经牢固装载在泵头上时,泵头带着吸头向上离开吸头盒时,4个弹性顶板杆215会提供一个向下的弹力,防止吸头盒被带起来。
步骤4,通过以下方法使吸头装配于泵头203B:
步骤4.1,弹性顶板杆215通过顶板杆弹簧设置于泵体壳体210的四周,正常状态下,顶板杆弹簧向弹性顶板杆215施加向下的弹力,弹性顶板杆215的底端低于泵头203B;
步骤4.2,当需要装载吸头时,多通道柱塞泵向下靠近吸头盒的过程中,弹性顶板杆215的底端首先接触吸头盒的边缘平面,随着多通道柱塞泵逐渐靠近吸头盒,弹性顶板杆215被逐渐压缩,然后,吸头被装载于泵头203B;
步骤4.3,吸头装载完成后,使多通道柱塞泵向上远离吸头盒,在此过程中,弹性顶板杆215提供一个向下的弹力,防止吸头盒被带起。
(四)柱塞部件
(1)B区域装配方式
柱塞组件200B还包括位于柱塞安装板201上面的柱塞压板206;
参考图19,柱塞部件203包括柱塞203A、泵头203B、O型圈203C、套管203D、柱塞密封圈203E和波形弹簧203F;
柱塞压板206和柱塞安装板201形成用于容纳柱塞203A的头部的柱塞头部装配腔;
参考图21,柱塞头部装配腔包括主腔室207、上部腔室208和腔室进口209;其中,主腔室207的下方形成腔室进口209;主腔室207的上方形成上部腔室208;主腔室207的直径,大于腔室进口209的直径;主腔室207的直径,小于上部腔室208的直径;
柱塞203A的头部自下向上依次为柱塞下头部203A1、柱塞中头部203A2和柱塞上头部203A3;其中,柱塞中头部203A2的直径,大于柱塞下头部203A1的直径;柱塞中头部203A2的直径,大于柱塞上头部203A3的直径;
柱塞上头部203A3穿进到主腔室207和上部腔室208,并在主腔室207中设置波形弹簧203F,波形弹簧203F同时套于柱塞上头部203A3的外面;柱塞中头部203A2位于主腔室207内;柱塞下头部203A1位于腔室进口209,并且,柱塞下头部203A1和腔室进口209之间具有间隙;柱塞203A通过套管203D与柱塞腔211上下滑动连接;0型圈203C安装在泵头的上导向段和柱塞腔之间,从而向泵头和柱塞腔之间提供静密封,使泵头和柱塞腔之间不会漏气。柱塞腔211的顶部安装柱塞密封圈203E;柱塞腔211的底端安装泵头203B。
此种设计的优点为:柱塞上头部203A3的外面套设波形弹簧203F,波形弹簧203F被柱塞压板以合适的变形量挤压,这个变形量产生的力,永远大于柱塞轴向运动所需要的力。因此,柱塞不会发生轴向运动。而由于柱塞下头部203A1和腔室进口209之间具有间隙,例如,0.5毫米,因此,柱塞可以微幅的在径向调整位置。
(2)C区域装配方式
参考图22,H1代表柱塞杆;H2代表密封圈压板;H3代表密封圈;H4代表O型圈;H5代表内套管;密封圈采用聚四氟乙烯;O型圈套在密封圈的外面,O型圈带密封圈一起放入泵体上的孔中,孔直径小于O型圈外径,向内挤压O型圈,O型圈靠弹性挤压密封圈,保证密封圈向内收缩,不会因为塑形变形而导致密封性不好。泵体内孔,密封圈的下部,孔内以合适的配合尺寸插入聚四氟乙烯套管,此套管的直径略大于柱塞杆的外径(0.2-0.4毫米),聚四氟乙烯材料具有自润、耐磨的特点,起到保证柱塞杆密封面的作用。
此种密封方式的优点为:结合O型圈的弹性和聚四氟乙烯材料的自润、耐磨特点,柱塞杆和特制聚四氟乙烯密封面摩擦,不接触O型圈,仅由O型圈提供密封弹力,密封性好,寿命长,免维护。
(3)D区域装配方式
参考图23,K1代表O型圈静密封;K2代表上导向段;K3代表螺纹连接段;K4代表泵头定位平台;K5代表下导向段。
(五)识别电路部分
泵头单元200内置第一识别电路,第一识别电路存储泵头的属性信息,例如,泵头的量程、通道数、精度、批次等信息;第一识别电路的上部具有弹性触点;
泵座单元100设置第二识别电路;第二识别电路的上部具有金手指;
当弹性触点和金手指接触连接时,第二识别电路通过第一识别电路,识别泵头的属性信息。
本实用新型提供的多通道柱塞泵及其使用方法具有以下优点:
(1)泵座单元和泵头单元采用分体结构,并通过自动锁紧机构,实现泵座单元和泵头单元的自动锁紧和自动分离,具有使用方便的优点;
(2)通过吸头卸载部分,实现吸头自动卸载的功能,提高使用的便利性;
(3)通过吸头装配部分,可以可靠的将吸头装配于泵头,同时可避免将吸头盒带起,提高吸头装配的便利性;
(4)通过柱塞部件的弹性装配方式,实现柱塞径向自动调心的功能;
(5)通过多种密封方式,实现柱塞组件的有效密封,同时具有密封性好,寿命长,免维护等优点。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种多通道柱塞泵,其特征在于,包括泵座单元(100)和泵头单元(200);
所述泵座单元(100)包括泵座固定单元(100A)以及柱塞驱动单元(100B);所述泵座固定单元(100A)包括泵座底座(101)、泵座支撑柱(102)、泵座固定顶板(103)、柱塞驱动导轨(104)以及柱塞驱动电机部件;所述泵座底座(101)和所述泵座固定顶板(103)之间通过所述泵座支撑柱(102)连接固定;所述柱塞驱动导轨(104)垂直设置,并固定安装于所述泵座底座(101)和所述泵座固定顶板(103)之间;所述柱塞驱动电机部件装配于所述泵座底座(101)和所述泵座固定顶板(103)之间;所述泵座底座(101)形成多个水平设置的限位台阶(105);
所述柱塞驱动单元(100B)包括驱动板(110)、锁紧板(111)、锁爪部件(112)、导向杆(113)、导向杆弹簧(114)和滑块(115);
所述柱塞驱动单元(100B)设置于所述泵座底座(101)和所述泵座固定顶板(103)之间;所述驱动板(110)的两侧固定安装所述滑块(115),所述滑块(115)与所述柱塞驱动导轨(104)滑动连接,在所述柱塞驱动电机部件的驱动下,所述驱动板(110)进行升降运动;所述驱动板(110)开设多个驱动板孔(110A);所述锁紧板(111)放置于所述驱动板(110)的上面,并且,所述锁紧板(111)开设多个锥形孔(111A);所述锥形孔(111A)从上向下,直径逐渐增大;所述锁爪部件(112)包括一体成形的锁爪底座(112A)以及位于所述锁爪底座(112A)上面的多个锁爪(112B);所述锁爪底座(112A)与所述驱动板(110)固定;所述锁爪(112B)穿过所述驱动板孔(110A),延伸到所述驱动板(110)的上方,并插入到所述锥形孔(111A)内部;其中,所述锁爪(112B)为弹性锁爪,当完全插入到所述锥形孔(111A)内时,所述锁爪(112B)为收紧状态;当所述锁爪(112B)部分脱离所述锥形孔(111A)时,所述锁爪(112B)的内孔扩大,回复到正常状态;
所述锁紧板(111)的四角位置各固定安装垂直向下的所述导向杆(113);所述导向杆(113)的底端穿过所述驱动板(110)后,延伸到所述驱动板(110)的下方;在所述导向杆(113)的下部套设所述导向杆弹簧(114),通过所述导向杆弹簧(114)向所述锁紧板(111)施加向下的力,进而使所述锁爪(112B) 过盈插入到所述锥形孔(111A)内,进而使所述驱动板(110)和所述锁紧板(111)形成整体件;
另外,所述导向杆(113)位于所述泵座固定单元(100A)的限位台阶(105)的正上方,当所述柱塞驱动单元(100B)整体向下运动时,所述导向杆(113)被所述限位台阶(105)限位;
所述泵头单元(200)包括泵体组件(200A)和装配于所述泵体组件(200A)内部的柱塞组件(200B);所述柱塞组件(200B)包括柱塞安装板(201)、锁销(202)以及多个柱塞部件(203);所述柱塞安装板(201)的顶部固定所述锁销(202);所述柱塞安装板(201)的底部固定所述柱塞部件(203);所述锁销(202)与所述锁爪(112B)相适配;当所述锁爪(112B)为正常状态时,所述锁销(202)插入到所述锁爪(112B)围成的内腔;当所述锁爪(112B)为收紧状态时,所述锁销(202)被所述锁爪(112B)夹紧。
2.根据权利要求1所述的多通道柱塞泵,其特征在于,所述柱塞驱动电机部件为丝杆螺母驱动部件,包括电机(106)、同步带(107)、同步带轮(108)、滚珠丝杆(109)和丝杆螺母(116);
所述滚珠丝杆(109)垂直安装于所述泵座底座(101)和所述泵座固定顶板(103)之间;所述丝杆螺母(116)与所述滚珠丝杆(109)滚动连接,并且,所述丝杆螺母(116)与所述驱动板(110)固定;所述滚珠丝杆(109)的一端固定所述同步带轮(108),所述同步带轮(108)通过所述同步带(107),与所述电机(106)联动。
3.根据权利要求1所述的多通道柱塞泵,其特征在于,所述泵体组件(200A)包括泵体壳体(210)、柱塞腔(211)和吸头卸载组件;所述柱塞腔(211)固定于所述泵体壳体(210)的内部;
所述吸头卸载组件包括吸头卸载板(212)、卸载板导向柱(213)、卸载板限位簧(214);
所述泵体壳体(210)的下方卡入所述吸头卸载板(212);所述吸头卸载板(212)的四角位置各固定安装垂直向上的所述卸载板导向柱(213),并且,所述卸载板导向柱(213)的顶端穿过所述泵体壳体(210)的孔后,延伸到所述泵体壳体(210)的上方;所述卸载板限位簧(214)套于所述卸载板导向柱(213)的顶端,并位于所述泵体壳体(210)的上方,通过所述卸载板限位簧(214),向所述吸头卸载板(212)提供向上的拉力,从而使所述吸头卸载板(212)固定于所述泵体壳体(210)的底部。
4.根据权利要求3所述的多通道柱塞泵,其特征在于,所述泵体组件(200A)还包括弹性顶板杆(215);所述泵体壳体(210)的四周开设至少一个垂直方向的顶板杆装配孔;所述顶板杆装配孔内置顶板杆弹簧;所述弹性顶板杆(215)的顶端与所述顶板杆弹簧固定;所述弹性顶板杆(215)的底端穿过所述顶板杆装配孔,而延伸到所述泵体壳体(210)的下方;所述顶板杆弹簧向所述弹性顶板杆(215)施加向下弹力。
5.根据权利要求3所述的多通道柱塞泵,其特征在于,所述柱塞组件(200B)还包括位于所述柱塞安装板(201)上面的柱塞压板(206);
所述柱塞部件(203)包括柱塞(203A)、泵头(203B)、O型圈(203C)、套管(203D)、柱塞密封圈(203E)和波形弹簧(203F);
所述柱塞压板(206)和所述柱塞安装板(201)形成用于容纳所述柱塞(203A)的头部的柱塞头部装配腔;
所述柱塞头部装配腔包括主腔室(207)、上部腔室(208)和腔室进口(209);其中,所述主腔室(207)的下方形成所述腔室进口(209);所述主腔室(207)的上方形成所述上部腔室(208);所述主腔室(207)的直径,大于所述腔室进口(209)的直径;所述主腔室(207)的直径,小于所述上部腔室(208)的直径;
所述柱塞(203A)的头部自下向上依次为柱塞下头部(203A1)、柱塞中头部(203A2)和柱塞上头部(203A3);其中,所述柱塞中头部(203A2)的直径,大于所述柱塞下头部(203A1)的直径;所述柱塞中头部(203A2)的直径,大于所述柱塞上头部(203A3)的直径;
所述柱塞上头部(203A3)穿进到所述主腔室(207)和所述上部腔室(208),并在所述主腔室(207)中设置所述波形弹簧(203F),所述波形弹簧(203F)同时套于所述柱塞上头部(203A3)的外面;所述柱塞中头部(203A2)位于所述主腔室(207)内;所述柱塞下头部(203A1)位于所述腔室进口(209),并且,所述柱塞下头部(203A1)和所述腔室进口(209)之间具有间隙;
所述柱塞(203A)通过所述套管(203D)与所述柱塞腔(211)上下滑动连接;所述O型圈(203C)安装在泵头的上导向段和柱塞腔之间;所述柱塞腔(211)的顶部安装所述柱塞密封圈(203E);所述柱塞腔(211)的底端安装所述泵头(203B)。
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