CN218131980U - 精密注液系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种精密注液系统，包括：缸体；柱塞，与所述缸体配合设置，且所述柱塞延伸至缸体外；丝杆电机，具有与柱塞同轴设置的丝杆，所述丝杆上设置有丝杆螺母；连接杆，用于连接柱塞和所述丝杆螺母，所述连接杆的一端套接在丝杆螺母上并与其固定相连，另一端设置有与柱塞相适配的插装结构；控制单元，包括用于检测柱塞位置的位置传感器，所述位置传感器的信号输出端与处理器的信号输入端电连接，所述处理器的控制输出端与丝杆电机的控制输入端电连接。本实用新型提供的精密注液系统，结构简单，成本较低，加样精度高，可控性强，密封性好，易于加工和装配。

Description

精密注液系统

技术领域

本实用新型涉及精密注液技术领域，尤其是涉及一种精密注液系统。

背景技术

在IVD（体外诊断）仪器中，移液加样是永远绕不开的一个环节。准确的加样精度，是仪器性能的基本保证。因此仪器的流体控制中动力元件，必须具有高精度的吸取及注射能力。隔膜泵、蠕动泵及电磁定量泵移液加样精度较低，不能满足体外诊断仪器中小微量的样本加样要求。市售柱塞泵加样精度远超隔膜泵、蠕动泵及电磁定量泵，但用于体外诊断仪器时，仍存在加样量过大、加样量不可控的现象；且其密封结构可靠性普遍较低，容易造成移液加样精度下降或不稳定；随着密封圈的磨损和老化，还会大大缩短泵本身的寿命。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种加样精度高、可控性强、密封可靠、使用寿命长的精密注液系统，具体可采取如下技术方案：

本实用新型所述的精密注液系统，包括

缸体；

柱塞，与所述缸体配合设置，且所述柱塞延伸至缸体外；

丝杆电机，具有与柱塞同轴设置的丝杆，所述丝杆上设置有丝杆螺母；

连接杆，用于连接柱塞和所述丝杆螺母，所述连接杆的一端套接在丝杆螺母上并与其固定相连，另一端设置有与柱塞相适配的插装结构；

控制单元，包括用于检测柱塞位置的位置传感器，所述位置传感器的信号输出端与处理器的信号输入端电连接，所述处理器的控制输出端与丝杆电机的控制输入端电连接。

所述柱塞由依次设置的缸体适配段、插装段和防脱段构成，所述插装段的直径小于所述防脱段的直径，所述插装结构包括设置在连接杆上用于容纳插装段和防脱段的开口槽，所述开口槽具有顶面开口和侧面开口，所述侧面开口的断面为与插装段和防脱段相适配的倒T形结构。上述结构不仅可以通过水平插装的方式方便地连接柱塞和连接杆，而且能够通过提高预制件的精度确保柱塞、连接杆和丝杆同轴设置。

所述缸体和柱塞之间设置有蓄能密封圈，当系统压力为零时，由蓄能密封圈提供初始的预压力，当系统压力升高时，缸体内腔中充满压力介质而使蓄能密封圈的唇边紧贴柱塞，进而实现动态密封。此密封方式摩擦力小、定位精准、无爬行现象；耐高温耐腐蚀、兼容性好。即使柱塞和蓄能密封圈唇边发生磨损，仍能使蓄能密封圈紧贴柱塞，从而一直保持极高的密封性能，有效避免漏液现象的发生。

所述缸体和丝杆电机的电机座之间设置有保护壳，所述保护壳上设置有位于顶部的观察窗和位于底部的排液口。用于对设备进行全方位的防护，同时方便观察柱塞和蓄能密封圈接合处是否漏液，若发生漏液，可以通过排液口及时排液，避免电机受损。

所述丝杆和丝杆螺母通过梯形螺纹连接适配。上述梯形螺纹能够以锥面贴紧不易松动，牙根强度高，对中性好，能够提高设备的运行精度。

所述连接杆和丝杆螺母之间设置有用于安装紧固螺钉的锥形孔，且锥形孔的锥度为45°，不仅方便定位，而且能够有效降低装配误差，提高设备稳定性。

所述连接杆上一体化设置有与位置传感器配套的传感器挡片，能够避免因装配带来的误差。

进一步地，所述丝杆电机的电机线上设置有防护棉保护层。

进一步地，所述丝杆电机的丝杆根部设置有垫片。

本实用新型提供的精密注液系统，结构简单，成本较低，其通过丝杆电机控制柱塞的移动距离，不仅满足了体外诊断仪器中小微量样本的加样要求，而且加样精度高，可控性强；其次，采用插装式的钩挂结构连接丝杆和柱塞，易于加工和装配，提高了装配精度和零部件的耐磨性能；再次，采用蓄能密封圈进行动态密封，有效防止了漏液现象的发生，并配备观察窗和排液口，方便即时观察和漏液救援，保证电机的正常工作，有效提高了设备的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的立体结构示意图（省略保护壳）。

具体实施方式

本实用新型所述的精密注液系统，包括

缸体；

柱塞，与所述缸体配合设置，且所述柱塞延伸至缸体外；

丝杆电机，具有与柱塞同轴设置的丝杆，所述丝杆上设置有丝杆螺母；

连接杆，用于连接柱塞和所述丝杆螺母，所述连接杆的一端套接在丝杆螺母上并与其固定相连，另一端设置有与柱塞相适配的插装结构；

控制单元，包括用于检测柱塞位置的位置传感器，所述位置传感器的信号输出端与处理器的信号输入端电连接，所述处理器的控制输出端与丝杆电机的控制输入端电连接。

上述丝杆电机启动后，可通过连接杆带动柱塞运动，当柱塞运动到原点位置时，触发位置传感器向处理器发出信号，处理器控制丝杆电机使柱塞做往复运动，从而实现缸体的抽吸、排液。

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的工作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。

具体地，如图1、2所示，缸体1的头部具有抽吸、排液口，与其相连的内腔中安装有柱塞2，柱塞2为变径式阶梯圆柱形，由依次设置的缸体适配段21、插装段22和防脱段23构成，其中，插装段22的直径小于防脱段23的直径。为了提高密封效果，在缸体1和柱塞2的缸体适配段21之间安装有蓄能密封圈3，当系统压力为零时，由蓄能密封圈3提供初始的预压力，当系统压力升高时，缸体1内腔中充满压力介质而使蓄能密封圈3的唇边紧贴柱塞2，进而实现动态密封。此密封方式摩擦力小、定位精准、无爬行现象；耐高温耐腐蚀、兼容性好。即使柱塞2和蓄能密封圈3唇边发生磨损，仍能使蓄能密封圈3紧贴柱塞2，从而一直保持极高的密封性能，有效避免漏液现象的发生。缸体1下部连接有保护壳4，保护壳4的另一端与丝杆电机5的电机座51相连，其中，丝杆电机5的丝杆52与柱塞2同轴设置，其位于保护壳4内并向上延伸，通过连接杆6与柱塞2相连。具体地，丝杆52的端部通过梯形螺纹连接适配有一丝杆螺母53，连接杆6的一端套接在丝杆螺母53上并与其固定相连，另一端设置有与柱塞2相适配的插装结构。丝杆52和丝杆螺母53所采用的梯形螺纹，能够以锥面贴紧不易松动，牙根强度高，对中性好，能够提高设备的运行精度。连接杆6和丝杆螺母53之间设置有用于安装紧固螺钉的锥形孔61，且锥形孔61的锥度为45°，不仅方便定位，而且能够有效降低装配误差，提高设备稳定性。上述连接杆6和柱塞2之间的插装结构包括设置在连接杆6上用于容纳插装段22和防脱段23的开口槽62，开口槽62为L形结构，具有顶面开口和侧面开口，开口槽62内侧顶部设置有用于卡接在插装段两侧的水平挡条，水平挡条一直延伸至侧面开口处，从而使侧面开口的断面形成与插装段22和防脱段23相适配的倒T形结构。连接杆6和柱塞2进行装配时，只需将插装段22和防脱段23对准开口槽62的侧面开口，然后向内推压，到位后，柱塞2与丝杆52保持同轴。上述水平插装式连接结构方便了柱塞2和连接杆6的安装，并且由于连接杆6为预制件，能够精确控制开口槽62的尺寸和位置，因此能够提高柱塞2和连接杆6的的安装精度，保证柱塞2、连接杆6和丝杆52的同轴度。

为了应对意外漏液情况的发生，在保护壳4的顶部安装有观察窗41，在保护壳4的底部开设有多个排液口42。其中，观察窗41能够方便观察柱塞2和蓄能密封圈3接合处是否漏液，若发生漏液，可以通过排液口42及时排液，避免丝杆电机5受损。

为了避免因装配带来的误差，与位置传感器7配套的传感器挡片8一体化设置在连接杆6上。

此外，在丝杆电机5的丝杆52根部安装有垫片9，用于避免涂抹在电机根部的润滑脂流失，同时防止漏液流到电机内部；在丝杆电机5的电机线54上安装有防护棉保护层10，用于防止电机线受损。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，诸如“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种精密注液系统，包括其特征在于：包括

缸体；

柱塞，与所述缸体配合设置，且所述柱塞延伸至缸体外；

丝杆电机，具有与柱塞同轴设置的丝杆，所述丝杆上设置有丝杆螺母；

连接杆，用于连接柱塞和所述丝杆螺母，所述连接杆的一端套接在丝杆螺母上并与其固定相连，另一端设置有与柱塞相适配的插装结构；

控制单元，包括用于检测柱塞位置的位置传感器，所述位置传感器的信号输出端与处理器的信号输入端电连接，所述处理器的控制输出端与丝杆电机的控制输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的精密注液系统，其特征在于：所述柱塞由依次设置的缸体适配段、插装段和防脱段构成，所述插装段的直径小于所述防脱段的直径，所述插装结构包括设置在连接杆上用于容纳插装段和防脱段的开口槽，所述开口槽具有顶面开口和侧面开口，所述侧面开口的断面为与插装段和防脱段相适配的倒T形结构。

3.根据权利要求1所述的精密注液系统，其特征在于：所述缸体和柱塞之间设置有蓄能密封圈。

4.根据权利要求1所述的精密注液系统，其特征在于：所述缸体和丝杆电机的电机座之间设置有保护壳，所述保护壳上设置有位于顶部的观察窗和位于底部的排液口。

5.根据权利要求1所述的精密注液系统，其特征在于：所述丝杆和丝杆螺母通过梯形螺纹连接适配。

6.根据权利要求1所述的精密注液系统，其特征在于：所述连接杆和丝杆螺母之间设置有用于安装紧固螺钉的锥形孔，且锥形孔的锥度为45°。

7.根据权利要求1所述的精密注液系统，其特征在于：所述连接杆上一体化设置有与位置传感器配套的传感器挡片。

8.根据权利要求1所述的精密注液系统，其特征在于：所述丝杆电机的电机线上设置有防护棉保护层。

9.根据权利要求1所述的精密注液系统，其特征在于：所述丝杆电机的丝杆根部设置有垫片。

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