CN219953572U - 柱塞泵和液相色谱分析仪 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种柱塞泵和液相色谱分析仪，该柱塞泵包括壳体、柱塞和驱动机构，柱塞的一端沿第一方向可移动地穿设于壳体，驱动机构包括偏心轮、连接件、导向柱和导向座，在第一方向上，偏心轮位于柱塞与导向柱之间，导向柱远离偏心轮的一端可移动地穿设在导向座内，连接件位于第一方向的两端分别与柱塞和导向柱相连。偏心轮的外周面分别用于与相对设置的柱塞和导向柱抵接，以在偏心轮转动时推动柱塞和导向柱在第一方向上做往复运动。采用连接件连接偏心轮两侧的柱塞和导向柱，可以通过连接件带动柱塞复位，相较于相关技术中采用弹簧复位的技术方案，可以避免弹簧失效或者卡死。导向柱和导向座可以提供导向，提升柱塞泵的运行稳定性。

Description

柱塞泵和液相色谱分析仪

技术领域

本公开涉及液相色谱分析仪技术领域，具体地，涉及一种柱塞泵和液相色谱分析仪。

背景技术

液相色谱分析仪中，为了提升分析效率，增加注液速度，通常采用柱塞泵作为动力源，相关技术中，柱塞泵包括柱塞、偏心轴和弹簧，柱塞的一端与偏心轴接触，另一端设置有弹簧，通过偏心轴和弹簧的共同作用而使得柱塞做往复运动。

偏心轴上的偏心部分(如偏心轮)可以推动柱塞向一侧运动以执行压液过程，当偏心轴偏转一定角度之后，柱塞则在弹簧的作用下朝向另一侧复位以执行吸液过程。通过偏心轴的连续转动，实现柱塞泵的吸液压液功能。

在这种柱塞泵中，柱塞靠弹簧复位。在长期使用过程中，弹簧容易失效或者卡死，从而导致柱塞泵无法正常工作。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种柱塞泵和液相色谱分析仪，以解决上述技术问题。

作为本公开的一方面，本公开提供一种柱塞泵，包括壳体、柱塞和驱动机构，所述柱塞的一端沿第一方向可移动地穿设于所述壳体，

所述驱动机构包括偏心轮、连接件、导向柱和导向座，在所述第一方向上，所述偏心轮位于所述柱塞与所述导向柱之间，所述导向柱远离所述偏心轮的一端可移动地穿设在所述导向座内，所述连接件位于所述第一方向的两端分别与所述柱塞和所述导向柱相连；

所述偏心轮的外周面分别用于与相对设置的所述柱塞和所述导向柱抵接，以在所述偏心轮转动时推动所述柱塞和导向柱在所述第一方向上做往复运动。

可选地，所述偏心轮的外周面上设置有第一轴承，所述第一轴承的外周面分别用于与所述柱塞和所述导向柱抵接。

可选地，所述第一轴承为多个，多个所述第一轴承沿所述偏心轮的轴向并列设置，所述柱塞靠近所述偏心轮的一端形成有第一抵接部，所述导向柱靠近所述偏心轮的一端形成有第二抵接部，所述第一抵接部和所述第二抵接部分别抵接于不同的所述第一轴承的外周面。

可选地，所述第一抵接部构造为朝向所述偏心轮凸出的第一凸起，所述第二抵接部构造为两个朝向所述偏心轮凸出的第二凸起，两个所述第二凸起沿所述偏心轮的轴向间隔布置；

两个所述第二凸起分别与多个所述第一轴承中在所述偏心轮的轴向上位于最外侧的两个所述第一轴承的外周面抵接，所述第一凸起用于与多个所述第一轴承中在所述偏心轮的轴向上位于中间位置的轴承的外周面抵接。

可选地，所述连接件为弓形件，所述弓形件的开口朝向所述偏心轮，所述弓形件位于所述第一方向的两端分别与所述柱塞和所述导向柱相连。

可选地，所述弓形件的数量为两个。

可选地，所述驱动机构还包括转轴和驱动件，所述转轴穿设于所述偏心轮的旋转中心，所述偏心轮两侧的转轴上分别套设有第二轴承，所述转轴远离所述偏心轮的一端与所述驱动件传动连接。

可选地，所述壳体内形成有空腔，所述壳体上还形成有进液孔和出液孔，所述进液孔和所述出液孔分别与所述空腔连通，所述柱塞泵还包括弹性件，所述弹性件套设在所述柱塞上，所述弹性件的外周缘连接于所述壳体的内壁，

所述弹性件位于所述空腔内，并且所述弹性件能够在所述柱塞的带动下变形，以挤压所述空腔内的润滑液或将润滑液抽取至所述空腔内。

可选地，所述柱塞泵还包括两个密封接头，所述壳体上分别设置有第一开口和第二开口，两个所述密封接头分别插接于第一开口和第二开口，所述进液孔和所述出液孔分别开设于两个所述密封接头。

根据本公开的另一方面，本公开提供一种液相色谱分析仪，包括上述的柱塞泵。

通过上述技术方案，可以通过偏心轮直接驱动柱塞，使得柱塞朝向靠近壳体的方向移动，实现压液动作，而采用连接件连接偏心轮两侧的柱塞和导向柱，使得柱塞能够在偏心轮推动导向柱的过程中，在连接件的带动下复位，实现吸液动作，从而实现驱动柱塞沿第一方向做往复运动的效果。相较于相关技术中采用弹簧复位的技术方案，本公开采用连接件连接柱塞和导向柱使柱塞做往复运动，可以避免弹簧失效或者卡死，从而提升柱塞泵的运行稳定性。并且，导向柱和导向座可以为柱塞的运动提供导向，使得柱塞能够沿轴向运动，提升柱塞泵的运行稳定性。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一种示例性实施方式提供的柱塞泵的立体示意图；

图2是本公开一种示例性实施方式提供的柱塞泵的立体示意图，其中，示出了驱动机构；

图3是本公开一种示例性实施方式提供的柱塞泵的俯视示意图；

图4是图3中沿A-A方向的剖面形成的剖视示意图；

图5是图4中B部分的放大示意图；

图6是图4中A部分的放大示意图；

图7是本公开一种示例性实施方式提供的柱塞泵的侧视示意图；

图8是本公开一种示例性实施方式提供的柱塞泵的弹性件的立体示意图。

附图标记说明

100-柱塞泵；1-壳体；11-进液孔；12-出液孔；13-第一斜面；14-限位槽；15-第一开口；16-第二开口；2-柱塞；21-第一抵接部；211-第一凸起；3-弹性件；31-套筒段；32-连接段；321-第一段；322-第二段；3221-第二斜面；33-翻边段；4-密封接头；5-单向阀；6-驱动机构；61-偏心轮；62-连接件；631-导向柱；632-导向座；633-第二抵接部；6331-第二凸起；64-第一轴承；65-第二轴承；67-驱动件；8-转轴；9-传动齿轮；10-同步带。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”指的是以附图的图面方向为基准定义的上和下。所使用的术语如“第一”和“第二”仅是为了区分一个要素和另外一个要素，并不具有顺序性和重要性。另外，上述使用的方位词仅是为了便于描述本公开简化描述，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，不能理解为对本公开的限制。

作为本公开的一个方面，如图1至图8所示，本公开提供一种柱塞泵100，包括壳体1、柱塞2和驱动机构6，柱塞2的一端沿第一方向可移动地穿设于壳体1，驱动机构6包括偏心轮61、连接件62、导向柱631和导向座632，在第一方向上，偏心轮61位于柱塞2与导向柱631之间，导向柱631远离偏心轮61的一端可移动地穿设在导向座632内，连接件62位于第一方向的两端分别与柱塞2和导向柱631相连。偏心轮61的外周面分别用于与相对设置的柱塞2和导向柱631抵接，以在偏心轮61转动时推动柱塞2和导向柱631在第一方向上做往复运动。这里，第一方向可以与柱塞2的轴向方向相同。

柱塞泵100工作过程中，随着偏心轮61的转动，偏心轮61与柱塞2抵接的外周面推动柱塞2向着壳体1的方向移动，从而完成压液的过程；由于连接件62的两端分别与柱塞2和导向柱631相连，柱塞2移动的同时，通过连接件62的带动，导向柱631也沿着柱塞2的移动方向在导向座632内移动；偏心轮61继续转动从而推动导向柱631向着远离偏心轮61的方向移动，导向柱631的移动通过连接件62带动柱塞2移动，从而完成吸液的过程。

通过上述技术方案，可以通过偏心轮61直接驱动柱塞2，使得柱塞2朝向靠近壳体1的方向移动，实现压液动作，而采用连接件62连接偏心轮61两侧的柱塞2和导向柱631，使得柱塞2能够在偏心轮61推动导向柱631的过程中，在连接件62的带动下复位，实现吸液动作，从而实现驱动柱塞2沿第一方向做往复运动的效果。相较于相关技术中采用弹簧复位的技术方案，本公开采用连接件62连接柱塞2和导向柱631使柱塞2做往复运动，可以避免弹簧失效或者卡死，从而提升柱塞泵100的运行稳定性。并且，导向柱631和导向座632可以为柱塞2的运动提供导向，使得柱塞2能够沿轴向运动，提升柱塞泵100的运行稳定性。

为了减少柱塞泵运行过程中的损耗，可选地，如图3所示，偏心轮61的外周面上设置有第一轴承64，第一轴承64的外周面分别用于与柱塞2和导向柱631抵接。由于偏心轮61转动过程中，需要推动与偏心轮61抵接的柱塞2和导向柱631沿第一方向移动，在偏心轮61的外周面上套设第一轴承64，可以将偏心轮61的外周面与柱塞2和导向柱631之间的滑动摩擦转换为滚动摩擦，从而减小摩擦力，提升柱塞泵100运行过程中的能量效率。

可选地，如图4和图5所示，第一轴承64为多个，多个第一轴承64沿偏心轮61的轴向并列设置，导向柱631靠近偏心轮61的一端形成有第一抵接部21，柱塞2靠近偏心轮61的一端形成有第二抵接部633，第一抵接部21和第二抵接部633分别抵接于不同的第一轴承64的外周面。如此设置，可以减小柱塞2和导向柱631与偏心轮61的接触面积，减小摩擦力。同时，由于第一抵接部21和第二抵接部633所抵接的第一轴承64不同，第一轴承64相互之间独立工作，转动时也不会发生干涉或影响，提升柱塞泵100的工作效率。其中，偏心轮61的轴向可以定义为第二方向，其可以与第一方向垂直。

可选地，如图5所示，第一抵接部21构造为朝向偏心轮61凸出的第一凸起211，第二抵接部633构造为两个朝向偏心轮61凸出的第二凸起6331，两个第二凸起6331沿偏心轮61的轴向间隔布置。两个第二凸起6331分别与多个第一轴承64中在偏心轮61的轴向上位于最外侧的两个第一轴承64的外周面抵接，第一凸起211用于与多个第一轴承64中在偏心轮61的轴向上位于中间位置的轴承64的外周面抵接。由于多个第一轴承64沿偏心轮61的轴向依次并列设置，为了使得第一抵接部21和第二抵接部633与不同的第一轴承64抵接，设置形状能够相互配合的第一凸起211和两个第二凸起6331，从而使得第一抵接部21和第二抵接部633针对相同的偏心轮61的外周面，能够与不同的第一轴承64配合，从而减少柱塞2运行过程中的摩擦力，提升柱塞泵100的运行效率。

可选地，如图3所示，连接件62为弓形件，弓形件的开口朝向偏心轮61，弓形件位于第一方向的两端分别与柱塞2和导向柱631相连。由于偏心轮61的凸出部在旋转过程中，凸出部所转过的范围是凸出部的距离旋转中心最远点形成的圆所覆盖的面积，不但会推动两侧的导向柱631和柱塞2，还可能与连接件62发生干涉。将连接件62设置为弓形件，并使弓形件的开口朝向偏心轮61，则可以利用弓形件的凹面避让偏心轮61，从而使得连接件62不会与偏心轮61发生干涉，保证柱塞泵100的正常工作。

可选地，如图3所示，弓形件的数量为两个，两个弓形件分别对称设置在偏心轮61两侧，并且两个弓形件的两端分别与柱塞2和导向柱631连接，从而使得柱塞2获得的牵引力更为均衡，防止由于受力不均匀造成的柱塞2位置偏移。

可选地，如图3所示，弓形件还可以包括U形段和连接段，U形段用于容纳偏心轮61，两个连接段分别位于U形段的两端，分别与柱塞2和导向柱631连接，满足避让偏心轮61的前提下，加工便利，生产成本低。

可选地，如图4所示，驱动机构6还包括转轴8和驱动件67，转轴8穿设于偏心轮61的旋转中心，偏心轮61两侧的转轴8上分别套设有第二轴承65，转轴8远离偏心轮61的一端与驱动件67传动连接。转轴8在驱动件67的驱动下旋转，从而带动偏心轮61沿着旋转中心所在的轴线旋转。由于偏心轮61的旋转中心和重心不重合，在旋转过程中可能出现晃动的情况，在偏心轮61两侧的转轴8上分别套设第二轴承65，一方面可以支撑转轴8，保证转轴8转动过程中的稳定性，另一方面还可以限位转轴8，保证转轴8运行过程中不会被偏心轮61带动从而发生偏移。

可选地，如图2和图3所示，所述驱动件67可以为步进电机、柱塞泵100还包括传动齿轮9和同步带10，转轴8的一端与偏心轮61的旋转中心连接，转轴8的另一端穿设在传动齿轮9的中心孔内，同步带10的两端分别套设在传动齿轮9上和步进电机的输出端上，以为偏心轮61转动提供动力。采用步进电机和同步带10可以精确控制偏心轮61的旋转角度，从而控制柱塞2的进给量，满足柱塞泵100精确注液的技术要求。

可选地，如图6所示，所述壳体1内形成有空腔，壳体1上还形成有进液孔11和出液孔12，进液孔11和出液孔12分别与空腔连通，柱塞泵100还包括弹性件3，弹性件3套设在柱塞2上，弹性件3的外周缘连接于壳体1的内壁，弹性件3位于空腔内，并且弹性件3能够在柱塞2的带动下变形，以挤压空腔内的润滑液或将润滑液抽取至空腔内。

柱塞泵100通常包括液体腔和润滑腔，空腔即润滑腔。在柱塞泵100的工作过程中，柱塞2在壳体1内沿轴向做往复运动，弹性件3位于空腔内，且弹性件3套设在柱塞2上，从而可以在柱塞2的带动下发生变形，壳体1上的进液孔11和出液孔12分别与空腔连通，弹性件3的变形可以使空腔内的润滑液从出液孔12处挤压出空腔，同时由于压力变化，新的润滑液又可以通过进液孔11被吸入空腔内，从而完成润滑液的循环过程。

通过上述技术方案，在柱塞泵100的正常运行过程中，柱塞2带动弹性件3使之发生变形，从而使得空腔内的润滑液通过出液孔12被挤出空腔或通过进液孔11吸入新的润滑液进入空腔，形成循环。使得空腔中润滑液能够随时循环更新，并通过润滑液清洗柱塞2上的杂质，从而避免该杂质对柱塞2造成磨损，保证柱塞泵100运行时的精度和密封性。并且，采用柱塞2作为循环动力，无需设置另外的动力源，简化了柱塞泵100的结构。

为了在进液孔11和出液孔12处设置管路，可选地，如图6所示，柱塞泵100还包括两个密封接头4，壳体1上分别设置有第一开口15和第二开口16，两个密封接头4分别插接于第一开口15和第二开口16，进液孔11和出液孔12分别开设于两个密封接头4。密封接头4分别插接于第一开口15和第二开口16并与第一开口15和第二开口16密封连接，空腔内的润滑液仅能通过密封接头4上的进液孔11和出液孔12流入空腔或流出空腔，保证了空腔的密封性。而通过密封接头4则可以连接管路，从而使得循环的润滑液可以通过管路导流，使其按照设计好的路径流动。

可选地，如图6所示，两个密封接头4分别与第一开口15和第二开口16螺纹连接。柱塞泵100还包括设置于第二开口16处的单向阀5。螺纹连接的密封接头4和第一开口15或第二开口16有利于密封接头4的更换和检修，并且，螺纹连接也能满足密封接头4和壳体1连接的密封要求。由于第二开口16处的密封接头4上设置有出液孔12，为了防止润滑液回流，在第二开口16处设置单向阀5可以使得润滑液通过进液孔11进入空腔，通过出液孔12流出空腔，从而形成单向流动的润滑液循环，保证润滑效果，同时还能防止润滑液冲洗下来的杂质回流回到空腔内。

可选地，如图6所示，单向阀5可以设置在第二开口16处的密封接头4内，与密封接头4形成一体结构，便于安装和拆卸，也能简化柱塞泵100的结构。

可选地，如图8所示，弹性件3为环形件，弹性件3的包括套筒段31、连接段32和翻边段33，连接段32的两端分别与套筒段31和翻边段33连接，连接段32包括相连的第一段321和第二段322，第一段321和第二段322呈角度设置。套筒段31与柱塞2的外周面紧贴，从而使得弹性件3的套筒段31能够随着柱塞2的移动而移动，进而带动弹性件3发生变形。采用套筒的结构则可以增大弹性件3和柱塞2的外周面的贴合面积，提升连接的紧密程度。呈角度设置的第一段321和第二段322则为弹性件3预留了变形余量，当套筒段31在柱塞2的带动下移动时，与套筒段31相连的第一段321随之移动，由于第一段321和第二段322呈角度设置，第一段321的移动会让第一段321和第二段322之间的夹角发生变化，相较于平行设置的连接段32，第一段321和第二段322可变形的部分更多，可以避免连接段32过疲劳引起断裂。

可选地，如图6和图8所示，壳体1的内壁上形成有第一斜面13，第二段322背离柱塞2的一面构造为能够与第一斜面13贴合的第二斜面3221。壳体1靠近第一斜面13的内壁上形成有限位槽14，弹性件3的翻边段33卡接于限位槽14。连接段32和壳体1的内壁可以在空腔内形成一个环绕在柱塞2周围的环形润滑腔以润滑柱塞2，润滑腔则分别与进液孔11和出液孔12连通，润滑腔内的润滑液可以随着弹性件3的变形通过进液孔11进入润滑腔，或通过出液孔12流出润滑腔。而使第二段322背离柱塞2的第二斜面3221与第一斜面13紧贴，则可以增加弹性件3对润滑腔的密封程度，降低润滑腔内的润滑液从弹性件3与壳体1内壁的连接处渗出的概率。同时，将翻边段33卡接于靠近第一斜面13的内壁上的限位槽14内，则可以将弹性件3与壳体1连接，使得套筒段31随着柱塞2移动时，弹性件3与壳体1的连接紧密，保证润滑腔的密封效果。

可选地，弹性件3可以为橡胶密封圈、具有弹性的尼龙密封圈等，本公开对此不作限定。

可选地，柱塞泵100的壳体1内还形成有液体腔，液体腔与空腔隔开，柱塞2远离偏心轮61的一端穿设在液体腔内，壳体1上还形成有第三开口和第四开口，第三开口和第四开口分别与液体腔连通，液体腔内的液体可以在柱塞2的挤压或抽吸下进入或离开液体腔，并且，根据柱塞2的进给量不同，可以控制排出的液体的量。并且，由于液体腔与空腔相互隔开，各自形成独立的循环，空腔内的润滑液与液体腔内的待测液体不会相互接触，从而使得润滑液不会污染待测液体，保证液相色谱分析仪的检测结果准确。

作为本公开的另一方面，本公开提供一种液相色谱分析仪，包括上述的柱塞泵100。

可选地，柱塞泵100为多个，多个柱塞泵100中的一者的进液孔11与另一者的出液孔12连通。多个柱塞泵100的空腔通过进液孔11和出液孔12互相连通，并按照进液和出液的液体流向形成润滑液的循环，润滑液单次可以流经多个柱塞泵100，从而提升润滑液的利用效率，提升润洗效率。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种柱塞泵，其特征在于，包括壳体、柱塞和驱动机构，所述柱塞的一端沿第一方向可移动地穿设于所述壳体，

所述驱动机构包括偏心轮、连接件、导向柱和导向座，在所述第一方向上，所述偏心轮位于所述柱塞与所述导向柱之间，所述导向柱远离所述偏心轮的一端可移动地穿设在所述导向座内，所述连接件位于所述第一方向的两端分别与所述柱塞和所述导向柱相连；

所述偏心轮的外周面分别用于与相对设置的所述柱塞和所述导向柱抵接，以在所述偏心轮转动时推动所述柱塞和导向柱在所述第一方向上做往复运动。

2.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述偏心轮的外周面上设置有第一轴承，所述第一轴承的外周面分别用于与所述柱塞和所述导向柱抵接。

3.根据权利要求2所述的柱塞泵，其特征在于，所述第一轴承为多个，多个所述第一轴承沿所述偏心轮的轴向并列设置，所述柱塞靠近所述偏心轮的一端形成有第一抵接部，所述导向柱靠近所述偏心轮的一端形成有第二抵接部，所述第一抵接部和所述第二抵接部分别抵接于不同的所述第一轴承的外周面。

4.根据权利要求3所述的柱塞泵，其特征在于，所述第一抵接部构造为朝向所述偏心轮凸出的第一凸起，所述第二抵接部构造为两个朝向所述偏心轮凸出的第二凸起，两个所述第二凸起沿所述偏心轮的轴向间隔布置；

两个所述第二凸起分别与多个所述第一轴承中在所述偏心轮的轴向上位于最外侧的两个所述第一轴承的外周面抵接，所述第一凸起用于与多个所述第一轴承中在所述偏心轮的轴向上位于中间位置的第一轴承的外周面抵接。

5.根据权利要求1所述的柱塞泵，其特征在于，所述连接件为弓形件，所述弓形件的开口朝向所述偏心轮，所述弓形件位于所述第一方向的两端分别与所述柱塞和所述导向柱相连。

6.根据权利要求5所述的柱塞泵，其特征在于，所述弓形件的数量为两个。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的柱塞泵，其特征在于，所述驱动机构还包括转轴和驱动件，所述转轴穿设于所述偏心轮的旋转中心，所述偏心轮两侧的转轴上分别套设有第二轴承，所述转轴远离所述偏心轮的一端与所述驱动件传动连接。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的柱塞泵，其特征在于，所述壳体内形成有空腔，所述壳体上还形成有进液孔和出液孔，所述进液孔和所述出液孔分别与所述空腔连通，所述柱塞泵还包括弹性件，所述弹性件套设在所述柱塞上，所述弹性件的外周缘连接于所述壳体的内壁，

所述弹性件位于所述空腔内，并且所述弹性件能够在所述柱塞的带动下变形，以挤压所述空腔内的润滑液或将润滑液抽取至所述空腔内。

9.根据权利要求8所述的柱塞泵，其特征在于，所述柱塞泵还包括两个密封接头，所述壳体上分别设置有第一开口和第二开口，两个所述密封接头分别插接于所述第一开口和所述第二开口，所述进液孔和所述出液孔分别开设于两个所述密封接头。

10.一种液相色谱分析仪，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的柱塞泵。