RU2657947C1 - Method of regulating the peristaltic pump - Google Patents
Method of regulating the peristaltic pump Download PDFInfo
- Publication number
- RU2657947C1 RU2657947C1 RU2017125751A RU2017125751A RU2657947C1 RU 2657947 C1 RU2657947 C1 RU 2657947C1 RU 2017125751 A RU2017125751 A RU 2017125751A RU 2017125751 A RU2017125751 A RU 2017125751A RU 2657947 C1 RU2657947 C1 RU 2657947C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rollers
- rotation
- drive shaft
- pump
- axis
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 title claims abstract description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 12
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 claims abstract description 3
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 4
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 claims description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 3
- 208000014674 injury Diseases 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 8
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000002612 cardiopulmonary effect Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
- A61M60/20—Type thereof
- A61M60/247—Positive displacement blood pumps
- A61M60/253—Positive displacement blood pumps including a displacement member directly acting on the blood
- A61M60/268—Positive displacement blood pumps including a displacement member directly acting on the blood the displacement member being flexible, e.g. membranes, diaphragms or bladders
- A61M60/279—Peristaltic pumps, e.g. roller pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/12—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
- F04B43/123—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action using an excenter as the squeezing element
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/12—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
- F04B43/1253—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action by using two or more rollers as squeezing elements, the rollers moving on an arc of a circle during squeezing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в аппаратах искусственного кровообращения.The invention relates to medical equipment and can be used in cardiopulmonary bypass devices.
Известен перистальтический насос, содержащий корпус, в полости которого размещена эластичная рабочая камера, взаимодействующая с роликами, установленными в корпусе, который выполнен в виде двух вертикальных щек со вставкой между ними, щеки выполнены со сквозными отверстиями круглой формы, в одной из щек выполнена кольцевая проточка, в которой свободно посажен венец с внутренними зубьями, взаимодействующий с планетарными роликами, выполненными с шестернями на концах, ролики расположены вокруг ротора и входят в зацепление с шестернями на концах ротора, на хвостовике последнего установлена дополнительная шестерня, входящая в зацепление с шестерней привода, между щеками установлены кассеты с трубчатыми эластичными камерами, каждая кассета выполнена в виде П-образной рамки с подвижной скобой на ее вертикальных стойках, последние имеют продольные прорези для прохода шланга, при этом каждая кассета выполнена с устройством регулирования силы пережатия шланга (патент РФ №2011008, МПК F04B 43/12, опубл. 15.04.1994 г.).Known peristaltic pump containing a housing in the cavity of which is placed an elastic working chamber interacting with rollers installed in the housing, which is made in the form of two vertical cheeks with an insert between them, the cheeks are made with through holes of a round shape, an annular groove is made in one of the cheeks in which the crown with internal teeth is freely set, interacting with planetary rollers made with gears at the ends, the rollers are located around the rotor and engage with gears n the ends of the rotor, on the shank of the latter an additional gear is installed, which engages with the drive gear, cassettes with elastic tubular cameras are installed between the cheeks, each cassette is made in the form of a U-shaped frame with a movable bracket on its vertical struts, the latter have longitudinal slots for the passage of the hose , each cartridge is made with a device for regulating the force of clamping of the hose (RF patent No. 20111008, IPC F04B 43/12, publ. April 15, 1994).
Возможность регулирования положения роликов не гарантирует предотвращение полного пережатия эластичной рабочей камеры, которое приводит к гибели клеток органических жидкостей.The ability to control the position of the rollers does not guarantee the prevention of complete clamping of the elastic working chamber, which leads to the death of cells of organic liquids.
Технический результат изобретения заключается в исключении режимов работы насоса, при которых происходит травмирование клеток крови и других органических жидкостей.The technical result of the invention is to exclude pump operating conditions in which blood cells and other organic liquids are injured.
Поставленная задача достигается тем, что при реализации способа регулирования перистальтического насоса для перекачивания жидких сред организма, содержащего эластичную трубку, установленную внутри круговой упорной стенки и контактирующую с роликами, вращающимися на осях, закрепленных на рычагах, шарнирно связанных с приводным валом и вращающихся вместе с последним, заключающегося в том, что регулируют объемную подачу насоса путем изменения радиального положения оси вращения роликов относительно оси вращения приводного вала, согласно изобретению перед началом перекачивания отводят оси вращения роликов от оси вращения приводного вала до упора, пережимая полностью эластичную трубку, устанавливают полученное положение роликов и заводят в память системы управления насоса как недопустимое положение роликов, при котором полностью пережимается эластичная трубка, после чего отводят ролики на положение их осей вращения при меньшем заданном расстоянии до оси вращения приводного вала, при котором не происходит травмирование перекачиваемой среды, и устанавливают полученное положение роликов как положение максимально допустимой подачи насоса, которое также заводят в память системы управления насоса, после чего осуществляют перекачку, при этом регулируют подачу насоса в установленных пределах положения осей вращения роликов относительно оси вращения приводного вала путем изменения частоты вращения приводного вала.This object is achieved in that when implementing the method of controlling a peristaltic pump for pumping body fluids containing an elastic tube installed inside a circular thrust wall and in contact with rollers rotating on axes mounted on levers pivotally connected to the drive shaft and rotating together with the latter which consists in regulating the volumetric flow of the pump by changing the radial position of the axis of rotation of the rollers relative to the axis of rotation of the drive shaft, about the invention before starting pumping, the axes of rotation of the rollers are taken away from the axis of rotation of the drive shaft to the stop, pinching a fully elastic tube, the obtained position of the rollers is set and entered into the memory of the pump control system as an invalid position of the rollers, at which the elastic tube is completely clamped, and then the rollers are retracted to the position of their rotation axes at a smaller predetermined distance to the axis of rotation of the drive shaft, at which there is no injury to the pumped medium, and establish obtained th position of the rollers as the position of the maximum pump flow, which is also led into the memory of the pump control system, after which pumping is performed, the feed pump is controlled within the established position of rollers the axes of rotation relative to the drive shaft axis of rotation by changing the rotational speed of the drive shaft.
Изобретение поясняется при помощи чертежей.The invention is illustrated using the drawings.
На фиг. 1 показаны продольный разрез и внешние виды насоса, реализующего описываемый способ;In FIG. 1 shows a longitudinal section and external views of a pump that implements the described method;
на фиг. 2 показан продольный разрез насоса в изометрии;in FIG. 2 shows a longitudinal section of a pump in isometry;
на фиг. 3 показан механизм изменения положения роликов в изометрии;in FIG. 3 shows a mechanism for changing the position of the rollers in isometry;
на фиг. 4 - вид на механизм на фиг. 3.in FIG. 4 is a view of the mechanism of FIG. 3.
Описываемый способ реализуется в насосе, основой которого является качающая головка 1 изменяемой производительности, которая вращается в неподвижном корпусе 2 и приводится от приводного вала основного электродвигателя 3. Перистальтическое движение жидкости внутри эластичной трубки 4 осуществляется за счет прокатывания роликов 5 ротора по этой трубке, находящейся между роликами 5 и круговой упорной стенкой корпуса 6. Ролики 5 установлены с возможностью вращения на осях, закрепленных на рычагах 7 второго рода. Рычаги 7 закреплены шарнирно во вращающейся головке 1 приводного вала.The described method is implemented in a pump, the basis of which is a pumping
Таким образом, на конце одного плеча установлена ось вращения ролика 5, а другое плечо рычага 7 второго рода опирается на регулирующий кулачок 8, который вращается вместе с головкой 1, но при этом может проворачиваться на некоторый угол относительно нее. Для обеспечения постоянного контакта рычагов 7 с кулачком 8 рычаги 7 поджаты к нему пружинами 9.Thus, the axis of rotation of the roller 5 is installed at the end of one shoulder, and the other shoulder of the lever of the second kind is supported by a control cam 8, which rotates together with the
При повороте кулачка 8 относительно корпуса головки 1 меняется положение вращающихся роликов 5 относительно стенки неподвижного корпуса 6. Это позволяет регулировать расстояние между роликами 5 и круговой упорной стенкой корпуса 6 и таким образом менять подачу насоса.When the cam 8 is rotated relative to the
Для управления поворотом кулачка 8 относительно корпуса головки 1 во время их совместного вращения в кулачке 8 выполнены спиральные пазы, в которые установлены шлицы 10 промежуточного вала 11. Линейное перемещение промежуточного вала 11 вдоль оси поворота кулачка 8 приводит к его повороту и установке в заданное угловое положение относительно головки 1 приводного вала во время совместного вращения головки 1 приводного вала и рычагов 7 с роликами 5.To control the rotation of the cam 8 relative to the
Управление линейным положением промежуточного вала 11 осуществляется вспомогательным электродвигателем 12, который осуществляет перемещение промежуточного вала 11 вдоль его продольной оси и его удержание в заданном положении. Осевые силы, возникающие в спиральных шлицах 10 при работе насоса под нагрузкой и пытающиеся развернуть кулачок в положение наименьшей производительности, воспринимаются упорным подшипником 13 на конце промежуточного вала 11, связанным с выходным звеном вспомогательного электродвигателя 12. Фиксация промежуточного вала 11 в заданном положении для обеспечения требуемой на данный момент подачи насоса осуществляется удержанием ротора и выходного звена вспомогательного электродвигателя 12 в заданном положении.The linear position of the intermediate shaft 11 is controlled by an auxiliary
Для точного управления производительностью насоса, а также обеспечения высокого КПД основного электродвигателя 3, используется энкодер 14, задействованный в цепи обратной связи электронного блока управления насосом (не показан).For precise control of pump performance, as well as ensuring high efficiency of the main
В случае применения описанного устройства в медицинских целях основной задачей управления перистальтическим насосом является недопущение полного пережатия стенок эластичной трубки 4 роликами 5, а также обратного движения жидкости при его работе (противоток). Для этого осуществления указанных задач насос регулируют следующим образом.In the case of using the described device for medical purposes, the main task of controlling the peristaltic pump is to prevent the walls of the elastic tube from being completely clamped by 4 rollers 5, as well as the reverse movement of the liquid during its operation (countercurrent). For this implementation of these tasks, the pump is controlled as follows.
В начальный момент работы насоса ролики 5 отведены от круговой упорной стенки корпуса 6 на максимальное расстояние. В этот момент осуществляется заправка в него эластичной трубки 4. При включении питания вспомогательный электродвигатель 12 срабатывает таким образом, что благодаря смещению промежуточного вала 11 и повороту кулачка 8 ролики 5 начинают пережимать трубку 4. В момент полного пережима трубки 4 ток вспомогательного электродвигателя 12 заметно изменяется (работа на упор), этот момент фиксируется электронной схемой управления. Полученное положение роликов 5 заводят в память системы управления насоса как недопустимое положение роликов 5. Затем вспомогательный электродвигатель 12 переключается на реверс, и промежуточный вал 11 возвращается назад на определенную величину. Эта величина отвода роликов 5 назад определяется экспериментально из критерия обеспечения определенного зазора, исключающего повреждения частиц жидкости в месте пережима трубки 4 и также записывается в программу электронного блока системы управления насосом как положение максимально допустимой подачи насоса. После этого вспомогательный электродвигатель 12 переводят в режим торможения, и удерживают фиксированный зазор в просвете пережатой трубки 4. После этого происходит активация основного электродвигателя 3, он начинает вращать качающую головку 1 и перекачивать жидкость. При этом производительность насоса изменяют путем изменения частоты вращения головки 1 приводного вала.At the initial moment of the pump, the rollers 5 are allotted from the circular thrust wall of the housing 6 to the maximum distance. At this moment, the elastic tube 4 is refueled into it. When the power is turned on, the
Таким образом, использование заявленного изобретения позволяет осуществлять перекачку органических жидкостей с гарантией недопущения их травмирования. При этом процесс в большой степени автоматизирован.Thus, the use of the claimed invention allows the pumping of organic liquids with the guarantee of preventing their injury. Moreover, the process is largely automated.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017125751A RU2657947C1 (en) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | Method of regulating the peristaltic pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017125751A RU2657947C1 (en) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | Method of regulating the peristaltic pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2657947C1 true RU2657947C1 (en) | 2018-06-18 |
Family
ID=62619951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017125751A RU2657947C1 (en) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | Method of regulating the peristaltic pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2657947C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2011008C1 (en) * | 1991-08-16 | 1994-04-15 | Сергей Борисович Дементьев | Peristaltic pump |
US6691047B1 (en) * | 2000-03-16 | 2004-02-10 | Aksys, Ltd. | Calibration of pumps, such as blood pumps of dialysis machine |
RU2480626C1 (en) * | 2011-11-03 | 2013-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГБОУ ВПО АЧГАА) | Rotary vacuum pump of hose type |
US20140127063A1 (en) * | 2012-11-05 | 2014-05-08 | Medtronic, Inc. | Roller Pump with Dynamic Occlusion Adjustment |
RU2540523C2 (en) * | 2010-03-01 | 2015-02-10 | Ульрих Гмбх & Ко. Кг | Peristaltic pump |
-
2017
- 2017-07-18 RU RU2017125751A patent/RU2657947C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2011008C1 (en) * | 1991-08-16 | 1994-04-15 | Сергей Борисович Дементьев | Peristaltic pump |
US6691047B1 (en) * | 2000-03-16 | 2004-02-10 | Aksys, Ltd. | Calibration of pumps, such as blood pumps of dialysis machine |
RU2540523C2 (en) * | 2010-03-01 | 2015-02-10 | Ульрих Гмбх & Ко. Кг | Peristaltic pump |
RU2480626C1 (en) * | 2011-11-03 | 2013-04-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГБОУ ВПО АЧГАА) | Rotary vacuum pump of hose type |
US20140127063A1 (en) * | 2012-11-05 | 2014-05-08 | Medtronic, Inc. | Roller Pump with Dynamic Occlusion Adjustment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104781556B (en) | Roller pump with dynamic occlusion regulation | |
EP2359003B1 (en) | Driving arrangement for a pump or compressor | |
US2957427A (en) | Self-regulating pumping mechanism | |
EP3408537B1 (en) | Micro dosage peristaltic pump for micro dosage of fluid | |
EP2180186A1 (en) | Rotor drive mechanism and pump device | |
CN113825911B (en) | Peristaltic pump-based apparatus and method for controlled dispensing of fluids | |
JP6145398B2 (en) | Linear motion mechanism, regulating valve drive, steam turbine | |
JP7037625B2 (en) | Mechanisms for adjusting occlusion of cardiac bypass roller pumps and roller pumps provided with such mechanisms. | |
KR20190105632A (en) | Control of gap geometry in eccentric screw pumps | |
RU2657947C1 (en) | Method of regulating the peristaltic pump | |
JP2005518505A (en) | Dynamic brake with backlash control for peristaltic pumps | |
CN105593468A (en) | Variable displacement pump with electric control of displacement regulation and method of regulating pump displacement | |
RU2657949C1 (en) | Method of regulating the peristaltic pump | |
RU2747407C2 (en) | Energy storage device | |
CN114129788B (en) | Effusion drainage processing apparatus in neurosurgery | |
CN110381903B (en) | Worm transmission mechanism for wheelchair | |
RU2689885C2 (en) | System for pumping of fluid medium and control of such pumping | |
CN208989821U (en) | The peristaltic pump of equipment for extracorporeal blood treatment | |
CN108194333B (en) | Peristaltic pump for eliminating pulsation by utilizing protrusions | |
CN221732114U (en) | Ventricular assist device | |
JP6630094B2 (en) | Pump unit and actuator | |
CN213511071U (en) | Solvent pump with pump flow capable of being adjusted along with hydraulic pressure | |
US12129851B2 (en) | Eccentric screw pump with working engagement and idle engagement and method for controlling the eccentric screw pump | |
US20220401244A1 (en) | Orthopedic joint device | |
CN114884259A (en) | Wear-resistant energy-saving motor |