[发明专利]并联液相色谱泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于液相色谱仪的并联液相色谱泵。

背景技术

液相色谱泵是液相色谱仪的重要组成部件之一，其性能直接影响分析的稳定性、重复性和分析精度。目前用于液相色谱仪的液相色谱泵主要有180°单凸轮并联液相色谱泵、120°单凸轮并联液相色谱泵和180°双凸轮液相色谱泵。

如图1所示，180°单凸轮并联液相色谱泵包括一个安装在凸轮轴50上的凸轮51、对称安装在凸轮51圆周围的两套往复送液机构和两个泵头55。其中往复送液机构包括由轴承(图中未示出)支撑在液相色谱仪的壳体(图中未示出)上的柱塞推杆53、固定连接在柱塞推杆53一端的柱塞59、固定连接在柱塞推杆53另一端的插头以及转动安装在插头内的随动轮52。柱塞59的另一端伸入泵头55的泵室56内，柱塞推杆53与泵头55之间设有密封元件54。泵头55上设有分别与泵室56连通的进液孔57和排液孔58，进液孔57和排液孔58内各自安装有单向阀(图中未示出)。凸轮51上在其基圆外圆周上设有凸轮曲线，随动轮52与凸轮51的凸轮曲线接触配合。当驱动机构带动凸轮51转动时，随动轮52沿着凸轮51的凸轮曲线滚动，从而将凸轮51的转动运动转化为柱塞推杆53及柱塞59的往复运动，使泵头55的泵室56内的压强大小交替变化，同时在进、排液孔内的两个单向阀的作用下，就实现了柱塞59每往复一次就从进液孔57抽取一定量的液体，并从排液孔58排出一定量的液体，完成其送液功能。

该种180°单凸轮并联液相色谱泵，由于两套往复送液机构对称布置在凸轮51的两侧，这样就使得与之配套使用的其他结构，如与进液孔连通的进液机构、与排液孔连通的排液机构以及分析结构、各连通管路等在空间布局上比较分散，工业设计困难；而且载液部分所占体积大，导致液相色谱泵整体体积大，需要很大的容置空间。

图2所示的是120°单凸轮并联液相色谱泵，其结构与180°单凸轮并联液相色谱泵结构基本相同，仅仅多了一套往复送液机构和一个泵头55。该120°单凸轮并联液相色谱泵中共有3套往复送液机构和3个泵头55。3套往复送液机构在凸轮51的外圆周围呈放射状均匀分布，相邻两套往复送液机构之间的夹角为120°。往复送液机构与图1中的往复送液机构相同，不再赘述。

该种120°单凸轮并联液相色谱泵中，3套往复送液机构相互间隔120°均匀布置在凸轮51外圆周围，与上述180°单凸轮并联液相色谱泵结构一样存在各连通管路等在空间布局上分散，工业设计困难、整机体积大等一系列缺陷。

针对上述并联液相色谱泵的缺陷，出现了一种180°双凸轮液相色谱泵，也是目前普遍使用的液相色谱泵。如图3所示，180°双凸轮液相色谱泵包括一根凸轮轴50、安装在该凸轮轴50两端的主凸轮511和副凸轮512，以及两套平行的往复送液机构和两个泵头55。往复送液机构分别与主凸轮511和副凸轮512配合工作。其中的往复送液机构与图1所示的180°单凸轮并联液相色谱泵中的往复送液机相同，不再赘述。根据设计需要可以将该种180°双凸轮液相色谱泵设计成并联式的或者串联式的。在180°双凸轮并联液相色谱泵中，主凸轮511与副凸轮512的相差为180°，当其中一套往复送液机构中的柱塞供液时，另一套往复送液机构中的柱塞吸液时，两套往复送液机构如此交替工作，确保了液相色谱泵连续供液。在180°双凸轮串联液相色谱泵中，主凸轮511与副凸轮512之间也具有一定的相差。

该种180°双凸轮液相色谱泵中，两个泵头55布置在凸轮的同一侧，两套往复送液机构平行布置，在一定程度上改善了前述两种液相色谱泵体积大、管路等机构设计困难的情况。但由于主、副凸轮均是圆周凸轮(即凸轮曲线设置于凸轮的圆周外围上)，两套往复送液机构由主、副凸轮分别驱动，这就要求主、副凸轮的凸轮曲线必须达到足够高的精度，才能保证两套往复送液机构按设计要求严格精确地交替动作。对其中一个圆周凸轮而言，其凸轮曲线主要包括上升曲线、下降曲线和过渡曲线等。