[发明专利]传动组件、泵体机构及高压输液泵

说明书

技术领域

本发明涉及高效液相色谱仪技术领域，特别涉及一种传动组件、泵体机构及高压输液泵。

背景技术

高效液相色谱(HPLC)广泛运用于有机化学、生物化学、医学、药物开发与检测、化工、食品科学、环境监测、商检和法检等方面的分离和检测。高压输液泵是液相色谱仪等高压精密仪器系统中非常关键的部件之一。其主要用于高效液相色谱仪的自动进样器取样过程中，通过高压输液泵精确控制取样体积送到色谱系统，输送过程中保持恒定的流速，超低的脉冲和高精度的流量，输液泵的稳定性直接关系到分析结果的重复性和准确性。

普通高压输液泵主要由动力驱动、液体输送和调节控制三部分组成。动力驱动装置经由体积大、重量重的直流步进电机驱动机械连杆系统带动流体输送活塞或隔膜实现往复运动，活塞或隔膜于冲程的的前半周吸入被输送流体并于后半周将流体排出泵头，完成所需液体试样的吸取及排出。

现有高压输液泵采用直流步进电机，高压输液泵受步进电机自身运行震动和体积限制，以及机械连杆驱动系统，泵体需另加器件进行减震和体积无法实现小型化和轻量化。

其次，由于高压输液泵在输液过程中，容易产生脉动，现有高压输液泵一般选择机械缓冲器，其原理是使用一段不锈钢管，里边套入可形变的软管，软管与不锈钢管的夹层中注入可压缩流体后密封，当系统中压力波动较大时，通过软管的形变，消除脉动，但由于输送的为腐蚀性大、酸碱度高的液体，极易导致缓冲器易腐蚀老化，使其成为一个以损耗的配件，直接影响输液泵正常工作稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种传动组件、泵体机构及高压输液泵，所要解决的技术问题是：高压输液泵采用直流步进电机，高压输液泵受步进电机自身运行震动和体积限制，以及机械连杆驱动系统，泵体需另加器件进行减震和体积无法实现小型化和轻量化。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：传动组件，包括传动轴、第一凸轮、第二凸轮、第一轴承、第二轴承和大带轮，所述传动轴上套装有圆柱销；所述第一凸轮和第二凸轮均固定套装在传动轴上，所述第一凸轮和第二凸轮分别处于所述圆柱销的两端；所述第一轴承和第二轴承均套装在传动轴上，所述第一轴承处于第一凸轮远离圆柱销的一端，所述第二轴承处于第二凸轮远离圆柱销的一端；所述大带轮固定套装在所述传动轴上，并处于第二轴承远离第二凸轮的一侧；所述传动轴还套装有开口挡圈和轴垫片，所述开口挡圈和轴垫片处于第一轴承远离第一凸轮的一侧；所述传动轴带动第一凸轮和第二凸轮转动。

本发明的有益效果是：第一凸轮和第二凸轮分别与泵壳体中的两个滑块为面接触，第一凸轮和第二凸轮快速转动，将旋转势能转化成两个滑块直线运动动能；由于第一凸轮和第二凸轮的升程曲面与回程曲面衔接处有过渡曲面，但在高速旋转时与两个滑块滑动接触，从而推动高压输液泵传输液体，第一轴承和第二轴承安装于泵体组件内，简化结构，减弱震动，减小了体积。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述第一凸轮和第二凸轮的外轮廓曲面截面为螺旋渐开线，且第一凸轮和第二凸轮的升程角度、回程角度均为140°，第一凸轮和第二凸轮角度相差140°，所述第一凸轮的上升程是第二凸轮上升程的两倍。

采用上述进一步方案的有益效果是：第一凸轮和第二凸轮角度相差140°，第一凸轮和第二凸轮交替驱动两个滑块，两个滑块移动交替驱动泵头机构中的第一输液机构和第二输液机构作往复运动，以交替进行输液，且第一输液机构和第二输液机构连通，从而实现对外吸液和输液，传动轴旋转一周则完成一个吸液输液周期。

本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：泵体机构，包括传动组件、直流伺服电机和泵壳体，所述直流伺服电机置于所述泵壳体的一侧，所述泵壳体通过连接板与直流伺服电机固定连接；所述传动组件置于泵壳体内，且其大带轮处于泵壳体的外侧；所述直流伺服电机的输出轴与传动组件的大带轮通过同步带连接；所述传动组件通过第一轴承和第二轴承与泵壳体的内壁连接；所述泵壳体内设置有两个滑块，两个所述滑块分别一一对应处于第一凸轮和第二凸轮的一侧，所述第一凸轮和第二凸轮分别带动其对应的滑块移动。

本发明的有益效果是：直流伺服电机通过同步带带动大带轮进行转动，大带轮带动传动组件转动，传动组件上的第一凸轮和第二凸轮分别带动其对应的滑块移动，直流伺服电机的输出轴与传动组件的大带轮距离尽可能地短，并保证直流伺服电机的输出轴和大带轮在同一安装平面上，两个滑块尽可能短的伸出长度；直流伺服电机上设置有解码器，利用解码器精准控制转速，恒定输出扭矩，震动小噪音低。