[实用新型]一种超高压恒流输液泵

说明书

技术领域：

本实用新型涉及超高效液相色谱(UPLC)应用领域，具体而言，涉及一种超UPLC所用的超高压恒流输液泵。

背景技术：

目前，液相色谱(HPLC)领域的高压输液泵多采用凸轮机构实现柱塞杆的直线运动，凸轮机构的优势在于结构简单，且运动规律取决于凸轮曲线。但对于超高效液相色谱(UPLC)领域，其系统压力(100MPa)远高于HPLC领域(42MPa)，且输液泵对流量精度、重复性以及压力脉动要求也要高于常规高压输液泵，在超高压力条件下，凸轮机构将不便于克服或补偿因液体的可压缩性所带来的流量偏差以及压力脉动。而通过滚珠丝杠副，可以将电机的旋转运动转化为柱塞杆的直线运动，并可通过控制电机的运动状态来实时调整超高压恒流输液泵的输入和输出。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种超高压恒流输液泵，采用滚珠丝杠副，通过实时控制调整电机的运动状态和规律来调整超高压恒流输液泵的输入和输出，并根据所需流量大小改变柱塞杆的运行行程，从而使其能满足UPLC领域输液泵在全流量范围内所需的超高压力、小流量、高精度、低压力脉动等要求。

说明书和/或权利要求书中的术语“前”、“后”、“上”、“下”等一般用于描述性目的而不必全面地描述排他的相对位置。此处，为方便起见，定义从泵头到电机的方向为从前到后的方向，即，在下文中，靠近泵头的一侧为前，靠近电机的一侧为后。

本实用新型一种超高压恒流输液泵，包括机械结构完全相同的主泵和从泵，为阐述方便，以主泵的结构为例进行描述。

主泵主要包括：主电机、主电机支架、主联轴器、主泵壳体、主滚珠丝杠、主丝杠螺母、主柱塞杆、主泵头座、主泵头、主超高压密封圈、主单向阀、主位置传感器、主压力传感器等。其中，主电机、主电机支架和主泵壳体依次通过螺钉固联，从而形成主泵整体框架。主电机和主滚珠丝杠通过主联轴器连接在一起，主滚珠丝杠两端通过2组主轴承分别固定在主电机支架和主泵壳体内腔中，从而使得主电机的旋转运动可以带动主滚珠丝杠旋转，继而转换为主丝杠螺母的直线运动，通过主电机的正转和反转实现主丝杠螺母的前进或后退运动。两组主导程轴通过螺钉分别固定在主丝杠螺母的两侧，并通过与主轴套的滑动配合，防止主丝杠螺母的旋转，仅保持直线运动状态。主导程轴连接块通过螺钉固定在两个主导程轴的端面上，主柱塞杆后端面通过主弹簧保持与主导程轴连接块的贴合，前端穿过主泵头座和主超高压密封圈，在主泵头内腔中前后运动。主泵头和主泵头座通过两个主连接支柱固定在一起，且主泵头座和主泵头中间设有主O型圈。主泵头座通过螺钉固定在主泵壳体上。主单向阀通过主阀体固定在主泵头的输入端，连接管路通过主空心螺钉固定在主阀体上。主泵头输出端经过主压力传感器接入到从泵的输入端，即从单向阀处，从泵输出端通过从压力传感器接入后续系统中。主位置传感器位于主泵壳体的下侧，用于判断主柱塞杆的相对状态，并进行位置初始化。

超高压恒流输液泵系统工作流程关系包括：首先通过主位置传感器和从位置传感器将主柱塞杆和从柱塞杆位置进行初始化；当主泵处于吸液状态时，即主柱塞杆向后运动，主单向阀打开，从单向阀关闭，外界流动相通过连接管路进入主泵内腔中；当主泵处于排液状态时，即主柱塞杆向前运动，主单向阀关闭，从单向阀打开，主泵内腔中的流动相经过主压力传感器后进入从泵内腔，其中一部分流动相被从泵吸入保存在从泵内腔，另外一部分流动相经过从压力传感器后进入后续系统；在主泵进入吸液过程中时，从泵进入排液过程，将其之前保存的流动相经从压力传感器排入后续系统；主压力传感器用来监控主泵内腔中流动相压力，从压力传感器用来监控后续系统流动相压力，在主泵由吸液状态转变为排液状态时，通过比较主压力传感器和从压力传感器的压力差值，实时调整主电机和从电机的运动状态，从而实现降低整体系统压力脉动的目的；根据设定的流量大小，可调整主柱塞杆和从柱塞杆的移动行程，从而保证在全流量范围内，主单向阀和从单向阀的跳动频率维持在最佳数值，继而保证超高压恒流输液泵系统流量的准确度和精度。

本实用新型一种超高压恒流输液泵的优点和功效是：

1、有效地解决了因柱塞杆与超高压密封圈的加工与安装过程中同轴度偏差而导致的超高压密封圈局部磨损问题，提高了超高压密封圈的使用寿命；

2、通过改变柱塞杆运动行程，可以使单向阀在全流速范围内均工作在最佳跳到频率范围内，有效的改善了超高压泵的流量准确度和压力脉动。