[发明专利]一种控制微流控管路通断的换向阀及其换向方法

说明书

本发明公开了一种控制微流控管路通断的换向阀及其换向方法，换向阀包括一对竖直推杆，竖向推杆依靠丝杆步进电机推进。横向推杆顶端开有安装孔，用于和竖向推杆配合。管路通过的壳体上部有弹片板，其不同位置安装有不同组合的弹片，通过按压的形式产生管路不同闭合的结果，弹片尾部与上述弹片板固连，自然状态下处于弹开状态，上述弹片板以上有夹板，二者两侧均开有凹槽作为上述横向推杆运动的轨道，横向推杆通过夹板轨道以及和竖向推杆的配合限定位置和运动方向，运动的初始位置和截止位置设有斜坡实现推杆返程，丝杆步进电机顺时针运动和逆时针运动的时间决定了管路通断的时间。

技术领域

本发明涉及管路换向阀领域，具体是一种微流控管路换向阀及其换向方法。

背景技术

现有的管路换向阀主要分为两种：开关手动阀和电磁换向阀，两种类型的换向阀虽然形式多样，但基本都是控制两到三条管路中的液体流向或通断。使用手动阀时，操作者只能通过手动方式控制简单液路，电磁换向阀虽然可自动化工作，但是体积较大，这对于采用微流控技术的仪器，特别是掌上式的仪器来说尺寸十分受限，甚至无法采用现有的换向阀。现有电磁换向阀的使用成本也较高，所以如何在解决自动化的换向控制基础之上又能减小换向阀的尺寸，降低制造的成本，使换向阀利用在更广泛的技术领域之中显得尤为重要。

在一些医疗器械中，样品液和其他混合液的管路较多且流动方向存在规律，往往需要较多的换向阀或采用换向系统，丝杆步进电机推进的纯机械式换向阀不仅需要将自身的尺寸很大程度的降低，而且要满足控制多条管路的需求，同时制造成本也许降低，对整体仪器的强度设计以及换向结构的设计有很高的要求。

发明内容

技术目的：本发明提出了一种纯机械式换向阀的设计方案，利用了现有换向阀通过按压或推进的方式阻断和打开不同管路的换向原理，将电磁吸合的结构省去并以弹片按压的方式代替，推杆前进借助于丝杆的转动，工作精度可达到要求。改变壳体部分设供管路通过的通道数量和弹片板对应的弹片组合，可实现多管路不同组合换向的设计，由于采用纯机械式的结构设计，尺寸可供改变的范围大，且换向阀本身具有通用性。

技术方案：为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种控制微流控管路通断的换向阀，包括：

壳体，壳体内部设有流路通道，壳体上表面设有与所述流路通道相连通的孔；

弹片板，设置在壳体上部，弹片板设有倾斜向上设置的弹片，弹片尾部与上述弹片板固连，自然状态下处于弹开状态，每个弹片上设有堵头，所述堵头位置与壳体表面上的所述孔的位置相对应；

夹板，设置在所述弹片板上部，用于将弹片板和壳体相固定；

斜坡板，设置在夹板上部，斜坡板上设有向下倾斜设置的下斜坡导向面；所述弹片板上设有向上倾斜设置的上斜坡导向面；

封盖，设置在斜坡板上部，用于将整个装置的顶部封盖；

丝杆传动机构，包括电机、连接在电机转轴上的丝杆、以及与所述丝杆传动连接的移动副，所述移动副上固定连接有竖向推杆，竖向推杆上套接有横向推杆，所述横向推杆位于所述弹片板和夹板之间；

所述夹板上开有供所述横向推杆穿过的通孔。

壳体中部设有用于容纳丝杆并为竖向推杆的运动提供空间的凹槽，所述凹槽两侧的壳体内对称设有所述流路通道。

所述横向推杆的端部设有凸起于横向推杆杆径表面的凸起部分，所述弹片板和壳体上设有与所述凸起部分相配合的直线导轨槽，所述直线导轨槽的设置方向与所述移动副的移动方向一致。

所述封盖底部设有用于容纳斜坡板的凹槽，斜坡板与封盖之间胶粘固定连接。