CN104696204B - 一种自适应弹性蠕动泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应弹性蠕动泵，属于采输血行业和化工行业，包括泵壳，设于所述泵壳内的自转部件的泵头体，驱动所述泵头体自转的驱动轴，以及设于所述泵头体周部的自转部件的滚轮，所述滚轮能在自转的同时随泵头体的自转而旋转，其特征在于：还包括弹性件，所述弹性件设于泵头体与滚轮之间，用以对滚轮施加朝向泵壳的推力，且所述滚轮能随弹性件弹性变形而相对泵壳来回运动。本发明可靠性更高，使用寿命更长，采用精巧的设计实现不用工具就可拆装，同时可以采用塑胶开模件替代现有机加件，大大降低成本。

Description

一种自适应弹性蠕动泵

技术领域

本发明属于采输血行业和化工行业，尤其涉及蠕动泵。

背景技术

在采输血行业和精密化工行业中为避免血液受到污染会经常用到蠕动泵，其通常的结构如图1所示，主要组成部分包括泵壳，滚轮和软管。其中滚轮(序号3)和导轮(序号5)装配在泵头(序号4)上，滚轮和导轮的均为两个，装配在泵头上后均可自转，且泵头绕中心点O顺时针旋转。序号2为空心，挤压后可恢复的圆形状的弹性软管。滚轮和泵壳间留有少量间隙，软管夹在泵壳和滚轮间。因为少量的间隙，且软管是可被压缩的弹性软管，因此软管在泵壳和滚轮的“压点”位置是密闭的。导轮和泵壳间有较大的间隙，导轮只是起到导向的作用。当泵头绕原点O顺时针旋转时，泵头带动滚轮对弹性输送软管交替进行挤压和释放来泵送流体。因为液体是通过软管输送的，避免了和其它部件的接触，也避免了液体的污染，因此在广泛的被应用于采输血行业。

因为蠕动泵是通过软管交替的挤压和释放来输送液体，如图2，图3所示，而在运行过程中，滚轮和泵壳间的间隙是一定的，软管在挤压的过程中在“压点”位置必须到达到密闭的状态。实际情况下，软管壁厚存在一定的误差范围，如果软管壁厚过薄，在“压点”位置，达不到密闭的状态；如果软管壁厚过厚，在压点位置的压力过大，会给电机增加过大的负载。因此市面上的滚轮(序号2)为适应以上工况，根据软管的壁厚，有一定的自调节能力，是软橡胶。当在软管过厚的情况下时，由于滚轮在受压情况会变形的橡胶特性，会避免给电机造成过大的负载。

现有蠕动泵存在的问题是：

1、橡胶滚轮的疲劳寿命较短，而且疲劳寿命很难控制。而且，橡胶滚轮会在寿命期内出现脱胶，起鼔，掉渣的情况，工作质量也有待提高。

2、现在的泵头都是采用的是机械加工的方式生产的，成本过高。

3、泵头的安装采用螺钉安装，装配不便，易用性差。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种可靠性更高，使用寿命更长、装配快速方便的蠕动泵。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种自适应弹性蠕动泵，包括泵壳，设于所述泵壳内的自转部件的泵头体，驱动所述泵头体自转的驱动轴，以及设于所述泵头体周部的自转部件的滚轮，所述滚轮能在自转的同时随泵头体的自转而旋转，其特征在于：还包括弹性件，以及能与泵头体相对滑动的滑块，所述滚轮转动连接于所述滑块上，所述弹性件设于泵头体与滑块之间，所述弹性件、滚轮和滑块组成滑块组件，所述弹性件用以对滚轮施加朝向泵壳的推力，且所述滚轮能随弹性件弹性变形而相对泵壳来回运动；所述泵头体包括上下可拆卸连接固定的固定座Ⅰ和固定座Ⅱ，所述驱动轴贯穿固定座Ⅰ和固定座Ⅱ驱动其转动，所述滑块组件滑动固定于所述固定座Ⅰ和固定座Ⅱ之间；所述泵头体还包括上盖，所述固定座Ⅰ和固定座Ⅱ设于所述上盖和泵壳之间并与上盖同步转动，所述上盖和固定座Ⅰ对应设有使两者相吸附而结合的磁性机构，且上盖和固定座Ⅰ之间还设有限制上盖脱离固定座Ⅰ最大距离的限位机构，所述驱动轴与上盖可拆卸连接带动上盖自转从而驱动固定座Ⅰ转动；所述上盖底部设有一条形凸台，所述固定座Ⅰ上设有与条形凸台匹配对应的一条形孔，所述条形凸台向下贯穿所述条形孔，并在条形凸台下部设有能被所述条形孔阻挡的所述限位机构，所述限位机构为止动螺钉；所述磁性机构为成对对应设置于所述上盖和固定座Ⅰ内的磁钢，所述驱动轴顶部设有与所述上盖的条形凸台匹配的凹槽，所述驱动轴和上盖通过所述条形凸台***凹槽而连接；所述驱动轴和固定座Ⅱ之间还设有限定固定座Ⅱ位置的定位机构，所述定位机构包括设于驱动轴上的定位销钉，以及设于所述固定座Ⅱ上的定位槽，所述定位槽包括与定位销钉匹配的销钉槽，以及与销钉槽连通的可容纳所述定位销钉在其内随驱动轴转动的环形槽。

上述方案中，通过弹性件的变形力推动滚轮挤压输液软管，由于弹性件弹性变形的自适应性，可以适应输液软管的壁厚变化，确保软管在泵壳和滚轮的“压点”位置始终是可靠密闭的。该方案采用弹性件弹性变形的适应性替代现有滚轮橡胶受压而变形特点，采用现在成熟的各种弹性件技术，弹性件的弹力大小和疲劳寿命均可控，可大大提高蠕动泵的寿命。滚轮可采用硬质材料制成，从而避免橡胶滚轮在寿命期内出现脱胶，起鼔，掉渣的问题。

上述方案中，通过滑块带动滚轮在泵头体上的来回滑动实现对输液软管壁厚变化的自适应性。

上述方案中，磁性机构使得上盖和固定座Ⅰ在装配时具备自动结合趋势，简化装配，提高效率，而且结合后更牢固可靠，而限位机构则使得上盖和固定座Ⅰ结合后不能完全脱离。

上述方案中，通过条形凸台和对应条形孔的匹配固定，从而实现上盖带动固定座Ⅰ同步转动；而止动螺钉则可限制条形凸台从条形孔中脱出，由此条形凸台只可在条形孔内一定距离内活动，从而限制限制上盖脱离固定座Ⅰ最大距离。

上述方案中，定位销钉通过销钉槽进入环形槽，在环形槽内旋转的同时，由于环形槽上下壁的限制从而定位固定座Ⅱ的高度位置。

作为选择，所述弹性件为弹簧。

上述方案中，当滚轮在挤压软管时，如果软管壁厚过厚，弹簧则会在有较大压力时收缩较大的长度；如果软管壁厚过薄时，弹簧则会在有较小压力时收缩较小的长度。这样通过弹簧的收缩性，一定程度上确保了电机不超过负载，又可以实现软管的密闭。

作为选择，固定座Ⅰ上设有螺母孔，固定座Ⅱ上设有螺柱孔，通过螺柱和螺母实现固定座Ⅰ和固定座Ⅱ的可拆卸连接固定。

作为选择，所述固定座Ⅱ上设有容纳定位所述弹性件的弹性件槽，以及容纳限位所述滑块供其滑动的滑块限位槽。

上述方案中，弹性件放置在弹性件槽中，滑块带动滚轮在滑块限位槽内来回滑动。

前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案：如本发明，各选择即可和其他选择任意组合，本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本发明的有益效果：可靠性更高，使用寿命更长，采用精巧的设计实现不用工具就可拆装，同时可以采用塑胶开模件替代现有机加件，大大降低成本。

附图说明

图1是现有技术蠕动泵的结构示意图；

图2是现有技术蠕动泵挤压软管的状态示意图；

图3是现有技术蠕动泵释放软管的状态示意图；

图中，1.泵壳 2.软管 3.滚轮 4.泵头 5.导轮。

图4是本发明实施例的蠕动泵的结构示意图；

图5是本发明实施例的滑块组件的结构示意图；

图6是本发明实施例的滑块组件和固定座的装配示意图；

图7是本发明实施例的固定座的装配示意图；

图8-10是本发明实施例的泵头体与电机的装配示意图；

其中1.泵壳 2.软管 3.弹簧 4.滚轮 5.滑块 6.销轴 7.磁钢 8.上盖 9.电机轴10.固定座Ⅰ 11.固定座Ⅱ 12.止动螺钉 13.定位销轴 14.螺柱 15.螺母 16.弹簧槽 17.滑块限位槽 18.销钉槽 19.环形槽 81.条形凸台 91.凹槽。

具体实施方式

下列非限制性实施例用于说明本发明。

参考图4至图10，一种自适应弹性蠕动泵，包括泵壳1，设于泵壳1内的自转部件的泵头体，驱动泵头体自转的驱动轴，以及设于泵头体周部的自转部件的滚轮4和导轮，滚轮4和导轮能在自转的同时随泵头体的自转而旋转，还包括弹性件，弹性件设于泵头体与滚轮4之间，弹性件用以对滚轮4施加朝向泵壳1的推力，且滚轮4能随弹性件弹性变形而相对泵壳1来回运动。

作为选择，如本实施例所示，该方案通过滑块带动滚轮在泵头体上的来回滑动实现对输液软管壁厚变化的自适应性：滚轮4转动连接于滑块5上，弹性件设于泵头体与滑块5之间，弹性件、滚轮4和滑块5组成滑块组件，弹性件因滚轮4挤压软管2而弹性变形，同时变形幅度随软管2壁厚的薄厚而变化，滑块5随弹性件的弹性变形而来回滑动。

作为选择，如本实施例所示，弹性件为弹簧3。当滚轮4在挤压软管2时，如果软管2壁厚过厚，弹簧3则会在有较大压力时收缩较大的长度；如果软管2壁厚过薄时，弹簧3则会在有较小压力时收缩较小的长度。这样通过弹簧3的收缩性，一定程度上确保了电机不超过负载，又可以实现软管2的密闭。

泵头体包括上下可拆卸连接固定的固定座Ⅰ 10和固定座Ⅱ 11，固定座Ⅰ 10上设有螺母孔，固定座Ⅱ 11上设有螺柱孔，通过螺柱14和螺母15实现固定座Ⅰ 10和固定座Ⅱ11的可拆卸连接固定。驱动轴(作为选择，如本实施例所示，为电机轴9)贯穿固定座Ⅰ 10和固定座Ⅱ 11驱动其转动，滑块组件滑动固定于固定座Ⅰ 10和固定座Ⅱ 11之间。固定座Ⅱ11上设有容纳定位弹簧3的弹簧槽16，以及容纳限位滑块5供其滑动的滑块限位槽17。弹簧3放置在弹簧槽16中，滑块5带动滚轮4在滑块限位槽17内来回滑动。泵头体还包括上盖8，固定座Ⅰ 10和固定座Ⅱ 11设于上盖8和泵壳1之间并与上盖8同步转动，上盖8和固定座Ⅰ 10对应设有使两者相吸附而结合的磁性机构，且上盖8和固定座Ⅰ 10之间还设有限制上盖8脱离固定座Ⅰ 10最大距离的限位机构，电机轴9与上盖8可拆卸连接带动上盖8自转从而驱动固定座Ⅰ 10转动。上盖8底部设有一条形凸台81，固定座Ⅰ 10上设有与条形凸台81匹配对应的一条形孔，条形凸台81向下贯穿条形孔，并在条形凸台81下部设有能被条形孔阻挡的限位机构，限位机构为止动螺钉12。通过条形凸台81和对应条形孔的匹配固定，从而实现上盖8带动固定座Ⅰ 10同步转动；而止动螺钉12则可限制条形凸台81从条形孔中脱出，由此条形凸台81只可在条形孔内一定距离内活动，从而限制限制上盖8脱离固定座Ⅰ 10最大距离。作为选择，如本实施例所示，磁性机构为成对对应设置于上盖8和固定座Ⅰ 10内的磁钢7，电机轴9顶部设有与上盖8的条形凸台81匹配的凹槽91，电机轴9和上盖8通过条形凸台81***凹槽91而连接。电机轴9和固定座Ⅱ 11之间还设有限定固定座Ⅱ 11位置的定位机构。作为选择，如本实施例所示，定位机构包括设于电机轴9上的定位销钉13，以及设于固定座Ⅱ 11上的定位槽，定位槽包括与定位销钉13匹配的销钉槽18，以及与销钉槽18连通的可容纳定位销钉13在其内随电机轴9转动的环形槽19。定位销钉13通过销钉槽18进入环形槽19，在环形槽19内旋转的同时，由于环形槽19上下壁的限制从而定位固定座Ⅱ 11的高度位置。

本发明泵壳1、滑块5、上盖8、固定座Ⅰ 10、固定座Ⅱ 11等都可以采用塑胶开模件替代现有机加件，滚轮4可以采用硬塑料制造，大大降低成本。

参考图4，本实施例的蠕动泵，主要由上盖8、固定座Ⅰ 10和固定座Ⅱ 11组成的泵头体，以及泵头体内由弹簧3滚轮4和滑块5组成的滑块组件构成的。

参考图5，弹簧3固定装配在滑块5上，滚轮4通过销轴6固定在滑块5上。滚轮4与滑块5和销轴6的为间隙配合，滚轮4可自由转动。

参考图6，滑块组件通过弹簧3和弹簧槽16固定在固定座Ⅱ 11，当滚轮4挤压软管2受压时，带动滑块组件在如图6所示的滑块限位槽17内滑动。

因为滑块5固定在弹簧3上，而弹簧3固定在弹簧槽16内，因此滑块组件的的位移与弹簧3是一致的。

参考图7，固定座Ⅰ 10和固定座Ⅱ 11是通过螺柱14和螺母15连接在一起的。

参考图4和图9，上盖8和固定座Ⅰ 10的连接是通过止动螺钉12和磁钢7的磁力实现连接的，磁钢7将上盖8和固定座Ⅰ 10仅仅吸附在一起，而止动螺钉12则限位上盖8只能离开固定座Ⅰ 10一定距离。

本发明装置无需额外工具的快速装配过程：

一、泵头体的装配：

步骤1：参考图5、6完成滑块组件和固定座Ⅱ 11的安装。

步骤2：参考图8完成上盖8和固定座Ⅰ 10的安装。

步骤3：参考图7完成固定座Ⅰ 10和固定座Ⅱ 11的安装。

二、实现泵头体与电机的快速装配：

如图8左图所示，固定座Ⅱ 11有一销钉槽18和环形槽19连通构成的定位槽，该定位槽用以与定位销钉13匹配定位。

步骤1：当定位销钉13陷入销钉槽18如图8右图所示，此时电机轴9和上盖8相接触，销钉槽18和定位销钉13限位，因此泵头体不能继续下移和转动。

步骤2：如图9所示，克服磁钢的磁力(如图4所示磁钢7，作用是将上盖8和固定座Ⅰ10吸合在一起)，让上盖8脱离固定座Ⅰ 10。止动螺钉12限制上盖8上行的距离。当定位销钉13进入固定座Ⅱ 11的环形槽19后，即可旋转泵头体。

步骤3：如图10当旋转泵头体至上盖8条形凸台81对正当电机轴9的凹槽91时，由于磁钢7间的磁力，上盖8会自动下移至如图4的状态，完成装配。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种自适应弹性蠕动泵，包括泵壳，设于所述泵壳内的自转部件的泵头体，驱动所述泵头体自转的驱动轴，以及设于所述泵头体周部的自转部件的滚轮，所述滚轮能在自转的同时随泵头体的自转而旋转，其特征在于：还包括弹性件，以及能与泵头体相对滑动的滑块，所述滚轮转动连接于所述滑块上，所述弹性件设于泵头体与滑块之间，所述弹性件、滚轮和滑块组成滑块组件，所述弹性件用以对滚轮施加朝向泵壳的推力，且所述滚轮能随弹性件弹性变形而相对泵壳来回运动；所述泵头体包括上下可拆卸连接固定的固定座Ⅰ和固定座Ⅱ，所述驱动轴贯穿固定座Ⅰ和固定座Ⅱ驱动固定座Ⅰ和固定座Ⅱ转动，所述滑块组件滑动固定于所述固定座Ⅰ和固定座Ⅱ之间；所述泵头体还包括上盖，所述固定座Ⅰ和固定座Ⅱ设于所述上盖和泵壳之间并与上盖同步转动，所述上盖和固定座Ⅰ对应设有使两者相吸附而结合的磁性机构，且上盖和固定座Ⅰ之间还设有限制上盖脱离固定座Ⅰ最大距离的限位机构，所述驱动轴与上盖可拆卸连接带动上盖自转从而驱动固定座Ⅰ转动；所述上盖底部设有一条形凸台，所述固定座Ⅰ上设有与条形凸台匹配对应的一条形孔，所述条形凸台向下贯穿所述条形孔，并在条形凸台下部设有能被所述条形孔阻挡的所述限位机构，所述限位机构为止动螺钉；所述磁性机构为成对对应设置于所述上盖和固定座Ⅰ内的磁钢，所述驱动轴顶部设有与所述上盖的条形凸台匹配的凹槽，所述驱动轴和上盖通过所述条形凸台***凹槽而连接；所述驱动轴和固定座Ⅱ之间还设有限定固定座Ⅱ位置的定位机构，所述定位机构包括设于驱动轴上的定位销钉，以及设于所述固定座Ⅱ上的定位槽，所述定位槽包括与定位销钉匹配的销钉槽，以及与销钉槽连通的可容纳所述定位销钉在其内随驱动轴转动的环形槽。

2.如权利要求1所述的自适应弹性蠕动泵，其特征在于：所述弹性件为弹簧。

3.如权利要求1所述的自适应弹性蠕动泵，其特征在于：所述固定座Ⅱ上设有容纳定位所述弹性件的弹性件槽，以及容纳限位所述滑块供滑块滑动的滑块限位槽。

4.如权利要求1所述的自适应弹性蠕动泵，其特征在于：所述固定座Ⅰ上设有螺母孔，固定座Ⅱ上设有螺柱孔，通过螺柱和螺母实现固定座Ⅰ和固定座Ⅱ的可拆卸连接固定。