CN114790977A - 一种使用软质喉管的胶体态介质输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及泵送装置技术领域，具体是一种使用软质喉管的胶体态介质输送装置，包括泵头、软管和驱动器，所述驱动器设有若干个，所述泵头上设有容纳所述软管的空间，且所述驱动器安装在所述空间的开放端，所述驱动器沿所述软管的轴线垂直方向挤压所述软管，所述软管中设有加强筋；本发明摒弃了现有技术中利用辊子在软管上滚动而对软管进行挤压的方式，利用垂直与软管轴线方向运动的驱动器进行挤压，这种方式几乎不存在相对的摩擦，因此可以大大的提高软管的使用寿命，并且利用电磁驱动实现挤压，不需要使用电机，大大降低了设备运行过程中的噪音，且便于设备的小型化，可以应用在更多小型化静音的场所。

Description

一种使用软质喉管的胶体态介质输送装置

技术领域

本发明涉及泵送装置技术领域，具体是一种使用软质喉管的胶体态介质输送装置。

背景技术

蠕动泵由三部分组成：驱动器，泵头和软管。胶体态介质被隔离在泵管中、可快速更换泵管、胶体态介质可逆行、可以干运转，维修费用低，等特点构成了蠕动泵的主要竞争优势，蠕动泵就像用手指夹挤一根充满胶体态介质的软管，随着手指向前滑动管内胶体态介质向前移动。蠕动泵也是这个原理只是由滚轮取代了手指。通过对泵的弹性输送软管交替进行挤压和释放来泵送胶体态介质。就像用两根手指夹挤软管一样，随着手指的移动，管内形成负压，液体随之流动，蠕动泵就是在两个转辊子之间的一段泵管形成“枕”形胶体态介质。“枕”的体积取决于泵管的内径和转子的几何特征。流量取决于泵头的转速与“枕”的尺寸、转子每转一圈产生的“枕”的个数这三项参数之乘积。

现有的蠕动泵在运行时不可避免的滚轮和泵管之间产生摩擦，使得泵管的使用寿命有限，甚至可快速更换泵管都成了产品的竞争点，且为了防止泵管快速老化，泵的运行速度和连续运行是时长都受到了限制，因此亟需一种能够在输送过程中减少对泵管磨损的输送装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用软质喉管的胶体态介质输送装置，以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种使用软质喉管的胶体态介质输送装置，包括泵头、软管和驱动器，所述驱动器设有若干个，所述泵头上设有容纳所述软管的空间，且所述驱动器安装在所述空间的开放端，所述驱动器沿所述软管的轴线垂直方向挤压所述软管，所述软管中设有加强筋。

由于若干个驱动器是单独对局部的软管进行挤压的，不同于现有技术中利用一定轨迹运动的辊子进行连续的挤压，因此，泵头仅起到对软管进行容纳和局部的支撑作用，其形状可以根据生产需要而设定，如图1或图2中的圆形或直线型，或折线波浪型等均可以，达到更加隐蔽和更加适应安装环境的效果，且其利用驱动器在泵头没有包裹到的软管部位进行垂直于软管轴线方向的挤压，这种挤压方式相对于辊在软管上连续的滚过其摩擦力大大减小，因而大大的提高了软管的使用寿命，也不存在由于滚动过快而造成软管热量增加的情况，因此，本发明可以达到更快的输送速度，也不会造成软管内的物料因热量高而变性，而通过设置在软管上的加强筋可以提高软管的弹性以及疲劳回复能力，避免长时间使用后软管发生变形。

优选的，所述驱动器包括电磁线圈、活动部件、挤压部件，所述挤压部件连接在所述活动部件靠近所述软管的一侧，所述电磁线圈与所述活动部件之间通过磁铁电磁传动连接，所述活动部件的活动方向垂直于该处所述软管的轴线方向。

若干个驱动器中的电磁线圈单独受控与电控部件，电控部件可以是小型化的单片机，利用顺次点亮的原理，可以实现沿软管分布的电磁线圈像跑马灯一样顺次下压、抬升，实现对软管中的物料进行连续的挤压，如图4所示，胶体态介质输入侧的软管先被电磁线圈驱动活动部件和挤压部件挤压，该处的胶体态介质向输出侧的软管移动，然后顺着输出侧的方向电磁线圈依次被通电，而输入侧的电磁线圈依次断电或反向通电后再断电，可以根据输送的速度快慢而决定不同的控制方式，将胶体态介质定向输送。

优选的，所述挤压部件包括活塞、传导介质和形变部，所述驱动器还包括容纳所述电磁线圈、活动部件和挤压部件的壳体，所述壳体的下部设有壳体连接部，所述壳体与所述泵头之间通过壳体连接部可拆卸连接，所述泵头包括一个底壁以及垂直于所述底壁的两个侧壁，所述底壁上设有凹面。

活塞是连接在活动部件的一端的，其中，活动部件是一根线性杆，可以是金属杆或塑料杆，最好质量较轻，可以达到精准快速的控制效果，其中杆状的活动部件上设有一个磁铁，在电磁线圈通电后，形成一个磁场，磁铁则受到磁场的吸引或排斥向靠近或远离软管的方向运动，对软管进行挤压或释放，而利用这种电磁控制的方式，不仅驱动部件的体积缩小，控制方便，且相对产生的噪音小，可以适应在更需要静音的场合，而利用壳体与泵头之间的可拆卸结构，便于对软管进行更换或对驱动器进行维修，对于泵头来说，使用底壁和两个侧壁对软管进行限位，当挤压部件从上方挤压下来时，有效的使软管内的通道减小，又同时，利用凹面使软管在中间部位通道变化大，两侧的形变尽可能不会达到极限状态，避免疲劳老化。

优选的，所述壳体的内壁设有向内延伸的遮挡部，所述遮挡部的两侧将所述传导介质分成第一空间和第二空间，两个所述侧壁之间的间距大于所述第二空间的宽度，所述第二空间相对于所述第一空间更靠近所述软管。

传导介质是水、油或者空气等，为了使得软管在挤扁形变后两侧的应力相对较小，第二空间的宽度是小于两个侧壁之间的间距的，也就是下压的作用部位在与中部而不再两侧，这时两侧就留有较小的间隙，可以使得部分被压向两侧的胶体受到保护，如输送的是血液，则会保护细胞不会被压破。

优选的，所述形变部包括可伸缩囊和柔性垫体，所述可伸缩囊安装在所述遮挡部位于所述第二空间的壁面上，所述第一空间的宽度大于所述第二空间的宽度，所述柔性垫***于所述可伸缩囊靠近所述软管的一侧。

可伸缩囊是具有一定强度的薄膜形成的囊状结构，可以在多次伸缩过程中不会发生疲劳情况，柔性垫体是一层气垫或海绵硅胶等，目的在与不能对软管形成太大的压力，以在输送介质的同时不能对介质造成太大的挤压，为了使得活动部件以较小的活动空间就可以对软管进行挤压，第一空间的宽度大于第二空间的宽度，利用较大的空间，使活塞以较小的运动距离使形变部产生较大的形变，进一步的为装置小型化提供帮助。

优选的，所述软管为弹性软管，所述软管的截面为圆形，所述加强筋包括上部筋条和下部筋条，所述上部筋条位于所述软管靠近所述驱动器的一侧，所述下部筋条位于所述软管的另一侧，所述上部筋条和下部筋条之间具有连接处。

这样的设计可以增加软管在上下两个面的整体性，而在左右两侧面可以增加形变的刚性，可以使两侧形变的曲率减小，防止过大的曲率造成软管材料的崩溃和老化，起到保护软管的作用，而上下两面整体性提高可以在其中一个点被按压时，带动周围连接的部分唯一，以防止局部按压造成的软管局部的应力增加，撕扯管道，也形成了保护作用，上部筋条和下部筋条的连接处使用弹性原件连接或上部筋条和下部筋条采用一体成型的连接结构，增加弹性。

优选的，所述上部筋条和下部筋条均包括第一弧形部和第二弧形部，所述第一弧形部和第二弧形部呈中心对称部分，所述第一弧形部与所述第二弧形部间隔分布且首位顺次连接，所述柔性垫体的中间位置处位于所述第一弧形部与所述第二弧形部接触部位。

第一弧形部和第二弧形部均为半圆弧状或连接起来呈正弦曲线的形状，为了得到在局部按压后，可以带动周围的部位一起形变，柔性垫体的中间位置处位于第一弧形部与第二弧形部接触部位，即，柔性垫体按压的是第一弧形部与第二弧形部连接处，必然带来连接处向两侧延伸的部位跟随形变，因此软管的整体性增加。

优选的，所述第一弧形部和第二弧形部的中间位置处设有连接部，所述上部筋条上的所述连接部与所述下部筋条上的所述连接部之间固定连接。

通过连接部连接上部筋条和下部筋条，在软管左右两侧面可以增加形变的刚性，可以使两侧形变的曲率减小，防止过大的曲率造成软管材料的崩溃和老化，起到保护软管的作用，上部筋条和下部筋条的连接处使用弹性原件连接或上部筋条和下部筋条采用一体成型的连接结构，增加弹性。

优选的，所述加强筋固定在所述软管的外壁或嵌设在所述软管的管壁中。

当加强筋位于软管的外壁时还起到了耐磨作用，而嵌设在软管的管壁中使得软管更光滑，对加强筋本身也起到保护作用，其中加强筋可以是弹性的复合材料或金属材料。

优选的，还包括控制若干个所述驱动器按预定顺序动作的电控部件。

电控部件采用设置预定程序的电路板结构，只需要驱动器按照预定的动作对软管进行顺次挤压，并且可以设定快慢、正反向等程序，以适应实际的输送过程。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明摒弃了现有技术中利用辊子在软管上滚动而对软管进行挤压的方式，利用垂直与软管轴线方向运动的驱动器进行挤压，这种方式几乎不存在相对的摩擦，因此可以大大的提高软管的使用寿命，并且利用电磁驱动实现挤压，不需要使用电机，大大降低了设备运行过程中的噪音，且便于设备的小型化，可以应用在更多小型化静音的场所。

附图说明

图1为本发明使用软质喉管的胶体态介质输送装置的结构示意图；

图2为本发明使用软质喉管的胶体态介质输送装置的另一种结构示意图；

图3为本发明使用软质喉管的胶体态介质输送装置中驱动器的结构示意图；

图4为本发明使用软质喉管的胶体态介质输送装置中驱动器在驱动状态的结构示意图；

图5为本发明使用软质喉管的胶体态介质输送装置中驱动器的截面结构示意图；

图6为本发明使用软质喉管的胶体态介质输送装置中加强筋在软管中分布的结构示意图。

图中标号：1、泵头；11、侧壁；12、底壁；121、凹面；2、软管；201、输入侧；202、输出侧；21、管壁；3、驱动器；31、壳体；311、壳体连接部；4、电磁线圈；5、活动部件；51、磁铁；6、挤压部件；601、第一空间；602、第二空间；61、活塞；62、传导介质；63、形变部；631、可伸缩囊；632、柔性垫体；7、加强筋；701、第一弧形部；702、第二弧形部；703、连接部；71、上部筋条；72、下部筋条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：如图1～6所示，使用软质喉管的胶体态介质输送装置，包括泵头1、软管2和驱动器3，驱动器3设有若干个，泵头1上设有容纳软管2的空间，且驱动器3安装在空间的开放端，驱动器3沿软管2的轴线垂直方向挤压软管2，软管2中设有加强筋7。

由于若干个驱动器3是单独对局部的软管2进行挤压的，不同于现有技术中利用一定轨迹运动的辊子进行连续的挤压，因此，泵头1仅起到对软管2进行容纳和局部的支撑作用，其形状可以根据生产需要而设定，如图1或图2中的圆形或直线型，或折线波浪型等均可以，达到更加隐蔽和更加适应安装环境的效果，且其利用驱动器3在泵头1没有包裹到的软管2部位进行垂直于软管2轴线方向的挤压，这种挤压方式相对于辊在软管2上连续的滚过其摩擦力大大减小，因而大大的提高了软管2的使用寿命，也不存在由于滚动过快而造成软管2热量增加的情况，因此，本发明可以达到更快的输送速度，也不会造成软管2内的物料因热量高而变性，而通过设置在软管2上的加强筋7可以提高软管2的弹性以及疲劳回复能力，避免长时间使用后软管2发生变形。

具体的，驱动器3包括电磁线圈4、活动部件5、挤压部件6，挤压部件6连接在活动部件5靠近软管2的一侧，电磁线圈4与活动部件5之间通过磁铁51电磁传动连接，活动部件5的活动方向垂直于该处软管2的轴线方向。

若干个驱动器3中的电磁线圈4单独受控与电控部件，电控部件可以是小型化的单片机，利用顺次点亮的原理，可以实现沿软管2分布的电磁线圈4像跑马灯一样顺次下压、抬升，实现对软管2中的物料进行连续的挤压，如图4所示，胶体态介质输入侧201的软管2先被电磁线圈4驱动活动部件5和挤压部件6挤压，该处的胶体态介质向输出侧202的软管2移动，然后顺着输出侧202的方向电磁线圈4依次被通电，而输入侧201的电磁线圈4依次断电或反向通电后再断电，可以根据输送的速度快慢而决定不同的控制方式，将胶体态介质定向输送。

具体的，挤压部件6包括活塞61、传导介质62和形变部63，驱动器3还包括容纳电磁线圈4、活动部件5和挤压部件6的壳体31，壳体31的下部设有壳体连接部311，壳体31与泵头1之间通过壳体连接部311可拆卸连接，泵头1包括一个底壁12以及垂直于底壁12的两个侧壁11，底壁12上设有凹面121。

活塞61是连接在活动部件5的一端的，其中，活动部件5是一根线性杆，可以是金属杆或塑料杆，最好质量较轻，可以达到精准快速的控制效果，其中杆状的活动部件5上设有一个磁铁51，在电磁线圈4通电后，形成一个磁场，磁铁51则受到磁场的吸引或排斥向靠近或远离软管2的方向运动，对软管2进行挤压或释放，而利用这种电磁控制的方式，不仅驱动部件的体积缩小，控制方便，且相对产生的噪音小，可以适应在更需要静音的场合，而利用壳体31与泵头1之间的可拆卸结构，便于对软管2进行更换或对驱动器3进行维修，对于泵头1来说，使用底壁12和两个侧壁11对软管2进行限位，当挤压部件6从上方挤压下来时，有效的使软管2内的通道减小，又同时，利用凹面121使软管2在中间部位通道变化大，两侧的形变尽可能不会达到极限状态，避免疲劳老化。

具体的，壳体31的内壁设有向内延伸的遮挡部，遮挡部的两侧将传导介质62分成第一空间601和第二空间602，两个侧壁11之间的间距大于第二空间602的宽度，第二空间602相对于第一空间601更靠近软管2。

传导介质62是水、油或者空气等，为了使得软管2在挤扁形变后两侧的应力相对较小，第二空间602的宽度是小于两个侧壁11之间的间距的，也就是下压的作用部位在与中部而不再两侧，这时两侧就留有较小的间隙，可以使得部分被压向两侧的胶体受到保护，如输送的是血液，则会保护细胞不会被压破。

具体的，形变部63包括可伸缩囊631和柔性垫体632，可伸缩囊631安装在遮挡部位于第二空间602的壁面上，第一空间601的宽度大于第二空间602的宽度，柔性垫体632位于可伸缩囊631靠近软管2的一侧。

可伸缩囊631是具有一定强度的薄膜形成的囊状结构，可以在多次伸缩过程中不会发生疲劳情况，柔性垫体632是一层气垫或海绵硅胶等，目的在与不能对软管2形成太大的压力，以在输送介质的同时不能对介质造成太大的挤压，为了使得活动部件5以较小的活动空间就可以对软管2进行挤压，第一空间601的宽度大于第二空间602的宽度，利用较大的空间，使活塞61以较小的运动距离使形变部63产生较大的形变，进一步的为装置小型化提供帮助。

具体的，软管2为弹性软管，软管2的截面为圆形，加强筋7包括上部筋条71和下部筋条72，上部筋条71位于软管2靠近驱动器3的一侧，下部筋条72位于软管2的另一侧，上部筋条71和下部筋条72之间具有连接处。

这样的设计可以增加软管2在上下两个面的整体性，而在左右两侧面可以增加形变的刚性，可以使两侧形变的曲率减小，防止过大的曲率造成软管2材料的崩溃和老化，起到保护软管2的作用，而上下两面整体性提高可以在其中一个点被按压时，带动周围连接的部分唯一，以防止局部按压造成的软管2局部的应力增加，撕扯管道，也形成了保护作用，上部筋条71和下部筋条72的连接处使用弹性原件连接或上部筋条71和下部筋条72采用一体成型的连接结构，增加弹性。

具体的，上部筋条71和下部筋条72均包括第一弧形部701和第二弧形部702，第一弧形部701和第二弧形部702呈中心对称部分，第一弧形部701与第二弧形部702间隔分布且首位顺次连接，柔性垫体632的中间位置处位于第一弧形部701与第二弧形部702接触部位。

第一弧形部701和第二弧形部702均为半圆弧状或连接起来呈正弦曲线的形状，为了得到在局部按压后，可以带动周围的部位一起形变，柔性垫体632的中间位置处位于第一弧形部701与第二弧形部702接触部位，即，柔性垫体632按压的是第一弧形部701与第二弧形部702连接处，必然带来连接处向两侧延伸的部位跟随形变，因此软管2的整体性增加。

具体的，第一弧形部701和第二弧形部702的中间位置处设有连接部703，上部筋条71上的连接部703与下部筋条72上的连接部703之间固定连接。

通过连接部703连接上部筋条71和下部筋条72，在软管2左右两侧面可以增加形变的刚性，可以使两侧形变的曲率减小，防止过大的曲率造成软管2材料的崩溃和老化，起到保护软管2的作用，上部筋条71和下部筋条72的连接处使用弹性原件连接或上部筋条71和下部筋条72采用一体成型的连接结构，增加弹性。

具体的，加强筋7固定在软管2的外壁或嵌设在软管2的管壁21中。

当加强筋7位于软管2的外壁时还起到了耐磨作用，而嵌设在软管2的管壁21中使得软管2更光滑，对加强筋7本身也起到保护作用，其中加强筋7可以是弹性的复合材料或金属材料。

具体的，还包括控制若干个驱动器3按预定顺序动作的电控部件。

电控部件采用设置预定程序的电路板结构，只需要驱动器3按照预定的动作对软管2进行顺次挤压，并且可以设定快慢、正反向等程序，以适应实际的输送过程。

工作原理：由于若干个驱动器3是单独对局部的软管2进行挤压的，不同于现有技术中利用一定轨迹运动的辊子进行连续的挤压，因此，泵头1仅起到对软管2进行容纳和局部的支撑作用，其形状可以根据生产需要而设定，如图1或图2中的圆形或直线型，或折线波浪型等均可以，达到更加隐蔽和更加适应安装环境的效果，且其利用驱动器3在泵头1没有包裹到的软管2部位进行垂直于软管2轴线方向的挤压，这种挤压方式相对于辊在软管2上连续的滚过其摩擦力大大减小，因而大大的提高了软管2的使用寿命，也不存在由于滚动过快而造成软管2热量增加的情况，因此，本发明可以达到更快的输送速度，也不会造成软管2内的物料因热量高而变性，而通过设置在软管2上的加强筋7可以提高软管2的弹性以及疲劳回复能力，避免长时间使用后软管2发生变形，若干个驱动器3中的电磁线圈4单独受控与电控部件，电控部件可以是小型化的单片机，利用顺次点亮的原理，可以实现沿软管2分布的电磁线圈4像跑马灯一样顺次下压、抬升，实现对软管2中的物料进行连续的挤压，如图4所示，胶体态介质输入侧201的软管2先被电磁线圈4驱动活动部件5和挤压部件6挤压，该处的胶体态介质向输出侧202的软管2移动，然后顺着输出侧202的方向电磁线圈4依次被通电，而输入侧201的电磁线圈4依次断电或反向通电后再断电，可以根据输送的速度快慢而决定不同的控制方式，将胶体态介质定向输送，活塞61是连接在活动部件5的一端的，其中，活动部件5是一根线性杆，可以是金属杆或塑料杆，最好质量较轻，可以达到精准快速的控制效果，其中杆状的活动部件5上设有一个磁铁51，在电磁线圈4通电后，形成一个磁场，磁铁51则受到磁场的吸引或排斥向靠近或远离软管2的方向运动，对软管2进行挤压或释放，而利用这种电磁控制的方式，不仅驱动部件的体积缩小，控制方便，且相对产生的噪音小，可以适应在更需要静音的场合，而利用壳体31与泵头1之间的可拆卸结构，便于对软管2进行更换或对驱动器3进行维修，对于泵头1来说，使用底壁12和两个侧壁11对软管2进行限位，当挤压部件6从上方挤压下来时，有效的使软管2内的通道减小，又同时，利用凹面121使软管2在中间部位通道变化大，两侧的形变尽可能不会达到极限状态，避免疲劳老化。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (2)

1.一种使用软质喉管的胶体态介质输送装置，包括泵头（1）、软管（2）和驱动器（3），其特征在于：所述驱动器（3）设有若干个，所述泵头（1）上设有容纳所述软管（2）的空间，且所述驱动器（3）安装在所述空间的开放端，所述驱动器（3）沿所述软管（2）的轴线垂直方向挤压所述软管（2），所述软管（2）中设有加强筋（7）；

所述软管（2）为弹性软管，所述软管（2）的截面为圆形，所述加强筋（7）包括上部筋条（71）和下部筋条（72），所述上部筋条（71）位于所述软管（2）靠近所述驱动器（3）的一侧，所述下部筋条（72）位于所述软管（2）的另一侧，所述上部筋条（71）和下部筋条（72）之间具有连接处；

所述驱动器（3）包括电磁线圈（4）、活动部件（5）、挤压部件（6），所述挤压部件（6）连接在所述活动部件（5）靠近所述软管（2）的一侧，所述电磁线圈（4）与所述活动部件（5）之间通过磁铁（51）电磁传动连接，所述活动部件（5）的活动方向垂直于该处所述软管（2）的轴线方向；

所述挤压部件（6）包括活塞（61）、传导介质（62）和形变部（63），所述驱动器（3）还包括容纳所述电磁线圈（4）、活动部件（5）和挤压部件（6）的壳体（31），所述壳体（31）的下部设有壳体连接部（311），所述壳体（31）与所述泵头（1）之间通过壳体连接部（311）可拆卸连接，所述泵头（1）包括一个底壁（12）以及垂直于所述底壁（12）的两个侧壁（11），所述底壁（12）上设有凹面（121）；

所述壳体（31）的内壁设有向内延伸的遮挡部，所述遮挡部的两侧将所述传导介质（62）分成第一空间（601）和第二空间（602），两个所述侧壁（11）之间的间距大于所述第二空间（602）的宽度，所述第二空间（602）相对于所述第一空间（601）更靠近所述软管（2）；

所述形变部（63）包括可伸缩囊（631）和柔性垫体（632），所述可伸缩囊（631）安装在所述遮挡部位于所述第二空间（602）的壁面上，所述第一空间（601）的宽度大于所述第二空间（602）的宽度，所述柔性垫体（632）位于所述可伸缩囊（631）靠近所述软管（2）的一侧；

所述加强筋（7）固定在所述软管（2）的外壁或嵌设在所述软管（2）的管壁（21）中。

2.根据权利要求1所述的使用软质喉管的胶体态介质输送装置，其特征在于：还包括控制若干个所述驱动器（3）按预定顺序动作的电控部件。

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