CN207634275U - 组合式蠕动泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及蠕动泵，具体涉及一种组合式蠕动泵，包括上盖、底座以及位于两者之间的至少两个蠕动输送单元，各蠕动输送单元连接同一传动轴，每个蠕动输送单元上都具有与传动轴连接的转动件，以及与上盖和底座相固定的固定件，相邻蠕动输送单元上的转动件保持联动，转动件与固定件之间布置泵管。本实用新型可以实现多通道蠕动泵的自由组合，包括不同泵管类型、不同通道数、不同安装方向。体积小，使用方便，灵活，降低研发成本，便于集成。

Description

组合式蠕动泵

技术领域

本实用新型涉及输送流体的泵，具体涉及一种蠕动泵。

背景技术

蠕动泵是一种常用的流体输送装置，其原理是通过对弹性输送软管交替进行挤压和释放来输送流体；具有无污染、精度高、低剪切力、密封性好、维护简单等优点。目前传统的蠕动泵均使用滚柱式挤压结构，由于受材料性能、加工精度等因素的影响，滚柱体积较大，且自身转动会带来较多的能量损失，一般需要较大的转动力矩才能实现对泵管的连续挤压从而达到泵送流体的目的。因此，滚柱式蠕动泵受电机尺寸、滚柱尺寸的影响，很难实现蠕动泵的微型化。

同时，由于受滚柱表面加工光洁度的影响，滚柱表面与泵管接触时摩擦力较大，会对泵管产生过度拉伸而造成形变，影响流速稳定性，泵管的磨损也较大，影响泵管使用寿命以及泵管使用周期内流体流速的稳定性。另外，在蠕动泵转速较低的场合，由于滚柱尺寸较大，造成相邻滚柱之间的间隔较大，且柱式结构对泵管的挤压程度大，从而造成非常明显的脉动现象。

且在多路液体同时输送时，一般需要用到多台蠕动泵或多通道蠕动泵。目前传统的多通道蠕动泵均存在体积较大的问题，很难集成到其它设备当中。其最大通道数均在出厂时限定，只能通过改变管卡的数量来减少蠕动泵的通道数，如果将其应用于较少通道数的场合，却无法改变泵体体积及泵的能耗，造成资源浪费，且使用不方便，用户难以基于其进行二次开发。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种组合式蠕动泵，实现多通道蠕动泵的自由组合，包括不同泵管类型、不同通道数、不同安装方向的自由组合。且设备体积小，使用方便，灵活，有效减少能量损耗，便于用户集成及二次开发，降低研发成本。

为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种组合式蠕动泵，包括上盖、底座以及位于两者之间的至少两个蠕动输送单元，各蠕动输送单元连接同一传动轴，每个蠕动输送单元上都具有与传动轴连接的转动件，以及与上盖和底座相固定的固定件，相邻蠕动输送单元上的转动件保持联动，转动件与固定件之间布置泵管。

优选的，所述蠕动输送单元外形呈圆柱形，所述底座与上盖相对的表面设有副环状凹槽，副环状凹槽内装有副滚珠，靠近底座和上盖的蠕动输送单元的转动件与副滚珠接触。

优选的，所述副环状凹槽的截面为宽度大于深度的椭圆形，椭圆长度大于副滚珠直径0.2～0.4mm，凹槽高度为短轴半径的1.2～1.3倍，副滚珠采用高精度陶瓷滚珠。

优选的，所述每个蠕动输送单元的固定件***设有多个均匀分布的固定安装孔，固定安装孔的位置与所述底座和上盖上的固定安装孔位置对应，上盖、固定件和底座通过固定安装孔固定。

优选的，所述的蠕动输送单元中：所述转动件为圆盘状，周面设有均匀分布的回转体容纳槽，回转体容纳槽内布置有回转体，回转体的回转轴与转动件的中心轴平行，回转体容纳槽的形状与回转体吻合，回转体上部显露于转动件外；所述固定件中心设有转动件保持孔，转动件位于转动件保持孔内，转动件保持孔沿圆周方向设有圆弧状凹槽，圆弧状凹槽横截面呈圆弧形，圆弧状凹槽两端分别连接延伸到固定件外表面的导出孔；转动件上安装的回转体与固定件上的圆弧状凹槽对应，所述泵管位于回转体外圈与圆弧状凹槽之间的弧状间隙区域内并从导出孔延伸到固定件外。

优选的，所述回转体为圆球形，且由高精度陶瓷球构成，所述回转体容纳槽为半球状凹槽。

优选的，所述回转体容纳槽的半径大于所述回转体0.1～0.15mm，所述弧状间隙区域两端的直线宽度小于两倍泵管厚度0.1～0.2mm，所述圆弧状凹槽与导出孔的内径相同，两者交汇处采用圆角连接，圆角半径为泵管外径的1～2倍。

优选的，所述的圆弧状凹槽包绕转动件外圈的大部分；或者圆弧状凹槽有多段，并均匀排布在转动件外圈，每一段圆弧状凹槽两端分别连接延伸到固定件外表面的导出孔。

优选的，在所述转动件外圈的回转体容纳槽底部位置还设有围绕中心轴的环状沟槽，环状沟槽与回转体容纳槽连通，环状沟槽沿转动件的圆周方向是贯通的，所述回转体上半端裸露于转动件外圈，中间端位于回转体容纳槽内，回转体的底端与环状沟槽的底面接触并被其支撑；所述环状沟槽内填充有润滑油或润滑脂。

相应的，所述的组合式蠕动泵的组合定位安装方式，步骤如下：

步骤1、将副滚珠安装于底座的副环状凹槽内，并将底座套接至传动轴；

步骤2、将第一层转动件球面凹槽内安装对应的滚珠，然后将转动件通过转动轴安装孔套接于传动轴，转动件的底面与底座上副环状凹槽内的副滚珠接触；

步骤3、将第一层转动件对应的固定件通过转动件保持孔安装于转动件的***，固定件的固定安装孔与底座的固定安装孔对应；

步骤4、重复按照步骤2～3安装剩余的转动件及对应的固定件；

步骤5、通过转动件的转动件联动固定孔将所有的转动件固定；

步骤6、将副滚珠安装于上盖的副环状凹槽内，并将上盖放置于已安装的最上层固定件的上端面，上盖上的的固定安装孔与已安装的固定件及底座的固定安装孔对应，通过螺母等方式将上盖、所有固定件、底座一起固定于驱动器主体；

步骤7、将泵管安装于每层固定件及转动件对应的弧状间隙内。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的组合式蠕动泵，其中的转动件及对应的固定件可以是单层，也可以是多层，通过不同层数的叠加安装得到不同层数的蠕动泵。每层可以通过改变固定件中圆弧状凹槽的长度和数量来改变对应的通道数。通过设计不同的层数与每层的通道数得到不同的多通道蠕动泵。通过改变滚珠的尺寸和泵管的尺寸，可以在相同转速下获得不同的流体流速。上盖与底座安装的环状滚珠可以对中间的转动件起到支撑和定位的作用，防止转动件移位造成泵管挤压偏移，同时又保证转动件相对于固定部分做圆周转动时，降低转动部分与固定支撑部分的摩擦力，降低能耗。且可以实现多通道蠕动泵的自由组合，包括不同泵管类型、不同通道数、不同安装方向。体积小，使用方便，灵活，降低研发成本，便于集成。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为蠕动输送单元的结构示意图；

图3为图2中的A-A向视图。

具体实施方式

结合图1～3所示的组合式蠕动泵，所述组合式蠕动泵，包括上盖30、底座40以及位于两者之间的至四个蠕动输送单元，蠕动输送单元连接同一传动轴，每个蠕动输送单元上都具有与传动轴连接的转动件1，四个蠕动输送单元的转动件1通过联动固定孔15和联动轴联动。还有与上盖30和底座40固定的固定件2，转动件1与固定件2之间布置泵管3。也就是说所述固定件2可叠加固定至底座40，所述转动件1可叠加并套接至传动轴，所述上盖30位于最上层转动件1与固定件2的上面。如图1所示，本实用新型为了描述方便，将图中最右侧部件命名为底座40，最左侧部件命名为上盖30。这样的蠕动输送单元具有独立输送功能，但受同一传动轴驱动，并与相邻蠕动输送单元联动。符合这一要求的蠕动输送单元具体结构很多，可以是现有结构，也可以进一步改进。

所述底座40中心设有中心孔，中心孔大于传动轴直径并供传动轴穿过，传动轴转动时不与底座40摩擦。所述底座40***四周设有固定安装孔24，底座40可通过固定安装孔24安装固定至机架或台基上。所述底座40上表面设有副环状凹槽44，副环状凹槽44内连续装满副滚珠 43，副环状凹槽44的截面为宽度大于深度的椭圆形，凹槽的高度略大于椭圆的短轴，保证副滚珠43可以在环状凹槽内自由转动，同时副滚珠43可以轻松装入凹槽又不至于掉出。优选的，椭圆长度大于副滚珠 43直径约0.2～0.4mm，凹槽高度约为短轴半径的1.2～1.3倍。副滚珠 43采用耐腐蚀且表面光洁度及精度较高的陶瓷滚珠。

所述转动件1中所述传动轴安装孔11的***设有多个均匀分布的联动固定孔15，多个转动件1叠加组合时，可通过联动固定孔15利用联动轴将多个转动件1叠加固定，保证多个转动件1的紧密组合及联动一致性。所述每个固定件2中设有一个转动件保持孔21用于布置转动件1。所述转动件保持孔21的***设有多个均匀分布的固定安装孔24，固定安装孔24的位置与所述底座40的固定安装孔24对应，可通过固定安装孔24将一个或多个固定件2叠加固定机架或基台。

所述上盖30中心设有中心孔，中心孔大于传动轴直径，传动轴转动时不与上盖30摩擦。所述上盖30***四周设有固定安装孔24，固定安装孔24与所述固定件2及所述底座40的固定安装孔24对应，上盖 30可通过固定安装孔24与固定件2及底座40一起安装固定。所述上盖 30下表面设有副环状凹槽34，副环状凹槽34内连续装满副滚珠33，副环状凹槽34的截面为横向放置的也就是宽度大于深度的椭圆形，副环状凹槽34的高度略大于椭圆的短轴。保证副滚珠33可以在环状凹槽34 内自由转动，同时副滚珠33可以轻松装入凹槽又不至于掉出。于底座 40类似的，最好是椭圆长度大于滚珠直径约0.2～0.4mm，凹槽高度约为短轴半径的1.2～1.3倍。副滚珠33最好采用耐腐蚀且表面光洁度及精度较高的陶瓷滚珠。

每个蠕动输送单元的优选结构例如：结合图2、3所示，包括转动件1和固定件2，所述转动件1为圆盘状也可以称为短的圆柱状，圆盘外圈设有绕中心轴均匀分布的回转体容纳槽13，回转体容纳槽13内布置有回转体14，回转体14的回转轴与转动件1的中心轴平行，回转体容纳槽13的形状与回转体14吻合，回转体14上部显露于转动件1外。所述固定件2中心设有转动件保持孔21，转动件1可以通过转动件保持孔21安装在固定件2中心位置并可绕轴心转动。转动件保持孔21沿圆周方向设有圆弧状凹槽22，圆弧状凹槽22横截面呈圆弧形，圆弧状凹槽22两端分别连接导出孔23，导出孔23延伸到固定件2之外。所述固定件2与所述转动件1之间设有泵管3。转动件1上均匀安装的回转体 14与固定件2上的圆弧状凹槽22对应，所述泵管3就位于回转体14外圈与圆弧状凹槽22之间的弧状间隙区域内并从导出孔23延伸到固定件 2外，方便用户通过接头定位固定并连接外部液体流路。圆弧状凹槽22 横截面并不是几何上的圆弧状，而是为了方便泵管3安装定位的弧形即可。固定件2可以是整体式结构；也可以是两半结构，然后由固定孔24 固定为一体，便于圆弧状凹槽22加工。

所述的圆弧状凹槽22可以是图1所示的整体呈半圆弧或大半个圆弧状，包绕转动件1外圈的大部分。或者圆弧状凹槽22有多段，并均匀排布在转动件1外圈，每一段圆弧状凹槽22两端分别连接延伸到固定件2外表面的导出孔23(未图示)。这样就可以装配多个泵管3，只要每个泵管3至少与一个回转体14接触即可工作，并实现在一蠕动泵上布置多个独立的流体通路。

所述转动件1中心设有传动轴安装孔11，转动件1通过传动轴安装孔11与电机、液压马达等类似动力器件的转动轴连接固定，工作时转动件1在转动轴带动下进行转动；具体可以采用花键孔和花键配合等连接方式。优选地，所述传动轴安装孔11为T型圆孔，也就是传动轴安装孔11横截面为圆形切去边缘部分的样子；这样转动件1可以通过T 型圆孔套接于大多数常用电机的转动轴，不需要额外的连接件，降低能量损失，结构紧凑；如有必要的情况下，传动轴安装孔11内的转轴也可以通过减速器再连接到电机的转动轴。

所述回转体14例如是圆球形、椭圆球形、胶囊形等，如果是椭圆球形和胶囊形则长轴与转动件1的轴心平行。优选为所述转动件1为圆球形，也就是回转体14为一滚珠，滚珠为表面光滑度高且耐腐蚀的高精度陶瓷球，以降低转动过程中摩擦所带来的能量损失，同时最大限度降低回转体14对泵管3挤压过程中所带来的泵管3磨损。所述回转体容纳槽13的半径大于所述回转体14约0.1～0.15mm，有了环状沟槽12 之后，所述回转体容纳槽13的高度约为1～3mm；也就是说与环状沟槽 12相贯后，回转体容纳槽13只剩下薄壁，该薄壁厚度也就是图中的L 约为1～3mm。这样使得所述回转体14的中心与所述回转体容纳槽13的中心基本上处于重合状态。弧状间隙两端的直线宽度小于两倍泵管3厚度0.1～0.2mm。所述圆弧状凹槽22与导出孔23的内径相同，两者交汇处采用圆角连接，圆角半径为泵管3外径的1～2倍。

在所述转动件1外圈的回转体容纳槽13底部位置还设有围绕中心轴的环状沟槽12，环状沟槽12与回转体容纳槽13连通，环状沟槽12 沿转动件1的圆周方向是贯通的。所述回转体容纳槽13内设有的回转体14上半端裸露于转动件1外圈，下半端位于环状沟槽12内，中间端位于回转体容纳槽13内。所述回转体14的底端与环状沟槽12的底面接触并被其支撑。所述环状沟槽12内填充有润滑油或润滑脂。回转体 14放置于球面凹槽内后可以自由转动，同时被凹槽曲面限制其在圆周方向的位移，在底部与环状沟槽12点接触。回转体14转动时的摩擦小，降低能量损失，降低蠕动泵转动所需扭矩要求，便于泵的微型化及多通道。同时，回转体14无需使用传统蠕动泵中的带有中心轴的滚柱结构，因此可以使用很小尺寸的回转体14，回转体14之间的布置可以最大限度的接近，从而有效的降低泵管3挤压过程中产生的脉动现象。环状沟槽12不仅可以容纳润滑油或润滑脂起到润滑作用，同时加工的时候也可以降低加工精度，避免对回转体容纳槽13底部的球面加工。

单个蠕动输送单元的工作原理是：转动件1转动过程中位于转动件 1上与圆弧状凹槽22对应位置的回转体14对泵管3产生挤压，带动管体内液体的输运。转动件1停止转动则对泵管3挤压消失，管内流体停止输送。

当然，上述的蠕动输送单元只是举例性的，也可以是其他类似功能的结构。

本实用新型还提供了上述组合式蠕动泵的组合定位安装方式，步骤如下：

步骤1、将副滚珠43安装于底座40的副环状凹槽44内，并将底座 40套接至传动轴；

步骤2、将第一层转动件1球面凹槽内安装对应的转动件1(例如滚珠)，然后将转动件1通过传动轴安装孔11套接于传动轴，转动件1 的底面与底座40上副环状凹槽44内的副滚珠43接触；

步骤3、将第一层转动件1对应的固定件2通过转动件保持孔21安装于转动件1的***，固定件2的固定安装孔24与底座40的固定安装孔24对应；

步骤4、重复按照步骤2～3安装剩余的转动件1及对应的固定件2；

步骤5、通过转动件1的联动固定孔15将所有的转动件1固定；

步骤6、将副滚珠33安装于上盖30的副环状凹槽34内，并将上盖 30放置于已安装的最上层固定件2的上端面，上盖30上的的固定安装孔24与已安装的固定件2及底座40的固定安装孔24对应，通过螺母等方式将上盖30、所有固定件2、底座40一起固定于驱动器主体。

步骤7、将泵管3安装于每层固定件2及转动件1对应的弧状间隙内。

装配完成组合式蠕动泵的主体结构之后，再进行每个蠕动输送单元上的泵管装配，步骤包括：

步骤1、泵管3的一端连接至宝塔式二通接头的一端，二通接头的中心处直径需大于导出孔23直径；

步骤2、将未连接二通接头的泵管3端头从其中的一个导出孔23手动***，此时泵管3将沿着导出孔23伸入至圆弧状凹槽22，当泵管3 接触到回转体14时停止手动***；

步骤3、转动转动件1，回转体14对接触到的泵管3部分产生挤压，并随着转动件1的转动带动泵管3在圆弧状凹槽22内延伸前进，最终从圆弧状凹槽22的另外一个端口伸出至导出孔23并伸出至泵体之外；

步骤4、转动件1继续转动，回转体14继续带动泵管3运动，最终连接二通接头的一端卡在导出孔23的外端口，完成蠕动泵管3的安装与固定。

需要更换或者取下泵管3时，可移除泵管3端口的二通接头，然后在转动件1的转动下移除泵管3。

Claims (9)

1.一种组合式蠕动泵，其特征在于：包括上盖、底座以及位于两者之间的至少两个蠕动输送单元，各蠕动输送单元连接同一传动轴，每个蠕动输送单元上都具有与传动轴连接的转动件，以及与上盖和底座相固定的固定件，相邻蠕动输送单元上的转动件保持联动，转动件与固定件之间布置泵管。

2.根据权利要求1所述的组合式蠕动泵，其特征在于：所述蠕动输送单元外形呈圆柱形，所述底座与上盖相对的表面设有副环状凹槽，副环状凹槽内装有副滚珠，靠近底座和上盖的蠕动输送单元的转动件与副滚珠接触。

3.根据权利要求2所述的组合式蠕动泵，其特征在于：所述副环状凹槽的截面为宽度大于深度的椭圆形，椭圆长度大于副滚珠直径0.2～0.4mm，凹槽高度为短轴半径的1.2～1.3倍，副滚珠采用高精度陶瓷滚珠。

4.根据权利要求1所述的组合式蠕动泵，其特征在于：所述每个蠕动输送单元的固定件***设有多个均匀分布的固定安装孔，固定安装孔的位置与所述底座和上盖上的固定安装孔位置对应，上盖、固定件和底座通过固定安装孔固定。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的组合式蠕动泵，其特征在于：所述的蠕动输送单元中：所述转动件为圆盘状，周面设有均匀分布的回转体容纳槽，回转体容纳槽内布置有回转体，回转体的回转轴与转动件的中心轴平行，回转体容纳槽的形状与回转体吻合，回转体上部显露于转动件外；所述固定件中心设有转动件保持孔，转动件位于转动件保持孔内，转动件保持孔沿圆周方向设有圆弧状凹槽，圆弧状凹槽横截面呈圆弧形，圆弧状凹槽两端分别连接延伸到固定件外表面的导出孔；转动件上安装的回转体与固定件上的圆弧状凹槽对应，所述泵管位于回转体外圈与圆弧状凹槽之间的弧状间隙区域内并从导出孔延伸到固定件外。

6.根据权利要求5所述的组合式蠕动泵，其特征在于：所述回转体为圆球形，且由高精度陶瓷球构成，所述回转体容纳槽为半球状凹槽。

7.根据权利要求5所述的组合式蠕动泵，其特征在于：所述回转体容纳槽的半径大于所述回转体0.1～0.15mm，所述弧状间隙区域两端的直线宽度小于两倍泵管厚度0.1～0.2mm，所述圆弧状凹槽与导出孔的内径相同，两者交汇处采用圆角连接，圆角半径为泵管外径的1～2倍。

8.根据权利要求5所述的组合式蠕动泵，其特征在于：所述的圆弧状凹槽包绕转动件外圈的大部分；或者圆弧状凹槽有多段，并均匀排布在转动件外圈，每一段圆弧状凹槽两端分别连接延伸到固定件外表面的导出孔。

9.根据权利要求8所述的组合式蠕动泵，其特征在于：在所述转动件外圈的回转体容纳槽底部位置还设有围绕中心轴的环状沟槽，环状沟槽与回转体容纳槽连通，环状沟槽沿转动件的圆周方向是贯通的，所述回转体上半端裸露于转动件外圈，中间端位于回转体容纳槽内，回转体的底端与环状沟槽的底面接触并被其支撑；所述环状沟槽内填充有润滑油或润滑脂。