旋转式柱塞泵及其驱动机构制造技术

本发明专利技术公开了一种旋转式柱塞泵及其驱动机构，属于精密计量泵技术领域，所述驱动机构包括用于连接泵杆的连接座，还包括用于驱动连接座动作的驱动电机，所述驱动电机包括第一驱动电机以及第二驱动电机，所述第一驱动电机以及第二驱动电机均与连接座相连，第一驱动电机用于驱动连接座沿连接座的轴线直线往复运动，第二驱动电机用于驱动连接座绕连接座的轴线转动

【技术实现步骤摘要】
旋转式柱塞泵及其驱动机构


[0001]本专利技术涉及精密计量泵
，特别是涉及一种旋转式柱塞泵及其驱动机构
。

技术介绍

[0002]精密微量液体流量泵为多行业常见的流体输送机械，特别是医药
、
医疗
、
生化检验领域相对常见，也常见于作为各行业生产线流体配料设备
。
此种类型泵的性能特点中，其流量以及流量精度为泵的重要参数，同时其性能参数也需要考虑流量准确性
、
流量精度稳定性等
。
[0003]旋转式柱塞泵作为精密微量液体流量泵的重要形式，其基本组成如申请人提供的申请号为
CN200720082409.8
，专利技术创造名称为旋转式柱塞泵的专利文献所提供的方案
。
其基本结构组成包括泵杆
、
泵套以及驱动机构，泵杆的前端设置有缺口并高精度配合于泵套中，在泵套上设置有进出
、
口接管，泵杆的后端连接在输出旋转运动的驱动机构上，泵杆在驱动机构上的具体连接位置为相对于旋转运动的旋转中心偏心
。
具体工作原理为：当驱动机构旋转时，在驱动机构的作用下，泵杆在泵套内发生沿着泵套轴线的直线往复运动并发生转动，以上往复运动为泵的抽吸
、
挤压动作，所述转动为切换泵套内容积腔与进出
、
口接管的导通关系，相较于传统活塞泵，特点之一是避免了为旋转式柱塞泵配套单向阀
。
[0004]精密微量液体流量泵在使用过程中，随着对其的要求不断提高，主要的问题之一包括如何控制流量，针对该问题，现有技术中，申请号为
CN201822069211.7、
专利技术创造名称为一种计量泵角度调节装置的专利，以及申请号为
202121394021.8、
名称为流量可调的旋转式柱塞泵的专利文件，均公开了旋转式柱塞泵流量调节方案或具有流量调节能力的旋转式柱塞泵，同时，以上两个方案的基本原理均为通过设计相应的泵头端角度调节结构，通过调节泵头端角度来实现流量的精准调节
。
[0005]鉴于旋转式柱塞泵在工业生产以及其他行业内的重要作用，有必要对旋转柱塞泵的结构进行进一步改进，以进一步提高旋转柱塞泵的性能
。

技术实现思路

[0006]针对上述提出的对旋转柱塞泵的结构进行进一步改进的技术问题，本专利技术提供了一种旋转式柱塞泵及其驱动机构
。
采用本方案，不仅便于提高旋转式柱塞泵的流量可调范围，同时对旋转式柱塞泵的流体输出量调整精度控制有利
。
[0007]针对上述问题，本专利技术提供的旋转式柱塞泵及其驱动机构通过以下技术要点来解决问题：旋转式柱塞泵驱动机构，包括用于连接泵杆的连接座，还包括用于驱动连接座动作的驱动电机，所述驱动电机包括第一驱动电机以及第二驱动电机，所述第一驱动电机以及第二驱动电机均与连接座相连，第一驱动电机用于驱动连接座沿连接座的轴线直线往复运动，第二驱动电机用于驱动连接座绕连接座的轴线转动
。
[0008]现有技术中，区别于传统柱塞泵（如常见的活塞式油泵），其在工作时，不仅具有传统柱塞泵所具备的泵杆沿着泵头的轴线进行直线往复运动，同时具备泵头绕自身轴线转动
的旋转运动，以上直线往复运动过程中，调节泵内容积腔的大小，实现吸液或排液，以上旋转运动过程中，实现容积腔与泵进
、
出口连通状态切换，故区别于传统柱塞泵，旋转式柱塞泵并不需要在泵套上或相应管路上配置单向阀，这样可以避免因为单向阀所造成的流体进出滞后
、
单向阀故障所导致的流体流量输出不准确等问题
。
[0009]然而现有技术中，为使得旋转式柱塞泵的泵杆执行直线往复运动，需要安装为泵杆的轴线与驱动电机的轴线具有一定的角度，一般采用偏心结构完成驱动电机与泵杆连接，当驱动电机旋转一周，泵杆在周向方向上旋转
360
°
，泵杆在轴线方向上完成一个周期的往复运动
。
现有旋转式柱塞泵的流量
/
输出量与旋转圈数以及单圈的流体输出量有关，比如，当通过控制驱动电机旋转圈数调整被输出流体的输出量时，最小输出量控制单位为驱动电机旋转一圈由泵头所输出的流出量，当通过调整泵头与驱动电机轴线的夹角调整输出量时，该夹角与单圈流体输出量的关系虽然是线性的，但并非是直线型关系，如果需要高精度的调整单圈的流体输出量，可以通过分段的方式建立不同夹角与单圈输出量的关系，数据量较多，在所述夹角固定后，如果需要的流体输出量并非为当下泵头的单圈输出量的整数倍，亦不能通过泵头的往复运动次数控制，获得所需量的流量输出
。
另外，由于泵杆与驱动电机的连接关系，使得泵组上如转子还需要承受大于泵杆的力
、
在偏心结构位置存在摩擦副以及冲击，与之相关的，相关受力
、
摩擦以及振动，均对通过提高驱动电机转速提升泵头的流量具有负面影响
。
[0010]针对以上提出的现有旋转式柱塞泵在流量调整范围以及流体输出量调控精度控制的特点，提出以上技术方案
。
[0011]具体的，本方案运用为驱动旋转式柱塞泵动作，在具体使用时：旋转式柱塞泵的泵杆固定于连接座上并与连接座同轴，当第一驱动电机工作时，驱动连接座沿着连接座的轴线直线往复运动，此时，可使得泵杆获得同步的直线往复运动，从而使得泵套内侧的容积腔发生体积变化，实现泵头吸液
、
排液；当第二驱动电机工作时，驱动连接座沿着连接座的轴线转动，此时，可使得泵杆获得同步于连接座的转动，调整泵杆上缺口相对于泵套的角度，实现容积腔与泵套上进
、
出口连通状态切换
。
[0012]故本方案区别于现有技术：泵杆的直线往复运动与转动分别通过单独的驱动电机作用于连接座上获得，可在任意的泵套容积腔状态下获得所需的容积腔与泵头进
、
出口连通形式；可在任意的容积腔与泵头进
、
出口连通形式下改变容积腔的容积，在进行流体输出量精度控制时，并不受限于泵杆转动圈数限制，在进行微量流体点滴或灌注时能够较容易实现点滴或灌注液量的改变和精度控制，理论上流体输出量控制精度可以无限小；由于以上直线往复运动沿着连接座的轴线，以上转动绕连接座的轴线，在泵杆与连接座同轴时，第一驱动电机与第二驱动电机工作时，相较于现有泵头驱动形式，相应运动部件的受力得到了优化
、
转动部件的重心位置稳定，故可通过提升第一驱动电机与第二驱动电机的运动速度提升泵头的流量，使得旋转式柱塞泵的流量可调范围得到了提高，另外，泵杆的受力为轴线推力，因此，在第一驱动电机的直接作用下，柱塞泵出液的压力值可得到提高并容易提高；为获得连接座直线往复运动目的以及转动目的，以上第一驱动电机以及第二驱动电机均为连接座动力部件的具体实现形式，区别于其他如气动
、
液动动力部件，第一驱动电
机以及第二驱动电机实现对连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
旋转式柱塞泵驱动机构，包括用于连接泵杆（
11
）的连接座（
14
），还包括用于驱动连接座（
14
）动作的驱动电机，其特征在于，所述驱动电机包括第一驱动电机（4）以及第二驱动电机（6），所述第一驱动电机（4）以及第二驱动电机（6）均与连接座（
14
）相连，第一驱动电机（4）用于驱动连接座（
14
）沿连接座（
14
）的轴线直线往复运动，第二驱动电机（6）用于驱动连接座（
14
）绕连接座（
14
）的轴线转动
。2.
根据权利要求1所述的旋转式柱塞泵驱动机构，其特征在于，还包括套管（7），所述连接座（
14
）的一端设置有内螺纹筒（8）；所述第一驱动电机（4）上同轴设置有第一转子（5），第二驱动电机（6）上同轴设置有第二转子（
16
）；所述套管（7）与第二驱动电机（6）同轴并与第二转子（
16
）固定连接；内螺纹筒（8）为一端设置有内螺纹孔的筒状结构并安装于套管（7）中，所述套管（7）的侧壁上设置有长度方向平行于套管（7）轴线方向的滑槽（9），还包括剪力键（
10
），所述剪力键（
10
）的一端固定于内螺纹筒（8）上，另一端位于滑槽（9）中，剪力键（
10
）可沿滑槽（9）的长度方向相对于滑槽（9）滑动；所述第一转子（5）与所述内螺纹孔同轴并通过所述内螺纹孔与内螺纹筒（8）螺纹连接
。3.
根据权利要求2所述的旋转式柱塞泵驱动机构，其特征在于，所述第二驱动电机（6）设置在第一驱动电机（4）与连接座（
14
）之间，所述第二转子（
16
）为空心轴，第一转子（5）通过第二转子（
16
）上的中心孔穿过第二转子（
16
）并螺纹连接在内螺纹筒（8）上
。4.
根据权利要求2或3所述的旋转式柱塞泵驱动机构，其特征在于，在所述内螺纹筒（8）上，用于形成其上内螺纹的材料为高分子材料；在用于与所述内螺纹配合
、
建立第一转子（5）与内螺纹筒（8）螺纹连接关系的外螺纹柱上，形成外螺纹柱上外螺纹的材料为金属材料；所述内螺纹以及外螺纹均为梯形螺纹
。5.
根据权利要求2或3所述的旋转式柱塞泵驱动机构，其特征在于，还包括呈筒状的壳体（1），所述壳体（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘韶林，
申请(专利权)人：成都同流科技有限公司，
类型：发明
国别省市：