一种血液净化设备用蠕动泵泵头装置的制作方法

[0001]
本发明涉及蠕动泵技术领域，更具体地说，涉及一种血液净化设备用蠕动泵泵头装置。


背景技术：

[0002]
血液净化治疗或透析治疗时，需要通过蠕动泵产生的负压将血液从患者体内引出，蠕动泵对泵管进行交替挤压和释放来泵送血液。蠕动泵是一种容积泵，由于被输送液体流动缓慢，又成脉动的方式向前流动，如同爬行的动物蠕动前进，所以称为蠕动泵。蠕动泵是用挤压弹性的软管2的方法将管内气体或液体向前推送；利用软管2弹性回复时形成的局部真空抽吸后面的液体或气体。这种挤压过程连续不断地进行，液体或气体的抽吸与输送就不断地形成，从而实现气体或流体的连续泵送，图1为其原理示意图。
[0003]
现有技术中，常见的蠕动泵部件包括由电机带动旋转的泵头部件和弧面泵室。泵头部件大致为圆柱体或回转体，在其四周均布有两个以上凹槽，在凹槽内设有相应数量的滚轮组件，滚轮组件和凹槽之间设有压簧；其弧面泵室为一可绕一端转动而贴近或远离泵头部件的弧面挡管板11，管路由此可方便地装于泵头部件和挡管板11之间；滚轮组件上设有滚轮1，当泵头部件转动时可挤压管路中的液体，泵送液体。
[0004]
图2是医用蠕动泵工作模式，软管2里充满液体，由两个180
°
对称的滚轮1挤压软管2，滚轮1之间的一段软管2形成“枕”形流体，滚轮1绕主轴旋转过程中，管内形成负压，液体随之流动。对于医用蠕动泵，如果不能保证软管2的压紧状态会产生液体回流，挤压过程中，容易因压紧力不足或软管2内孔偏心，而造成软管2没有完全封闭、留有空隙，继而会产生液体回流，对治疗效果与病人产生影响，如图3所示。
[0005]
目前，蠕动泵的滚轮1的固定方式通常是：滚轮1内上下两端放置滚珠轴承13，中间通过一根转动轴6穿过滚珠轴承13与滚珠轴承13挡圈12，转动轴6的两端固定在一个整体金属件01的上下两面，再将金属件01与泵头基座3固定连接，且金属件01与泵头基座3之间设置有导向轴8与压缩弹簧9，最终使得滚轮1只能绕转动轴6旋转和上下微小移动，如图4所示。
[0006]
由于蠕动泵的滚轮1与挡管板11之间压紧软管2的间隙距离是根据标准的软管2设计，其为一个固定值，当电机轴带动泵头旋转，滚轮1从接触软管2到慢慢挤压软管2，由于软管2在实际加工过程中，会出现微小的内孔偏心现象，造成软管2每个位置的壁厚不一致，使得滚轮1挤压至预设的软管2压紧位置之前，软管2内孔局部壁厚偏大的位置已经先闭合，剩余壁厚偏小的位置仍留有空隙，当泵头继续转动，使得滚轮1继续向软管2施加挤压力时，软管2内孔闭合的部分会对滚轮1产生反作用力，继而推动固定滚轮1的金属件01压缩弹簧9，使得金属件01整体靠近泵头基座3、远离软管2。此时，软管2闭合的位置保持闭合，而存在空隙的部分仍保持空隙。
[0007]
现有技术中，一些滚轮1通过修改滚轮1形状或者减小滚轮1与挡管板11的设计间隙距离，以增加滚轮1对软管2的压紧力，但其仅在软管2内孔同心时有效。由于软管2闭合部
分对滚轮1施加反作用力，推动金属件01压缩弹簧9时，滚轮1和金属件01会整体移动，依然无法使得软管2留有空隙的地方闭合。
[0008]
综上所述，如何解决软管内孔偏心造成的空隙问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

[0009]
有鉴于此，本发明的目的是提供一种血液净化设备用蠕动泵泵头装置，可有效解决软管内孔偏心造成的空隙问题，且本装置结构简单、使用方便，可进行推广使用。
[0010]
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0011]
一种血液净化设备用蠕动泵泵头装置，包括：滚轮、用于驱动所述滚轮转动以便挤压软管的驱动装置以及调节装置，所述调节装置可根据所述滚轮和所述软管之间的受力情况、自动调节所述滚轮和所述软管的间距，所述驱动装置和所述调节装置均与所述滚轮连接。
[0012]
优选的，所述调节装置包括与所述滚轮平行设置的泵头基座、设于所述滚轮上端的上金属件、设于所述滚轮下端的下金属件、垂直贯穿所述滚轮的上下端设置的转动轴以及设于所述转动轴和所述滚轮之间的滚珠轴承；
[0013]
所述转动轴的两端分别设有关节轴承，两个所述关节轴承分别设于所述上金属件和所述下金属件内，所述上金属件和所述下金属件均与所述泵头基座活动连接。
[0014]
优选的，所述上金属件和所述泵头基座之间、所述下金属件和所述泵头基座之间均设有导向轴和压缩弹簧，所述压缩弹簧绕设于所述导向轴的外周部。
[0015]
优选的，所述关节轴承包括轴承外圈和嵌设于所述轴承外圈内的球面轴承，所述转动轴的端部嵌设于所述球面轴承内。
[0016]
优选的，所述滚轮的上下端的内周部均设有轴承挡圈，所述轴承挡圈套设于所述转动轴的外周部。
[0017]
优选的，所述调节装置为套设于所述滚轮的外周部的柔性材料件。
[0018]
优选的，所述柔性材料件为纳米胶或聚氨酯。
[0019]
优选的，所述柔性材料件粘贴于所述滚轮的外侧，且所述柔性材料件和所述滚轮的形状尺寸相配合。
[0020]
在使用本发明所提供的血液净化设备用蠕动泵泵头装置时，驱动装置可驱动滚轮旋转，继而使滚轮接触软管、再慢慢挤压软管，由于软管内孔存在偏心现象，在滚轮到达预设的软管压紧位置之前，软管可能已经出现了局部的内孔闭合现象，而软管其它位置可能仍留有空隙，内孔偏心造成的空隙可能靠近滚轮的上端或下端，假设该空隙靠近滚轮上端，软管中内孔闭合部分靠近滚轮下端，当滚轮继续施加压紧力挤压软管时，内孔闭合部分由于内压较大，会对滚轮下端产生反作用力，此时，调节装置可以根据滚轮和软管之间的受力情况、自动调节滚轮和软管的间距，使得软管内孔闭合部分反向挤压滚轮下端，以有效释放该反作用力，以免该反作用力对滚轮上端造成影响。并且，由于滚轮上端对应的软管内孔存在空隙，该空隙不会对滚轮上端施加反作用力，使得滚轮上端可保持不动、能够继续对软管内孔的空隙处施加压紧力，当滚轮转到预设的软管压紧位置处时，滚轮可有效挤压闭合该软管内孔的空隙处。
[0021]
因此，本装置的滚轮遇到软管内孔偏心情况，也即当滚轮达到软管的不同壁厚处时，在调节装置的调节作用下，可使滚轮与软管的间隙距离随着滚轮与软管之间的作用力情况进行调节，继而有效解决软管内孔偏心造成的空隙问题。
[0022]
综上所述，本发明所提供的血液净化设备用蠕动泵泵头装置，可有效解决软管内孔偏心造成的空隙问题，且本装置结构简单、使用方便，可进行推广使用。
附图说明
[0023]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0024]
图1为现有技术中的蠕动泵原理示意图；
[0025]
图2为现有技术中的医用蠕动泵的结构示意图；
[0026]
图3为软管内孔偏心现象的示意图；
[0027]
图4为现有技术中的泵头的结构示意图；
[0028]
图5为本发明所提供的血液净化设备用蠕动泵泵头装置的第一种结构示意图；
[0029]
图6为血液净化设备用蠕动泵泵头装置使用时的结构示意图；
[0030]
图7为血液净化设备用蠕动泵泵头装置的第二种结构示意图；
[0031]
图8为图7中a-a处的剖面图。
[0032]
图1-图8中：
[0033]
01为金属件、1为滚轮、2为软管、3为泵头基座、4为上金属件、5为下金属件、6为转动轴、7为关节轴承、8为导向轴、9为压缩弹簧、10为柔性材料件、11为挡管板、12为轴承挡圈、13为滚珠轴承。
具体实施方式
[0034]
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。
[0035]
本发明的核心是提供一种血液净化设备用蠕动泵泵头装置，可有效解决软管内孔偏心造成的空隙问题，且本装置结构简单、使用方便，可进行推广使用。
[0036]
请参考图1至图8。
[0037]
本具体实施例提供了一种血液净化设备用蠕动泵泵头装置，包括：滚轮1、用于驱动滚轮1转动以便挤压软管2的驱动装置以及调节装置，调节装置可根据滚轮1和软管2之间的受力情况、自动调节滚轮1和软管2的间距，驱动装置和调节装置均与滚轮1连接。
[0038]
需要说明的是，在利用蠕动泵输送液体时，为了解决因软管2内孔偏心造成空隙而引起的液体回流现象，其最根本的解决方式是在软管2不同的壁厚处，调节滚轮1和挡管板11的不同间隙距离，也即软管2壁厚大的一端需要较大的间隙距离，软管2壁厚小的一端需要较小的间隙距离。这是因为软管2壁厚大的一端会出现局部的内孔闭合现象，而局部闭合
部分的内压较大，会对滚轮1下端产生反作用力，也即局部闭合部分会挤压滚轮1，使得滚轮1和挡管板11的间隙距离变大。而软管2壁厚小的一端仍留有空隙，空隙处不会对滚轮1下端产生反作用力，使得滚轮1和挡管板11的间隙距离相对较小，故滚轮1可继续对软管2内孔的空隙处施加压紧力，当滚轮1转到预设的软管2压紧位置处时，滚轮1可挤压闭合该软管2内孔的空隙处。
[0039]
可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对滚轮1、驱动装置以及调节装置的形状、结构、尺寸、位置、材质等进行确定。
[0040]
在使用本发明所提供的血液净化设备用蠕动泵泵头装置时，驱动装置可驱动滚轮1旋转，继而使滚轮1接触软管2、再慢慢挤压软管2，由于软管2内孔存在偏心现象，在滚轮1到达预设的软管2压紧位置之前，软管2可能已经出现了局部的内孔闭合现象，而软管2其它位置可能仍留有空隙，内孔偏心造成的空隙可能靠近滚轮1的上端或下端，假设该空隙靠近滚轮1上端，软管2中内孔闭合部分靠近滚轮1下端，当滚轮1继续施加压紧力挤压软管2时，内孔闭合部分由于内压较大，会对滚轮1下端产生反作用力，此时，调节装置可以根据滚轮1和软管2之间的受力情况、自动调节滚轮1和软管2的间距，使得软管2内孔闭合部分反向挤压滚轮1下端，以有效释放该反作用力，以免该反作用力对滚轮1上端造成影响。并且，由于滚轮1上端对应的软管2内孔存在空隙，该空隙不会对滚轮1上端施加反作用力，使得滚轮1上端可保持不动、能够继续对软管2内孔的空隙处施加压紧力，当滚轮1转到预设的软管2压紧位置处时，滚轮1可有效挤压闭合该软管2内孔的空隙处。
[0041]
因此，本装置的滚轮1遇到软管2内孔偏心情况，也即当滚轮1达到软管2的不同壁厚处时，在调节装置的调节作用下，可使滚轮1与软管2的间隙距离随着滚轮1与软管2之间的作用力情况进行调节，继而有效解决软管2内孔偏心造成的空隙问题。
[0042]
综上所述，本发明所提供的血液净化设备用蠕动泵泵头装置，可有效解决软管2内孔偏心造成的空隙问题，且本装置结构简单、使用方便，可进行推广使用。
[0043]
在上述实施例的基础上，优选的，调节装置包括与滚轮1平行设置的泵头基座3、设于滚轮1上端的上金属件4、设于滚轮1下端的下金属件5、垂直贯穿滚轮1的上下端设置的转动轴6以及设于转动轴6和滚轮1之间的滚珠轴承13；转动轴6的两端分别设有关节轴承7，两个关节轴承7分别设于上金属件4和下金属件5内，上金属件4和下金属件5均与泵头基座3活动连接，如图5所示。
[0044]
需要说明的是，滚轮1和驱动装置连接进行转动，是指泵头整体由电机带转动，泵头转动时，滚轮1与泵管接触产生的摩擦力，使得滚轮1绕着转动轴6转动。其中，滚轮1围绕转动轴6转动的具体过程为：转动轴6与滚轮1内部的滚珠轴承13的内圈紧配合(二者不发生相对转动)，滚珠轴承13的外圈与滚轮1过渡配合(二者不发生相对转动)，最终呈现出转动轴6全程静止，而滚珠轴承13的外圈带着滚轮1与滚珠轴承13的内圈发生相对转动，滚珠轴承13可以有效减小滚轮1的转动摩擦力。
[0045]
另外，需要说明的是，当滚轮1遇到软管2内孔偏心情况时，滚轮1上下两端的受力情况不同，使得上金属件4和泵头基座3间、下金属件5和泵头基座3间的移动量不同，使得滚轮1产生“摆动”现象，也即当滚轮1达到在不同的壁厚处时，可根据受力情况的不同，调整滚轮1与挡管板11的间隙距离，继而有效解决软管2内孔偏心造成的空隙问题。
[0046]
优选的，上金属件4和泵头基座3之间、下金属件5和泵头基座3之间均设有导向轴8
和压缩弹簧9，压缩弹簧9绕设于导向轴8的外周部。
[0047]
需要说明的是，上金属件4和泵头基座3之间、下金属件5和泵头基座3之间均垂直设有导向轴8，导向轴8外周部绕设有压缩弹簧9，当出现了软管2内孔偏心现象时，如果内孔偏心造成的空隙靠近滚轮1上端，当滚轮1继续转动、并对软管2施加挤压力时，软管2内孔闭合的部分会靠近滚轮1下端，并对滚轮1产生反作用力、挤压推动滚轮1靠近泵头基座3，由于转动轴6两端设置了关节轴承7，转动轴6可根据滚轮1受力情况在关节轴承7内发生摆动，此时，滚轮1下端在反作用力驱动下会靠近泵头基座3，继而使得转动轴6下端朝向泵头基座3摆动、下金属件5有效挤压该压缩弹簧9，而上金属件4因为软管2内孔的空隙保持不动，使得滚轮1能继续对内孔空隙处施加压紧力，直至滚轮1转到预设的软管2压紧位置处，实现内孔空隙实现闭合操作。如果内孔偏心造成的空隙靠近滚轮1下端，其运行原理相似，在此不再赘述。
[0048]
优选的，关节轴承7包括轴承外圈和嵌设于轴承外圈内的球面轴承，转动轴6的端部嵌设于球面轴承内。其中，球面轴承可在轴承外圈内进行摆动。因此，当滚轮1受到反作用力推动时，转动轴6会在关节轴承7内进行摆动，以实时根据受力情况调节滚轮1和软管2间的间隔，也即调节滚轮1和挡管板11之间的间隔。
[0049]
优选的，滚轮1的上下端的内周部均设有轴承挡圈12，轴承挡圈12套设于转动轴6的外周部，轴承挡圈12有利于滚珠轴承13的使用寿命，继而提高转动轴6和滚轮1的转动效果，提高装置的整体使用寿命。
[0050]
接下来对本装置的具体运行过程进行介绍，当驱动装置驱动滚轮1转动时，滚轮1从开始接触软管2、到慢慢挤压软管2，由于软管2存在内孔偏心现象，也即软管2各处的壁厚不同，在滚轮1转动至预设的软管2压紧位置之前，软管2已经出现局部闭合现象，也存在局部空隙现象。
[0051]
假定内孔偏心造成的空隙出现在靠近滚轮1上端的位置，当滚轮1继续转动挤压软管2时，软管2内孔局部闭合的部分靠近滚轮1下端，局部闭合的部分会对滚轮1产生反作用力，推动挤压滚轮1的下端，由于转动轴6的两端设置了关节轴承7，转动轴6可随关节轴承7的轴承内圈摆动，关节轴承7的轴承外圈依然保持水平，此时滚轮1下端的下金属件5可以挤压对应的压缩弹簧9，而滚轮1上端的上金属件4因为软管2内孔的空隙而保持不动，滚轮1上端能够继续对内孔空隙处施加压紧力，当滚轮1转到预设的软管2压紧位置处，即可将该内孔空隙闭合，如图6所示。
[0052]
需要补充说明的是，如果软管2内孔空隙出现在靠近滚轮1下端的位置，则软管2内孔局部闭合的部分靠近滚轮1上端，局部闭合的部分会对滚轮1产生反作用力，推动挤压滚轮1的上端，继而使得滚轮1上端的上金属件4挤压对应的压缩弹簧9，而滚轮1下端的下金属件5保持不变，滚轮1下端可以继续对软管2内孔空隙处施加压紧力，直至滚轮1转到预设的软管2压紧位置处，并对软管2内孔空隙进行闭合压紧操作。
[0053]
可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对泵头基座3、上金属件4、下金属件5、滚珠轴承13、轴承挡圈12、导向轴8、压缩弹簧9以及关节轴承7的形状、结构、尺寸、位置、材质等进行确定。
[0054]
在上述实施例的基础上，优选的，调节装置为套设于滚轮1的外周部的柔性材料件10。
[0055]
需要说明的是，在滚轮1挤压软管2的过程中，由于软管2存在内孔偏心现象，也即软管2各处的壁厚不同，在滚轮1转动至预设的软管2压紧位置之前，软管2会出现局部闭合和局部空隙现象。由于滚轮1的外周部设置有一定厚度的柔性材料件10，软管2壁厚较大的一端产生局部闭合现象后，该局部闭合部分会首先陷入柔性材料件10内，而软管2壁厚较小的一端会贴在柔性材料件10的表面或随后陷入柔性材料件10内，以使壁厚较小的一端的局部空隙也闭合。通过利用柔性材料件10的弹性，在软管2不同的壁厚处，根据滚轮1和软管2间的受力情况产生局部弹性形变，继而实现滚轮1和软管2间的间隙调节，实现滚轮1与挡管板11的间隙距离调节，以确保柔性材料件10的调节下，软管2各处均可被滚轮1压紧到预设位置，最终使得软管2内孔完全封闭。
[0056]
优选的，柔性材料件10为纳米胶或聚氨酯。
[0057]
优选的，柔性材料件10粘贴于滚轮1的外侧，以便于对柔性材料件10和滚轮1进行装配。且柔性材料件10和滚轮1的形状尺寸相配合，可有效确保滚轮1转动时均有柔性材料件10和软管2接触，并可避免柔性材料件10设置过大而造成材料浪费现象。
[0058]
可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对柔性材料件10的形状、尺寸、结构等进行确定。
[0059]
另外，还需要说明的是，本申请的“上下”、“内外”、“平行”、“垂直”等指示的方位或位置关系，是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述和便于理解，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0060]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。
[0061]
以上对本发明所提供的血液净化设备用蠕动泵泵头装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。