一种具有柱塞结构的液相色谱仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及测试测量技术领域，特别是涉及一种具有柱塞结构的液相色谱仪。
【背景技术】
[0002]液相色谱仪一般由高压输液泵、储液瓶、进样器、色谱柱、检测器、废液缸、数据记录及处理装置组成。高压输液泵一端通过导管与储液瓶连接，另一端通过导管与进样器的进口连接，进样器的出口通过导管与色谱柱的进口连接，色谱柱的出口通过导管与检测器连接，检测器通过数据线与数据记录及处理装置连接。液相色谱仪的工作原理为:流动相装在储液瓶中，通过高压输液泵将流动相高压、稳定、连续不断地通过管路输入到液路系统中，混合样品从进样器中注入液路系统并有高压输液泵输送来的高压、稳定、连续不断的流动相运载到色谱柱中，色谱柱中填充有固定相，混合样品各组分在色谱柱中由于受到流动相及固定相之间不同的作用从而实现分离，分离后的各组分依次流出色谱柱进入检测器进行检测，然后随同流动相流入废液缸中，检测器对各组分检测后并将检测结果转换为电信号输出到数据记录及处理装置进行处理分析得出我们需要的数据。
[0003]高压输液泵是液相色谱仪的关键部件，它的主要作用是通过克服色谱柱的阻力，输出高压、稳定、连续的流动相，由流动相作为载体将样品送入到色谱柱进行分离，并继续推动分离后的样品进入检测器进行样品的定性和定量分析。液相色谱仪中的高压输液泵一般为往复式柱塞泵，其包括柱塞、泵头、驱动机构、单向阀、泵体等，泵头的腔体内设有密封圈，柱塞的一端穿过位于泵头腔体的密封圈内圈，另一端与驱动机构相连，单向阀与泵头的腔体相通，在驱动机构的作用下，柱塞在泵头的腔体内做往复直线运动，并在密封圈的密封作用和单向阀的止逆作用下实现吸液和排液。
[0004]申请号为200910236897.7，名称为“一种具有柱塞杆顶杆的液相色谱仪”的中国发明专利，公开了一种具有柱塞杆顶杆的液相色谱仪，所述高压输液泵包括两个泵头组件、与两个泵头组件连接的两个泵头座和与两个泵头座连接的一个泵体；参照图1，所述泵体包括两个柱塞组件231、两个两体式活塞组件232、一个凸轮组件和一个电机；所述柱塞组件231 —端穿设于相应泵头组件和泵头座中，该柱塞组件231另一端与相应的两体式活塞组件232 —端可拆卸连接并设于泵体内；所述两个两体式活塞组件232另一端与凸轮组件滚动连接并滑动套接于泵体内；所述凸轮组件和驱动凸轮组件的电机固定于泵体内。所述每个柱塞组件231由柱塞2311和柱塞座2312构成，所述柱塞2311为圆柱体，所述柱塞座2312整体呈带有球面端部23121的销钉形状，所述两体式活塞组件232由活塞套2321、弹簧座2322、弹簧2323、活塞顶杆2324、滚针轴承2325和销钉2326构成；所述活塞套2321是一个中空圆柱体，其前端端部的侧壁处设有一开放口 23211，该开放口 23211后端、活塞套2321的内侧壁沿周向设有柱塞组件安装槽23212，所述柱塞座的球面端部23121嵌合于柱塞组件安装槽23212内。
[0005]上述结构存在下列问题:当柱塞组件231磨损需要更换，或因泵头腔体内的密封圈泄露需要维护柱塞组件231时，需要移除高压输液泵上部的其他部件，打开高压输液泵上部的机盖，并利用工具将作用在分体活塞杆上的弹簧2323松开，并在拆下泵头组件后才能取出柱塞组件231，这一操作步骤繁琐，非常不利于维护。另外，这种柱塞结构在装配后是一个固定的状态，虽然在装配时能够使柱塞组件231与泵头组件的各个密封组件保持同轴，但在柱塞组件231往复运动中并不能实时的自适应，使柱塞组件231偏磨密封圈，减小了柱塞组件231的使用寿命。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种具有柱塞结构的液相色谱仪，能够简单方便的拆装柱塞组件，同时能使柱塞组件在往复运动中实时的自适应，减小磨损，延长柱塞组件的寿命。
[0007]为了解决上述问题，本发明公开了一种具有柱塞结构的液相色谱仪，所述液相色谱仪包括一个高压输液泵1，高压输液泵I包括两个泵头组件11、两个泵头座12和一个泵体13 ;泵体13包括两个柱塞组件131、两个活塞组件133 ;活塞组件133具有活塞杆1331 ；
[0008]活塞杆1331的一端设有锥孔13311 ;柱塞组件131的一端为球面1312，可拆卸安装于锥孔13311内；锥孔13311的侧壁133111上设有多个定位孔13312，多个定位珠1323内嵌于多个定位孔13312中；
[0009]活塞杆1331具有锥孔13311的一端套有弹性锁紧机构132，弹性锁紧机构132的内壁压住定位珠1323，定位珠1323将球面1312压在锥孔13311的锥形底面133112上；泵头座12上设有至少两个通孔121，通过通孔121推压弹性锁紧机构132时，弹性锁紧机构132的内壁脱离定位珠1323。
[0010]本发明在拆装柱塞组件131时，仅需要在高压输液泵I的前端，将拆装工具14穿过泵头座12的通孔121推压弹性锁紧机构132，不需要移除高压输液泵I上部的其他部件，更不需要打开高压输液泵I上部的机盖，柱塞组件131的更换及维护方便快捷。此外，弹性锁紧机构132配合活塞杆1331的锥孔13311，使得柱塞1311在压紧后以球面13121的球心为中心自由摆动但不脱落，实现了柱塞组件131运动中的自由浮动，可降低由于加工误差和装配误差导致的额外磨损，延长了柱塞组件131和密封圈的使用寿命。
[0011]作为一个举例说明，弹性锁紧机构132包括:锥环1321、锁紧弹簧1322和卡圈1324 ;锥环1321套设在定位珠1323和锥孔13311外部，卡圈1324卡在活塞杆1331外壁的卡圈槽13313内，锁紧弹簧1322设置在锥环1321和卡圈1324之间；锥环1321的内壁具有圆锥面，锥环1321的外侧设有台阶13212，通过通孔121推压弹性锁紧机构132时，推压在台阶13212上。
[0012]作为一个举例说明，锥环1321的一端设有环形槽13213，锁紧弹簧1322的一端卡设在环形槽13213内。
[0013]作为一个举例说明，围绕锥环1321的外侧设置有环形结构的台阶13212。
[0014]作为一个举例说明，锥环1321的内壁由两个不同锥度的引导面连接而成。
[0015]作为一个举例说明，泵头座12上设有两个通孔121，U型推杆通过两个通孔121推压在台阶13212上。
[0016]作为一个举例说明，定位孔13312在锥孔13311外侧壁的直径大于在锥孔13311内侧壁的内直径。由于定位孔13312并不是沿锥孔13311的侧壁133111垂直贯穿的，而是在锥孔13311内侧壁一端的孔底部向孔内收敛，该结构可以很好地限制定位珠1323，使其内嵌于定位孔13312中，避免拆装柱塞组件131时，定位珠1323穿过定位孔13312而掉落。
[0017]作为一个举例说明，定位珠1323为三个，等间隔沿侧壁133111的圆周分布。
[0018]作为一个举例说明，锥孔13311的侧壁133111为圆柱侧面。
[0019]作为一个举例说明，锥孔13311的侧壁133111和锥形底面133112构成一个圆锥面。
【附图说明】
[0020]图1是现有技术公开的一种柱塞组件231和活塞组件233的分解结构示意图；
[0021]图2是本发明实施例提供的一种高压输液泵I的结构示意图；
[0022]图3是本发明实施例中泵头组件11、泵头座12和泵体13的分解结构示意图；
[0023]图4是本发明实施例中柱塞组件131和活塞组件133的分解结构示意图；
[0024]图5是本发明实施例中活塞杆1331的剖面图；
[0025]图6是本发明实施例中活塞杆1331的结构示意图；
[0026]图7是本发明实施例中泵头座12的剖面图；
[0027]图8是本发明实施例中泵头座12的结构示意图；
[0028]图9是本发明实施例中柱塞组件131锁紧状态的示意图；
[0029]图10是本发明实施例中柱塞组件131松开状态的示意图；
[0030]图11是本发明实施例中锥环1321的剖面图。
【具体实施方式】
[0031]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0032]本发明实施例提供了一种具有柱塞结构的液相色谱仪，所述液相色谱仪包括一个高压输液泵。参照图2，示出了本发明实施例提供的一种高压输液泵I的结构示意图。结合图3和图4，高压输液泵I包括两个泵头组件11、与泵头组件11相连的两个泵头座12与两个泵头座12连接的一个泵体13 ;泵体13包括两个柱塞组件131、两个活塞组件133、一个凸轮组件134和一个电机135 ;柱塞组件131 —端穿设于泵头组件11和泵头座12中，柱塞组件131的另一端与活塞组件133的一端可拆卸连接并设于泵体13内；两个活塞组件133的另一端均与凸轮组件134滚动连接，并滑动套接于泵体13中的滑动套内；凸轮组件134和驱动凸轮组件134的电机135固定于泵体13内。
[0033]每个泵头组件11由泵头111、高压密封组件112、清洗头113、清洗密封圈114、清洗密封圈背垫115和两个紧固钉116构成。清洗密封圈背垫115的外径与泵头座12前端面的沉孔123的直径相匹配，并可拆卸的容置于泵头座12的沉孔123内，以便当清洗密封圈背垫115容置于泵头座12的沉孔123中时，对柱塞组件131起初步定位作用。高压密封组件112、清洗头113、清洗密封圈114和清洗密封圈背垫115依次同轴贴合固定于泵头11和泵头座12之间。泵头111通过泵头座12上的导向销钉125进行导向。泵头111的内孔与泵头座12前端面上的凸台外圆柱面124进行配合，以保证泵头组件11与泵头座12及活塞组件133的同轴度，以降低由于安装操作、加工误差带来磨损，从而延长密封组件寿命，降低使用和维护成本。泵头组件11通过两个紧固钉116与泵头座12上的两个紧定孔126进行紧固，将泵头组件11与泵头座12进行轴向压紧和连接。
[0034]柱塞组件131由柱塞1311和柱塞座1312构成，柱塞1311为圆柱体，柱塞座1312的一端为球面13121，另一端为带有圆孔的圆柱形13122，柱塞1311的一端固定在柱塞座1312的圆孔内。
[0035]活塞组件133由活塞杆1331、轴承1332、销钉1333、弹簧座1334和弹簧1335构成。活塞杆1331为一体式，再结合图5和图6，活塞杆1331的一端设有锥孔13311，柱塞组件131的球面1312可拆卸安装于锥孔13311内。锥孔13311具有侧壁133111和锥形底面133112，侧壁133111上设有多个定位孔13312，多个定位珠1323内嵌于相对应的多个定位孔13312中。活塞杆1331的尾部设有开口 13314和销钉孔13315 ;轴承1332和销钉1333固定活塞杆1331尾部的开口 13314处，通过销钉1333将轴承1332与活塞杆1331串连；弹簧座1334的内孔13341套在活塞杆1331上，弹簧座1334的端面13342与活塞杆1331的轴肩13316顶住，弹簧座1334的外圆柱面设有轴肩13343 ;弹簧1335顶在弹簧座1334的轴肩13343上，弹簧1335的回复力通过弹簧座1334传递给活塞杆1331，最后活