专利名称：一种离心分离系统的分离盘快速装卸装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及混合液体离心分离，特别是涉及到一种离心分离设备上的分离盘 的快速装卸装置，作为医疗设备中的兼作传动构件使用的离心机分离筒快速脱卸结构。该 结构无须借助其它辅助工具，轻易地完成快速装卸分离筒的功能，提高临床应用的工作效率。
背景技术：
无论是科学研究还是医学临床实践或是工业生产，以及更多的场合，有将混 合液体连续离心分离的需要，如将血液从全血分离成单一细胞成分。采血机构和科研机构 通常使用离心法从多细胞成分混合液体中分离出各种单一成分，用于临床治疗、科学研究 或制备原料等应用场合。最常见的是将全血通过离心分离系统分离出红细胞、粒细胞、单核 细胞、血小板和血浆，或将解冻后的冷冻红细胞洗涤分离出红细胞和洗涤液。离心分离系统的工作原理是离心机、输液泵和控制器装置通过输液管路将多细 胞成分混合液体引入分离鼓软袋之内，同时使分离鼓高速旋转，带动在旋转的分离鼓软袋 内的多细胞成分混合液体中的液体和细胞颗粒高速旋转，这些液体和细胞颗粒成分受到离 心力场的作用，于是其各种成分作离心沉降运动，并按各自密度或比重或沉降系数的大小 分层，当达到离心沉降平衡时，从径向的圆周面至轴心由密度高到低富集排列形成同心圆 状的各单一成分层。在混合液体的连续离心分离系统中，物料和分离产物需要通过密闭的软管在离心 状态下连续输入和输出，从分离鼓引出的软管由于分离鼓的高速转动而发生旋转和缠绕， 软管的另一端在离心分离系统外固定，因此，软管一端旋转一端固定其中间需要有一个盘 管结构来实现软管解旋解缠。由于这个盘管结构的存在，使得混合液体等物料如全血输入 至旋转的分离鼓内，并在离心状态下再从旋转的分离鼓内抽出分离产物如血液单一成分的 液体。现有技术中涉及到应用于血液离心设备上的盘管结构的主要有专利号为 US5360542的美国专利。在该专利中，盘管结构主要包括有底架，可旋转的顶部支架，顶部支 架上悬吊分离鼓，一根软轴自机箱处固定穿过顶部支架侧面的两个轴承后伸入到分离鼓底 部，其软轴的端部为一方形头，伸入到分离鼓中心轴处的方形槽内。软轴为中空构造，其内 套有数根输送软管，即软管和软轴一体化。基于上述的结构，动力使顶部支架旋转，带动软 轴产生扭动力，并将此动力传输至分离鼓使之产生同向转动，同时使与软轴同一轴向的软 管实现解旋。上述结构存在如下不足之处由于软轴和软管一体化设置，使得软轴和软管一 样成为血液分离的一次性使用耗材，进而使离心分离的使用成本大大提高，尤其是软轴软 管结合体的制作费用甚高。发明内容本实用新型的目的是为将分离盘从离心分离系统的刚性支架上拆卸下来而设计 的新的装置。该离心分离系统上的分离盘的快速装卸装置要从刚性支架上轻易拆下，并易
3于安装，便于实际运行中分离盘的安装和拆卸。为了达到上述实用新型目的，本实用新型提供了如下技术方案一种离心分离系统上的分离盘快速装卸装置，该装置固定于离心分离系统的刚性 支架上，在刚性支架上部横梁上设置有圆孔，该圆孔的轴线与刚性支架的旋转轴线重合，其 主要结构包括轴承、分离盘固定柱、钢珠套、钢珠、上盖和滚花套所述的分离盘固定柱侧视呈倒T型，其上部为圆柱，下部为圆盘，该圆盘与倒置的 分离盘的底部同轴固定，圆柱的顶端设置有型槽，圆柱上开有容纳钢珠的环形槽；所述的钢珠套为可容纳分离盘固定柱的上部圆柱穿入的圆形套筒，该圆形套筒的 侧壁上设有多个通孔，每个通孔内容纳有一个钢珠，钢珠套的外壁上固定有所述的轴承的 内圈，轴承的外圈固定于刚性支架的圆孔内；所述滚花套的内部设有一环形凸起，该环形凸起抵于钢珠套内的钢珠上，在环形 凸起下部的钢珠套和滚花套间有容纳所述钢珠突出的空隙，在环形凸起上部钢珠套和滚花 套之间空隙内设置有弹簧，该弹簧的下端抵于所述的环形凸起上，弹簧的上端抵住所述的 上盖，该上盖固定于钢珠套的顶端，上盖的底部设有对于所述分离盘固定柱上型槽的凸起。作为一种优化的设计方案，所述的型槽为“一”字型槽，所述上盖底部的凸起为 “一”字型。作为一种优化的设计方案，所述的型槽为“十”字型槽，所述上盖底部的凸起为 “十”字型。作为一种优化的设计方案，所述的刚性支架上圆孔的外缘设置环形凸缘。基于上述技术方案，本实用新型具有如下技术优点本实用新型采用等分安装的钢珠沿径向移动的方式进行连接盘的快速固定，采用 在上盖下设置可以传递扭矩的凹凸齿状结构来传递旋转力，这样既能快速装拆，又能同步 带动连接件的高速旋转。还可以实现离心机分离筒与整个离心机装置脱卸式的快速连接固 定，这样可以方便采用先进的血袋式离心处理设备的操作。由于本实用新型的实用可靠性 和安全性，使该类软管的装卸非常便捷快速，并使整个系统的性能得以提高。
图1是具有本实用新型装卸结构的差动离心分离装置结构示意图。图2是本实用新型一种离心分离系统上的分离盘快速装卸装置的剖面图。
具体实施方式
以下结合附图和具体的实施例来对本实用新型做进一步的详细阐述，但不能以此 来限制本实用新型的保护范围。本实用新型涉及到一种应用于血液分离的离心分离系统，该分离系统的主要结构 一个外转体，该外转体由其底部的驱动轴带动绕其自身轴线转动；一个内转体，所述的内转 体和外转体同轴差动连接，且该内转体可从外转体拆卸，该内转体的底部固定有软管的一 端并由该软管带动旋转，所述内转体内容纳有软袋；一个软管，该软管内设有输送液体的管 路，软管的一端在外转体的顶部轴线上空固定，软管的另一端固定在内转体上，软管内的管 路与软袋相连通，软管的中部通过一旋转定位机构与外转体可旋转地固定，并随该外转体
4绕其公转轴线转动；一个旋转定位机构，该旋转定位机构位于外转体的最大旋转半径处，所 述软管穿过该旋转定位机构。外转体的一个具体体现是刚性支架A，该刚性支架底端设有带动其绕自身轴线旋 转的动力装置；内转体的一个具体体现为分离盘B，该分离盘由内同轴心的分离筒和外分 离筒组成，所述的内外分离筒之间为非圆形的缝隙，具体为一个具有距离内、外分离筒中心 轴较近的近端和距离中心轴较远的远端，在近端和远端之间为一平滑的弧形腔隙。在分离盘的弧形腔隙内设置有软袋，该软袋的大小与腔隙的大小相应以便放置于 该腔隙内，软袋上设置有多根输液管，该输液管连通于软管内的输液管；所述的软管一端连 接于内分离筒的轴线部位，穿过位于刚性支架上的旋转限位装置后，其上端固定于刚性支 架的顶部。在上述的血液分离的离心分离系统上，分离盘B和刚性支架A通过一个分离盘快 速脱卸装置D连接，内、外分离筒之间通过一个快速装卸装置连接，而软管C和内分离筒之 间则通过软管快卸装置连接，所述的软管C与刚性支架D之间通过一个旋转限位装置E连 接，如图1所示，图1是具有本实用新型装卸结构的差动离心分离装置结构示意图。该离心分离系统上的分离盘结构已经在我们2007年10月12日申请的专利 200710046991. 7，“多细胞成分混合液体分离系统上的分离盘及应用方法”中进行过披露， 该专利中指出多细胞成分混合液体分离系统上的分离盘，包括耐用的硬底盘和一次性使 用的软袋，硬底盘上是由内芯和底座组成的圆形盘，在内芯和底座之间形成一段绕该硬底 盘圆心轴一周的且首部和尾部不封闭的连续腔隙，腔隙的外侧壁与硬底盘的外侧壁之间透 明，软袋为设有进、出液管的单腔结构，该软袋可置入至所述的腔隙中。上述的基于的是混 合液体在软袋内分段分布后，然后在从该聚集段内提出相应的液体。上述的内芯相当于所 述的内分离筒、底座相当于所述的外分离筒。在离心分离系统中，刚性支架在动力装置带动下以ω的速度旋转、而分离盘需要 以2ω的速度旋转才能达到血液离心分离所需的离心力。为了达到分离盘2ω的转速，我 们设计了由软管带动分离盘旋转的结构。上述结构的工作原理是，该软管的一端固定，另一 端与分离盘同轴固定，而软管弯折后的中部固定在刚性支架上，这个时候若刚性支架以ω 的速度转动，则会带动软管中部随刚性支架公转，由于软管的一端固定，为了解旋另一端可 带动分离盘以2 ω的转速转动，实现分离盘的高速离心旋转。在对血液离心分离采集血浆的过程中，需要分离盘和刚性支架之间实现快速地拆 装，同时还需要分离盘之间的内分离筒和外分离筒之间快速拆装以便于将软袋安装到分离 盘上或者自分离盘上拆下，另外一点就是软管和内分离筒之间也只有实现了快速拆卸才能 够在实践应用中达到最佳的使用状态。另外，由于软管与刚性支架之间特殊的关系，一方面 要求通过刚性支架带动软管公转，另外由于软管和离心力和自转会带来其位置的偏移，所 以要有安全可靠的旋转限位装置设计。上述的分离盘和刚性支架之间的快速装卸装置的主要结构包括轴承2、分离盘固 定柱3、钢珠套4、钢珠5、上盖6和滚花套7。该装置固定于离心分离系统的刚性支架1上， 在刚性支架1上部横梁中部设有一上下相通的圆孔，该圆孔的轴线与刚性支架1的旋转中 心轴重合，圆孔的上缘设有起到保护作用的环形凸缘。一个分离盘固定柱3，该分离盘固定柱3侧视呈倒T型，上半部为圆柱状，下半部为
5圆盘状，底端同轴心固定于分离盘倒扣的外分离筒底端，在分离盘固定柱3的上半部圆柱 上刻有环形凹槽，该环形凹槽用以容纳钢珠5，钢珠5的一部分可以嵌入到该环形凹槽内， 分离盘固定柱3的上半部圆柱的顶端为型槽，该型槽可以为“一”字型或为“十”字型，这里 以“一”字型槽为例，该“一”字型槽用以配合上盖6底部伸出的“一”字形凸起，使得二者可 以嵌合同时旋转，不会出现相对滑动.一个钢珠套4用以套在分离盘固定柱3的上半部圆柱上，钢珠套4为圆形套筒，在 该圆形套筒的侧壁上设有多个圆形通孔，一般选择采用三个圆形通孔，三个通孔位于钢珠 套4同一横截面的圆周上，这三个圆形通孔用以放置三个钢珠，圆形套筒的顶端和上盖6通 过沉头螺钉进行固定；钢珠套4的外壁和刚性支架1上圆孔的内壁之间设有轴承6，该轴承 6的轴承外圈嵌于刚性支架1上的圆孔内，轴承6的内圈套于上述钢珠套4上，轴承外圈底 部嵌于刚性支架圆孔台阶上，轴承外圈顶部设有轴端外挡圈，该轴端外挡圈的外缘嵌于刚 性支架圆孔内的环形槽内，轴承内圈顶部设有轴端内挡圈，该轴端内挡圈的内缘嵌于钢珠 套4上的凹槽中。一个滚花套7，该滚花套7套于钢珠套4外侧，在滚花套4内部设有环形凸起，该环 形凸起位于钢珠套4上的圆形通孔处，在环形凸起下部的钢珠套4和滚花套7间有容纳所 述钢珠5突出的空隙，该环形凸起上部的滚花套7内壁和钢珠套4外壁之间空隙中放置有 弹簧8，弹簧8的底部抵于环形凸起台阶上，弹簧8的顶部抵于上盖6的底面上，滚花套环形 凸起内径较钢珠套4的外径稍大。所述的上盖6为圆形盖，上盖上设有四个螺孔，四个沉头螺钉穿过上述螺孔拧入 到钢珠套4中。上述结构的快速拆卸装置在运用到离心分离系统上时的使用过程如下当需要安装分离盘到刚性支架上时，只需要手持分离盘将分离盘固定柱3穿入到 钢珠套4内，同时向上提拉滚花套7，钢珠5会退回到圆形通孔内，分离盘固定柱3顶部穿过 钢珠5并伸到上盖6处，直到分离盘固定柱3顶部的型槽与上盖6底部的突起契合后，同时 滚花套7在弹簧8作用下向下移动，环形凸起又将钢珠5推到圆形通孔内，钢珠5的一部分 再弹到分离盘固定柱3的环形凹槽内，并且环形凸起又在圆形通孔口处堵住钢珠5，这样， 钢珠5的一部分位于钢珠套4的圆形通孔内，一部分位于分离盘固定柱3的环形凹槽内，从 而将分离盘固定柱3和钢珠套4固定，并且还可以相对进行转动。同时由于钢珠套4和刚 性支架1之间通过轴承2连接，又可以使得钢珠套4和刚性支架1之间有相对转动。若需要将分离盘从刚性支架1上拆卸下来时，需要先向上提拉滚花套7，则起到堵 住钢珠5作用的环形凸起向上移动，将容纳钢珠5的圆形通孔露出于环形凸起底部的钢珠 套4和滚花套7间有容纳所述钢珠5突出的空隙内，钢珠5向外移动从而脱离出分离盘固 定柱3的环形凹槽，则与分离盘固定在一起的分离盘固定柱3可从钢珠套4内向下抽离，滚 花套7在弹簧8的弹力作用下向下移动，环形凸起又将钢珠5推到圆形通孔内，并有一部分 向钢珠套4内突出。毫无疑问，本实用新型的分离盘和刚性支架之间的快速装卸装置还有其他结构形 式，并不局限于上述实施例提到的结构和组成。总而言之，本实用新型的保护范围还包括其 他对于本领域技术人员来说显而易见的变换和替代。
权利要求一种离心分离系统上的分离盘快速装卸装置，其特征在于，该装置固定于离心分离系统的刚性支架(1)上，在刚性支架(1)上部横梁上设置有圆孔，该圆孔的轴线与刚性支架的旋转轴线重合，其主要结构包括轴承(2)、分离盘固定柱(3)、钢珠套(4)、钢珠(5)、上盖(6)和滚花套(7)所述的分离盘固定柱(3)侧视呈倒T型，其上部为圆柱，下部为圆盘，该圆盘与倒置的分离盘的底部同轴固定，圆柱的顶端设置有型槽，圆柱上开有容纳钢珠的环形槽；所述的钢珠套(4)为可容纳分离盘固定柱(3)的上部圆柱穿入的圆形套筒，该圆形套筒的侧壁上设有多个通孔，每个通孔内容纳有一个钢珠(5)，钢珠套(4)的外壁上固定有所述的轴承(2)的内圈，轴承(2)的外圈固定于刚性支架(1)的圆孔内；所述滚花套(7)的内部设有一环形凸起，该环形凸起抵于钢珠套(4)内的钢珠(5)上，在环形凸起下部的钢珠套(4)和滚花套(7)间有容纳所述钢珠(5)突出的空隙，在环形凸起上部钢珠套(4)和滚花套(7)之间空隙内设置有弹簧(8)，该弹簧(8)的下端抵于所述的环形凸起上，弹簧(8)的上端抵住所述的上盖(6)，该上盖(6)固定于钢珠套(4)的顶端，上盖(6)的底部设有对于所述分离盘固定柱(3)上型槽的凸起。
2.根据权利要求1所述的一种离心分离系统上的分离盘快速装卸装置，其特征在于， 所述的型槽为“一”字型槽，所述上盖(6)底部的凸起为“一”字型。
3.根据权利要求1所述的一种离心分离系统上的分离盘快速装卸装置，其特征在于， 所述的型槽为“十”字型槽，所述上盖(6)底部的凸起为“十”字型。
4.根据权利要求1所述的一种离心分离系统上的分离盘快速装卸装置，其特征在于， 所述的刚性支架(1)上圆孔的外缘设置环形凸缘。
专利摘要本实用新型涉及一种离心分离系统上的分离盘快速装卸装置，该装置固定于离心分离系统的刚性支架上，在刚性支架上部横梁上设置有圆孔，该圆孔的轴线与刚性支架的旋转轴线重合，其主要结构包括轴承、分离盘固定柱、钢珠套、钢珠、上盖和滚花套，分离盘固定柱的下部固定于倒置的分离盘上，分离盘固定的上部穿入到钢珠套内并抵于上盖上，钢珠套内的钢珠可伸于分离盘固定柱上的环形凹槽内，钢珠套外部固定于轴承的内圈内，轴承的外圈固定于刚性支架的圆孔内，钢珠套外部套有可上下移动的滚花套，滚花套内的环形凸起堵于钢珠套上容纳钢珠的通孔外。本实用新型采用在上盖下设置可以传递扭矩的凹凸齿状结构来传递旋转力，这样既能快速装拆，又能同步带动连接件的高速旋转。
文档编号A61M1/36GK201676760SQ20102029400
公开日2010年12月22日 申请日期2010年8月17日 优先权日2010年8月17日
发明者唐海波, 寿震森, 经建中 申请人:金卫医疗科技(上海)有限公司