单泵芯双管蠕动泵的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种单泵芯双管蠕动泵，包括泵壳、泵芯和驱动单元,泵芯可转动地安装在泵壳内，泵芯与泵壳的内腔壁之间具有泵管安装通道，驱动单元可驱动地连接于泵芯，泵芯包含泵芯座和滚轮，泵管安装通道有两条，泵芯有一个，滚轮有四个，泵芯上具有用于改变泵管安装通道大小的滚轮调节装置。泵芯座上设有四根偏心轮轴，每个滚轮分别以偏心的方式安装于一根偏心轮轴。本实用新型蠕动泵可同时为两条管路提供等流量的动力，泵液流量平稳均衡、泵液流量控制精度高、运行噪音低，可提供相对安静的泵血环境。泵芯安装及拆卸方便快捷、操作简单方便，通过调节偏心滚轮的位置可实现对不同规格泵管的通用性，并提供停电等异常状况发生时的应急措施。
【专利说明】单泵芯双管蠕动泵
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种蠕动泵，尤其适用于灌流器预冲机、血液灌流机、血液透析机、CRRT(continuous renal replacement therapy,连续肾脏替代疗法)机或血泵以及其它需要非接触、等流量泵液的实验设备等。
【背景技术】
[0002]蠕动泵是一种可控制流速的非接触液体输送装置。常见的泵体是通过重复压缩弹性管使管中内容物朝一定方向运动，其流速由管的直径和压缩速度决定，可用于液相层析和灌流等系统。
[0003]蠕动泵就像用手指夹挤一根充满流体的软管，随着手指向前滑动管内流体向前移动。蠕动泵也是这个原理只是由滚轮取代了手指。通过对泵的弹性输送软管交替进行挤压和释放来泵送流体。其原理就像用两根手指夹挤软管一样，随着手指的移动，管内形成负压，液体随之流动。蠕动泵就是在两个转辊子之间的一段泵管形成“枕”形流体。“枕”的体积取决于泵管的内径和转子的几何特征。流量取决于泵芯的转速与“枕”的尺寸、转子每转一圈产生的“枕”的个数这三项参数之乘积。“枕”的尺寸一般为常量(泵送粘性特别大的流体时除外)。拿转子直径相同的泵相比较，产生较大“枕”体积的泵，其转子每转一圈所输送的流体体积也较大，但产生的脉动度也较大。这与膜阀的情形相似。而产生较小“枕”体积的泵，其转子每转一圈所输送的流体体积也较小；而且，快速、连续地形成的小“枕”使流体的流动较为平稳。这与齿轮泵的工作方式相似。
[0004]但前市场上的蠕动泵存在以下不足:1)泵芯结构较为复杂，卡管结构复杂不方便，而且不耐用，特别是如一些滑块滑动的卡住机构灵活性较差、泵管的过压度无法确保影响流量进度。2)只能实现单泵单管，要实现多管同流量，需要用单一驱动单元带动多泵芯，这不但增大了蠕动泵体积，且多泵芯采用单一驱动单元位置，装管等操作都复杂不便。因此，这些缺陷都需要进行合理的改进。另外，目前市场上的血液灌流机、血液透析机、CRRT机或血泵均无法达到两路等流量泵液要求的较好效果，且其泵芯对泵管的要求具有唯一性，同时取换不便或不能同时提供多条管路的动力。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种可同时为两条管路提供等流量动力且泵液流量平稳均衡的单泵芯双管蠕动泵。
[0006]为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种单泵芯双管蠕动泵，包括泵壳、泵芯和驱动单元，所述泵芯可转动地安装在所述泵壳内，所述泵芯与所述泵壳的内腔壁之间具有泵管安装通道，所述驱动单元可驱动地连接于所述泵芯，所述泵芯包含泵芯座和滚轮，所述泵管安装通道有两条，所述泵芯有一个，所述滚轮有四个，其中，所述泵芯上具有用于改变所述泵管安装通道大小的滚轮调节装置。
[0007]进一步地，所述泵芯座上设有四根偏心轮轴，每个滚轮分别以偏心的方式安装于一根偏心轮轴。
[0008]优选地，所述泵芯座呈“工”字形一体结构，其包括前座板、后座板和中间连接柱三部分，所述前座板与后座板平行，所述偏心轮轴均垂直于所述前座板和后座板；所述前座板的轮廓由四段弧线构成，其中两段相对的弧线为外凸弧线，另两段相对的弧线为内凹弧线；所述后座板的轮廓为鼓形，由两段相对的外凸弧线和两段相对的直线构成。
[0009]优选地，所述中间连接柱上设置有两根指向相反的导柱，所述导柱上分别设有导套。
[0010]优选地，所述中间连接柱上还设有泵芯手柄，该泵芯手柄通过手柄转轴连接于所述中间连接柱，可相对于所述中间连接柱拉出或推入，所述中间连接柱上设有弹性卡位装置而将所述泵芯手柄卡在推入位置。优选地，所述弹性卡位装置由卡位螺钉、卡位弹簧和不锈钢球组成。
[0011]优选地，所述滚轮调节装置包括位于所述偏心轮轴的端部的滚轮间隙调节缺口，所述偏心轮轴通过紧定螺钉可选择地固定于所述泵芯座。
[0012]优选地，所述泵壳由泵壳座和泵盖通过销轴铰接而成，所述泵盖的中部安装有透明的视盖。
[0013]优选地，所述泵壳座的两侧分别设有活动锁扣，所述活动锁扣与所述泵壳座之间
设有扭簧。
[0014]优选地，所述驱动单元为具有速度检测光电开关的直流减速电机，该直流减速电机的电机轴上具有电机轴开口和平键，所述泵芯具有可供所述电机轴穿过的圆孔，该圆孔具有与所述平键配合的缺口。
[0015]由上述方案可见，本实用新型的单泵芯双管结构蠕动泵采用带有闭环速度控制的单电机作为动力源，驱动具有四偏心滚轮的弧状泵芯，在可安置双管管路的泵腔中运行，泵芯与电机输出轴同轴，保证了泵芯安装位置不偏心，可以同时为两条管路提供等流量的动力，泵液流量平稳均衡、泵液流量控制精度高、运行噪音低，可提供相对安静的泵血环境。泵芯安装及拆卸方便快捷、操作简单方便，通过调节偏心滚轮的位置可实现对不同规格泵管的通用性，并提供停电等异常状况发生时的应急措施。该蠕动泵仅有一个泵芯，其结构与多泵芯蠕动泵相比更为简洁，同时比常规的二滚轮、三滚轮蠕动泵的动力学更加平稳。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型蠕动泵的一种实施例的零件分解图。
[0017]图2是图1所示蠕动泵的泵壳在盒盖状态下的立体图。
[0018]图3是图2所示泵壳在开盖状态下的立体图。
[0019]图4是图3所示泵壳的另一视角的立体图。
[0020]图5是图4所示泵壳的泵壳座的立体图。
[0021]图6是图1所示蠕动泵的泵芯的立体图。
[0022]图7是图6所示泵芯的泵芯座的立体图。
[0023]图8是图6所示泵芯的侧视图。
[0024]图9是图8所示泵芯的A-A剖视图。
[0025]图10是图1所示蠕动泵的开盖状态前视图。[0026]图11是图10所示螺动泵的泵芯拆装示意图。
[0027]图12是图6所示泵芯的滚轮间隙调节示意图。
[0028]图13是图12所示泵芯的前视图。
[0029]图14是图13所示泵芯的局部放大图。
[0030]图15是图12所示泵芯当中的偏心轮轴的平面图。
[0031]图16是图10所示蠕动泵的第一泵管安装示意图。
[0032]图17是图10所示蠕动泵的第二泵管安装示意图。
[0033]图18是图1所示蠕动泵的电机控制原理图。
【具体实施方式】
[0034]下面将详细描述本实用新型的各种实施方式，其中的实施例结合附图进行说明并在下文中描述。尽管本实用新型将结合示例性实施方式进行说明，应当理解本实用新型不限于这些示例性实施方式。相反，本实用新型不仅包括这些实施方式，而且还包括各种变形、改进。
[0035]本实用新型的蠕动泵适用于灌流器预冲机、血液灌流机、血液透析机、CRRT机或血泵以及其它需要非接触、等流量泵液的实验设备等设备的泵液作业，该蠕动泵包括泵壳1、泵芯2和作为驱动单元的电机3，其中泵壳I安装固定在安装面板4上。泵芯2设有一个，其可转动地安装在泵壳I内，泵芯2与泵壳I的内腔壁之间具有两条泵管安装通道，电机3可驱动地连接于泵芯2，泵芯2上具有滚轮调节装置，用于改变泵管安装通道的大小。如图18所示，电机3可采用直流减速电机，并以光电开关组成检测器编码检测速度，兼以先进的单片机形成闭环控制技术，有效地提高泵液的平稳性，满足高精度的流量控制和低噪音的运行环境要求。电机3的光电开关可设置在次轴，即电机尾部输出轴上。上述蠕动泵采用单泵芯、双管泵壳和单电机驱动，可同时为两条透析管路提供等流量动力。
[0036]如图2至图5，泵壳I由泵壳座11和泵盖12通过销轴13铰接而成，泵盖12能够相对于泵壳座11打开180°。泵盖12的中部开有圆孔，该圆孔处安装有透明的视盖14，这样当泵盖12合上时也能够通过视盖14观察到泵壳I内部的情况。泵壳座11的两侧分别设有活动锁扣15，活动锁扣15与泵壳座11之间设有扭簧16。该泵壳I为双管路安装泵壳，其具有两条泵管安装通道，可安置双透析管路。为配合泵芯2，泵壳I的内腔设有装管位置，更便于装管。
[0037]如图6至图9，泵芯2由呈“工”字形一体结构的泵芯座21和四个滚轮22组成，泵芯座21包括前座板211、后座板212和中间连接柱213三部分，前座板211的轮廓由四段弧线构成，其中两段相对的弧线为外凸弧线，另外两段相对的弧线为内凹弧线；后座板212的轮廓为鼓形，由两段相对的外凸弧线和两段相对的直线构成。前座板211与后座板212平行，四个滚轮22分别以偏心的方式安装在四根偏心轮轴23上，偏心轮轴23的结构如图15所示。四根偏心轮轴23均垂直于前座板211和后座板212，滚轮22的两端与前、后座板之间分别设有滚轮垫圈221。中间连接柱213上设置有两根指向相反的导柱24，两根导柱24上分别设有导套25 ;另外中间连接柱213上还设有泵芯手柄26，该泵芯手柄26通过手柄转轴27连接于中间连接柱213，可相对于中间连接柱213拉出或推入，中间连接柱213上设有弹性卡位装置28而将泵芯手柄26卡在推入位置，弹性卡位装置28由卡位螺钉281、卡位弹簧282和不锈钢球283组成。泵芯2采用带有四个偏心滚轮22的弧形结构，可提高泵液的均衡性，滚轮22采用偏心调节的方式，可以适应不同规格的泵管。采用按键驱动泵芯转动方式，即通过轻触开关等开关按键构成装管键产生信号，传入控制单片机，控制电机3运行带动泵芯2转动，使管路顺泵芯2转动，顺势装入蠕动泵中，达到装管操作简单方便、快速安装和拆卸。拉起泵芯手柄26可形成手动摇柄，用于停电或野外应急泵液。
[0038]如图10和图11所示，拆卸泵芯2时，打开泵盖12，将泵芯手柄26从电机轴开口33中取出，一边旋转泵芯2，一边将泵芯2往外拉，当转动到90°或270°时，即可取出泵芯
2。安装泵芯2时，将泵芯圆孔缺口 214对准电机轴31上的平键32，推入泵芯2，旋转半圈，观察泵芯2平面与电机轴端面平齐即可，然后将泵芯手柄26压入电机轴开口 33中，即完成泵芯2的安装。
[0039]如图12至图15所示，若使用内径为6mm的泵管，首先将控制面板上的管径调节为6，然后参照上述步骤取出泵芯2，重新调整泵芯2的滚轮间隙，即滚轮与泵壳内腔周壁之间的压管间隙。先使用六角扳手5将固定偏心轮轴23的内六角紧定螺钉6 (共四颗)旋松，然后用一字螺丝刀将四个偏心轮轴23上的四个缺口 231以最短行程旋转到对应管径所属的刻度标识(成一条直线)。
[0040]例如，若泵管内径为6mm，则按照以上操作方法先将紧定螺钉6 (共四颗)旋松，然后调整四个偏心轮轴23的缺口 231方向以最短行程对到数字“6”。调完后，再依次将紧定螺钉6 (共四颗)旋紧即完成管径调节。泵芯2出厂前按Φ8管径规格调整其间隙，若更换管径规格，需要重新调整泵芯2的滚轮间隙。
[0041]如图16所示，安装左边的第一泵管7时，长按装管键，调节泵芯2的位置，待泵芯2上的导柱24旋转至垂直状态时(如图14中泵芯I的位置)，将第一泵管7由下至上的方向压入泵壳内腔的第一泵管安装通道，如图14中箭头方向所示；在导柱24的带动下，顺着泵芯2转动的顺时针方向，将第一泵管7依泵芯2旋转方向移动，直至上端的垂直方向，然后压出第一泵管7，从而完成第一泵管7的安装。
[0042]如图17所示，安装右边的第二泵管8时，长按装管键，待泵芯2上的导柱24旋转至垂直状态时(如图15中所示泵芯2位置)，将第二泵管8由上至下的方向压入泵壳内腔的第二泵管安装通道(按图15中箭头方向);在导柱24的带动下，顺着泵芯2转动的顺时针方向，将第二泵管8依泵芯2旋转方向移动，直至下端的垂直方向，然后压出第二泵管8，完成第二泵管8的安装。
【权利要求】
1.单泵芯双管蠕动泵，包括泵壳、泵芯和驱动单元，所述泵芯可转动地安装在所述泵壳内，所述泵芯与所述泵壳的内腔壁之间具有泵管安装通道，所述驱动单元可驱动地连接于所述泵芯，所述泵芯包含泵芯座和滚轮，其特征在于:所述泵管安装通道有两条，所述泵芯有一个，所述滚轮有四个，其中，所述泵芯上具有用于改变所述泵管安装通道大小的滚轮调节装置。
2.根据权利要求1所述的单泵芯双管蠕动泵，其特征在于:所述泵芯座上设有四根偏心轮轴，每个滚轮分别以偏心的方式安装于一根偏心轮轴。
3.根据权利要求2所述的单泵芯双管蠕动泵，其特征在于:所述泵芯座呈“工”字形一体结构，其包括前座板、后座板和中间连接柱三部分，所述前座板与后座板平行，所述偏心轮轴均垂直于所述前座板和后座板；所述前座板的轮廓由四段弧线构成，其中两段相对的弧线为外凸弧线，另两段相对的弧线为内凹弧线；所述后座板的轮廓为鼓形，由两段相对的外凸弧线和两段相对的直线构成。
4.根据权利要求3所述的单泵芯双管蠕动泵，其特征在于:所述中间连接柱上设置有两根指向相反的导柱，所述导柱上分别设有导套。
5.根据权利要求3所述的单泵芯双管蠕动泵，其特征在于:所述中间连接柱上还设有泵芯手柄，该泵芯手柄通过手柄转轴连接于所述中间连接柱，可相对于所述中间连接柱拉出或推入，所述中间连接柱上设有弹性卡位装置而将所述泵芯手柄卡在推入位置。
6.根据权利要求5所述的单泵芯双管蠕动泵，其特征在于:所述弹性卡位装置由卡位螺钉、卡位弹簧和不锈钢球组成。
7.根据权利要求3所述的单泵芯双管蠕动泵，其特征在于:所述滚轮调节装置包括位于所述偏心轮轴的端部的滚轮间隙调节缺口，所述偏心轮轴通过紧定螺钉可选择地固定于所述泵芯座。
8.根据权利要求1所述的单泵芯双管蠕动泵，其特征在于:所述泵壳由泵壳座和泵盖通过销轴铰接而成，所述泵盖的中部安装有透明的视盖。
9.根据权利要求8所述的单泵芯双管蠕动泵，其特征在于:所述泵壳座的两侧分别设有活动锁扣，所述活动锁扣与所述泵壳座之间设有扭簧。
10.根据权利要求1所述的单泵芯双管蠕动泵，其特征在于:所述驱动单元为具有速度检测光电开关的直流减速电机，该直流减速电机的电机轴上具有电机轴开口和平键，所述泵芯具有可供所述电机轴穿过的圆孔，该圆孔具有与所述平键配合的缺口。
【文档编号】F04B43/12GK203548140SQ201320690660
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月4日 优先权日:2013年11月4日
【发明者】董凡, 王睿 申请人:珠海健帆生物科技股份有限公司