專利名稱：計量泵及其驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計量泵及其驅(qū)動裝置，具體的說是一種使用柱塞的計量泵 及其驅(qū)動裝置。
技術(shù)背景計量泵多用于向主要液體介質(zhì)中注射或抽取定量輔助液體。例如在儀器儀 表、自動控制、化驗或小計量加藥中的應(yīng)用。在這些應(yīng)用中對計量的要求通常 十分精密，即便是對于微量的泄露和偏差都十分敏感。為了滿足這一精度要求， 計量泵的密封、精度和各部件間的配合精度要達(dá)到都十分嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)有的計量泵大致有蠕動泵、柱塞泵、隔膜泵、注射式泵。其中蠕動泵是 用滾輪轉(zhuǎn)動擠壓軟管以達(dá)到傳輸液體的目的。其他幾種泵的原理大致相同靠 膜片或柱狀活塞的往復(fù)運(yùn)動，在腔體內(nèi)產(chǎn)生壓力或負(fù)壓，關(guān)閉或開啟分別位于 進(jìn)液口和排液口的兩只單向閥完成液體的輸送。在這些現(xiàn)有的計量泵中蠕動泵很難做到微量，精準(zhǔn)，軟管易老化，耐酸堿 性差，更不耐溶劑。而其他的計量泵由于采用單向閥作為泵體內(nèi)液體通過的啟 閉開關(guān)，存在著以下缺點(diǎn)首先，單向閥只有在壓力或負(fù)壓足夠大，要大過單 向閥的彈性回復(fù)力后，才能開啟或關(guān)閉，這就形成了一個盲區(qū)或叫死角，這個 盲區(qū)對微量取樣或加藥是不能容忍的；其次，兩個單向閥處稍有一點(diǎn)雜物便不 能封閉嚴(yán)實，導(dǎo)致失靈；第三是進(jìn)液或出液口若有壓力，會使單向閥被這個壓力左右而失靈。為此中國實用新型專利2005201154431公開了一種計量泵，在泵體內(nèi)設(shè)置有 柱塞套，柱塞在柱塞套內(nèi)往復(fù)滑動，柱塞套可以在泵體內(nèi)相對旋轉(zhuǎn)，當(dāng)柱塞套 上的吸入口或輸出口旋轉(zhuǎn)至泵體上相應(yīng)位置時，實現(xiàn)泵腔與液體輸入通道或液 體輸出通道之間的連同。該計量泵可以由于減少了單向閥，可以避免單向閥的 啟閉和密封問題帶來的計量偏差。但是由于該計量泵的柱塞套需要在泵體內(nèi)旋 轉(zhuǎn)，因此柱塞套上的液體進(jìn)、出口與泵體之間的密封和配合精度要求很高，加工難度大，并且柱塞套上的液體進(jìn)、出口在泵體內(nèi)側(cè)的運(yùn)動軌跡為一個圓環(huán)， 不易于調(diào)整密封間隙。再者由于該計量泵柱塞在一個完整行程內(nèi)不能將柱塞套 內(nèi)全部液體輸送至外界，也會因殘留的液體導(dǎo)致計量的偏差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，計量精度高的計量泵及其驅(qū)動裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種計量泵，其特征在于該計量泵包括泵套，可滑動的安裝在泵套內(nèi)的 泵體，泵體內(nèi)的腔體中安裝有柱塞，在泵體側(cè)壁上有一個與腔體聯(lián)通的導(dǎo)流孔， 在泵套上有吸液孔和排液孔，吸液孔和排液孔在泵套內(nèi)側(cè)的開口位于導(dǎo)流孔在 泵體上開口的滑動軌跡上。
一種驅(qū)動上述計量泵的驅(qū)動裝置，其特征在于驅(qū)動裝置包括與泵套固定 連接在一起的殼體，與泵體固定在一起的推拉桿，限制泵體滑動行程的限位裝 置，可滑動的安裝在殼體內(nèi)的滑塊；柱塞與滑塊固定連接在一起，推拉桿由滑 塊內(nèi)部穿過，在推拉桿和殼體之間的滑塊上設(shè)置有軸，軸上安裝有轉(zhuǎn)動塊，在 轉(zhuǎn)動塊兩側(cè)分別安裝有彈簧片，彈簧片的頂端與轉(zhuǎn)動塊的側(cè)邊接觸，在推拉桿 上與殼體相對側(cè)有兩個凹槽，在與推拉桿上的凹槽相對的殼體內(nèi)側(cè)有一凹槽， 凹槽分為三段，中間段低于兩側(cè)，轉(zhuǎn)動塊的一端在殼體上的凹槽中滑動，另一 端在推拉桿上的凹槽中和兩凹槽之間滑動；滑塊由電機(jī)通過聯(lián)動部件驅(qū)動做往 復(fù)運(yùn)動。
本發(fā)明的有益效果是
1、 用泵體相對泵套的位移來實現(xiàn)吸液、排液的切換，代替了傳統(tǒng)的單向閥， 避免了單向閥固有的諸多缺陷；
2、 與現(xiàn)有依靠測量工作時間與單位時間液體輸送量來估算輸送量的計量泵 不同，本發(fā)明的計量泵每一個行程輸送的量是由泵體內(nèi)徑4)與活塞抽動的距離 決定的，故每一行程輸送的液體量是固定的，能夠做到準(zhǔn)確計量，并且整套泵
可以做得很小，以活塞直徑l毫米為例，活塞如行程2毫米，吸排1.57微升液； 活塞行程5毫米，吸排3.93微升液，這么小的量其它泵是做不到的，還不足以克服單向閥的盲區(qū)。所以在微量計量、加藥方面是本發(fā)明最長之處；3、本發(fā)明的泵不受樣液中雜物的影響，雜物只要不造成堵塞、不被卡死， 就能順利通過。


圖l是本發(fā)明實施例l的計量泵剖視圖。圖2是本發(fā)明實施例3的計量泵剖視圖。 圖3是本發(fā)明實施例2的計量泵及其驅(qū)動裝置的剖視圖。 圖4是圖3所示的計量泵及其驅(qū)動裝置處于吸液行程的示意圖。 圖5是圖3所示的計量泵及其驅(qū)動裝置處于吸液行程的示意圖。 圖6是圖3所示的計量泵及其驅(qū)動裝置處于排液行程的示意圖。 圖7是圖3所示的計量泵及其驅(qū)動裝置處于排液行程的示意圖。 圖8是圖3所示的計量泵及其驅(qū)動裝置處于排液行程的示意圖。 圖9是本發(fā)明計量泵及其驅(qū)動裝置的示意圖。其中，附圖標(biāo)記l為柱塞，2為泵體，3為泵套，4為滑塊，5為推拉桿，6 為殼體，7為轉(zhuǎn)動塊，8為彈簧片，9為吸液孔，IO為排液孔，ll為導(dǎo)流孔，12為 電機(jī)，13為轉(zhuǎn)輪，14為軸銷，15為密封條，16為調(diào)節(jié)螺釘，17為密封環(huán)，18為 限位塊，19為限位擋圈，20為彈性元件，21為腔體，22為凹槽，23為凹槽。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。本發(fā)明的具體實施例l，如圖1所示， 一種計量泵，包括泵套3，可滑動的安 裝在泵套3內(nèi)的泵體2，泵體2內(nèi)的腔體21中安裝有柱塞1，在泵體2側(cè)壁上有一個 與腔體21聯(lián)通的導(dǎo)流孔11，在泵套3上有吸液孔9和排液孔10，吸液孔9和排液孔 10在泵套3內(nèi)側(cè)的開口位于導(dǎo)流孔11在泵體2上開口的滑動軌跡上。本發(fā)明的具體實施例2，如圖3所示， 一種計量泵，包括泵套3，可滑動的安 裝在泵套3內(nèi)的泵體2，泵體2內(nèi)的腔體21中安裝有柱塞1，在泵體2側(cè)壁上有一個 與腔體21聯(lián)通的導(dǎo)流孔11，導(dǎo)流孔11在腔體21內(nèi)的開口位于腔體21的尾端，在 泵套3上有吸液孔9和排液孔10，吸液孔9和排液孔10在泵套3內(nèi)側(cè)的開口位于導(dǎo) 流孔11在泵體2上開口的滑動軌跡上，為了避免導(dǎo)流孔11與泵套3接觸不緊密導(dǎo)致液體泄露，在這兩個開口位置分別安裝有密封條15，并且在開口之間導(dǎo)流孔 11滑動的軌跡上安裝有密封條15。優(yōu)選地，為了保持泵體2在泵套3內(nèi)滑動時相對穩(wěn)定，可以將泵體2在泵套3內(nèi)滑動的部分設(shè)計為長方體或近似長方體狀，本實施例的計量泵工作過程包括吸液行程，排液行程。如圖3、 4、 5所示， 在吸液行程中，泵體2由泵套3內(nèi)的左端向右端滑動，滑動至導(dǎo)流孔11與吸液孔9 連通，然后活塞在腔體21內(nèi)向左運(yùn)動抽取液體；吸液行程完成后，轉(zhuǎn)換為排液 行程，如圖6、 7、 8所示，泵體2在泵套3內(nèi)向左滑動，滑動直至導(dǎo)流孔ll與排液 孔10連通，然后柱塞1向右移動推動腔體21內(nèi)的液體排出泵體2。本發(fā)明的具體實施例3，如圖2所示，在實施例2的基礎(chǔ)上，為了保持和調(diào)節(jié) 導(dǎo)流孔11和排液孔10、吸液孔9以及泵體2泵套3接觸部分之間的密封，在泵體2 底部的泵套3和泵體2之間安裝有彈性元件20，提供彈性力，使得泵體2上部與泵 套3間貼緊；并且在彈性元件20底部的泵套3上設(shè)有螺紋孔，螺紋孔內(nèi)安裝調(diào)節(jié) 螺釘16，通過調(diào)節(jié)螺釘16的行程，可以實現(xiàn)對彈性力的調(diào)節(jié)，從而可以方便的 調(diào)節(jié)泵體2和泵套3上部接觸面之間的壓力，保持密封。另外，為了增強(qiáng)柱塞l與 泵體2之間的密封，可以在泵體2右側(cè)的出口處安裝密封環(huán)17。上述的計量泵可以通過PLC控制多個步進(jìn)電機(jī)實現(xiàn)柱塞1、泵體2按規(guī)定的程 序進(jìn)行運(yùn)動，也可以采用如下文所述的驅(qū)動方式。本發(fā)明的具體實施例3，如圖3所示， 一種驅(qū)動上述計量泵的驅(qū)動裝置，包 括與泵套3固定連接在一起的殼體6，與泵體2固定在一起的推拉桿5，可滑動的 安裝在殼體6內(nèi)的滑塊4，泵體2的尾部具有一個限位擋圈19，限位擋圈19與泵套 3配合，限制泵體2向左運(yùn)動的行程，在殼體6右端一限位塊18，限制推拉桿5的 向右運(yùn)動行程，限位擋圈19和限位塊18配合，限制泵體2在泵套3內(nèi)的滑動行程; 柱塞1與滑塊4固定連接在一起，推拉桿5由滑塊4內(nèi)部穿過，在推拉桿5和殼體6 之間的滑塊4上設(shè)置有軸，軸上安裝有轉(zhuǎn)動塊7，在轉(zhuǎn)動塊7兩側(cè)分別安裝有彈簧 片8，彈簧片8的頂端與轉(zhuǎn)動塊7的側(cè)邊接觸，在推拉桿5上與殼體6相對側(cè)有兩個 凹槽23，在與凹槽23相對的殼體6內(nèi)側(cè)有一凹槽22，凹槽22分為三段，中間段低 于兩側(cè)，轉(zhuǎn)動塊7的一端在殼體6上的凹槽22中滑動，另一端在推拉桿5上的凹槽23中和兩凹槽23之間滑動；滑塊4由電機(jī)12通過聯(lián)動部件驅(qū)動做往復(fù)運(yùn)動，所述
的聯(lián)動部件是安裝在電機(jī)12轉(zhuǎn)動軸上的轉(zhuǎn)輪13和安裝在轉(zhuǎn)輪13邊緣的軸銷14，
軸銷14的另一端套裝在滑塊4上，如圖9所示。
優(yōu)選地，如圖3中所示，轉(zhuǎn)動塊7的截面中間段為矩形，兩端為三角形 優(yōu)選地為了保持推拉桿5的受力平衡，推拉桿5及與其相關(guān)的轉(zhuǎn)動塊7等附件
關(guān)于柱塞1對稱的分布在殼體6內(nèi)。 上述驅(qū)動裝置的工作過程如下
電機(jī)12轉(zhuǎn)動通過轉(zhuǎn)輪13邊沿的軸銷14，撥動滑塊4，使滑塊4在殼體6內(nèi)作往 返直線運(yùn)動，電機(jī)12轉(zhuǎn)一圈，滑塊4往返一個來回，完成了一個吸液排液過程。 吸液行程中，如圖3、 4、 5所示，滑塊4向右運(yùn)動，安裝在滑塊4上的轉(zhuǎn)動塊7兩 端分別位于殼體6和推拉桿5上的凹槽中，由于殼體6上凹槽22左段與轉(zhuǎn)動塊7的 軸距較小，轉(zhuǎn)動塊7受到殼體6上凹槽22左段的限制無法轉(zhuǎn)動，卡在推拉桿5上左 側(cè)凹槽23中的一端推動推拉桿5向右運(yùn)動，從而帶動泵體2隨柱塞1一同向右運(yùn) 動；如圖4所示，當(dāng)轉(zhuǎn)動塊7與殼體6接觸一端滑動至殼體6上的凹槽22中段，由 于凹槽22中間段低于兩側(cè)，不能限制轉(zhuǎn)動塊7轉(zhuǎn)動，并且推拉桿5受到限位塊18 的作用無法向右移動，泵體2上的導(dǎo)流孔11與吸液孔9連通，排液孔10被泵體2封 閉；如圖5所示，滑塊4繼續(xù)向右移動帶動柱塞1向右移動，柱塞1相對泵體2運(yùn)動， 完成吸取液體的行程，同時推拉桿5上的左側(cè)凹槽23推動轉(zhuǎn)動塊7轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動塊7 與推拉桿5接觸的一端滑動至推拉桿5上右側(cè)凹槽23中，同時轉(zhuǎn)動塊7左側(cè)的彈簧 片8受壓，壓緊轉(zhuǎn)動塊7貼緊其兩側(cè)的凹槽，轉(zhuǎn)動塊7與殼體6接觸的一端也滑動 至凹槽22右段；而后的排液行程如圖6、 7、 8所示，滑塊4在電機(jī)12的帶動下開 始向左移動，轉(zhuǎn)動塊7受到殼體6上凹槽22右段的限制無法轉(zhuǎn)動，卡在推拉桿5上 右側(cè)凹槽23中的一端推動推拉桿5向左運(yùn)動，從而帶動泵體2隨柱塞1一同向左運(yùn) 動；如圖7所示，當(dāng)轉(zhuǎn)動塊7與殼體6接觸一端滑動至殼體6上的凹槽22中段，由 于凹槽22中間段低于兩側(cè)，不能限制轉(zhuǎn)動塊7轉(zhuǎn)動，并且推拉桿5受到限位擋圈 19的作用無法向左移動，泵體2上的導(dǎo)流孔11與排液孔10連通，吸液孔9被泵體2 封閉；如圖8所示，滑塊4繼續(xù)向左移動并柱塞1向左移動，柱塞1相對泵體2運(yùn)動， 完成排出液體的行程，同時推拉桿5上的右側(cè)凹槽23推動轉(zhuǎn)動塊7轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動塊7與推拉桿5接觸的一端滑動至推拉桿5上左側(cè)凹槽23中，與殼體6接觸的一端也滑
動至殼體6上的凹槽22左段，同時轉(zhuǎn)動塊7右側(cè)的彈簧片8受壓，壓緊轉(zhuǎn)動塊7貼 緊其兩側(cè)的凹槽，從而完成了一個完整的工作行程。
在上述實施例中，泵頭部分可以優(yōu)先選用高耐腐蝕材料制作，可以使本泵 耐任何酸堿、任何溶劑，使其具有廣泛的用途。驅(qū)動部分的電機(jī)12優(yōu)選用同步 電機(jī)12控制，便于工業(yè)上用于在線連續(xù)工作。本發(fā)明的泵易實現(xiàn)多通道、多泵 并聯(lián)。
本發(fā)明的計量泵每一個行程輸送的量是由泵體2內(nèi)徑與活塞抽動的距離決 定的，可以做得很小，以直徑l毫米為例，活塞如行程2毫米，吸排1.57微升液； 活塞行程5毫米，吸排3.93微升液，這么小的量其它泵是做不到的，還不足以克 服單向闊的盲區(qū)。所以在準(zhǔn)確微量計量、加藥方面是本發(fā)明最長之處。
權(quán)利要求
1.一種計量泵，其特征在于該計量泵包括泵套，可滑動的安裝在泵套內(nèi)的泵體，泵體內(nèi)的腔體中安裝有柱塞，在泵體側(cè)壁上有一個與腔體聯(lián)通的導(dǎo)流孔，在泵套上有吸液孔和排液孔，吸液孔和排液孔在泵套內(nèi)側(cè)的開口位于導(dǎo)流孔在泵體上開口的滑動軌跡上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的計量泵，其特征在于，導(dǎo)流孔在腔體內(nèi)的開口位于腔 體的尾端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的計量泵，其特征在于，在吸液孔和排液孔在泵套內(nèi)側(cè) 的開口處安裝有密封圈，在吸液孔和排液孔在泵套內(nèi)側(cè)的開口之間的泵套內(nèi)側(cè) 安裝有密封條。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的計量泵，其特征在于，在腔體內(nèi)壁和柱塞之間安裝有密封環(huán)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的計量泵，其特征在于，在吸液孔和排液孔在泵套內(nèi)側(cè) 開口的對側(cè)的泵體和泵套之間安裝有彈性元件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的計量泵，其特征在于，在彈性元件的底部的泵套上設(shè) 有螺紋孔，螺紋孔內(nèi)安裝有調(diào)節(jié)螺釘。
7. —種驅(qū)動上述計量泵的驅(qū)動裝置，其特征在于驅(qū)動裝置包括與泵套固定連 接在一起的殼體，與泵體固定在一起的推拉桿，限制泵體滑動行程的限位裝置， 可滑動的安裝在殼體內(nèi)的滑塊；柱塞與滑塊固定連接在一起，推拉桿由滑塊內(nèi) 部穿過，在推拉桿和殼體之間的滑塊上設(shè)置有軸，軸上安裝有轉(zhuǎn)動塊，在轉(zhuǎn)動 塊兩側(cè)分別安裝有彈簧片，彈簧片的頂端與轉(zhuǎn)動塊的側(cè)邊接觸，在推拉桿上與 殼體相對側(cè)有兩個凹槽，在與推拉桿上的凹槽相對的殼體內(nèi)側(cè)有一凹槽，凹槽 分為三段，中間段低于兩側(cè)，轉(zhuǎn)動塊的一端在殼體上的凹槽中滑動，另一端在 推拉桿上的凹槽中和兩凹槽之間滑動；滑塊由電機(jī)通過聯(lián)動部件驅(qū)動做往復(fù)運(yùn) 動。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，所述的聯(lián)動部件是安裝在電 機(jī)轉(zhuǎn)動軸上的轉(zhuǎn)輪和安裝在轉(zhuǎn)輪邊緣的軸銷，軸銷的另一端套裝在滑塊上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，所述推拉桿有兩根，關(guān)于柱塞對稱分布。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，轉(zhuǎn)動塊的截面中間段為矩 形，兩端為三角形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種計量泵，包括泵套，可滑動的安裝在泵套內(nèi)的泵體，泵體內(nèi)的腔體中安裝有柱塞，在泵體側(cè)壁上有一個與腔體聯(lián)通的導(dǎo)流孔，在泵套上有吸液孔和排液孔，吸液孔和排液孔在泵套內(nèi)側(cè)的開口位于導(dǎo)流孔在泵體上開口的滑動軌跡上。本發(fā)明的計量泵沒有使用單向閥，避免了單向閥在使用和磨損過程中帶來的流量誤差，可以實現(xiàn)微量計量，并且不受樣液中雜物的影響，雜物只要不造成堵塞、不被卡死，就能順利通過。
文檔編號F04B53/00GK101290002SQ20081004432
公開日2008年10月22日 申請日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者江 林, 波 林 申請人:林 波;林 江