本發(fā)明屬于高壓微流量泵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的槽凸輪式微流量柱塞泵。

背景技術(shù)：

高壓微流量泵是醫(yī)用液相色譜儀的重要部件，其輸出流量的精度及平穩(wěn)性將直接影響色譜檢測(cè)的結(jié)果。液相色譜儀在檢測(cè)溶液時(shí)，一般只需少量溶液即可進(jìn)行分析，故需要一種流速范圍可控、輸出流量穩(wěn)定的微流量泵。

目前市場(chǎng)上常見的高壓微流量泵多采用雙柱塞往復(fù)泵結(jié)構(gòu)，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)主副泵頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)流動(dòng)相的連續(xù)輸送，調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速可控制流動(dòng)相的輸出流量。但這種泵的流量控制精度較差，在低流速運(yùn)行時(shí)流量波動(dòng)明顯，造成色譜檢測(cè)誤差；配流采用的單向閥加工工藝復(fù)雜，容易堵塞，清洗不便，成本較高。此外，一般柱塞泵需采用彈簧實(shí)現(xiàn)柱塞的回復(fù)運(yùn)動(dòng)，增加了柱塞尺寸，并且由于彈簧有一定剛度，加大了排液時(shí)的負(fù)載，同時(shí)對(duì)吸液過(guò)程的動(dòng)態(tài)性能產(chǎn)生影響；柱塞泵的主副凸輪分散安裝在同一根軸上，吸排液過(guò)程不夠平穩(wěn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的槽凸輪式微流量柱塞泵，保證流動(dòng)相的穩(wěn)定輸出，實(shí)現(xiàn)泵輸出流量的精確控制。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的槽凸輪式微流量柱塞泵，包括泵體6，泵體6與上端蓋2和下端蓋14固定連接并密封，上端蓋2上固定的伺服電機(jī)1的電機(jī)軸與諧波減速器組件4連接，諧波減速器組件4包括相互配合的輸入剛輪25和輸出剛輪24，輸入剛輪25與上端蓋2固定連接，輸出剛輪24與套筒23固定連接，套筒23、輸出剛輪24通過(guò)第一軸承3連接在泵體6內(nèi)壁，套筒23與軸16的上端連接，軸16中部開有槽凸輪18，槽凸輪18是由軸16中部的兩平行曲面與圓柱面圍成的環(huán)形槽道，平行曲面與以軸16中軸為軸線的任意圓柱面的交線為幅值沿軸16軸向起伏的兩周期封閉曲線；

泵體6中部沿圓周均布4個(gè)柱塞孔17，柱塞21下部與柱塞孔17通過(guò)密封圈形成滑動(dòng)密封配合，柱塞21上部與直線軸承22形成滑動(dòng)配合，直線軸承22安裝在內(nèi)板5上，內(nèi)板5安裝在泵體6的臺(tái)肩上，連桿20與柱塞21作為整體加工成一體，連桿20的臺(tái)肩上裝有塑料軸承19，塑料軸承19安裝在槽凸輪18內(nèi)，與槽凸輪18形成滾動(dòng)配合；

軸16的下端通過(guò)第二軸承15安裝在下端蓋14內(nèi)，軸16下部連接配油盤7，配油盤7與泵體6通過(guò)多個(gè)密封圈在配油盤7的徑向和端面形成動(dòng)密封配合，配油盤7和柱塞孔17配合。

所述的配油盤7上設(shè)有2個(gè)吸液槽8和2個(gè)排液槽13，在吸液槽8的底部開有環(huán)形吸液流道12，在排液槽13的底部開有環(huán)形排液流道10，吸液槽8的底部通過(guò)配油盤7上的吸液孔9與環(huán)形吸液流道12連通，排液槽13的底部通過(guò)配油盤7上的排液孔11與環(huán)形排液流道10連通，泵體6上設(shè)有與環(huán)形吸液流道12連通的吸液口P，以及與環(huán)形排液流道10連通的排油口A。

所述的伺服電機(jī)1結(jié)合槽凸輪18的曲線進(jìn)行調(diào)速，改變轉(zhuǎn)速大小和波動(dòng)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)泵的輸出流量，并維持輸出流量穩(wěn)定。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：采用槽凸輪一體化結(jié)構(gòu)，去除了原有的彈簧回復(fù)結(jié)構(gòu)，排液過(guò)程連續(xù)穩(wěn)定，可通過(guò)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)并穩(wěn)定輸出流量，流速范圍廣。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明柱塞21處于高位的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明柱塞21處于低位的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明槽凸輪18的三維示意圖。

圖4是本發(fā)明配油盤7的俯視圖。

圖5是圖4的B-B截面的剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4和圖5，一種伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的槽凸輪式微流量柱塞泵，包括泵體6，泵體6與上端蓋2和下端蓋14固定連接并密封，上端蓋2上固定的伺服電機(jī)1的電機(jī)軸與諧波減速器組件4連接，諧波減速器組件4包括相互配合的輸入剛輪25和輸出剛輪24，輸入剛輪25與上端蓋2固定連接，輸出剛輪24與套筒23固定連接，套筒23、輸出剛輪24通過(guò)第一軸承3連接在泵體6內(nèi)壁，第一軸承3的外圈通過(guò)上端蓋2和泵體6定位，內(nèi)圈通過(guò)輸出剛輪24和套筒23的臺(tái)肩定位，套筒23通過(guò)鍵與軸16的上端連接，軸16中部開有槽凸輪18；

泵體6中部沿圓周均布4個(gè)柱塞孔17，柱塞21下部與柱塞孔17通過(guò)密封圈形成滑動(dòng)密封配合，柱塞21上部與直線軸承22形成滑動(dòng)配合，限制柱塞21僅在軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直線軸承22安裝在內(nèi)板5沿圓周均布的4個(gè)孔中，直線軸承22兩端均用彈簧擋圈固定，內(nèi)板5安裝在泵體6的臺(tái)肩上，并通過(guò)彈簧擋圈固定，連桿20與柱塞21作為整體加工成一體，連桿20的臺(tái)肩上裝有塑料軸承19，塑料軸承19另一端用彈簧擋圈固定，塑料軸承19安裝在槽凸輪18內(nèi)，與槽凸輪18形成滾動(dòng)配合；

軸16的下端通過(guò)第二軸承15安裝在下端蓋14內(nèi)，軸承15的外圈通過(guò)下端蓋14定位，內(nèi)圈通過(guò)彈簧擋圈定位，軸16下部連接配油盤7，配油盤7與泵體6通過(guò)多個(gè)密封圈在配油盤7的徑向和端面形成動(dòng)密封配合，配油盤7和柱塞孔17配合。

參照?qǐng)D3，所述的槽凸輪18是由軸16中部的兩平行曲面與圓柱面圍成的環(huán)形槽道，平行曲面與以軸16中軸為軸線的任意圓柱面的交線為幅值沿軸16軸向起伏的兩周期封閉曲線，曲線方程可自行設(shè)計(jì)，但起伏曲線需與配油盤7配合。

參照?qǐng)D4和圖5，所述的配油盤7上設(shè)有2個(gè)吸液槽8和2個(gè)排液槽13，在吸液槽8的底部開有環(huán)形吸液流道12，在排液槽13的底部開有環(huán)形排液流道10，吸液槽8的底部通過(guò)配油盤7上的吸液孔9與環(huán)形吸液流道12連通，排液槽13的底部通過(guò)配油盤7上的排液孔11與環(huán)形排液流道10連通，泵體6上設(shè)有與環(huán)形吸液流道12連通的吸液口P，以及與環(huán)形排液流道10連通的排油口A。

所述的伺服電機(jī)1結(jié)合槽凸輪18的曲線進(jìn)行調(diào)速，改變轉(zhuǎn)速大小和波動(dòng)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)泵的輸出流量，并維持輸出流量穩(wěn)定。

本發(fā)明的工作原理為：

伺服電機(jī)1驅(qū)動(dòng)諧波減速器組件4轉(zhuǎn)動(dòng)并減速，套筒23在輸出剛輪24的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)軸16轉(zhuǎn)動(dòng)，配油盤7隨軸16一起轉(zhuǎn)動(dòng)，槽凸輪18與塑料軸承19的接觸位置不斷發(fā)生變化并形成滾動(dòng)配合，帶動(dòng)連桿20和柱塞21上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)槽凸輪18帶動(dòng)塑料軸承19向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，柱塞21向上運(yùn)動(dòng)，配油盤7的吸液槽8與柱塞孔17連通并產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，液體經(jīng)吸液口P進(jìn)入環(huán)形吸液流道12，再經(jīng)吸液孔9進(jìn)入吸油槽8，最后進(jìn)入柱塞孔17內(nèi)；當(dāng)槽凸輪18帶動(dòng)塑料軸承19向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，柱塞21向下運(yùn)動(dòng)，配油盤7的排液槽13與柱塞孔17連通并產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，柱塞孔17中的液體被壓入到排液槽13內(nèi)，經(jīng)排液孔11進(jìn)入環(huán)形排液流道10，最后由泵體6上的排液口A排出。槽凸輪18的曲面包含兩個(gè)周期，軸16轉(zhuǎn)動(dòng)一周，柱塞20上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，吸排液各兩次；當(dāng)軸16連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所有柱塞同時(shí)工作，在任意時(shí)刻，必有兩個(gè)柱塞吸液，兩個(gè)柱塞排液，即實(shí)現(xiàn)連續(xù)不斷地從吸液口P吸入溶液并從排液口A排出，泵的輸出流量可通過(guò)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)。