一种分布式折叠隔膜泵的制作方法

1.本发明属于容积泵技术领域，具体涉及一种分布式折叠隔膜泵。


背景技术：

2.泵是输送流体或使流体增压的机械，泵的种类繁多，其中，往复泵属于容积泵，应用较为广泛。往复泵通过工作容腔周期性变化，同时借助工作容腔进出口单向阀，实现输送液体功能。常规的容积泵主要包括活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、试压泵和计量泵等。一般容积泵出现故障时，需拆开泵体进行排查、检修或更换部件。拆卸工作复杂，耗时长；长时间停产造成维护成本过高。
3.为了解决该问题，现有技术大多在泵体内部设置波纹管状隔膜件代替一般容积泵的缸体结构，通过波纹管状隔膜件的往复移动实现周期性容积变化，达到输液功能。波纹管状隔膜件本身与泵头进行安装连接，可随泵头一起进行拆卸更换；检修泵头时，可直接更换新泵头即可继续进行工作，有效降低维护成本。但是该类装置在使用时，由于隔膜件的作用，泵头与波纹管状隔膜之间存在死体积，对于如制药、医疗等特殊应用场景，流量精度较低。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种分布式折叠隔膜泵，通过在泵头与波纹管状隔膜件设置了能够互相配合的封闭机构，有效降低两者之间的死体积，提高输液精度，适用于制药、医疗等特殊出液场景。
5.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.本发明一种分布式折叠隔膜泵，包括泵体、与所述泵体的输液通道连通的泵头、设置在所述输液通道内的活塞柱、控制所述活塞柱在输液通道内往复滑动的驱动组件，所述泵头向输液通道内侧凸出形成有柱塞，所述柱塞的中心开设有中心通道，所述中心通道与泵头的进液口和出液口连通；所述活塞柱连接至波纹连接组件的一端，所述波纹连接组件的另一端连接至柱塞；所述中心通道的内侧螺纹连接有环形凸台，所述环形凸台的中心形成有中心腔，所述中心腔的内侧固定有螺母，所述螺母的表面上开设有通孔，所述波纹连接组件的内侧固定设置有螺钉，所述活塞柱带动螺钉轴向位移，所述螺钉通过螺母带动环形凸台旋转，所述环形凸台相对于柱塞轴向移动以填充波纹连接组件与柱塞之间的轴向间隙。
7.进一步，所述波纹连接组件包括左环板、波纹管、右连接板，所述波纹管连接在左环板和右连接板之间，所述左环板与柱塞连接，所述右连接板与活塞柱连接。通过将波纹管的两端通过左环板和右连接板连接，可以方便其两端与柱塞和活塞柱连接和密封。
8.进一步，所述螺钉通过圆形凸台连接至右连接板，所述圆形凸台采用弹性材料制成，所述圆形凸台的中部形成有与所述中心腔配合的中心凸起。通过将圆形凸台采用弹性材料制成，可以有效提高封闭机构的密封性，可以减少死体积的区域。
9.进一步，所述圆形凸台的内侧开设有挤压腔，所述挤压腔的轴向通过弹簧支撑，所述中心凸起的外侧开设有与所述挤压腔连通的膨胀腔，当环形凸台不断轴向移动时，环形凸台能够对挤压腔的表面造成挤压，挤压腔内的空气受到挤压后，膨胀腔能够径向向外膨胀，从而增加环形凸台的中心与圆形凸台之间的密封性。
10.进一步，所述圆形凸台的端面开设有环槽，所述环槽内转动配合有转动环，所述转动环的外侧表面上固定有若干组细长塞，所述环形凸台上开设有与所述细长塞配合的挤压通道。所述细长塞由四根扇形条柱沿周向间隔均布而成，四根扇形条柱的中心合围形成有细长通道，所述扇形条柱的根部还开设有排液孔，当环形凸台被圆形凸台密封后，剩下的液体不容易被排出，本发明通过排液孔能够对剩下的液体进行排液，可以有效减少死体积。
11.进一步，所述挤压通道包括直通道以及与所述直通道连通的锥形通道，所述直通道的直径与所述细长塞对应，可以便于对细长塞进行压缩，所述直通道的一端与波纹管的内腔连通，所述直通道的另一端连接至锥形通道的小口端，所述锥形通道的大口端延伸至环形凸台的左端面。
12.进一步，所述环形凸台的右端面一体设置有端板，所述端板与柱塞之间连接有环形薄膜，所述环形薄膜与端板以及柱塞之间形成密封的压缩腔，所述压缩腔内填充有压缩油，所述端板通过支杆连接有活塞，活塞与活塞腔相对密封，所述活塞滑动设置在柱塞右端面形成的活塞腔内，通过移动活塞能够控制压缩腔内的膨胀程度，将压缩腔膨胀后，能够进一步挤压波纹管的内部空间，减少死体积的产生。
13.进一步，所述活塞腔的左端面连接至泄压通道，可以用于泄压，方便活塞前后移动。
14.本发明的有益效果在于：
15.本发明通过设置环形凸台，环形凸台与螺母相对固定，当波纹连接组件随活塞柱往复移动的同时，内部螺杆机构驱动螺母旋转，螺母带动环形凸台旋转；由于环形凸台的外侧与柱塞螺纹配合，环形凸台会与波纹管在轴向发生相对移动。当波纹管压缩至极限位置时，环形凸台一部分伸出柱塞并与圆形凸台相互抵接，此时柱塞与波纹管之间间隙，即死体积部分被封闭机构填充，因此采用本发明装置可以有效降低两者之间的死体积，提高输液精度，适用于制药、医疗等特殊出液场景。
附图说明
16.为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
17.图1为本发明装置的结构示意图；
18.图2为本发明波纹连接组件的结构示意图；
19.图3为图2在a处的放大图；
20.图4为图2在b处的放大图；
21.图5为细长塞的结构示意图；
22.图6为螺钉与螺母配合驱动的示意图；
23.图7为销轴与凸轮的配合示意图。
24.附图中标记如下：泵体1、泵头2、活塞柱3、柱塞4、中心通道5、波纹连接组件6、环形
凸台7、中心腔8、螺母9、通孔10、螺钉11、左环板12、波纹管13、右连接板14、圆形凸台15、中心凸起16、挤压腔17、弹簧18、膨胀腔19、细长塞20、挤压通道21、扇形条柱22、细长通道23、排液孔24、直通道25、锥形通道26、端板27、环形薄膜28、压缩腔29、支杆30、活塞31、泄压通道32、电机33、皮带轮34、输出轴35、凸轮36、销轴37、滑槽38、转动环39、环槽40。
具体实施方式
25.如图1～5所示，本发明一种分布式折叠隔膜泵，包括泵体1，泵体1的一侧连接有输液通道，输液通道连通有泵头2，输液通道内滑动设置有活塞柱3，驱动组件控制活塞柱3在输液通道内往复滑动，驱动组件可以是直线电机、气缸或者其他可以做直线上往复运动的装置或者组件，但是在本发明当中，驱动组件主要由电机33、皮带轮34、皮带和凸轮36构成，具体结构如下所示，但是不管其具体是何种结构，驱动组件的主要目的是为了控制活塞柱3在输液通道内的往复移动。在本发明中，泵头2向输液通道内侧凸出形成有柱塞4，柱塞4的中心开设有中心通道5，中心通道5与泵头2的进液口和出液口连通，用于输入或者输出液体。
26.其中，活塞柱3密封连接至波纹连接组件6的一端，波纹连接组件6的另一端密封连接至柱塞4；波纹连接组件6的内侧因此可以与柱塞4连通，中心通道5的内侧螺纹连接有环形凸台7，环形凸台7的中心形成有中心腔8，中心腔8的内侧固定有螺母9，螺母9的表面上开设有通孔10，波纹连接组件6的内侧固定设置有螺钉11，波纹连接组件6至少包括可以轴向移动的波纹管13，当活塞柱3沿着输液通道的轴向位移时，活塞柱3同时带动螺钉11轴向位移。如图6所示，螺母9与螺钉11之间在轴向进行限位，在周向转动配合，螺母9同时相对于环形凸台7固定，环形凸台7与柱塞4的中心通道5螺纹连接，因此当螺钉11移动时，螺钉11通过螺母9带动环形凸台7相对于柱塞4旋转，环形凸台7同时相对于柱塞4轴向移动以填充波纹连接组件6与柱塞4之间的轴向间隙。
27.本发明泵体1在运行过程当中，电机33转动带动皮带轮34转动，皮带轮34带动输出轴35转动，输出轴35带动泵体1中的凸轮36转动，如图7所示，活塞柱3的侧面固定有销轴37，销轴37滑动设置在泵体1表面上沿着轴向开设的滑槽38上，凸轮36的外表面与销轴37接触，当凸轮36转动时，凸轮36转动其表面可以作用于销轴37，通过销轴37从而可以带动活塞柱3前后移动，活塞柱3与泵体1之间可以连接弹性恢复装置，在凸轮回程时，可以让活塞柱3恢复到原位，弹性恢复装置可以采用现有的弹簧连接机构。活塞柱3通过挤压或回拉波纹管13，从而将波纹管13内的液体挤出或吸入，通过控制电机33的转动，可以控制活塞柱3的挤压程度，从而实现进出液的精度控制，通过电机33、皮带、凸轮36、活塞柱3和波纹管13以将液体从进液口吸入，并从出液口排出指定精度。进液口和出液口均设置有单向阀，避免液体逆流。
28.本发明通过设置环形凸台7，环形凸台7的截面呈l型，环形凸台7与螺母9相对固定，当波纹连接组件6随活塞柱3往复移动的同时，通过上述设置的螺钉11，螺钉11轴向移动，带动螺母9以及环形凸台7转动；由于环形凸台7的外侧与柱塞4螺纹配合，环形凸台7会与波纹管13在轴向发生相对移动。当波纹管13压缩至极限位置时，环形凸台7一部分伸出柱塞4并与圆形凸台15相互抵接，此时柱塞4与波纹管13之间间隙，即死体积部分被环形凸台7为主要组成部分的封闭机构填充，因此采用本发明装置可以有效降低两者之间的死体积，
提高输液精度，适用于制药、医疗等特殊出液场景。
29.具体的，波纹连接组件6包括左环板12、波纹管13、右连接板14，波纹管13连接在左环板12和右连接板14之间，左环板12与柱塞4连接，右连接板14与活塞柱3连接。螺钉11通过圆形凸台15连接至右连接板14，圆形凸台15采用弹性材料制成，圆形凸台15的中部形成有与中心腔8配合的中心凸起16。
30.本实施例中，圆形凸台15的内侧开设有挤压腔17，挤压腔17的轴向通过弹簧18支撑，中心凸起16的外侧开设有与挤压腔17连通的膨胀腔19，当环形凸台7不断轴向移动时，环形凸台7能够对挤压腔17的表面造成挤压，挤压腔17内的空气受到挤压后，膨胀腔19能够径向向外膨胀，从而增加环形凸台7的中心与圆形凸台15之间的密封性，避免存在液体从环形凸台7的中心与圆形凸台15之间的间隙回流等情况的发生。
31.本实施例中，圆形凸台15的端面开设有环槽40，所述环槽内转动配合有转动环39，所述转动环的外侧表面上固定有若干组细长塞20，环形凸台7上开设有与细长塞20配合的挤压通道21。在环形凸台7与圆形凸台15之间相隔最大距离位置时，细长塞20即有部分插入在挤压通道21内，使得环形凸台7在旋转初始就带动细长塞20进行转动。细长塞20由四根扇形条柱22沿周向间隔均布而成，四根扇形条柱22的中心合围形成有细长通道23，扇形条柱22的根部还开设有排液孔24，当环形凸台7被圆形凸台15密封后，剩下的液体不容易被排出，本发明通过排液孔24能够对剩下的液体进行排液，可以有效减少死体积。
32.本实施例中，挤压通道21包括直通道25以及与直通道25连通的锥形通道26，直通道25的直径与细长塞20对应，可以便于对细长塞20进行压缩，直通道25的一端与波纹管13的内腔连通，直通道25的另一端连接至锥形通道26的小口端，锥形通道26的大口端延伸至环形凸台7的左端面。通过设置锥形通道26，锥形通道26可以减少对细长塞20尾端的压缩，可以让细长塞20尾端的积液可以及时排出，通过锥形通道26自身结构的导向作用，也能减少锥形通道26内液体的残留，保证输液的精度。
33.本实施例中，环形凸台7的右端面一体设置有端板27，端板27与柱塞4之间连接有环形薄膜28，环形薄膜28凸出部位也可以相当于一部分的封闭结构，环形薄膜28与端板27以及柱塞4之间形成密封的压缩腔29，压缩腔29内填充有压缩油，端板27通过支杆30连接有活塞31，活塞31呈环形，活塞31与活塞31腔相对密封，活塞31滑动设置在柱塞4右端面形成的活塞31腔内，通过移动活塞31能够控制压缩腔29内的膨胀程度，将压缩腔29膨胀后，能够进一步挤压波纹管13的内部空间，减少死体积的产生。
34.本实施例中，活塞31腔的左端面连接至泄压通道32，可以用于泄压，方便活塞31前后移动。本发明通过在泵体1内设置波纹管状隔膜件代替一般容积泵的缸体结构，通过波纹管的压缩和回缩，达到输液功能。波纹管本身与泵头2进行安装连接，可随泵头2一起进行拆卸更换；检修泵头2时，可直接更换新泵头2即可继续进行工作，有效降低维护成本。
35.本发明通过在工作过程中，启动驱动组件，活塞柱3在驱动组件的作用下沿着输液通道的轴向移动，此时与活塞柱3连接的波纹连接组件6也随活塞柱3做往复移动，因而对波纹管13进行压缩或者回缩实现液体的输出或者排出。此时，当对波纹管13进行压缩时，活塞柱3同时带动螺钉11轴向位移，螺母9带动环形凸台7旋转；由于环形凸台7的外侧与柱塞4螺纹配合，环形凸台7会与波纹管13在轴向发生相对移动。当波纹管13压缩至极限位置时，环形凸台7一部分伸出柱塞4并与圆形凸台15相互抵接，此时柱塞4与波纹管13之间的间隙，即
死体积部分被封闭机构填充，因此采用本发明装置可以有效降低两者之间的死体积，提高输液精度，适用于制药、医疗等特殊出液场景。

技术特征：
1.一种分布式折叠隔膜泵，包括泵体(1)、与所述泵体(1)的输液通道连通的泵头(2)、设置在所述输液通道内的活塞柱(3)、控制所述活塞柱(3)在输液通道内往复滑动的驱动组件，其特征在于：所述泵头(2)向输液通道内侧凸出形成有柱塞(4)，所述柱塞(4)的中心开设有中心通道(5)，所述中心通道(5)与泵头(2)的进液口和出液口连通；所述活塞柱(3)连接至波纹连接组件(6)的一端，所述波纹连接组件(6)的另一端连接至柱塞(4)；所述中心通道(5)的内侧螺纹连接有环形凸台(7)，所述环形凸台(7)的中心形成有中心腔(8)，所述中心腔(8)的内侧固定有螺母(9)，所述螺母(9)的表面上开设有通孔(10)，所述波纹连接组件(6)的内侧固定设置有螺钉(11)，所述活塞柱(3)带动螺钉(11)轴向位移，所述螺钉(11)通过螺母(9)带动环形凸台(7)旋转，所述环形凸台(7)相对于柱塞(4)轴向移动以填充波纹连接组件(6)与柱塞(4)之间的轴向间隙。2.根据权利要求1所述的一种分布式折叠隔膜泵，其特征在于：所述波纹连接组件(6)包括左环板(12)、波纹管(13)、右连接板(14)，所述波纹管(13)连接在左环板(12)和右连接板(14)之间，所述左环板(12)与柱塞(4)连接，所述右连接板(14)与活塞柱(3)连接。3.根据权利要求2所述的一种分布式折叠隔膜泵，其特征在于：所述螺钉(11)通过圆形凸台(15)连接至右连接板(14)，所述圆形凸台(15)采用弹性材料制成，所述圆形凸台(15)的中部形成有与所述中心腔(8)配合的中心凸起(16)。4.根据权利要求3所述的一种分布式折叠隔膜泵，其特征在于：所述圆形凸台(15)的内侧开设有挤压腔(17)，所述挤压腔(17)的轴向通过弹簧(18)支撑，所述中心凸起(16)的外侧开设有与所述挤压腔(17)连通的膨胀腔(19)，所述膨胀腔(19)能够径向向外膨胀。5.根据权利要求4所述的一种分布式折叠隔膜泵，其特征在于：所述圆形凸台(15)的端面开设有环槽(40)，所述环槽内转动配合有转动环(39)，所述转动环的外侧表面上固定有若干组细长塞(20)，所述环形凸台(7)上开设有与所述细长塞(20)配合的挤压通道(21)。6.根据权利要求5所述的一种分布式折叠隔膜泵，其特征在于：所述细长塞(20)由四根扇形条柱(22)沿周向间隔均布而成，四根扇形条柱(22)的中心合围形成有细长通道(23)，所述扇形条柱(22)的根部还开设有排液孔(24)。7.根据权利要求5所述的一种分布式折叠隔膜泵，其特征在于：所述挤压通道(21)包括直通道(25)以及与所述直通道(25)连通的锥形通道(26)，所述直通道(25)的直径与所述细长塞(20)对应，所述直通道(25)的一端与波纹管(13)的内腔连通，所述直通道(25)的另一端连接至锥形通道(26)的小口端，所述锥形通道(26)的大口端延伸至环形凸台(7)的左端面。8.根据权利要求1-7任一项所述的一种分布式折叠隔膜泵，其特征在于：所述环形凸台(7)的右端面一体设置有端板(27)，所述端板(27)与柱塞(4)之间连接有环形薄膜(28)，所述环形薄膜(28)与端板(27)以及柱塞(4)之间形成密封的压缩腔(29)，所述压缩腔(29)内填充有压缩油，所述端板(27)通过支杆(30)连接有活塞(31)，所述活塞(31)滑动设置在柱塞(4)右端面形成的活塞(31)腔内。9.根据权利要求8所述的一种分布式折叠隔膜泵，其特征在于：所述活塞(31)腔的左端面连接至泄压通道(32)。

技术总结
本发明公开了一种分布式折叠隔膜泵，属于容积泵技术领域，泵头向输液通道内侧凸出形成有柱塞，中心通道与泵头的进液口和出液口连通；活塞柱连接至波纹连接组件的一端，波纹连接组件的另一端连接至柱塞；中心通道的内侧螺纹连接有环形凸台，环形凸台的中心形成有中心腔，中心腔的内侧固定有螺母，螺母的表面上开设有通孔，波纹连接组件的内侧固定设置有螺钉，活塞柱带动螺钉轴向位移，螺钉通过螺母带动环形凸台旋转，环形凸台相对于柱塞轴向移动以填充波纹连接组件与柱塞之间的轴向间隙。本发明通过在泵头与波纹管状隔膜件设置了能够互相配合的封闭机构，有效降低两者之间的死体积，提高输液精度，适用于制药、医疗等特殊出液场景。场景。场景。


技术研发人员：陆军 熊志华 蒋强
受保护的技术使用者：深圳市益思精密五金有限公司
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/8/5