一种陶瓷精密小型定量泵
技术领域
本发明涉及液体定量抽排
技术领域
,尤其涉及一种陶瓷精密小型定量泵。背景技术
目前很多自动化仪器常常需要对某种液体进行连续的定量抽取与注射,对精度和稳定性往往有较高的要求。
现在市面上能实现液体精确定量抽取与排出的泵,常见的有丝杆柱塞泵、电磁定量泵等。
丝杆柱塞泵通过电机转动丝杆推动柱塞来实现抽取与排出,但是通常体积较大,价格高,需电磁阀辅助转换液路,稳定性和精度受电机丢步影响较大;电磁定量泵通过电磁铁控制橡胶碗形变实现液体抽取与排出,虽体积不大,但是需要手动调节定量大小,很不方便,且由于采用了橡胶部件,精度和稳定性受温度影响较大。为了满足仪器对连续稳定精确定量的需求,本发明设计出一种陶瓷精密小型定量泵。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷精密小型定量泵,能够满足仪器对连续稳定精确定量的需求。
为实现上述目的,本发明采用的一种陶瓷精密小型定量泵,包括柱塞套、柱塞和定量泵固定座,所述柱塞套安装在所述定量泵固定座的下半部,所述柱塞套的底部开设有贯穿的进液口和出液口,所述柱塞置于所述柱塞套的内部,所述柱塞的底部具有D型端面,转动所述柱塞,处于所述D型端面的平面范围内的口打开,圆柱范围内的口闭合,待所述柱塞旋转的同时进行行程固定的上下运动,实现定量抽取和排出液体。
其中,所述陶瓷精密小型定量泵还包括密封圈,所述密封圈设置在所述柱塞套的上端面。
其中,所述陶瓷精密小型定量泵还包括轴套、横轴和轴承,所述轴套设置于所述柱塞的头部,所述横轴的一端贯穿所述轴套,所述轴承设置在所述横轴的一端。
其中,所述柱塞套上具有端面凸轮,所述端面凸轮的最低点和最高点之间具有高度差。
其中,所述陶瓷精密小型定量泵还包括步进电机,所述步进电机安置于所述定量泵固定座的上端。
其中,所述陶瓷精密小型定量泵还包括滑动连接套,所述步进电机的输出轴与所述滑动连接套固定连接,所述滑动连接套的下部两侧开设有U型槽,且所述U型槽卡入所述横轴的两端。
其中,所述陶瓷精密小型定量泵还包括压缩弹簧,所述压缩弹簧安置于所述滑动连接套和所述柱塞的头部之间。
其中,所述陶瓷精密小型定量泵还包括反端面凸轮,所述反端面凸轮设置于所述端面凸轮的上方,且所述反端面凸轮的端面与所述端面凸轮的端面适配。
本发明的一种陶瓷精密小型定量泵,所述柱塞与所述柱塞套均采用陶瓷材料,这样可以极大减小温度对体积的影响从而保证精度;所述柱塞的外壁与所述柱塞套的内壁要求较高光洁度,其配合间隙小于5μm,可形成自密封效果的同时又保证柱塞和柱塞套之间的摩擦阻力较小。另外所述柱塞套安装在所述定量泵固定座的下半部,所述柱塞套的底部开有贯穿的进液口和出液口,所述柱塞的底部相应位置做成D型端面,所述柱塞旋转时,处于所述D型端面的平面范围内的口打开,圆柱范围内的口闭合,所述柱塞旋转的同时做行程固定的上下运动,则可实现定量抽取和排出液体,以此实现精准定量,满足仪器对连续稳定精确定量的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的陶瓷精密小型定量泵的外观结构示意图。
图2是本发明的实施例1的隐藏定量泵固定座后的视图。
图3是本发明的实施例1的剖面图。
图4是本发明的实施例1的端面凸轮视图。
图5是本发明的实施例2的隐藏定量泵固定座后的视图。
图6是本发明的实施例2的剖面图。
1.步进电机;2.槽型光耦;3.定量泵固定座;4.滑动连接套;5.端面凸轮;6.柱塞套;7.压缩弹簧;8.轴承;9.横轴;10.密封圈;11.柱塞;12.密封塞;13.反端面凸轮。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图4,实施例1,本发明提供了一种陶瓷精密小型定量泵,包括柱塞套6、柱塞11和定量泵固定座3,所述柱塞套6安装在所述定量泵固定座3的下半部,所述柱塞套6的底部开设有贯穿的进液口和出液口,所述柱塞11置于所述柱塞套6的内部,所述柱塞11的底部具有D型端面,转动所述柱塞11,处于所述D型端面的平面范围内的口打开,圆柱范围内的口闭合,待所述柱塞11旋转的同时进行行程固定的上下运动,实现定量抽取和排出液体。
所述陶瓷精密小型定量泵还包括密封圈10,所述密封圈10设置在所述柱塞套6的上端面。
所述陶瓷精密小型定量泵还包括轴套、横轴9和轴承8,所述轴套设置于所述柱塞11的头部,所述横轴9的一端贯穿所述轴套,所述轴承8设置在所述横轴9的一端。
所述柱塞套6上具有端面凸轮5,所述端面凸轮5的最低点和最高点之间具有高度差。
所述陶瓷精密小型定量泵还包括步进电机1,所述步进电机1安置于所述定量泵固定座3的上端。
所述陶瓷精密小型定量泵还包括滑动连接套4,所述步进电机1的输出轴与所述滑动连接套4固定连接,所述滑动连接套4的下部两侧开设有U型槽,且所述U型槽卡入所述横轴9的两端。
所述陶瓷精密小型定量泵还包括压缩弹簧7,所述压缩弹簧7安置于所述滑动连接套4和所述柱塞11的头部之间。
所述滑动连接套4上开设有蝶形凸台,所述蝶形凸台上开设有感应槽。
所述陶瓷精密小型定量泵还包括槽型光耦2,所述槽型光耦2安置于所述定量泵固定座3的一侧。
所述端面凸轮5的端面最低点和端面最高点分别保留一段水平面。
所述定量泵固定座3的底部设置有密封塞12。
在本实施方式中,所述柱塞11与所述柱塞套6均采用陶瓷材料,这样可以极大减小温度对体积的影响从而保证精度;所述柱塞11的外壁与所述柱塞套6的内壁要求较高光洁度,其配合间隙小于5μm,可形成自密封效果的同时又保证柱塞11和柱塞套6之间的摩擦阻力较小。另外所述柱塞套6安装在所述定量泵固定座3的下半部,所述柱塞套6的底部开有贯穿的进液口和出液口,所述柱塞11的底部相应位置做成D型端面,所述柱塞11旋转时,处于所述D型端面的平面范围内的口打开,圆柱范围内的口闭合,所述柱塞11旋转的同时做行程固定的上下运动,则可实现定量抽取和排出液体,以此实现精准定量,满足仪器对连续稳定精确定量的需求。
另外对于实现所述柱塞11的旋转和上下的组合运动的技术如下:
所述柱塞11的头部设计有所述轴套,一条所述横轴9贯穿所述轴套与之垂直,所述横轴9上一端有所述轴承8。在所述柱塞套6的上端面安装有所述端面凸轮5,端面的最低点与最高点存在高度差,所述柱塞11旋转时,其横轴9上所述轴承8的垂直投影始终落于所述端面凸轮5的端面上。所述步进电机1安装在所述定量泵固定座3的上端,所述步进电机1的输出轴与所述滑动连接套4固定。所述滑动连接套4设计有碟形凸台,下部两侧开有U型槽,U型槽刚好卡入所述柱塞11的头部的所述横轴9的两端,这样可实现电机扭力输出到所述柱塞11的同时所述横轴9可在U型槽中上下滑动。
所述滑动连接套4与所述柱塞11的头部之间安装有压缩弹簧7,所述压缩弹簧7可持续提供让所述柱塞11向下运动的力,使得所述柱塞11的头部的所述轴承8始终紧贴于所述端面凸轮5的端面。
所述步进电机1带动所述柱塞11旋转时,所述轴承8始终紧贴着所述端面凸轮5的端面运动,从端面最低点运动到最高点时,所述轴承8上行,使得所述柱塞11抬起,向上运动,抽取液体;当所述轴承8从端面凸轮5最高点运动到最低点时,所述轴承8下行,所述压缩弹簧7将所述柱塞11压下,向下运动,排出液体。这样就可以实现所述柱塞11旋转的同时上下运动的组合运动。
所述槽型光耦2安装在所述定量泵固定座3一侧,所述滑动连接套4上的碟形凸台开有感应槽,凸台位于所述槽型光耦2的槽中,所述滑动连接套4与所述柱塞11同步旋转,通过所述槽型光耦2判断复位位置。
所述柱塞11上的所述轴承8运动到所述端面凸轮5最低点时,所述柱塞11正好处于复位位置,此时所述柱塞11底部的所述D型端面的平面切口与所述柱塞套6的进液口和出液口方向平行,所述进液口和所述出液口均位于D型端面的圆柱面范围中,即进液口和所述出液口都处于闭合状态。
所述端面凸轮5的端面最低点和最高点分别保留一段水平面,作用是配合柱塞11底部的所述D型端面,在进液口或者出液口未处于所述D型端面的平面范围时,所述柱塞11不做上下运动。
所述柱塞11旋转一周,分别完成一次液体的抽取和排出,定量容积由所述柱塞11截面积与所述端面凸轮5高度差决定,此两项参数固定后,即可实现连续精确重复定量。
一种陶瓷精密小型定量泵,只要所述步进电机1完成一次完整的圆周运动,即从复位位置旋转回到复位位置,必定完成一次液体的定量抽取和定量排出,不受步进电机1丢步的影响。
请参阅图5和图6,实施例2,本发明提供了一种陶瓷精密小型定量泵,包括柱塞套6、柱塞11和定量泵固定座3,所述柱塞套6安装在所述定量泵固定座3的下半部,所述柱塞套6的底部开设有贯穿的进液口和出液口,所述柱塞11置于所述柱塞套6的内部,所述柱塞11的底部具有D型端面,转动所述柱塞11,处于所述D型端面的平面范围内的口打开,圆柱范围内的口闭合,待所述柱塞11旋转的同时进行行程固定的上下运动,实现定量抽取和排出液体。
所述陶瓷精密小型定量泵还包括密封圈10,所述密封圈10设置在所述柱塞套6的上端面。
所述陶瓷精密小型定量泵还包括轴套、横轴9和轴承8,所述轴套设置于所述柱塞11的头部,所述横轴9的一端贯穿所述轴套,所述轴承8设置在所述轴套的一端。
所述柱塞套6上具有端面凸轮5,所述端面凸轮5的最低点和最高点之间具有高度差。
所述陶瓷精密小型定量泵还包括步进电机1和滑动连接套4,所述步进电机1安置于所述定量泵固定座3的上端,所述步进电机1的输出轴与所述滑动连接套4固定连接,所述滑动连接套4的下部两侧开设有U型槽,且所述U型槽卡入所述横轴9的两端。
所述陶瓷精密小型定量泵还包括反端面凸轮13,所述反端面凸轮13设置于所述端面凸轮5的上方,且所述反端面凸轮13的端面与所述端面凸轮5的端面适配。
在本实施方式中,在实施例1的基础上,不安装所述滑动连接套4与所述柱塞11的头部之间的压缩弹簧7,在所述端面凸轮5的正上方,间隔一定距离安装一个所述反端面凸轮13,所述反端面凸轮13的端面朝下,形状与下方的所述端面凸轮5完全相同,上下两个端面的间距比所述轴承8的外径略大。
所述步进电机1带动所述柱塞11旋转时,所述轴承8只能在两个所述端面凸轮5与所述反端面凸轮13形成的端面轨道中运动,即所述柱塞11被强制向上或向下运动,这样就可以实现所述柱塞11旋转的同时上下运动的组合运动。
实施例1和实施例2两种方案有各自的技术要点:
实施例1采用所述压缩弹簧7,使得所述轴承8与所述端面凸轮5间的运动消隙,可以达到很高的定量精度,适用于排量不大精度要求高的情况。
实施例2采用双端面凸轮轨道结构,只要所述步进电机1扭矩满足,所述柱塞11必定进行上下运动,可以承受更大的抽排压力,适用于排量大精度要求不是特别高的情况。
综上所述,本发明的一种陶瓷精密小型定量泵中,腔体容积变化受温度影响极小,定量精确;另外通过一个电机即可实现柱塞11旋转及上下运动;所述陶瓷精密小型定量泵,体积小,结构简单;所述陶瓷精密小型定量泵,可实现连续精确定量抽取和排放;所述陶瓷精密小型定量泵气密性好。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。
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