一種注射泵滑塊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種注射泵滑塊，所述注射泵滑塊上具有三個(gè)導(dǎo)向孔、一個(gè)注射器柄限位槽和一個(gè)驅(qū)動(dòng)孔，所述三個(gè)導(dǎo)向孔的中心位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，所述驅(qū)動(dòng)孔的中心位于所述等邊三角形的中心位置，所述注射器柄限位槽的對(duì)稱軸與所述等邊三角形的Z向中線重合。本實(shí)用新型具有受力均衡、注射精度高優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種注射泵滑塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及化學(xué)材料的注入領(lǐng)域，具體涉及化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的注射泵上的滑塊?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著近些年微流控芯片廣泛用于各種化工實(shí)驗(yàn)及檢測(cè)中，在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，可能會(huì)需要多藥品的注入速率、注入的先后順序、有時(shí)要在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)幾種藥品按不同比例同時(shí)注入，因此，這對(duì)注射系統(tǒng)的性能要求越來(lái)越嚴(yán)格，注射的精度要求不斷提高。
[0003]目前國(guó)內(nèi)外雖然存在著一些注射泵系統(tǒng)，但它們?cè)诒皿w的設(shè)計(jì)中一般采用電機(jī)絲桿和兩個(gè)導(dǎo)向桿處在同一個(gè)水平面上，這樣在電機(jī)推進(jìn)過(guò)程中，電機(jī)作用在注射器上的推力效率不高。一般采用的步進(jìn)電機(jī)實(shí)時(shí)測(cè)速系統(tǒng)精度不夠高，同時(shí)，大部分不方便在電腦上直接操作。
[0004]例如在申請(qǐng)?zhí)?201310042655.0、申請(qǐng)日:2013-02_04、發(fā)明名稱:“一種注射泵傳
動(dòng)裝置”的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)中，推桿與兩根導(dǎo)軌同處于同一 XY平面上，同時(shí)，絲杠(絲桿)基本也位于XY平面上或者離開較小距離，從而實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的緊湊。但是，正如在本說(shuō)明書的圖1中原理性示出的，在實(shí)際工作中，注射器裝夾到注射泵上后，絲杠3要帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4運(yùn)動(dòng)以推動(dòng)注射器柄X向運(yùn)動(dòng)將藥品推出注射器。此時(shí)，注射器柄會(huì)給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4 一個(gè)反作用力f，該作用力f使得驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4傾向于朝著圖1中的箭頭A方向翻轉(zhuǎn)，從而在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4與絲杠3的配合位置C處及與導(dǎo)軌或者推桿1、2的配合位置B處產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而加速B、C位置處的磨損。在此情況下，對(duì)注射器進(jìn)行初始裝夾時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4仍然保持如圖1中實(shí)線所示的正確位置，但開始工作后，在f作用下，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將發(fā)生如圖1中的虛線所示的傾斜，從而影響注射精度。在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4不直接與導(dǎo)軌、絲杠配合的情況下，f?的作用還是最終會(huì)傳導(dǎo)到與導(dǎo)軌、絲杠配合的其它部件上，因此同樣會(huì)產(chǎn)生上述問(wèn)題，本文不再詳細(xì)描述。而在上述發(fā)明專利申請(qǐng)中，所公開`的注射泵屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，在對(duì)人體注射時(shí)，是緩慢勻速推動(dòng)注射器柄的，首先，反作用力f并不大，因此磨損慢；其次，注射量取決于醫(yī)生所開的藥劑用量，一般要求將注射器內(nèi)的藥物全部推入人體即可，精度要求并不高，少量的磨損是能夠被接受的。而在化工領(lǐng)域，化學(xué)藥品的注射時(shí)一般需要較大的推進(jìn)力(例如高壓推進(jìn))，因此f也較大，磨損快，而且經(jīng)常會(huì)進(jìn)行微量注射，對(duì)精度要求高，因而磨損會(huì)對(duì)注射精度產(chǎn)生很大影響，進(jìn)而影響到化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、檢測(cè)結(jié)果。
[0005]另外，一般的注射器柄存在兩種形式，一種如常見的醫(yī)療注射器，在注射器柄末端設(shè)置端板，這常見于醫(yī)療用注射器；另一種是注射器柄后端具有螺絲孔。這兩種形式在實(shí)驗(yàn)中均常用到，但一般的注射泵的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)只適合推動(dòng)單一種類的注射器，通用性不強(qiáng)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種受力均勻的注射泵的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而提高注射精度。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:[0008]一種注射泵滑塊，所述注射泵滑塊上具有三個(gè)導(dǎo)向孔、一個(gè)注射器柄限位槽和一個(gè)驅(qū)動(dòng)孔，所述三個(gè)導(dǎo)向孔的中心位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，所述驅(qū)動(dòng)孔的中心位于所述等邊三角形的中心位置，所述注射器柄限位槽的對(duì)稱軸與所述等邊三角形的Z向中線重合。
[0009]優(yōu)選地，所述注射器柄限位槽包括豎直槽和/或T形槽。
[0010]優(yōu)選地，所述注射器柄限位槽包括豎直槽和T形槽，所述豎直槽為開在所述T形槽的底壁上的長(zhǎng)孔。
[0011]優(yōu)選地，所述注射泵滑塊上還開有通孔、導(dǎo)向孔。
[0012]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)孔內(nèi)安裝有螺母。
[0013]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)孔內(nèi)加工有內(nèi)螺紋。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0015]由于注射泵滑塊(其也是注射器柄的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))的三個(gè)導(dǎo)向孔的中心位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，并且驅(qū)動(dòng)孔的中心位于所述等邊三角形的中心位置，因此絲杠的推力在三個(gè)導(dǎo)向孔處是均勻分配的，而由于注射器柄限位槽的對(duì)稱軸與等邊三角形的Z向中線重合，因此注射器柄的反作用力f被最大限度地平均分散至三個(gè)導(dǎo)向孔和驅(qū)動(dòng)孔位置，從而在這些位置所產(chǎn)生的應(yīng)力集中均很小，從而減輕了磨損，使得注射泵滑塊不至于發(fā)生傾斜，注射泵滑塊的實(shí)際行程與設(shè)定的注射量嚴(yán)格對(duì)應(yīng)，從而提高了注射精度。
[0016]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型針對(duì)不同的注射器柄形式，設(shè)置了不同的注射器柄限位槽，提高了通用性。
[0017]進(jìn)一步地，同時(shí)采用本實(shí)用新型的T形槽與豎直槽結(jié)構(gòu)，通用性更強(qiáng)，加工更簡(jiǎn)單。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]接下來(lái)將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，其中:
[0019]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的注射泵的受力原理圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例的裝配有注射泵滑塊的注射泵的軸測(cè)視圖；
[0021]圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例的注射泵滑塊的左視圖；
[0022]圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例的裝配有注射泵滑塊的注射泵的軸測(cè)視圖，為了清晰，其中省略了部分部件；
[0023]圖5是圖4中的注射泵另一角度的軸測(cè)視圖。
[0024]上圖中標(biāo)記說(shuō)明:導(dǎo)軌或者推桿1、2，絲杠3，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4，注射泵100，基座110，注射器管壓塊120，注射器柄壓塊130，左限位桿131，右限位桿132，螺紋孔133、134，臺(tái)階槽135，左導(dǎo)向桿141，右導(dǎo)向桿142，下導(dǎo)向桿143，注射泵滑塊150，左導(dǎo)向孔151，右導(dǎo)向孔152，下導(dǎo)向孔153，驅(qū)動(dòng)孔154，螺母155，右限位孔156，左限位孔157，通孔158,159, T形槽1510，豎直槽1511，電機(jī)160，旋轉(zhuǎn)編碼器170，絲杠180。
【具體實(shí)施方式】
[0025]在接下來(lái)的描述中，為了清晰，建立了三維坐標(biāo)系，其中，X向指的是注射泵的長(zhǎng)度方向(注射方向)，z向指的是注射泵的高度方向(上下方向)，Y向指的是注射泵的寬度方向(左右方向)。
[0026]參考圖1，現(xiàn)有技術(shù)中的注射泵，一般采用兩根導(dǎo)軌，并且兩根導(dǎo)軌(或者稱為導(dǎo)向桿)或者推桿1、2平行布置在同一平面內(nèi)，用于推動(dòng)注射器柄的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4受絲杠3的驅(qū)動(dòng)沿X方向運(yùn)動(dòng)，并且一般處于降低尺寸的考慮，絲杠3距離兩根導(dǎo)軌1、2所在的平面的Z向距離并不會(huì)很大。注射器(未示出)裝夾到注射泵上后，絲杠3要帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4運(yùn)動(dòng)以推動(dòng)注射器柄X向運(yùn)動(dòng)將藥品推出注射器。此時(shí)，注射器柄會(huì)給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4 一個(gè)反作用力f，該作用力f使得驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4傾向于朝著圖1中的箭頭A方向翻轉(zhuǎn)，從而在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4與絲杠3的配合位置C處及與導(dǎo)軌或者推桿1、2的配合位置B處產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而加速B、C位置處的磨損。在此情況下，對(duì)注射器進(jìn)行初始裝夾時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4仍然保持如圖1中實(shí)線所示的正確位置，但開始工作后，在f作用下，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將發(fā)生如圖1中的虛線所示的傾斜，從而影響注射精度。在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4不直接與導(dǎo)軌、絲杠配合的情況下，f的作用還是最終會(huì)傳導(dǎo)到與導(dǎo)軌、絲杠配合的其它部件上，因此同樣會(huì)產(chǎn)生上述問(wèn)題，本文不再詳細(xì)描述。如果在醫(yī)療領(lǐng)域，采用現(xiàn)有技術(shù)的注射泵在對(duì)人體注射時(shí)，是緩慢勻速推動(dòng)注射器柄的，首先，反作用力f并不大，因此磨損慢；其次，注射量取決于醫(yī)生所開的藥劑用量，一般要求將注射器內(nèi)的藥物全部推入人體即可，精度要求并不高，少量的磨損是能夠被接受的。而在化工領(lǐng)域，化學(xué)藥品的注射時(shí)一般需要較大的推進(jìn)力(例如高壓推進(jìn))，因此f也較大，磨損快，而且經(jīng)常會(huì)進(jìn)行微量注射，對(duì)精度要求高，因而磨損會(huì)對(duì)注射精度產(chǎn)生很大影響，進(jìn)而影響到化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、檢測(cè)結(jié)果。
[0027]參考圖2，注射泵100包括基座110，安裝在基座110上的電機(jī)160、注射器管壓塊120，左導(dǎo)向桿141、右導(dǎo)向桿142、下導(dǎo)向桿143(圖4及圖5中示出)。三根導(dǎo)向桿141、142、143在基座110上X向平行布置，并與注射泵滑塊150滑動(dòng)配合形成一對(duì)滑動(dòng)副。絲杠180受電機(jī)160驅(qū)動(dòng)，并且絲杠180與注射泵滑塊150配合形成一對(duì)絲杠副。工作時(shí)，將注射器(未示出)裝夾到注射泵100上，利用注射器管壓塊120壓住注射器的前端，注射泵滑塊150用于固定注射器柄。電機(jī)160為動(dòng)力源，電機(jī)160的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)絲杠180轉(zhuǎn)換為注射泵滑塊150的X向直線運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)注射器柄，使注射器中的化學(xué)藥品注入實(shí)驗(yàn)裝置或者檢測(cè)裝置。因此，注射泵滑塊150也是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0028]結(jié)合圖3、圖4、圖5，其中圖3詳細(xì)表明了本實(shí)用新型的注射泵滑塊150的具體結(jié)構(gòu)。注射泵滑塊150的三個(gè)導(dǎo)向孔分別為左導(dǎo)向孔151、右導(dǎo)向孔152和下導(dǎo)向孔153，三個(gè)導(dǎo)向孔的中心Cl、C2、C3位于等邊三角形(如圖3中的虛線所示)的三個(gè)頂點(diǎn)上，而驅(qū)動(dòng)孔154的中心H位于該等邊三角形的中心位置。因此，絲杠180的推力在三個(gè)導(dǎo)向孔151、152、153處是均勻分配的。左導(dǎo)向桿141與左導(dǎo)向孔151滑動(dòng)配合、右導(dǎo)向桿142與右導(dǎo)向孔152滑動(dòng)配合、下導(dǎo)向桿153與下導(dǎo)向孔153滑動(dòng)配合，絲杠180與驅(qū)動(dòng)孔154內(nèi)安裝的螺母155配合實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。為了增加耐磨性，導(dǎo)向孔151、152、153內(nèi)還能夠設(shè)置銅套(未示出)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠很容易地想象，為了實(shí)現(xiàn)絲杠傳動(dòng)，既能在驅(qū)動(dòng)孔154內(nèi)安裝螺母155，也能夠直接在驅(qū)動(dòng)孔154內(nèi)機(jī)加工內(nèi)螺紋。為了提高通用性，在本實(shí)用新型中，注射器柄限位槽采用了兩種形式:一種是T形槽1510(從俯視角度看的話，其大致為T形)，適用于裝配具有端板的注射器柄；另一種是豎直槽1511，適用于注射器柄末端具有螺紋孔的情況。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠很容易地想象，兩種形式的注射器柄限位槽既能夠單獨(dú)采用，也能夠同時(shí)采用，或者加工出其它形狀的限位槽。但從提高通用性的角度來(lái)看，優(yōu)選同時(shí)采用τ形槽1510和豎直槽1511，此時(shí)，豎直槽1511本身是開在Τ形槽1510的底壁上的一個(gè)長(zhǎng)孔，因此兩個(gè)限位槽能夠被視為一體，并且從機(jī)加工的角度講，例如通過(guò)銑削加工限位槽時(shí)，銑刀在銑削Τ形槽1510的基礎(chǔ)上局部增加銑刀進(jìn)給量就能銑削出豎直槽1511，容易實(shí)現(xiàn)。并且，注射器柄限位槽1510、1511的對(duì)稱軸與上述等邊三角形的Ζ向中線重合，如圖3中的長(zhǎng)點(diǎn)劃線所示出的。因此，圖1中所示出的注射器柄的反作用力f被最大限度地平均分散至三個(gè)導(dǎo)向孔和驅(qū)動(dòng)孔位置，從而在這些位置所產(chǎn)生的應(yīng)力集中均很小，并且，絲杠180的中心線與下導(dǎo)向孔153的中心線之間的距離要大于其與注射器柄中心線的距離，根據(jù)杠桿原理，下導(dǎo)向桿143所述的滑動(dòng)摩擦力最小，而兩個(gè)水平的導(dǎo)向桿141、142的滑動(dòng)摩擦力平均，大大減小了磨損程度，使得注射泵滑塊150不至于發(fā)生如圖1中虛線所示的傾斜，注射泵滑塊150的實(shí)際行程與設(shè)定的注射量嚴(yán)格對(duì)應(yīng)，從而提高了注射精度。
[0029]同時(shí)，由于采用了 T形槽1510，注射泵100還設(shè)置了與之配合的注射器柄壓塊130。注射器柄壓塊130與左導(dǎo)向桿141、右導(dǎo)向桿142為滑動(dòng)配合。注射器柄壓塊130上開有螺紋孔133、134，相應(yīng)地，注射泵滑塊150上開有通孔158、159，注射器柄的端板卡入T形槽1510后，采用螺栓穿過(guò)通孔158、159擰入螺紋孔133、134，從而使注射器柄壓塊130壓住注射器柄。為了保證注射器柄壓塊130與注射泵滑塊150之間的相對(duì)位置不變，在裝夾注射器時(shí)容易將注射器調(diào)水平(平行X向)，在注射器柄壓塊130上還設(shè)置了左限位桿131和右限位桿132，相應(yīng)地，注射泵滑塊150上設(shè)置了左限位孔157和右限位孔156。并且，為了適應(yīng)不同容量的注射器(其管徑也不同)，在注射器柄壓塊130上開有臺(tái)階槽135。
[0030]雖然本實(shí)用新型是結(jié)合以上實(shí)施例進(jìn)行描述的，但本實(shí)用新型并不被限定于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠容易地對(duì)其進(jìn)行等效替換和變型，但并不離開本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種注射泵滑塊，其特征在于，所述注射泵滑塊上具有三個(gè)導(dǎo)向孔、一個(gè)注射器柄限位槽和一個(gè)驅(qū)動(dòng)孔，所述三個(gè)導(dǎo)向孔的中心位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，所述驅(qū)動(dòng)孔的中心位于所述等邊三角形的中心位置，所述注射器柄限位槽的對(duì)稱軸與所述等邊三角形的Z向中線重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射泵滑塊，其特征在于，所述注射器柄限位槽包括豎直槽和/或T形槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的注射泵滑塊，其特征在于，所述注射器柄限位槽包括豎直槽和T形槽，所述豎直槽為開在所述T形槽的底壁上的長(zhǎng)孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射泵滑塊，其特征在于，所述注射泵滑塊上還開有導(dǎo)向孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射泵滑塊，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)孔內(nèi)安裝有螺母。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射泵滑塊，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)孔內(nèi)加工有內(nèi)螺紋。
【文檔編號(hào)】F04B53/00GK203463276SQ201320576735
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】趙剛, 朱凱旋, 阮進(jìn), 蔣振東, 唐禾雨 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)