專利名稱：用于凈化血液的血泵泵頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及在蠕動泵中使用的泵頭，特別是使用在血液體外循環(huán)儀器中于凈化血液時用于泵送血液的蠕動型血泵的泵頭。
背景技術：
蠕動泵是一種容積泵，它由驅動源、泵頭、彈性輸送軟管三部分組成，通常使用在液體流量計量儀器或者醫(yī)療器械中。蠕動泵工作時，泵頭上的滾輪處于旋轉狀態(tài)，不斷地擠壓彈性輸送軟管，實現抽吸并輸送液體的目的，就像用兩根手指夾擠著彈性輸送軟管并在其上滑動一樣，隨著手指的移動，彈性輸送軟管內部在手指夾擠部位的兩側分別形成正壓和負壓，促使液體隨著手指流動。蠕動泵的主要功能就是在兩個轉動的輥子之間的一段彈性輸送軟管內形成“枕”形流體，并將該“枕”形流體泵送至目標物。常見的蠕動泵，與其泵頭相匹配的彈性輸送軟管具有固定的管徑，泵頭和彈性輸送軟管之間就管徑而言具有較強的選擇性，泵頭對不同管徑的彈性輸送軟管不具有通用性。這是由于泵頭具有固定的壓管間隙造成的。壓管間隙是指蠕動泵的泵頭在其滾輪外圓柱面與其支撐塊工作面之間所形成的間隙，這個間隙是蠕動泵的泵頭可以分隔或汲取待輸送液體的空間。由于制造誤差、彈性輸送軟管壁厚誤差等等原因，通常會使實際壓管間隙偏離預定值，結果導致泵頭的液體吸入量偏離設計值，液體泵送量失去均衡性或流量的穩(wěn)定性。在實際壓管間隙過大時，泵頭的液體吸入量減小，甚至會使泵頭不能汲取液體而無法工作；在實際壓管間隙小于設計值時，泵頭將工作在過壓狀態(tài)，過壓狀態(tài)雖然一般不致影響泵頭的運轉，但其所需要的驅動扭矩隨之增大，而且在工作中對彈性輸送軟管的壓迫和磨損亦會隨之加劇，間隙越小，這種現象就越嚴重，以致最終造成蠕動泵能耗過大，彈性輸送軟管頻繁毀損。對于壓管間隙量固定的泵頭，實際工作中通常采用使其在過壓狀態(tài)下工作的方式來確保蠕動泵的正常吸入量和液體泵送量的均衡性，補償因制造誤差、彈性輸送軟管壁厚誤差等所致泵頭汲取液體量不足的弊端，因此在實際工作中不可避免地伴隨著蠕動泵能耗過大，彈性輸送軟管使用壽命因磨損加劇而縮短的缺陷。另一方面，蠕動泵與其泵頭之間常采用固定栓銷鎖合的方式來完成兩者之間的裝配，因此，泵頭在被安裝到蠕動泵驅動軸上之后將不能方便地拆卸。這對于更換泵頭或者調整彈性輸送軟管的操作而言是十分不利的。
發(fā)明內容針對上述因壓管間隙造成泵頭液體吸入量偏離設計值、液體泵送量不均衡的問題，本實用新型目的是提供一種在蠕動型血泵中使用的泵頭，該泵頭可為蠕動型血泵提供適宜的壓管間隙，以獲取穩(wěn)定適當的液體泵送壓力。為達至上述目的，本實用新型采用了具有以下構造特征的用于凈化血液的血泵泵頭。它包括泵芯、支撐臂和滾輪。泵芯上設置有用來同蠕動泵的驅動軸對接以接受該驅動軸傳來之旋轉扭矩的軸孔。支撐臂固定于泵芯上。支撐臂相對于軸孔的一端設置有其軸向平行于軸孔的支撐軸。滾輪套置于支撐軸上并可在支撐軸上轉動。支撐軸為具有第一、第二兩根中心軸線的偏心軸。第一根中心軸線連接于支撐臂上。支撐軸可繞第一根中心軸線作受限制的轉動。滾輪的中心軸線與第二根中心軸線重合。前述用于凈化血液的血泵泵頭，還包括用來限制支撐軸繞第一根中心軸線轉動之轉動角度的角度限定機構。前述用于凈化血液的血泵泵頭，其角度限定機構是在泵芯上設置的沿垂直于第一根中心軸線的方向伸入并可接觸或脫離支撐軸的栓銷。前述用于凈化血液的血泵泵頭，其支撐臂的數量為四個，它們相對于軸孔呈對稱分布。前述用于凈化血液的血泵泵頭，還包括使軸孔同驅動軸相互嚙合的嚙合機構。該嚙合機構包括第一銷子、第二銷子、第一彈簧和第二彈簧。第一銷子為其一端帶有第一膨脹頭的第一圓柱。第一圓柱順著在泵芯上開設的第一嚙合孔可沿垂直于軸孔中心線的方向伸入軸孔。第一彈簧卡接在介于第一膨脹頭和第一嚙合孔在接近軸孔的部位提供的第一支撐礎之間的第一圓柱上。第一嚙合孔背對軸孔的一端由螺栓封閉。第二銷子為其一端帶有第二膨脹頭的第二圓柱。第二圓柱順著在泵芯上開設的第二嚙合孔可沿平行于軸孔中心線的方向伸入第一嚙合孔并可接觸或脫離第一膨脹頭。第二彈簧卡接在介于第二膨脹頭和第二嚙合孔在接近第一嚙合孔的部位提供的第二支撐礎之間的第二圓柱上。第二膨脹頭以可在第二嚙合孔中滑動的方式固定于泵芯上。前述用于凈化血液的血泵泵頭，其第二圓柱的外圓柱面上設置有一圈直徑大于第二圓柱的凸環(huán)一。第二嚙合孔的內圓柱面上設置有一圈直徑小于第二嚙合孔內徑以允許凸環(huán)一沿第二嚙合孔軸向在其上滑動的凸環(huán)二。前述用于凈化血液的血泵泵頭，其第一膨脹頭背對軸孔的一側呈錐臺形狀。該錐臺的大直徑的下底面向軸孔，而其小直徑的上底背向軸孔。第二圓柱面向第一嚙合孔的一側呈其錐尖指向第一嚙合孔的圓錐形狀。前述用于凈化血液的血泵泵頭，在第一嚙合孔背對軸孔的一端由螺栓封閉，并且第一膨脹頭的錐臺小直徑上底同螺栓伸入第一嚙合孔的端部相接觸的狀態(tài)下，第二圓柱上的圓錐尖位于第一膨脹頭之錐臺大直徑下底背向軸孔的一側附近。前述用于凈化血液的血泵泵頭，在錐臺和圓錐相互接觸的狀態(tài)下，錐臺的錐面和圓錐的錐面相互貼合。本實用新型用于凈化血液的血泵泵頭，其支撐軸采用偏心軸的方式。在此構造狀態(tài)下，當滾輪套置在支撐軸上時，泵頭將圍繞蠕動泵的驅動軸旋轉，帶動支撐軸作圍繞蠕動泵驅動軸的圓周運動，同時滾輪亦伴隨支撐軸一起作圍繞蠕動泵驅動軸的圓周運動。工作時，當滾輪與彈性輸送軟管相互接觸，形成了二者之間相互壓迫的狀態(tài)，此時，在滾輪作圍繞蠕動泵驅動軸的圓周運動所形成的摩擦作用下，就會伴隨產生滾輪圍繞偏心軸的轉動。 因此，在該結構狀態(tài)下，滾輪的運動包括圍繞蠕動泵驅動軸的圓周運動和圍繞偏心軸的轉動。由于支撐軸采用了偏心軸，因而當支撐軸在角度限定機構的限定下作受限制的轉動時， 滾輪外圓柱面與泵芯的支撐塊工作面之間將形成其寬度可變的壓管間隙。通過這種壓管間隙寬度的可變性，將其轉化為壓管間隙寬度的可調節(jié)性，從而控制彈性輸送軟管所承受的壓力，進而調節(jié)和控制泵頭的液體吸入量以及液體泵送量，實現液體泵送量的均衡性和穩(wěn)定性。

[0016]圖1本實用新血液凈化用血泵泵頭透視圖。[0017]圖2本實用新血液凈化用血泵泵頭背面透視圖。[0018]圖3本實用新血液凈化用血泵泵頭正面透視圖。[0019]圖4是沿圖3 A—A線的剖視圖。[0020]圖5是圖4的局部放大剖視圖。[0021]圖6是圖5的局部放大剖視圖。[0022]圖7本實用新血液凈化用血泵泵頭之偏心軸透視圖一。[0023]圖8本實用新血液凈化用血泵泵頭之偏心軸透視圖二。[0024]圖9本實用新血液凈化用血泵泵頭之偏心軸透視圖三。[0025]圖10本實用新血液凈化用血泵泵頭之偏心軸的縱向剖視圖。[0026]圖11本實用新血液凈化用血泵泵頭之嚙合機構透視圖。
具體實施方式
以下結合附圖詳細描述本實用新型血液凈化用血泵泵頭的結構。參見圖1 11，分別示出了本實用新型血液凈化用血泵泵頭及其相關構件在不同視角下的透視圖、剖視圖和局部放大剖視圖。該泵頭100的主要構成部件為泵芯101、支撐臂102和滾輪103，它是蠕動泵(圖中未示出)的構成組件之一，與蠕動泵配合用于凈化血液或者實施血液體外循環(huán)，也可用于其它液體計量儀器，在這些場合，泵頭100承擔著泵送血液或者其它液體的任務。泵頭100的泵芯101略呈稍微扁平的正方體形狀，在其中央位置，設置有其圓柱被切除一部分的軸孔104。軸孔104在自身軸向橫截面上的形狀呈現為其一部分被切除的圓弧(當然，也可以采用其它形狀，例如其橫街面上具有鋸齒的齒輪形，或著其橫截面呈方孔的形狀)，它用來同蠕動泵的驅動軸(圖中未示出，該驅動軸在自身軸向橫截面上的形狀與軸孔104的同向橫截面上形狀對應)對接，以接受該驅動軸傳來的旋轉扭矩，進而帶動泵芯 101繞蠕動泵的驅動軸旋轉。在泵芯101安裝到蠕動泵上的狀態(tài)下，軸孔104朝外呈現為方孔129的一側一般用堵頭(圖中未示出)予以封蓋。在泵芯101上，以固定的方式設置有支撐臂102。支撐臂102的數量為四個，它們相對于軸孔104呈對稱分布，其外觀略呈以軸孔104為中心的“十”字形。在本實用新型的技術方案中，各個支撐臂102相對于軸孔104均具有相同的構造。下文僅以單個支撐臂 102為例進行描述。在支撐臂102相對于或背對著軸孔104的一端上，設置有支撐軸105。 支撐軸105的軸向平行于軸孔104。四個滾輪103分別對應地套置于各個支撐臂102的支撐軸105上，并且它們可分別在與其對應的支撐軸105上轉動。支撐軸105采用具有第一、第二兩根中心軸線106、107的偏心軸(圖7、8、9、10)。 支撐軸105經由第一根中心軸線106連接于支撐臂102上，它在支撐臂102上沿第一根中心軸線106的徑向和軸向上均保持固定，而在沿第一根中心軸線106的周向上則處于可轉動的狀態(tài)。滾輪103的中心軸線與第二根中心軸線107重合。滾輪103可繞第二根中心軸線107自由轉動。在泵芯101上，設置有沿著第一根中心軸線106的徑向伸入并可接觸或脫離支撐軸105的栓銷108。通過栓銷108與支撐軸105之間接觸或脫離的控制狀態(tài)，來限制支撐軸105繞第一根中心軸線106轉動時的轉動角度，使支撐軸105相對于第一根中心軸線106被固定在預定的相位上。通過這種支撐軸105相對于第一根中心軸線106的相位差異，使得滾輪103能夠通過偏心軸實現它與蠕動泵支撐塊工作面之間的間隙寬度的調離
iF. ο在泵頭100上，還設置有嚙合機構109 (見圖11并結合其他附圖)。嚙合機構109 的功用是促使軸孔104與前文描述的蠕動泵的驅動軸相互嚙合。嚙合機構109的構成部件主要包括第一銷子110、第二銷子111、第一彈簧112和第二彈簧113。第一銷子110是略呈圓柱管形的第一圓柱114。第一圓柱114的軸向一端帶有直徑大于第一圓柱114的第一膨脹頭115。第一膨脹頭115背對著軸孔104的一側所呈現的形狀為錐臺127。錐臺127的大直徑的下底面向著或者鄰近軸孔104，其小直徑的上底背向著軸孔104，或者較之下底離軸孔104更遠。在裝配狀態(tài)下，順著在泵芯101上開設的第一嚙合孔116，第一圓柱114可沿垂直于軸孔104之中心線的方向伸入軸孔104中。第一彈簧112卡接在介于第一膨脹頭115和第一支撐礎117之間的第一圓柱114上。第一支撐礎 117是第一嚙合孔116在接近軸孔104的部位通過管徑收縮形成的收縮環(huán)，它為第一彈簧 112在軸孔104徑向上提供限位平臺。第一嚙合孔116背對軸孔104的一端處于封閉狀態(tài)， 該封閉狀態(tài)通常采用螺栓118旋入第一嚙合孔116的方式實現。在螺栓118所在的部位， 第一嚙合孔116對應于此的部份處于管徑較之其它部分更大的狀態(tài)。在螺栓118封閉第一嚙合孔116的狀態(tài)下，通過第一彈簧112以及下文描述的第二銷子111的作用，第一膨脹頭 115與螺栓118形成可以相互接觸或者相互脫離的狀態(tài)，第一銷子110以及第一彈簧112則被整體封閉于第一嚙合孔116的空腔中。第二銷子111也是外觀略呈圓柱管形的第二圓柱119。第二圓柱119面向第一嚙合孔116的一側所呈現的形狀為其錐尖指向第一嚙合孔116的圓錐128。在第一嚙合孔 116背對軸孔104的一端被螺栓118封閉，并且第一膨脹頭115之錐臺127的小直徑上底與螺栓118伸入第一嚙合孔116的端部亦形成相互接觸的狀態(tài)下，位于第二圓柱119端部的圓錐1 之錐尖的位置介于錐臺127的大直徑下底之背向軸孔104的一側附近。第二圓柱119的軸向一端亦帶有直徑大于第二圓柱119的第二膨脹頭120。在第二膨脹頭120對應于該端部的一側，或者說在第二膨脹頭120的外側，另外延伸出觸頭121，其可以作為手工操控第二銷子111時的按鈕。在裝配狀態(tài)下，順著在泵芯101上開設的第二嚙合孔122， 第二圓柱119可沿平行于軸孔104之中心線的方向伸入第一嚙合孔116中，以形成可以接觸或脫離第一膨脹頭115的狀態(tài)。第二彈簧113卡接在介于第二膨脹頭120和第二支撐礎 123之間的第二圓柱119上。第二支撐礎123是第二嚙合孔122在接近第一嚙合孔116的部位或者說朝向第一嚙合孔116的一側通過管徑收縮形成的收縮環(huán)，它為第二彈簧113在第一嚙合孔116徑向上提供限位平臺。第二膨脹頭120以可在第二嚙合孔122中滑動的方式被固定在泵芯101上，本實施方式中的固定方式是在泵芯101上于第二膨脹頭120的外側加設鉚焊環(huán)124，使第二膨脹頭120被限定在第二嚙合孔122中，觸頭121被嵌套在焊環(huán) 124內部。在第二圓柱119的外圓柱面上，設置有一圈直徑稍大于第二圓柱119的凸環(huán)一 125。在第二嚙合孔122的內圓柱面上設置有一圈直徑稍小于第二嚙合孔122內徑的凸環(huán)二 126。在適當的外力作用下，例如手工壓迫觸頭121的壓力，或者第二彈簧113施加的彈力，或者第一銷子110對第二銷子111施加的推力的作用下，凸環(huán)二 1 允許凸環(huán)一 125沿第二嚙合孔122的中心線方向在凸環(huán)二 126的表面上滑動，或者說凸環(huán)二 1 作為一道限制坎在上述外力作用下允許凸環(huán)一 125越過自身。在裝配狀態(tài)下，當錐臺127和圓錐1 相互接觸時，錐臺127的錐面和圓錐128的錐面保持相互貼合的狀態(tài)，或者說錐臺127的錐面和圓錐128的錐面在相互接觸的部位保持相互平行的狀態(tài)。更換泵頭100時，撳下第二銷子111，第二銷子111的位移經由其第二圓柱119端部的圓錐1 和第一膨脹頭115之錐臺127的協(xié)同配合轉化為第一銷子110的移動；松開第二銷子111后，第一銷子110受到第一彈簧112和第二彈簧113的瞬間沖力作用，使凸環(huán)一 125越過凸環(huán)二 126，第一銷子110隨即退出軸孔104，軸孔104與蠕動泵驅動軸之間的鎖合狀態(tài)被解除。反之，軸孔104與蠕動泵驅動軸之間則處于鎖合狀態(tài)。
權利要求1.用于凈化血液的血泵泵頭，包括泵芯、支撐臂和滾輪，所述泵芯上設置有用來同蠕動泵的驅動軸對接以接受所述驅動軸傳來之旋轉扭矩的軸孔，所述支撐臂固定于所述泵芯上，所述支撐臂相對于所述軸孔的一端設置有其軸向平行于所述軸孔的支撐軸，所述滾輪套置于所述支撐軸上并可在所述支撐軸上轉動，其特征在于，所述支撐軸為具有第一、第二兩根中心軸線的偏心軸，所述第一根中心軸線連接于所述支撐臂上，所述支撐軸可繞所述第一根中心軸線作受限制的轉動，所述滾輪的中心軸線與所述第二根中心軸線重合。
2.如權利要求1所述用于凈化血液的血泵泵頭，其特征在于，還包括用來限制所述支撐軸繞所述第一根中心軸線轉動之轉動角度的角度限定機構。
3.如權利要求1或2所述用于凈化血液的血泵泵頭，其特征在于，所述角度限定機構是在所述泵芯上設置的沿垂直于所述第一根中心軸線的方向伸入并可接觸或脫離所述支撐軸的栓銷。
4.如權利要求3所述用于凈化血液的血泵泵頭，其特征在于，所述支撐臂的數量為四個，它們相對于所述軸孔呈對稱分布。
5.如權利要求4所述用于凈化血液的血泵泵頭，其特征在于，還包括使所述軸孔同所述驅動軸相互嚙合的嚙合機構，所述嚙合機構包括第一銷子、第二銷子、第一彈簧和第二彈簧，所述第一銷子為其一端帶有第一膨脹頭的第一圓柱，所述第一圓柱順著在所述泵芯上開設的第一嚙合孔可沿垂直于所述軸孔中心線的方向伸入所述軸孔，所述第一彈簧卡接在介于所述第一膨脹頭和所述第一嚙合孔在接近所述軸孔的部位提供的第一支撐礎之間的所述第一圓柱上，所述第一嚙合孔背對所述軸孔的一端由螺栓封閉，所述第二銷子為其一端帶有第二膨脹頭的第二圓柱，所述第二圓柱順著在所述泵芯上開設的第二嚙合孔可沿平行于所述軸孔中心線的方向伸入所述第一嚙合孔并可接觸或脫離所述第一膨脹頭，所述第二彈簧卡接在介于所述第二膨脹頭和所述第二嚙合孔在接近所述第一嚙合孔的部位提供的第二支撐礎之間的所述第二圓柱上，所述第二膨脹頭以可在所述第二嚙合孔中滑動的方式固定于所述泵芯上。
6.如權利要求5所述用于凈化血液的血泵泵頭，其特征在于，所述第二圓柱的外圓柱面上設置有一圈直徑大于所述第二圓柱的凸環(huán)一，所述第二嚙合孔的內圓柱面上設置有一圈直徑小于所述第二嚙合孔內徑以允許所述凸環(huán)一沿所述第二嚙合孔軸向于外力作用下在其上滑動的凸環(huán)二。
7.如權利要求6所述用于凈化血液的血泵泵頭，其特征在于，所述第一膨脹頭背對所述軸孔的一側呈錐臺形狀，所述錐臺的大直徑的下底面向所述軸孔而其小直徑的上底背向所述軸孔，所述第二圓柱面向所述第一嚙合孔的一側呈其錐尖指向所述第一嚙合孔的圓錐形狀。
8.如權利要求7所述用于凈化血液的血泵泵頭，其特征在于，在所述第一嚙合孔背對所述軸孔的一端由所述螺栓封閉，且所述錐臺小直徑的上底同所述螺栓伸入所述第一嚙合孔的端部相接觸的狀態(tài)下，所述第二圓柱上的所述圓錐的尖端位于所述錐臺的所述大直徑下底背向所述軸孔的一側附近。
9.如權利要求8所述用于凈化血液的血泵泵頭，其特征在于，在所述錐臺和所述圓錐相互接觸的狀態(tài)下，所述錐臺的錐面和所述圓錐的錐面相互貼合。
專利摘要本實用新型是用于凈化血液的血泵泵頭。它包括泵芯、支撐臂和滾輪。泵芯上設置有用來同蠕動泵的驅動軸對接以接受該驅動軸傳來之旋轉扭矩的軸孔。支撐臂固定于泵芯上。支撐臂相對于軸孔的一端設置有其軸向平行于軸孔的支撐軸。滾輪套置于支撐軸上并可在支撐軸上轉動。支撐軸為具有第一、第二兩根中心軸線的偏心軸。第一根中心軸線連接于支撐臂上。支撐軸可繞第一根中心軸線作受限制的轉動。滾輪的中心軸線與第二根中心軸線重合。該泵頭用于泵送血液之類的液體，可為蠕動型血泵提供適宜的壓管間隙，其泵送壓力穩(wěn)定、均衡。
文檔編號A61M1/10GK201969094SQ20112003160
公開日2011年9月14日 申請日期2011年1月29日 優(yōu)先權日2011年1月29日
發(fā)明者聶紹福, 董凡 申請人:珠海健帆生物科技股份有限公司