一種注射泵滑塊的制作方法
【專利摘要】本實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導(dǎo)向孔、一個注射器柄限位槽和一個驅(qū)動孔，所述三個導(dǎo)向孔的中心位于等邊三角形的三個頂點上，所述驅(qū)動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稱軸與所述等邊三角形的Z向中線重合。本實用新型具有受力均衡、注射精度高優(yōu)點。
【專利說明】一種注射泵滑塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及化學(xué)材料的注入領(lǐng)域，具體涉及化學(xué)實驗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驗及檢測中，在一個實驗中，可能會需要多藥品的注入速率、注入的先后順序、有時要在實驗的過程中實現(xiàn)幾種藥品按不同比例同時注入，因此，這對注射系統(tǒng)的性能要求越來越嚴(yán)格，注射的精度要求不斷提高。
[0003]目前國內(nèi)外雖然存在著一些注射泵系統(tǒng)，但它們在泵體的設(shè)計中一般采用電機絲桿和兩個導(dǎo)向桿處在同一個水平面上，這樣在電機推進過程中，電機作用在注射器上的推力效率不高。一般采用的步進電機實時測速系統(tǒng)精度不夠高，同時，大部分不方便在電腦上直接操作。
[0004]例如在申請?zhí)?201310042655.0、申請日:2013-02_04、發(fā)明名稱:“一種注射泵傳
動裝置”的中國發(fā)明專利申請中，推桿與兩根導(dǎo)軌同處于同一 XY平面上，同時，絲杠(絲桿)基本也位于XY平面上或者離開較小距離，從而實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的緊湊。但是，正如在本說明書的圖1中原理性示出的，在實際工作中，注射器裝夾到注射泵上后，絲杠3要帶動驅(qū)動機構(gòu)4運動以推動注射器柄X向運動將藥品推出注射器。此時，注射器柄會給驅(qū)動機構(gòu)4 一個反作用力f，該作用力f使得驅(qū)動機構(gòu)4傾向于朝著圖1中的箭頭A方向翻轉(zhuǎn)，從而在驅(qū)動機構(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，對注射器進行初始裝夾時，驅(qū)動機構(gòu)4仍然保持如圖1中實線所示的正確位置，但開始工作后，在f作用下，驅(qū)動機構(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)動機構(gòu)4不直接與導(dǎo)軌、絲杠配合的情況下，f?的作用還是最終會傳導(dǎo)到與導(dǎo)軌、絲杠配合的其它部件上，因此同樣會產(chǎn)生上述問題，本文不再詳細描述。而在上述發(fā)明專利申請中，所公開`的注射泵屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，在對人體注射時，是緩慢勻速推動注射器柄的，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)藥品的注射時一般需要較大的推進力(例如高壓推進)，因此f也較大，磨損快，而且經(jīng)常會進行微量注射，對精度要求高，因而磨損會對注射精度產(chǎn)生很大影響，進而影響到化學(xué)實驗結(jié)果、檢測結(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。這兩種形式在實驗中均常用到，但一般的注射泵的驅(qū)動機構(gòu)只適合推動單一種類的注射器，通用性不強。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的是提供一種受力均勻的注射泵的驅(qū)動機構(gòu)，從而提高注射精度。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實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導(dǎo)向孔、一個注射器柄限位槽和一個驅(qū)動孔，所述三個導(dǎo)向孔的中心位于等邊三角形的三個頂點上，所述驅(qū)動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)動孔內(nèi)安裝有螺母。
[0013]優(yōu)選地，所述驅(qū)動孔內(nèi)加工有內(nèi)螺紋。
[0014]本實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)動機構(gòu))的三個導(dǎo)向孔的中心位于等邊三角形的三個頂點上，并且驅(qū)動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導(dǎo)向孔處是均勻分配的，而由于注射器柄限位槽的對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導(dǎo)向孔和驅(qū)動孔位置，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，注射泵滑塊的實際行程與設(shè)定的注射量嚴(yán)格對應(yīng)，從而提高了注射精度。
[0016]進一步地，本實用新型針對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]進一步地，同時采用本實用新型的T形槽與豎直槽結(jié)構(gòu)，通用性更強，加工更簡單。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]接下來將結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例作進一步詳細說明，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是本實用新型的實施例的裝配有注射泵滑塊的注射泵的軸測視圖；
[0021]圖3是本實用新型的實施例的注射泵滑塊的左視圖；
[0022]圖4是本實用新型的實施例的裝配有注射泵滑塊的注射泵的軸測視圖，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視圖。
[0024]上圖中標(biāo)記說明:導(dǎo)軌或者推桿1、2，絲杠3，驅(qū)動機構(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160，旋轉(zhuǎn)編碼器170，絲杠180。
【具體實施方式】
[0025]在接下來的描述中，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)，用于推動注射器柄的驅(qū)動機構(gòu)4受絲杠3的驅(qū)動沿X方向運動，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向距離并不會很大。注射器(未示出)裝夾到注射泵上后，絲杠3要帶動驅(qū)動機構(gòu)4運動以推動注射器柄X向運動將藥品推出注射器。此時，注射器柄會給驅(qū)動機構(gòu)4 一個反作用力f，該作用力f使得驅(qū)動機構(gòu)4傾向于朝著圖1中的箭頭A方向翻轉(zhuǎn)，從而在驅(qū)動機構(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，對注射器進行初始裝夾時，驅(qū)動機構(gòu)4仍然保持如圖1中實線所示的正確位置，但開始工作后，在f作用下，驅(qū)動機構(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)動機構(gòu)4不直接與導(dǎo)軌、絲杠配合的情況下，f的作用還是最終會傳導(dǎo)到與導(dǎo)軌、絲杠配合的其它部件上，因此同樣會產(chǎn)生上述問題，本文不再詳細描述。如果在醫(yī)療領(lǐng)域，采用現(xiàn)有技術(shù)的注射泵在對人體注射時，是緩慢勻速推動注射器柄的，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)藥品的注射時一般需要較大的推進力(例如高壓推進)，因此f也較大，磨損快，而且經(jīng)常會進行微量注射，對精度要求高，因而磨損會對注射精度產(chǎn)生很大影響，進而影響到化學(xué)實驗結(jié)果、檢測結(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滑動配合形成一對滑動副。絲杠180受電機160驅(qū)動，并且絲杠180與注射泵滑塊150配合形成一對絲杠副。工作時，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160為動力源，電機160的轉(zhuǎn)動經(jīng)絲杠180轉(zhuǎn)換為注射泵滑塊150的X向直線運動，從而推動注射器柄，使注射器中的化學(xué)藥品注入實驗裝置或者檢測裝置。因此，注射泵滑塊150也是驅(qū)動機構(gòu)。
[0028]結(jié)合圖3、圖4、圖5，其中圖3詳細表明了本實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)的三個頂點上，而驅(qū)動孔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滑動配合、右導(dǎo)向桿142與右導(dǎo)向孔152滑動配合、下導(dǎo)向桿153與下導(dǎo)向孔153滑動配合，絲杠180與驅(qū)動孔154內(nèi)安裝的螺母155配合實現(xiàn)傳動。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，為了實現(xiàn)絲杠傳動，既能在驅(qū)動孔154內(nèi)安裝螺母155，也能夠直接在驅(qū)動孔154內(nèi)機加工內(nèi)螺紋。為了提高通用性，在本實用新型中，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采用，也能夠同時采用，或者加工出其它形狀的限位槽。但從提高通用性的角度來看，優(yōu)選同時采用τ形槽1510和豎直槽1511，此時，豎直槽1511本身是開在Τ形槽1510的底壁上的一個長孔，因此兩個限位槽能夠被視為一體，并且從機加工的角度講，例如通過銑削加工限位槽時，銑刀在銑削Τ形槽1510的基礎(chǔ)上局部增加銑刀進給量就能銑削出豎直槽1511，容易實現(xiàn)。并且，注射器柄限位槽1510、1511的對稱軸與上述等邊三角形的Ζ向中線重合，如圖3中的長點劃線所示出的。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導(dǎo)向孔和驅(qū)動孔位置，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所述的滑動摩擦力最小，而兩個水平的導(dǎo)向桿141、142的滑動摩擦力平均，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的實際行程與設(shè)定的注射量嚴(yán)格對應(yīng)，從而提高了注射精度。
[0029]同時，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之間的相對位置不變，在裝夾注射器時容易將注射器調(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上開有臺階槽135。
[0030]雖然本實用新型是結(jié)合以上實施例進行描述的，但本實用新型并不被限定于上述實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠容易地對其進行等效替換和變型，但并不離開本實用新型的權(quán)利要求的保護范圍。
【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導(dǎo)向孔、一個注射器柄限位槽和一個驅(qū)動孔，所述三個導(dǎo)向孔的中心位于等邊三角形的三個頂點上，所述驅(qū)動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)動孔內(nèi)加工有內(nèi)螺紋。
【文檔編號】F04B53/00GK203463276SQ201320576735
【公開日】2014年3月5日 申請日期: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, 蔣振東, 唐禾雨 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)