[发明专利]一种高压柱塞输液泵及其调心方法

说明书

技术领域：

本发明涉及了一种输液泵，该输液泵用来输送液相色谱仪的高压流动相，是一种通过柱塞杆在泵腔内往复运动而达到高压稳定输液的高压柱塞输液泵及其调心方法。

背景技术：

目前市面上传统的高压柱塞泵大都采用如下结构(如图1所示)：包括泵头、柱塞及其传动结构、凸轮等三部件结构。泵头包括输液腔1、清洗腔2、进口单向阀3、出口单向阀4、高压密封圈5、低压密封圈6等结构。单柱塞杆7往后运动时，出口单向阀4关闭，流动相从进口单向阀3进入到输液腔1并填满泵腔和高压密封圈5组成的密封空间，柱塞杆7往前运动时，进口单向阀3关闭，出口单向阀4打开，液体从泵腔通过出口单向阀4流入到系统中去。电机通过连接凸轮，实现将圆周运动转变为直线运动。凸轮将动力通过推杆传递到柱塞杆7，通过柱塞杆7沿着输液腔壁的往复运动实现高压平稳输液。

在现有的柱塞泵结构中，整个系统的基准通常都是泵座，但都是间接基准，即密封圈固定在泵头上，泵头固定在泵体上，柱塞杆7固定在推杆上，推杆固定在轴承上，轴承固定在泵体上，因此作为直接接触的两个部件，由于涉及到多个零件的公差累计，密封圈5、6和柱塞杆7将无法很好的保证同心度和垂直度。

通常液相色谱仪的要求的系统压力达到40MPa，流量精度达到0.1％RSD，要求柱塞杆7和密封圈5、6具有非常高的同心度和垂直度，柱塞杆7固定在推杆8上，同时推杆8固定在泵座9上，泵头固定在泵座9上，高压密封圈5固定在泵头上，多个零件缺少统一的基准面，加工及装配的公差都将累计到柱塞杆7和密封圈5、6间，加剧了密封圈5、6的磨损，大大影响了密封圈5、6的寿命，密封圈5、6磨损的细微颗粒将进一步污染色谱系统，影响了分析结果的准确性和降低了仪器的使用寿命。

发明内容：

本发明的目的是提供一种含自动位置校正柱塞结构、消除加工及装配公差的累计的高压柱塞输液泵及其调心方法。

本发明是这样实现的：

一种高压柱塞输液泵，包括有泵头部件、底座、泵体基座，所述泵头部件内设置有柱塞孔，柱塞孔连接进口单向阀、出口单向阀，柱塞杆活动设置在柱塞孔内，在柱塞杆上分别同心套装有高压密封圈及低压密封圈，所述柱塞杆的尾端设置有凸面或凹面，推杆设置在泵体基座的推杆孔内，推杆的顶端为凹面或凸面,凸面与凹面接触连接传递动力，柱塞杆弹性设置在柱塞孔内，柱塞杆与推杆弹性连接，推杆、柱塞杆、高压密封圈及低压密封圈同轴线设置。

在上述技术方案中，所述的凸面为圆球的球面，推杆的顶端或柱塞杆的尾端设置有盲孔，在盲孔内设置有可在盲孔内自由活动的圆球，所述圆球的直径＞盲孔的深度；

或所述的凸面为圆柱体的圆柱面，推杆的顶端或柱塞杆的尾端设置有轴线与推杆垂直的圆柱体安装孔，圆柱体设置在圆柱体安装孔内，且圆柱体的直径＞安装孔的深度，圆柱体在安装孔内自由滚动。

在上述技术方案中，所述的柱塞杆的尾端镶嵌有外端带有凹面的端子，端子的凹面与推杆的凸面点接触或线接触连接；或推杆的顶端镶嵌有外端带有凹面的端子，端子的凹面与柱塞杆的凸面点接触或线接触连接。

在上述技术方案中，所述的端子用陶瓷材料制成，所述端子的凹面是球形凹面，端子的凹面的半径是圆球半径的1.5倍以上；

或所述端子的凹面为弧形凹面。

在上述技术方案中，所述柱塞杆的尾端或推杆的顶端设置有安装孔，端子与安装孔紧配连接。

在上述技术方案中，所述柱塞杆弹性设置在柱塞孔内是：在柱塞杆的尾端套装有垫片，弹簧的一端顶紧在垫片上、另一端顶紧在柱塞孔的台阶面上；

或在柱塞杆的尾端套装有垫片、前部套装有弹簧座，弹簧的一端顶紧在垫片上、另一端顶紧在弹簧座上，弹簧座顶紧在柱塞孔内相应的台阶面上。

一种高压输液泵的自动调心方法，包括蓄液机构、伸入蓄液机构内的柱塞杆靠动力装置驱动的推杆及弹簧驱动其往复移动，所述蓄液机构包括输液腔和清洗腔，所述输液腔连接的进液口和出液口上分别设置有受压力控制的进口单向阀和出口单向阀，清洗腔的前后侧嵌套有高、低压密封圈；所述高、低压密封圈均与往复运动的柱塞杆保持同心，柱塞杆的往复运动形成高、低压密封圈之间在流体的吸入和输出过程中维持所述蓄液空腔内具有淋洗所需的压力；所述推杆上设置的凹面或凸面与柱塞杆上设置的凸面或凹面通过接触连接配合实现推杆与柱塞杆的自动调心。

在上述技术方案中，所述推杆与柱塞杆之间通过凸面与凹面滑动定位模式。

在上述技术方案中，所述柱塞杆的尾端设置有凹面最低点，该点与推杆的凸面最高点自动相连，并通过该点传动；