[发明专利]挤压式蠕动泵的凸轮结构设计方法和挤压式蠕动泵

说明书

本说明书实施例公开了一种挤压式蠕动泵的凸轮结构设计方法和挤压式蠕动泵，所述挤压式蠕动泵采用压块在凸轮的带动下进行直线往复运动，完成对软管的按压；所述方法包括：确定按压状态下软管的横截面变化规律；根据蠕动泵排液需求和所述横截面变化规律确定压块运动规律；根据所述压块运动规律确定所述凸轮的轮廓曲线参数。本发明提供的凸轮结构设计方法，可以根据具体情况设计出符合不同场景要求的凸轮结构。本发明的挤压式蠕动泵采用压块在凸轮的带动下进行直线往复运动，完成对软管的按压，可以减少对软管的轴向摩擦，提高软管的寿命。

技术领域

本申请涉及蠕动泵技术领域，尤其涉及一种挤压式蠕动泵的凸轮结构设计方法和挤压式蠕动泵。

背景技术

蠕动泵又称为软管泵，用于使液体在弹性管状导管内产生流动，已进行液体输送。现有的蠕动泵通常为旋转式蠕动，存在对导管的磨损大以及长时间使用容易出现管路偏移的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本说明书实施例是这样实现的：

本说明书实施例提供了一种挤压式蠕动泵的凸轮结构设计方法，所述挤压式蠕动泵采用压块在凸轮的带动下进行直线往复运动，完成对软管的按压；

所述方法包括：

确定按压状态下软管的横截面变化规律；

根据蠕动泵排液需求和所述横截面变化规律确定压块运动规律；

根据所述压块运动规律确定所述凸轮的轮廓曲线参数。

可选的，所述确定按压状态下软管的横截面变化规律，具体包括：

分析软管压扁前后的形状变化情况；

根据中性层不变原则和所述形状变化情况确定横截面变化规律。

可选的，假设压扁前软管的半径为R，压块移动距离为Δl，软管被压块径向压扁Δl后其横截面的形状为跑道形，其中间部分为直线，两端是半径为r的半圆，所述横截面变化规律采用以下公式表示：

其中，ΔS为软管横截面面积的变化值。

可选的，所述根据蠕动泵排液需求和所述横截面变化规律确定压块运动规律，具体包括：

压块的移动距离Δl为关于压块移动速度v的函数Δl＝f(v)，当需要挤压式蠕动泵匀速排液时，所述压块的运动位移f(v)为关于压块移动速度v的1/2次函数，即其中，k为常数系数。

可选的，所述根据所述压块运动规律确定所述凸轮的轮廓曲线参数，具体包括：

采用如下公式设计凸轮的推程段轮廓曲线：

其中，θ为以旋转中心为原点建立坐标系，凸轮轮廓曲线上任一点(x，y)与原点的连线与Y轴的夹角，R′为凸轮的基圆半径。

可选的，所述根据蠕动泵排液需求和所述横截面变化规律确定压块运动规律，具体包括：

压块的移动距离Δl为关于压块移动速度v的函数Δl＝f(v)，当需要压块均匀移动时，所述压块的运动位移f(v)为关于压块移动速度v的一次函数，即f(v)＝Cv，其中，C为常数系数。

可选的，所述根据所述压块运动规律确定所述凸轮的轮廓曲线参数，具体包括：

采用如下公式设计凸轮的推程段：

其中，θ为以旋转中心为原点建立坐标系，凸轮轮廓曲线上任一点(x，y)与原点的连线与Y轴的夹角，R′为凸轮的基圆半径。