[发明专利]一种直驱型高压恒流泵装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种直驱型高压恒流泵装置及控制方法，涉及液相色谱技术领域，包括主泵和副泵，主泵和副泵包括具有相同结构的压力变送器、泵头体、柱塞传动机构、丝杠传动机构、驱动机构和支撑机构；所述压力变送器、泵头体、柱塞传动机构、丝杠传动机构、支撑机构和驱动机构依次设置；所述副泵与主泵通过连接管路进行串联连接。本发明采用泵头体、一级密封圈、密封增强垫、泵头内清洗座、二级密封圈、柱塞杆、柱塞杆套、柱塞压块以及柱塞垫片等组合结构，降低柱塞杆与密封圈的磨损，提高寿命，并且可以显著提高密封结构的耐压值。

技术领域

本发明涉及液相色谱技术领域，尤其是涉及一种直驱型高压恒流泵装置及控制方法。

背景技术

液相色谱技术是目前人类掌握的对复杂混合物分离的重要手段之一。在实际应用中，直驱结构的高压恒流泵在快速色谱、高压色谱中扮演着不可替代的角色，市场潜力巨大。

传统技术的高压恒流泵使用由电机驱动凸轮，凸轮推动柱塞，使柱塞可以进行直线往复运动，这种驱动方式结构简单，但是由于这种结构是一个电机带动两个凸轮推动两个柱塞进行周期运行，在液相色谱系统中使用不可避免的会随着凸轮转动产生压力与流量的周期性波动，而液相色谱中普遍采用系统压力值作为监测系统稳定性的标准，所以一般将这种波动称之为压力脉动。随着技术的发展，出现了电机带动滚珠丝杆或者直接使用直线电机来驱动柱塞直线的运行形式，这种驱动形式每个柱塞由独立的电机进行驱动，称之为直驱结构。但使用直驱结构的高压恒流泵往往结构复杂，而且控制方式更是相对于传统凸轮结构的泵复杂且多样，造成直驱结构的高压恒流泵造价高昂，而且由于控制方法上的不足无法真正发挥其应有的技术优势特点；

中国专利CN105804961A提供了一种柱塞泵传动机构、高压恒流泵系统和介质流动控制方法，所述方法包括：按照设定压力，第一组缸筒排出介质，同时第二组缸筒吸入介质；当第二组缸筒内柱塞到达设定第二位置后，第二组缸筒内介质压力将逐渐升压至设定压力并做好向外排出介质的准备；当第一组缸筒内所述介质排空时，第二组缸筒将介质排出，同时第一组缸筒吸入介质；当第一组缸筒内柱塞到达设定的第一位置后，第一组缸筒内介质压力将逐渐升压至所述设定压力；当第二组缸筒内介质排空时，重复开始步骤。但是该专利的机械结构明显较为复杂，而且整个控制方式为两个泵并联输液的结构的控制方式，这种控制方式比较简单，但是有着不可规避的弊端，首先这种结构需要4只单向阀，而单向阀作为泵中故障率最高的组件，使用4只单向阀无疑降低了系统的可靠性，而且这种控制方式对于2个泵上的压力变送器的一致性要求极高。

发明内容

为了解决现有中恒流泵的密封效果差以及泵头使用寿命短等问题，本发明提供了一种直驱型高压恒流泵装置及控制方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案如下：

一种直驱型高压恒流泵装置，包括主泵，所述主泵包括压力变送器、泵头体、柱塞传动机构、丝杠传动机构、驱动机构和支撑机构；所述压力变送器、泵头体、柱塞传动机构、丝杠传动机构、支撑机构和驱动机构依次设置；

所述柱塞传动机构包括柱塞杆、柱塞杆套和柱塞垫片；所述丝杠传动机构包括滚珠丝杠、丝杠螺母和丝杠安装桶；所述支撑机构包括轴承；

所述丝杠安装桶安装于丝杠螺母上，所述丝杠安装桶一端开设有凹槽，所述柱塞垫片设于凹槽内，且镶嵌有柱塞杆的柱塞杆套设于凹槽内并于柱塞垫片接触；所述滚珠丝杠的一端插入轴承中，且滚珠丝杠和轴承通过锁紧螺母固定；所述驱动机构通过联轴器与滚珠丝杆连接；

还包括副泵，所述副泵包括与主泵相同的压力变送器、泵头体、柱塞传动机构、丝杠传动机构、驱动机构和支撑机构；且所述副泵与主泵通过连接管路进行串联连接。

进一步地，所述压力变送器固定到泵头体端部，且主泵的压力变送器出口与副泵的泵头入口通过连接管路相连。

进一步地，所述主泵和副泵均还包括具有相同结构的单向阀和入口压帽，单向阀放于入口压帽中，入口压帽拧入至泵头体内。