【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及色谱泵，具体涉及一种用于液相色谱分析的液相色谱高压泵。
技术介绍
1、随着液相色谱技术的发展和广泛应用，对于其分析精度、稳定性和重复性等要求越来越高。液相色谱泵是液相色谱仪的重要组成部件之一，其性能直接影响分析结果。例如专利cn 202001243 u所示，现有的液相色谱仪的液相色谱泵包括泵头组件、箱体、电机、电路控制部和电机带动旋转的凸轮，泵头组件包括泵头、泵头座、柱塞部、压缩弹簧和柱塞密封件，泵头座具有空腔，柱塞部在空腔内可沿轴线往复运动，柱塞部的一端安装与凸轮接触的滚轮，柱塞部的另一端具有固接的柱塞，柱塞密封件为整体结构，柱塞穿过柱塞密封件，滚轮与高压恒流泵的凸轮接触，工作时凸轮旋转推动柱塞部作往复运动。
2、色谱泵有并联泵与串联泵两种情况。并联泵头采用双柱塞合二为一的方式将流动相（液体）转移至应用端或废液瓶；串联泵头采用双柱塞依次将流动相（液体）转移至应用端或废液瓶。目前常用的并联式色谱泵为双柱塞结构，其特点是该泵工作时两个柱塞的相位相差180度，两柱塞交互工作时产生的脉动可降低总脉动。当一个柱塞工作将流动相输入色谱柱时，另一柱塞工作将流动相吸入并充满泵腔，实现流动相连续输入色谱柱。
3、现有技术的泵头结构有多种，例如cn202056032u、cn216477796u、cn112879255a等均为单向阀外置，占用空间大，且需要用单向阀套、单向阀密封圈密封和外部辅助管路连接，结构复杂，管道多，有漏液的风险。
4、现有的凸轮多采用如专利“cn2561964y 双凸轮转子叶片
5、作为色谱泵核心部件之一的行程控制零件-凸轮部和滚轴，在长期使用过程中需要润滑油对关键零件进行润滑，减少因磨损而导致零件失效，影响液相色谱泵整体工作，所以在使用过程的工作曲面维护对于液相色谱分析具有重大影响。
6、作为色谱泵核心部件之一的柱塞杆，在长期输送液体的使用过程中会在柱塞杆上析出盐等晶体结构，析出的晶体结构会磨损柱塞杆，长此以往影响柱塞杆的使用寿命，所以其在使用过程的表面清洗维护对于液相色谱分析具有重大影响。目前常用的清洗方式是在泵头的低压区外接蠕动泵进行清洗。经检索，公告号为cn215089181u的专利技术专利，公开了一种液相色谱仪输液泵的在线自清洗装置，此清洗装置附加组件多，且需要一个单独的蠕动清洗泵来提供动力。
7、综上所述，现有的液相色谱泵存在以下问题：
8、1、单向阀外置，占用空间大，管路多，结构复杂；
9、2、凸轮结构长期受力稳定性不佳，易变形，径向很可能产生变形或整体位移，导致色谱泵行程波动。
10、3、润滑效果不好，因摩擦而导致零件失效；
11、4、需要额外增加蠕动泵来实现柱塞杆的清洗功能，现有技术暂无集成清洗结构的色谱泵。
12、5、维修困难、分析不稳定、成本高。
13、因此，研发一种新型的液相色谱高压泵来解决以上技术问题具有重要意义。
技术实现思路
1、1、针对现有泵头结构外置流路和单向阀，占用空间大等问题，设计一款简化结构及内置单向阀和流道内连通的新型泵头结构，省去了外部单向阀套、单向阀密封圈密封和外部辅助管路连接，简化外部大量流道，能够使其做的更薄，体积小，便于集成化，具有低成本、易安装、漏液风险小等。
2、2、改进凸轮结构，采用圆柱凸轮的轴向承载替换盘形凸轮的径向承载，保证色谱泵持续稳定运行，并兼顾成本、加工及安装方式。
3、3、针对现有色谱泵需要额外增加蠕动泵来实现柱塞杆的清洗功能，设计一款集清洗结构一体化的色谱泵，该清洗结构利用色谱泵的凸轮组件为清洗液提供动力源，省去清洗液蠕动泵，具有集成化、易维护、成本低等特点。
4、4、通过将润滑结构和密封结构集成至色谱泵，达到自动维护凸轮组件的凸轮部和滚轴的目的。
5、5、主要针对现有色谱泵占用空间大、结构复杂、成本相对高等缺陷，设计一款结构相对简单的色谱泵，具有易维护、成本低、稳定性高的特点。
6、一种液相色谱高压泵，包括设有柱塞杆的泵头组件、支架、顶板、前板、电机组件、码盘组件、凸轮组件、和推杆套件，所述支架、顶板、前板组合形成支架腔室；凸轮组件和推杆套件设置在支架腔室内部，泵头组件与前板连接，码盘组件设置在支架的一侧，电机组件设置在支架底部，电机组件与码盘组件连接，码盘组件与推杆套件连接，推杆套件与凸轮组件连接，凸轮组件与泵头组件的柱塞杆连接；所述泵头组件内部设有单向阀，所述凸轮部的凸轮工作面为轴向曲面。
7、所述码盘组件包括大带轮、皮带、和小带轮，皮带连接大带轮和小带轮，小带轮与电机组件连接，大带轮与推杆套件连接。
8、关于泵头组件，包括泵头、压板以及活动连接于组件和压板内的至少一个柱塞杆，还包括设置于泵头组件和压板内的至少一组流道内连通结构，任意一组流道内连通结构包括第一单向阀、第二单向阀、第一单向阀流道、第二单向阀流道、第三流道和柱塞孔，所述柱塞杆活动设置于柱塞孔内；所述第一单向阀内部设有第一单向阀流道，所述第一单向阀流道下端与介质进液流道连通，所述第二单向阀内部设有第二单向阀流道，所述第二单向阀流道下端与介质出液流道连通，所述第一单向阀流道上端与第二单向阀流道上端通过第三流道连通，且所述第三流道与至少一个柱塞孔连通，形成一组流道内连通结构。
9、进一步的，所述柱塞孔位于泵头组件的部分为高压柱塞孔，柱塞孔位于压板内的部分为低压柱塞孔，所述柱塞杆外壁位于高压柱塞孔底部设有高压密封圈，所述柱塞杆外壁位于低压柱塞孔底部设有低压密封圈，密封圈起到密封作用，防止柱塞孔内流体泄漏。
10、进一步的，所述柱塞杆下端连接柱塞座，所述柱塞座贯穿压板底部，电机提供的动力通过柱塞座带动柱塞杆上下往复直线运动。
11、进一步的，所述压板内设有密闭的空腔，柱塞杆与柱塞座穿过此空腔设置，空腔为柱塞杆的上下往复直线运动提供空间条件。
12、进一步的，还包括清洗管道，所述清洗管道两端连接清洗接口，所述清洗接口连接外部清洗设备，所述清洗管道中间与任意一个流道内连通结构的柱塞孔的低压柱塞孔连通，清洗管道内有流动清洗溶液，用于清洗柱塞杆上面析出的晶体，从而保护柱塞杆，且不需要拆下来洗柱塞杆。
13、进一步的，所述第一单向阀和第二单向阀内置于泵头组件和压板内部连接处，内部连接处设有固定第一单向阀和第二单向阀的“o”型固定圈，固定的同时，起到一定的保护作用，安装方便；单向阀内置，节省了单向阀套和密封结构。
14、进一步的，所述高压密封圈和低压密封圈均为泛塞密封圈，密封效果更好。
15、进一步的，所述第一单向阀和第二本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种液相色谱高压泵，包括设有柱塞杆的泵头组件、支架、顶板、前板、电机组件、码盘组件、凸轮组件、和推杆套件，其特征是，所述支架、顶板、前板组合形成支架腔室；凸轮组件和推杆套件设置在支架腔室内部，泵头组件与前板连接，码盘组件设置在支架的一侧，电机组件设置在支架底部，电机组件与码盘组件连接，码盘组件与推杆套件连接，推杆套件与凸轮组件连接，凸轮组件与泵头组件的柱塞杆连接；所述泵头组件内部设有单向阀，所述凸轮部的凸轮工作面为轴向曲面。
2.根据权利要求1所述液相色谱高压泵，其特征是，所述泵头组件包括泵头、压板以及活动连接于组件和压板内的至少一个柱塞杆，还包括设置于泵头组件和压板内的至少一组流道内连通结构，任意一组流道内连通结构包括第一单向阀、第二单向阀、第一单向阀流道、第二单向阀流道、第三流道和柱塞孔，所述柱塞杆活动设置于柱塞孔内；所述第一单向阀内部设有第一单向阀流道，所述第一单向阀流道下端与介质进液流道连通，所述第二单向阀内部设有第二单向阀流道，所述第二单向阀流道下端与介质出液流道连通，所述第一单向阀流道上端与第二单向阀流道上端通过第三流道连通，且所述第三流道与至少一个柱
3.根据权利要求2所述液相色谱高压泵，其特征是，所述柱塞孔位于泵头组件的部分为高压柱塞孔，柱塞孔位于压板内的部分为低压柱塞孔，所述柱塞杆外壁位于高压柱塞孔底部设有高压密封圈，所述柱塞杆外壁位于低压柱塞孔底部设有低压密封圈。
4.根据权利要求2所述液相色谱高压泵，其特征是，所述柱塞杆下端连接柱塞座，所述柱塞座贯穿压板底部。
5.根据权利要求2所述液相色谱高压泵，其特征是，所述压板内设有密闭的空腔，柱塞杆与柱塞座穿过此空腔设置。
6.根据权利要求2所述液相色谱高压泵，其特征是，还包括清洗管道，所述清洗管道两端连接清洗接口，所述清洗管道中间与任意一个流道内连通结构的柱塞孔的低压柱塞孔连通。
7.根据权利要求1所述液相色谱高压泵，其特征是，所述凸轮结构，包括凸轮本体，所述凸轮本体包括依次设置的第一轴部、第二轴部、凸轮部、第三轴部，所述第一轴部与第二轴部相邻且形成阶梯状，所述第二轴部直径大于第一轴部直径；所述凸轮部与第二轴部相邻，所述凸轮部靠近第二轴部一侧形成有凸轮承载面，所述凸轮部远离第二轴部一侧形成有凸轮工作面，所述凸轮工作面和凸轮承载面均垂直于所述凸轮部轴向方向。
8.根据权利要求7所述液相色谱高压泵，其特征是，还包括推力滚针轴承，所述推力滚针轴承设置在所述第二轴部上。
9.根据权利要求7所述液相色谱高压泵，其特征是，还包括滚子轴、设置在所述滚子轴上的滚轴，所述凸轮部形成有环形凹槽，所述滚子轴和滚轴设置在所述环形凹槽中。
10.根据权利要求7所述液相色谱高压泵，其特征是，在轴向方向上，所述凸轮部的凸轮工作面和凸轮承载面的距离为凸轮厚度，所述凸轮厚度为非恒定值，所述凸轮部在轴向方向具有最宽点和最窄点，且所述凸轮部的最宽点和最窄点之间平滑过渡。
11.根据权利要求1所述液相色谱高压泵，其特征是，还包括至少一根清洗管；所述凸轮组件设有凸轮轴和凸轮部，所述凸轮部内设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有至少一个滚轴；所述顶板组件的下端设有凸块，凸块内设有弧形槽，所述凸块与凸轮部以及支架连接形成清洗管通道，所述清洗管设置在凸块的弧形槽内且位于滚轴上方。
12.根据权利要求11所述液相色谱高压泵，其特征是，所述清洗管的进口端与清洗液提供端连接，所述清洗管的出口端与泵头的清洗管路入口端连接。
13.根据权利要求1所述液相色谱高压泵，其特征是，所述支架套件、顶板套件和前板套件接触面之间各采用至少一根密封条密封，所述支架腔室底部为装有润滑油的区域。
14.根据权利要求13所述液相色谱高压泵，其特征是，所述凸轮组件的底部位于支架腔室装有润滑油的区域，润滑油浸没凸轮部的一部分。
15.根据权利要求14所述液相色谱高压泵，其特征是，所述支架腔室底部往上1/4-1/2的区域为装有润滑油的区域。
16.根据权利要求1所述液相色谱高压泵，其特征是，所述码盘组件包括大带轮、皮带、和小带轮，皮带连接大带轮和小带轮，小带轮与电机组件连接，大带轮与推杆套件连接。
...【技术特征摘要】
1.一种液相色谱高压泵，包括设有柱塞杆的泵头组件、支架、顶板、前板、电机组件、码盘组件、凸轮组件、和推杆套件，其特征是，所述支架、顶板、前板组合形成支架腔室；凸轮组件和推杆套件设置在支架腔室内部，泵头组件与前板连接，码盘组件设置在支架的一侧，电机组件设置在支架底部，电机组件与码盘组件连接，码盘组件与推杆套件连接，推杆套件与凸轮组件连接，凸轮组件与泵头组件的柱塞杆连接；所述泵头组件内部设有单向阀，所述凸轮部的凸轮工作面为轴向曲面。
2.根据权利要求1所述液相色谱高压泵，其特征是，所述泵头组件包括泵头、压板以及活动连接于组件和压板内的至少一个柱塞杆，还包括设置于泵头组件和压板内的至少一组流道内连通结构，任意一组流道内连通结构包括第一单向阀、第二单向阀、第一单向阀流道、第二单向阀流道、第三流道和柱塞孔，所述柱塞杆活动设置于柱塞孔内；所述第一单向阀内部设有第一单向阀流道，所述第一单向阀流道下端与介质进液流道连通，所述第二单向阀内部设有第二单向阀流道，所述第二单向阀流道下端与介质出液流道连通，所述第一单向阀流道上端与第二单向阀流道上端通过第三流道连通，且所述第三流道与至少一个柱塞孔连通，形成一组流道内连通结构。
3.根据权利要求2所述液相色谱高压泵，其特征是，所述柱塞孔位于泵头组件的部分为高压柱塞孔，柱塞孔位于压板内的部分为低压柱塞孔，所述柱塞杆外壁位于高压柱塞孔底部设有高压密封圈，所述柱塞杆外壁位于低压柱塞孔底部设有低压密封圈。
4.根据权利要求2所述液相色谱高压泵，其特征是，所述柱塞杆下端连接柱塞座，所述柱塞座贯穿压板底部。
5.根据权利要求2所述液相色谱高压泵，其特征是，所述压板内设有密闭的空腔，柱塞杆与柱塞座穿过此空腔设置。
6.根据权利要求2所述液相色谱高压泵，其特征是，还包括清洗管道，所述清洗管道两端连接清洗接口，所述清洗管道中间与任意一个流道内连通结构的柱塞孔的低压柱塞孔连通。
7.根据权利要求1所述液相色谱高压泵，其特征是，所述凸轮结构，包括凸轮本体，所述凸轮本体包括依次设置的第一轴部、第二轴部、凸轮部、第三轴部，所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：王峰，
申请(专利权)人：湖南德米特仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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