一种蠕动泵及其控制方法与流程

1.本发明涉及蠕动泵技术领域，尤其涉及一种蠕动泵及其控制方法。


背景技术：

2.生物制药、医疗、化工等行业对计量的精度的要求较高，目前多采用滚轮式蠕动泵进行定量计量。
3.滚轮式蠕动泵的工作原理如下：控制滚轮上升，使滚轮压在弹性软管上，之后控制滚轮水平移动一段距离，滚轮水平移动的过程中将会挤压弹性软管，使将该弹性软管内的流体被挤出。
4.上述滚轮式蠕动泵工作时具有以下技术问题：
5.(1)、滚轮和弹性软管之间配合精度不高，滚轮水平移动的过程中挤压弹性软管的方式，具有不均匀挤压弹性软管的缺陷，导致弹性软管的使用寿命降低，增加蠕动泵的维修成本。
6.(2)、滚轮水平移动挤压弹性软管时，滚轮与弹性软管之间的摩擦力较大，极易导致软管发生塑性变形，以致弹性软管的使用寿命降低，弹性软管的更换周期短，增加蠕动泵的维修成本。
7.因此，亟需一种蠕动泵及其控制方法，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提出一种蠕动泵及其控制方法，能够延长蠕动管的使用寿命，降低蠕动泵的维修成本。
9.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
10.一种蠕动泵，包括：
11.工作配合板，上述工作配合板上设有工作平面；
12.蠕动管，上述蠕动管用于流通流体，上述蠕动管能够发生弹性变形；
13.蠕动按压板，上述蠕动按压板上设有按压平面，上述蠕动按压板能够水平移动以使至少部分上述蠕动管位于上述按压平面与上述工作平面之间；上述蠕动按压板能够升降以使上述按压平面向上述工作平面所在侧挤压上述蠕动管；
14.防回流装置ⅰ，上述防回流装置ⅰ和上述工作配合板沿上述蠕动管内的流体流动方向分布，能够选择性地使上述蠕动管连通或断开。
15.作为上述的蠕动泵的优选方案，上述蠕动管包括沿流体流动方向依次设置的进口段、工作段和出口段，上述工作段正对上述工作平面设置；
16.上述蠕动泵还包括：
17.第一夹紧结构，用于支撑并固定上述进口段；
18.第二夹紧结构，用于支撑并固定上述出口段。
19.作为上述的蠕动泵的优选方案，上述蠕动管还包括：
20.防回流装置ii，能够选择性地使上述出口段连通或断开。
21.作为上述的蠕动泵的优选方案，上述防回流装置i和上述防回流装置ii均包括：
22.防回流板；
23.偏心滚轮，部分上述蠕动管位于上述防回流板和上述偏心滚轮之间；上述偏心滚轮能够转动和升降以选择性地将蠕动管夹设于上述防回流板和上述偏心滚轮之间使上述蠕动管断开，或与上述蠕动管分离使上述蠕动管连通；
24.防回流电机，上述防回流电机的输出轴与上述偏心滚轮传动连接且上述输出轴与上述偏心滚轮的偏心设置，上述防回流电机用于驱动上述偏心滚轮转动及升降。
25.作为上述的蠕动泵的优选方案，上述蠕动泵还包括：
26.第一支撑板，上述第一支撑板上设有进管孔，用于穿设上述进口段，上述防回流装置i位于上述第一支撑板和上述第一夹紧结构之间。
27.作为上述的蠕动泵的优选方案，上述蠕动泵还包括：
28.第二支撑板，上述第二支撑板上设有出管孔，用于穿设上述出口段，上述防回流装置ii位于上述第二支撑板和上述第二夹紧结构之间。
29.作为上述的蠕动泵的优选方案，上述进口段高于上述工作段，上述出口段不高于工作段。
30.作为上述的蠕动泵的优选方案，上述蠕动管上有过渡段，上述过渡段的两端分别与上述进口段和上述工作段相连，上述过渡段倾斜设置；
31.上述蠕动泵还包括倾斜支撑板，用于支撑上述过渡段，使上述进口段和上述过渡段的连接位置处保持连通状态。
32.作为上述的蠕动泵的优选方案，上述蠕动管设置有多个。
33.为了实现上述目的，本发明还提供了基于上述任一方案所述蠕动泵的控制方法，包括以下步骤：
34.通过防回流装置使蠕动管断开，并控制与蠕动管分离的蠕动按压板水平移动，使正对工作平面的按压平面沿蠕动管水平移动方向的长度等于预设长度；
35.控制蠕动按压板升降时使蠕动按压板按压蠕动管，使工作平面和按压平面之间的竖直间距为预设间距。
36.本发明有益效果：本发明提供的蠕动泵，工作配合板上设有工作平面，蠕动按压板上设有按压平面，通过水平移动蠕动按压板调节按压平面和工作平面正对的面积，起到调整单次泵送的流体量的作用，通过防回流装置i使工作配合板上游的蠕动管断开，通过控制蠕动按压板升降，使蠕动按压板挤压位于其和工作配合板之间的蠕动管，实现一次性按压到位，相比现有技术滚轮水平移动挤压流体而言，按压平面和工作平面之间的蠕动管受力均匀，减小了蠕动管的损伤；而且蠕动按压板和蠕动管之间不存在滚动，摩擦阻力小，延长了蠕动管的使用寿命，降低了蠕动泵的维修成本。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施
例的内容和这些附图获得其他的附图。
38.图1是本发明实施例提供的蠕动泵的结构示意图；
39.图2是本发明实施例提供的按压防回流装置结构示意图；
40.图3是本发明实施例提供的工作流程示意图。
41.图中：
42.1、蠕动按压板；2、工作配合板；
43.3、蠕动管；31、进口段；32、过渡段；33、工作段；34、出口段；
44.4、防回流装置ⅰ；41、偏心滚轮；42、防回流板；43、防回流电机；5、防回流装置ii；
45.6、第一夹紧结构；61、倾斜支撑板；7、第二夹紧结构；
46.8、顶块；9、直线驱动组件；10、顶升驱动组件；11、第一支撑板；12、第二支撑板。
具体实施方式
47.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
48.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
49.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
50.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
51.现有的蠕动泵采用滚轮挤压蠕动管并水平移动一段距离，以实现流体的定量计量。但具有计量精度低、蠕动管使用寿命短及蠕动泵维修成本高的缺陷。为此，本实施例提供了一种蠕动泵，以提高蠕动泵的计量精度，延长蠕动管的使用寿命，降低蠕动泵的维修成本。
52.如图1所示，本实施例提供的蠕动泵，包括蠕动按压板1、工作配合板2、蠕动管3和防回流装置i4，其中，蠕动管3能够发生弹性变形，工作配合板2上设有工作平面，蠕动按压板1上设有按压平面，蠕动按压板1能够水平移动以使至少部分工作段位于按压平面与工作平面之间；按压板能够升降以使按压平面向工作平面所在侧挤压蠕动管3；防回流装置i4和工作配合板5沿蠕动管3内的流体流动方向依次分布，防回流装置i4能够选择性地使蠕动管
3连通或断开。
53.蠕动泵不工作时，蠕动按压板1与蠕动管3分离。在采用上述蠕动泵计量流体时，通过防回流装置i4使蠕动管3断开，控制蠕动按压板1水平移动使至少部分蠕动管3位于按压平面和工作平面之间，再控制蠕动按压板1升降使按压平面向工作平面所在侧挤压蠕动管，由于蠕动管3被位于工作配合板2上游的防回流装置i4切断，蠕动管3内的流体将在蠕动按压板1的按压作用下流向蠕动管3的出口。
54.本实施例提供的蠕动泵，通过水平移动蠕动按压板1调节按压平面和工作平面正对的面积，起到调整单次泵送的流体量的作用，通过控制蠕动按压板1升降，使蠕动按压板1挤压位于其和工作配合板2之间的蠕动管3，克服了现有技术在实施过程中各环节出现累计误差，实现一次性按压到位，相比现有技术滚轮水平移动挤压流体而言，按压平面和工作平面之间的蠕动管3受力均匀，减小了蠕动管3的损伤；而且蠕动按压板1和蠕动管3之间不存在滚动，摩擦阻力小，延长了蠕动管3的使用寿命，降低了蠕动泵的维修成本。
55.本实施例中，蠕动管3的进口用于连接流体源，蠕动管3包括沿其内流体流动方向依次设置的进口段31、工作段32和出口段34。其中，防回流装置i4对应进口段31设置，用于使进口段31连通或断开。
56.可选地，蠕动泵还包括蠕动壳体，蠕动按压板1、工作配合板2和防回流装置i4均设于蠕动壳体内，蠕动壳体主要起防护作用。蠕动壳体包括上端开口的壳本体和盖板，盖板15和壳本体可拆卸连接以封堵壳本体上端的开口，便于对蠕动壳体内的结构进行维修等。示例性地，工作配合板2和蠕动按压板1均为板状结构，工作配合板2位于蠕动按压板1的上方，工作配合板2固定于盖板的下方。
57.可选地，在蠕动按压板1上升挤压蠕动管3的过程中，为了防止蠕动管3晃动，导致蠕动管3偏离按压平面和工作平面，以致影响计量精度。为此，增设了用于固定蠕动管3的夹紧结构，夹紧结构设有两个，分别记为第一夹紧结构6和第二夹紧结构7，其中第一夹紧结构6用于支撑并固定进口段31，第二夹紧结构7用于支撑并固定出口段4。至于夹紧结构的具体结构，可以采用常规的固定管道的结构，在此不再具体介绍。
58.可选地，如图2所示，防回流装置i4包括防回流板42、偏心滚轮41和防回流电机43，蠕动管3位于防回流板42和偏心滚轮41之间，防回流电机43的输出轴与偏心滚轮41传动连接，用于驱动偏心滚轮41转动，以选择性地向防回流板42所在侧挤压蠕动管3使蠕动管3断开，或与蠕动管3分离使蠕动管3连通。示例性地，防回流电机43的输出轴水平设置，防回流板42位于偏心滚轮41的上方，防回流板42固定于盖板，进口段31位于防回流板42和偏心滚轮41之间。
59.在需要通过防回流装置i4使蠕动管3断开时，控制防回流电机43工作，防回流电机43驱动偏心滚轮41转动，利用偏心滚轮41转动挤压蠕动管3，使蠕动管3断开。
60.需要说明的是，防回流装置i4还可以采用其他结构，如开关阀，可以是手动开关阀，也可以是电磁开关阀。
61.如图3所示，可选地，为了实现蠕动泵工作的连续性，蠕动管3的出口段34配设有防回流装置ii5，用于使蠕动管3选择性地连通或断开。一次挤压完毕后，在蠕动按压板4下降之前，利用防回流装置ii5使蠕动管3的出口段34断开；之后再控制蠕动按压板4下降，并控制防回流装置i4动作使蠕动管3的进口段31连通，从而实现蠕动泵连续泵送液体。防回流装
置ii5的结构与防回流装置i4的结构相同，在此不再重复赘叙。
62.可选地，为了防止两个防回流装置使蠕动管3断开时蠕动管3不稳定，本实施例中，蠕动泵还包括第一支撑板11，第一支撑板11上设有进管孔，用于穿设进口段，防回流装置i4位于第一支撑板11和第一夹紧结构6之间。如此设置，能够提高防回流装置i4使进口段31断开的过程中，蠕动管3的稳定性。蠕动泵还包括第二支撑板12，第二支撑板12上设有出管孔，用于穿设出口段34，防回流装置ii5位于第二支撑板12和第二夹紧结构7之间。如此设置，能够提高防回流装置ii5使出口段断34开的过程中蠕动管3的稳定性。
63.需要说明的是，本实施例中的第一支撑板11和第二支撑板12指的是壳本体的相对两侧板。
64.可选地，进口段31高于工作段33，利用其位置的高度差，可以将进口段31中的流体更加流畅的导入工作段33，而且可以保证流体充实的填满工作段33；可选的，工作段33不低于出口段34，按压过程中，流体更容易从出口段34排出。
65.为了使进口段31高于工作段33，第一夹紧结构6高于工作配合板2的工作配合面。由于进口段31和出口段34之间的高度差异，进口段31和出口段34之间存在一个过渡段32，过渡段32倾斜设置，过渡段32的两端分别与进口段31和工作段33连通。过渡段32在无支撑时，过渡段32处于悬空状态，因重力影响而下凹，过渡段32的倾斜角度不合适会导致流体在过渡段32和进口段31的相接位置处无法正常流通，甚至完全断开以致蠕动泵无法正常工作。为此，上述蠕动泵还包括倾斜支撑板61，利用倾斜支撑板61支撑过渡段32，使进口段31和过渡段32的连接位置处保持连通状态。
66.本实施例中，第二夹紧结构7和防回流装置ii5固定安装于同一支架上，该支架固定安装于壳本体；倾斜支撑板61和第一夹紧结构6和防回流装置i4固定安装于同一支架上，该支架固定于壳本体。可以根据蠕动管3的管径，确定倾斜支撑板61相对于水平面向下倾斜的角度，使进口段31和过渡段32的连接位置处保持连通状态，因此，倾斜支撑板61的具体倾斜角度在此不再限定。
67.本实施例提供的蠕动泵还包括直线驱动组件9，用于驱动蠕动按压板1的水平往复移动。优选地，直线驱动组件9为电机丝杠结构。具体地，直线驱动组件9包括第一支架、第一电机、第一丝杠和第一滑块，第一电机的固定端固定于第一支架上，第一电机的输出端与第一丝杠的一端相连，第一丝杠的另一端与第一支架转动连接，第一丝杠上设有与其螺纹连接的第一滑块，第一滑块与第一丝杠螺纹连接，第一滑块与第一支架沿水平方向滑动连接，起到对第一滑块的移动进行导向和限制转动的作用，第一滑块与蠕动按压板固定连接。第一电机工作带动第一丝杠转动，第一滑块沿第一丝杠轴向移动，利用第一滑块的水平移动带动蠕动按压板水平移动。需要说明的是，于其他实施例中，直线驱动组件9还可以为伸缩缸如油缸、气缸、电推杆等，或电机齿轮齿条结构，或连杆滑块结构等，在此不再具体介绍。
68.本实施例提供的蠕动泵还包括顶升驱动组件10，用于驱动直线驱动组件9升降，从而实现蠕动按压板1升降。优选地，顶升驱动组件9为电机丝杠结构。具体地，顶升驱动组件9包括第二支架、第二电机、第二丝杠和第二滑块，其中，蠕动壳体的底部固定有第二支架，第二电机的固定端固定安装于第二支架，第二电机的输出端与第二丝杠的一端相连，第二丝杠的另一端与第二支架转动连接，第二滑块与第二丝杠螺纹连接，第二滑块与第二支架沿竖直方向滑动连接，起到对第二滑块的移动进行导向和限制转动的作用，第二滑块与第一
支架固定连接。第二电机工作带动第二丝杠转动，第二滑块沿第二丝杠轴向移动，利用第二滑块的升降带动第一支架升降，从而实现蠕动按压板升降。需要说明的是，于其他实施例中，升降驱动组件10还可以为伸缩缸如油缸、气缸、电推杆等，或电机齿轮齿条结构，或连杆滑块结构等，在此不再具体介绍。
69.于其他实施例中，还可以将直线驱动组件9的输出端固定连接于顶升驱动组件10，将顶升驱动组件10的输出端直接固定连接于蠕动按压板1，利用直线驱动组件9驱动顶升驱动组件10水平移动，利用顶升驱动组件10直接驱动蠕动按压板1升降。
70.优选地，蠕动管3设有至少两个，可以利用一个蠕动按压板1一次性同时挤压多个蠕动管3。需要说明的是，蠕动管3的数量可以根据实际需求进行设置，还可以一个蠕动按压板1按压一个蠕动管3，利用一个直线驱动组件9同时驱动多个蠕动按压板1同时水平移动。
71.本实施例还提供了上述蠕动泵的控制方法，包括以下步骤：
72.通过防回流装置i使蠕动管3断开，并控制与蠕动管3分离的蠕动按压板1水平移动，使正对工作平面的按压平面沿蠕动管3水平移动方向的长度等于预设长度；
73.控制蠕动按压板1升降时使蠕动按压板1按压蠕动管3，使工作平面和按压平面之间的竖直间距为预设间距。
74.上述预设长度根据需要计量的流体量确定。为了提高计量的准确性，避免工作平面和按压平面之间的间距过小，导致蠕动管3完全断开而使进口段31在较大的压力作用下而发生膨胀变形，对工作平面和按压平面之间的最小间距进行限定，工作平面和按压平面之间的间距为最小间距时，进口段31内的流体能够流向出口段34。在单次挤压后，使防回流装置i4保持使蠕动管3断开且持续预设时间，工作平面和按压平面之间的间距保持在最小间距且持续预设时间，以使工作配合板2和防回流装置i4之间的蠕动管3内的流体能够流向蠕动管3的出口。上述预设间距即为上述最小间距。
75.此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。