精细加注装置的制作方法

1.本发明涉及流体供料控制技术领域，尤其涉及一种精细加注装置。


背景技术：

2.在含硫井站使用络合铁脱硫工艺进行实际生产的过程中，除了添加常用脱硫药剂外，还会额外添加微量的表面活性剂，调控硫磺颗的大小，保证脱硫系统稳定运行。在加注表活剂的过程中，需要缓慢连续加注，以保证表活剂效果的稳定。
3.目前，对液体进行微量连续加注，主要是通过蠕动泵和注射泵实现。蠕动泵是利用多个滚轮，通过对泵的弹性输送软管交替进行挤压和释放来泵送液体。具有无污染、重复精度高，维护简单的特点。但是蠕动泵软管寿命短，软管会随着时间磨损，导致流量发生变化。注射泵是通过单片机系统发出控制脉冲使步进电机旋转，而步进电机带动丝杆将旋转运动变成直线运动，推动注射器的活塞进行注射输液，实现高精度，平稳无脉动的液体传输。但单个注射器装液少，药剂补充过程繁琐，无法满足长时间连续加注的需求，不利于表活剂的连续稳定加注。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种精细加注装置，其可有实现连续稳定加注药剂。
5.本发明提供的一种精细加注装置，包括移动模块、更换模块和至少两个注射泵；
6.所述更换模块包括储料装置和至少两组固定架；所述储料装置用于存放待加注的液体，所述至少两组固定架并排设置在所述储料装置的上方；所述固定架包括安装座、驱动机构和定位机构，所述驱动机构设置在所述安装座上，所述定位机构与所述注射泵形成可拆卸连接，所述驱动机构用于支撑并驱动所述定位机构带动所述注射泵上下移动以使所述所述定位机构上的注射泵的注射口伸入储料装置的液体中或从储料装置的液体中移出；
7.所述移动模块包括第一移动支架、第二移动支架和定位机构；所述定位机构与注射泵形成可拆卸连接；所述定位机构设置在所述第二移动支架上，所述第二移动支架用于支撑并驱动所述定位机构沿所述至少两组固定架的排布方向往复移动；所述第二移动支架设置在所述第一移动支架上，所述第一移动支架用于支撑并驱动所述第二移动支架和所述定位机构在加注位置与所述固定架之间往复移动。储液装置优选储液槽。
8.优选地，所述固定架的驱动机构包括电机、丝杆、光轴和滑块；所述丝杆和所述光轴平行设置在所述安装座上，所述电机固定在所述安装座上并连接所述丝杆，所述滑块上设置有可供所述光轴穿过的通孔和与所述丝杆相配合的螺孔，所述光轴和所述丝杆分别穿过所述滑块上的所述通孔和所述螺孔，所述固定架的定位机构设置在所述滑块上，所述电机用于驱动所述丝杆转动以驱动所述滑块沿所述丝杆和所述光轴往复移动，以使所述定位机构上的注射泵的注射口伸入储料装置的液体中或从储料装置的液体中移出。
9.优选地，所述固定架的驱动机构包括电机、丝杆、滑槽和滑块；所述丝杆和所述滑
槽平行设置在所述安装座上，所述电机固定在所述安装座上并连接所述丝杆，所述滑块部分设置在所述滑槽内，所述滑块上设置有与所述丝杆相配合的螺孔，所述丝杆穿过所述螺孔，所述固定架的定位机构设置在所述滑块上，所述电机用于驱动所述丝杆转动以驱动所述滑块沿所述丝杆和所述滑槽往复移动，以使所述定位机构上的注射泵的注射口伸入储料装置的液体中或从储料装置的液体中移出。
10.优选地，所述第一移动支架和所述第二移动支架均包括支撑架和设置在所述支撑架上的驱动机构；所述驱动机构包括电机、丝杆、光轴和滑块，所述丝杆和所述光轴平行设置在所述支撑架上，所述电机固定在所述支撑架上并连接所述丝杆，所述滑块上设置有可供所述光轴穿过的通孔和与所述丝杆相配合的螺孔，所述光轴和所述丝杆分别穿过所述滑块上的所述通孔和所述螺孔，所述电机用于驱动丝杆转动以驱动所述滑块沿所述丝杆和所述光轴往复移动；
11.所述第二移动支架上的支撑架固定安装在所述第一移动支架的滑块上，所述第二移动支架上的丝杆的延伸方向平行于所述至少两组固定架的排布方向，所述第一移动支架上的丝杆的延伸方向垂直于所述第二移动支架上的丝杆的延伸方向，所述移动模块上的定位机构设置在所述第二移动支架的滑块上。
12.优选地，所述第一移动支架和所述第二移动支架均包括支撑架和设置在所述支撑架上的驱动机构；所述驱动机构包括电机、丝杆、滑槽和滑块；所述丝杆和所述滑槽平行设置在所述支撑架上，所述电机固定在所述支撑架上并连接所述丝杆，所述滑块部分设置在所述滑槽内，所述滑块上设置有与所述丝杆相配合的螺孔，所述丝杆穿过所述螺孔，所述电机用于驱动丝杆转动以驱动所述滑块沿所述丝杆和所述滑槽往复移动；
13.所述第二移动支架上的支撑架固定安装在所述第一移动支架的滑块上，所述第二移动支架上的丝杆的延伸方向平行于所述至少两组固定架的排布方向，所述第一移动支架上的丝杆的延伸方向垂直于所述第二移动支架上的丝杆的延伸方向，所述移动模块上的定位机构设置在所述第二移动支架的滑块上。
14.优选地，所述第一移动支架包括两组驱动机构，所述两组驱动机构平行设置在所述第一移动支架的支撑架上；所述第二移动支架的支撑架同时固定安装在所述两组驱动机构的滑块上。
15.优选地，所述注射泵上设置有至少两个定位通孔，所述定位机构包括至少两个可插入所述定位通孔的电磁铁。
16.优选地，所述注射泵包括支撑架、驱动机构和注射器；所述驱动机构包括步进电机、丝杆、光轴和滑块，所述丝杆和所述光轴平行设置在所述支撑架上，所述步进电机和所述注射器分别固定安装在所述丝杆两端的支撑架上，所述步进电机连接所述丝杆，所述滑块上设置有可供所述光轴穿过的通孔和与所述丝杆相配合的螺孔，所述光轴和所述丝杆分别穿过所述滑块上的所述通孔和所述螺孔，所述步进电机用于驱动丝杆转动以驱动所述滑块沿所述丝杆和所述光轴往复移动，所述滑块连接并带动所述注射器的活塞往复移动，从而使所述注射器吸液或排液。
17.优选地，所述注射泵包括支撑架、驱动机构和注射器；所述驱动机构包括步进电机、丝杆、滑槽和滑块；
18.所述丝杆和所述滑槽平行设置在所述支撑架上，所述步进电机和所述注射器分别
固定安装在所述丝杆两端的支撑架上，所述步进电机连接所述丝杆，所述滑块部分设置在所述滑槽内，所述滑块上设置有与所述丝杆相配合的螺孔，所述丝杆穿过所述螺孔，所述固定架的定位机构设置在所述滑块上，所述电机用于驱动丝杆转动以驱动所述滑块沿所述丝杆和所述滑槽往复移动，所述滑块连接并带动所述注射器的活塞往复移动，从而使所述注射器吸液或排液。
19.优选地，所述支撑架上设置有至少两个定位通孔，所述定位机构包括至少两个可插入所述定位通孔的电磁铁。
20.与现有技术相比，本发明提供的精细加注装置设置了两个注射泵交替使用，当一个注射泵所装载的药剂用尽后，移动模块会将注射泵送回储液槽上方的固定架上，并更换为另一个满液体注射泵，耗尽液体的注射泵在此期间进行药剂复装，等待下一次支更换，由此实现了注射泵的连续加注；另外，精细加注装置还可以实现药剂的微量加注，并可以灵活调整加注速度和加注时间。
21.上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本发明的目的。
附图说明
22.在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
23.图1、图2为本发明一实施例提供的精细加注装置的结构示意图；
24.图3为本发明一实施例提供的更换模块和注射泵装配的结构示意图；
25.图4为注射泵的结构示意图。
具体实施方式
26.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本发明中的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
27.本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
28.在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
29.如图1至图3所示，精细加注装置包括移动模块、更换模块和两个注射泵(第一注射泵5和第二注射泵6)。
30.更换模块用于将空的注射泵送入储液槽7中进行液体复装，它包括用于存放待加注的液体的储液槽和两组可上下移动注射泵的固定架(第一固定架3和第二固定架4)。移动
模块用于驱动注射泵在加注位置与固定架之间移动。
31.如图4所示注射泵主要由支撑架51、驱动机构52和注射器53三部分组成。
32.支撑架51用于支撑驱动机构52和注射器53，支撑架51由一块底板和两块设置在底板两侧并与底板垂直的安装板组成。
33.驱动机构52包括步进电机521、丝杆522、光轴523和滑块524。步进电机521固定安装在支撑架51的其中一块安装板上，步进电机521的输出轴固定连接丝杆522的一端，丝杆522的另一端可转动地安装在支撑架51的另一块安装板上，为了减小丝杆522转动时与安装板之间的摩擦，丝杆522和安装板之间可通过轴承连接；启动步进电机521转动可带动丝杆522转动。光轴523与丝杆522平行设置，光轴523的两端分别安装在支撑架51的两块安装板上。滑块524上设置有可供光轴523穿过的通孔和与丝杆522相配合的螺孔，光轴523和丝杆522分别穿过滑块524上的通孔和螺孔。光轴523用于限制滑块524转动，丝杆522用于驱动滑块524做直线移动。利用光轴523可限制滑块524转动，当电机带动丝杆522转动时，丝杆522的转动转化为滑块524沿丝杆522和光轴523的直线移动，通过的改变步进电机521的转动方向可驱动滑块524沿丝杆522和光轴523做直线往复移动。
34.注射器53包括针筒531和活塞532，注射器53的针筒531固定案装在支撑架51的未安装步进电机521的一块安装板上，该安装板上开设有定位通孔511；注射器的活塞的固定在滑块525上。启动步进电机521驱动丝杆522转动以驱动滑块524沿丝杆522和光轴523往复移动，滑块524连接并带动注射器的活塞往复移动，从而使注射器53吸液或排液。
35.步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步。注射泵中通过给予特殊的脉冲信号，可让步进电机521实现以特定角速度旋转特定角度，再通过丝杆522将旋转运动转变为滑块524的直线往复运动，使注射泵活塞532沿特定速度前进特定距离，以此实现灵活调整加注速度和加注时间。
36.更换模块包括用于存放待加注的液体的储液槽和两组可上下移动注射泵的固定架(第一固定架3和第二固定架4)。
37.两组固定架并排设置在储料装置的上方。两组固定架结构相同，均由安装座31、驱动机构32和定位机构33三部分组成，安装座31用于支撑驱动机构32，定位机构33固定在驱动机构32上，定位机构33可以和注射泵形成可拆卸连接，通过驱动机构32可驱动定位机构33上下移动，从而使注射泵的注射口伸入储液槽7的液体中或从储液槽7的液体中移出。
38.具体地，驱动机构32包括步进电机321、丝杆322、光轴323和滑块324，丝杆322和光轴323平行设置。光轴323的两端均安装在安装座31上，其用于限制滑块324的转动；丝杆322一端可转动地安装在安装座31上，为了减小丝杆322转动时与安装座31之间的摩擦，丝杆322和安装座31之间可通过轴承连接；丝杆322的另一端则与步进电机321的输出轴固定连接，步进电机321固定在安装座31上，启动步进电机321转动可带动丝杆322转动。滑块324上设置有可供光轴323穿过的通孔和与丝杆322相配合的螺孔，光轴323和丝杆322分别穿过滑块324上的通孔和螺孔。由于光轴323的限位作用，当步进电机321带动丝杆322转动时，丝杆322的转动转化为滑块324沿丝杆322和光轴323的直线移动，通过改变步进电机321的转动方向可驱动滑块324沿丝杆322和光轴323做直线往复移动。
39.定位机构33固定安装在滑块324上，定位机构33用于与注射泵形成可拆卸连接。定
位机构33由两个可插入定位通孔411的柱状体组成，为了提高定位机构33与注射泵之间连接强度，优选定位机构33为两个可插入定位孔的柱状的电磁铁。当电磁铁插入定位通孔411并通电时，定位机构33与注射泵连接，从而锁定注射泵；当电磁铁断电并从定位通孔411移出后，注射泵从定位机构33上拆卸下来，从而解锁注射泵。
40.步进电机321驱动滑块324上下移动，通过滑块324带动定位机构33和其上锁定的注射泵上下移动以使注射泵的注射口伸入储液槽7的液体中或从储料槽7的液体中移出。
41.移动模块设置在加注位置与更换模块之间，移动模块包括第一移动支架1、第二移动支架2和定位机构8。定位机构8可与注射泵形成可拆卸连接；第二移动支架2用于支撑并驱动定位机构8沿两组固定架3，4的排布方向往复移动；第二移动支架2设置在第一移动支架1上，第一移动支架1用于支撑并驱动第二移动支架2和定位机构8在加注位置与固定架3，4之间往复移动。
42.具体地，第一移动支架1包括支撑架11和平行设置在支撑架11上的两组驱动机构12。驱动机构12包括步进电机121、丝杆122、光轴123和滑块124，丝杆122和光轴123平行设置。光轴123的两端均安装在支撑架11上，光轴123用于限制滑块124的转动；丝杆122一端可转动地安装在支撑架11上，为了减小丝杆122转动时与支撑架11之间的摩擦，丝杆122和支撑架11之间可通过轴承连接；丝杆122的另一端则与步进电机121的输出轴固定连接，步进电机121固定在支撑架11上，启动步进电机121转动可带动丝杆122转动。滑块124上设置有可供光轴123穿过的通孔和与丝杆122相配合的螺孔，光轴123和丝杆122分别穿过滑块124上的通孔和螺孔。由于光轴123的限位作用，当步进电机121带动丝杆122转动时，丝杆122的转动转化为滑块124沿丝杆122和光轴123的直线移动，通过改变步进电机121的转动方向可驱动滑块124沿丝杆122和光轴123做直线往复移动。
43.第二移动支架2包括支撑架21和设置在支撑架21上的驱动机构22。
44.驱动机构22包括步进电机221、丝杆222、光轴223和滑块224，丝杆222和光轴223平行设置。光轴223的两端均安装在支撑架21上，光轴223用于限制滑块224的转动；丝杆222一端可转动地安装在支撑架21上，为了减小丝杆222转动时与支撑架21之间的摩擦，丝杆222和支撑架21之间可通过轴承连接；丝杆222的另一端则与步进电机221的输出轴固定连接，步进电机221固定在支撑架21上，启动步进电机221转动可带动丝杆222转动。滑块224上设置有可供光轴223穿过的通孔和与丝杆222相配合的螺孔，光轴223和丝杆222分别穿过滑块224上的通孔和螺孔。由于光轴223的限位作用，当步进电机221带动丝杆222转动时，丝杆222的转动转化为滑块224沿丝杆222和光轴223的直线移动，通过改变步进电机221的转动方向可驱动滑块224沿丝杆222和光轴223做直线往复移动。
45.定位机构8设置在第二移动支架2的滑块224上，第二移动支架2上的丝杆222的延伸方向平行于两组固定架3，4的排布方向，通过第二移动支架2可以驱动定位机构8沿两组固定架3，4的排布方向往复移动，以调整定位机构8的位置，使其可分别与两个固定架3，4配合更换注射泵。第二移动支架2的支撑架21同时固定安装在第一移动支架1的两组驱动机构12的滑块224上，第一移动支架1上的丝杆122的延伸方向垂直于第二移动支架2上的丝杆222的延伸方向，通过第一移动支架1驱动第二移动支架2和定位机构8在加注位置与固定架3，4之间往复移动，从而将注射泵送至加注位置或送回固定架3，4上。
46.定位机构8用于与注射泵形成可拆卸连接。定位机构8由两个可插入定位通孔411
的柱状体组成，为了提高定位机构8与注射泵之间连接强度，优选定位机构8为两个可插入定位通孔411的柱状的电磁铁。当电磁铁插入定位通孔411并通电时，定位机构8与注射泵连接，从而锁定注射泵；当电磁铁断电并从定位通孔411移出后，注射泵从定位机构8上拆卸下来，从而解锁注射泵。
47.以图1所示的精细加注装置为例，对加注操作的步骤进行说明：
48.(1)将第一注射泵5和第二注射泵6分别锁定在第一固定架3和第二固定架4上，第一固定架3和第二固定架4分别驱动其锁定的注射泵下移使注射器的注射口没入储液槽7的液体中，注射泵的步进电机421通过丝杆422驱动滑块424推动注射器43活塞432上移使注射泵吸入液体，完成装液；第一固定架3和第二固定架4驱动完成复装后的第一注射泵5和第二注射泵6上移，等待注射泵更换。
49.(2)通过移动模块将定位机构8移动到其中第一固定架3前，使移动模块上的定位机构8上锁定第一注射泵5，同时第一固定架3上的定位机构33解锁第一注射泵5；
50.(3)通过移动模块将第一注射泵5移动至加注位置，第一注射泵5的步进电机通过丝杆驱动滑块推动注射器活塞下移使第一注射泵5排出液体，完成加注；
51.(4)通过移动模块将第一注射泵5送回至固定架前，第一固定架3锁定第一注射泵5，移动模块解锁第一注射泵5；
52.(5)通过移动模块将定位机构8移动到第二固定架4前，使移动模块上的定位机构8上锁定第二注射泵6，同时第二固定架4上的定位机构33解锁注射泵；
53.(6)通过移动模块将第二注射泵6移动至加注位置，第二注射泵6的步进电机通过丝杆驱动滑块推动注射器活塞下移使第二注射泵6排出液体，完成加注；
54.(7)第一固定架3驱动第一注射泵5下移使第一注射泵5的注射口没入储液槽7的液体中，第一注射泵5的步进电机通过丝杆驱动滑块推动注射器活塞上移使第一注射泵5吸入液体，完成复装；第一固定架3驱动完成复装后的第一注射泵5上移，等待注射泵下一次更换。
55.在本发明中，移动模块和更换模块上的定位机构除了以上实施例中公开的电磁铁外，定位机构还可以是夹爪气缸等结构，通过夹爪气缸可加紧或松开注射泵，从而锁定或解锁注射泵，此时，注射泵上无需开设定位通孔。
56.最后应说明的是：以上实施方式及实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式及实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式或实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施方式或实施例技术方案的精神和范围。