一种稳压泵的制作方法

本发明申请涉及一种泵，尤其是一种可以维持稳定输出压力的泵，可应用于医疗设备中。

背景技术：

在工业设备与医疗设备的应用中，常用泵装置来提供持续的压力输出，目前常用的泵装置包括单泵体和双泵体，但目前常见的单泵体在运行过程中只能进行脉冲压力输出，无法输出持续稳定压力；而使用单泵体加装蓄能器的方式来保持压力稳定，则增加了设备成本；常见的双泵装置均为独立双泵，占用空间大；而且双泵切换是通过电磁控制阀等装置来实现，结构复杂、成本高；再者，当这些泵装置用于医疗设备时，蓄能器、电磁控制阀等这些装置均不易实现灭菌，难以满足医用无菌化的要求，所包含的电磁控制部分还可能对患者的植入式电子设备产生影响。

技术实现要素：

本发明申请即是针对目前使用的稳压泵所存在的上述不足之处，提供一种能够输出持续稳定高压，并且体积小巧，便于无菌处理的稳压泵。

具体来说，本发明申请提供一种稳压泵，包括泵体，泵体设有两个以上的输入管、一个以上的输出管和两个以上的活塞缸，输入管与活塞缸数目相等且一一对应相连通，在输入管与活塞缸的进口通道内设有仅可封闭输入管的单向阀，每个活塞缸通过各自的出口通道与输出管相通，在输出管与活塞缸之间设有可交替封闭任一出口通道的换向阀。

进一步的，所述活塞缸内设有活塞以及驱动活塞运动的活塞杆。

进一步的，所述活塞缸的开口处呈顶部向内的锥体结构。

进一步的，所述活塞与活塞杆可脱卸连接。

进一步的，所述不同活塞缸内的活塞呈异步往复运动。

进一步的，所述换向阀与所述稳压泵的泵体一体成型或至少一部分与阀体可拆卸连接。

更进一步的，所述换向阀与所述稳压泵的泵体通过至少以下一种可拆卸方式连接，所述方式包括：密封圈、卡接、焊接、螺纹连接或硬密封连接。

进一步的，所述输入管或/和输出管与所述稳压泵的泵体一体成型或至少一部分与泵体可拆卸连接。

更进一步的，所述输入管或/和输出管与所述稳压泵的泵体通过至少以下一种可拆卸方式连接，所述方式包括：密封圈、卡接、焊接、螺纹连接或硬密封连接。

进一步的，所述活塞缸与所述稳压泵的泵体一体成型或至少一部分与泵体可拆卸连接。

更进一步的，所述活塞缸与所述稳压泵的泵体通过至少以下一种可拆卸方式连接，所述方式包括：密封圈、卡接、焊接、螺纹连接或硬密封连接。

优选的，所述稳压泵为双泵结构，包括泵体、第一输入管、第二输入管、输出管、第一活塞缸、第二活塞缸，输入管与活塞缸分别一一对应相通，第一/二输入管通过第一/二活塞缸的第一/二进口通道与第一/二活塞缸相通，且在第一/二进口通道内设有仅可封闭第一/二进口通道的单向阀，第一/二活塞缸通过第一/二出口通道与输出管相通，在活塞缸与输出管之间设有可交替封闭第一出口通道或第二出口通道的换向阀。

进一步的，所述换向阀包括阀体、管腔和阀芯，管腔设有一个输出通道与输出管相通，设有两个输入通道，通过第一输入通道与第一活塞缸的第一出口通道相通，通过第二输入通道与第二活塞缸的第二出口通道相通，管腔内设有可交替封闭第一输入通道或第二输入通道的阀芯，通过封闭第一输入通道或第二输入通道来封闭第一出口通道或第二出口通道。对于本领域一般技术人员来说，显而易见的是，所述阀芯在输入通道之间移动时，不应封闭输出管，且不会经输出管脱出。

进一步的，所述阀芯可在第一输入通道和第二输入通道之间来回移动，其与第一输入通道和第二输入通道的接触面可交替封闭第一输入通道或第二输入通道。

更进一步的，所述阀芯包括实心或空心或半实心。其材质则包括塑胶、金属在内的各种可能使用的材质。

更进一步的，所述阀芯包括球体、柱体或具有可交替封闭第一输入通道或第二输入通道的接触面的不规则体。

当所述阀芯为球体，则为球阀；也可为棱柱体或圆柱体、或在阀芯两端具有弧形或其它形状接触面，且能够封闭第一输入通道和第二输入通道的其它不规则体。所述阀芯的材质，也可为各种可能的材质，包括金属、合金、塑料、尼龙、陶瓷、玻璃等，当在医疗器械中应用时，则需要满足便于无菌处理的要求。

进一步的，所述换向阀与所述稳压泵的泵体一体成型或其至少一部分与泵体可拆卸连接。

更进一步的，所述稳压泵的泵体上开有容纳腔，换向阀的至少一部分可经 所述容纳腔与泵体可拆卸连接。

再进一步的，所述换向阀的阀芯可装入所述容纳腔内，容纳腔的一端或两端开口于所述稳压泵的泵体，所述换向阀的第一输入通道或/和第二输入通道经容纳腔与稳压泵的泵体可拆卸连接。所述容纳腔可以仅在泵体上开一个口，换向阀的阀体的一部分装入容纳腔内，容纳腔也可以两端开口于泵体上，换向阀的两部分阀体均可装入容纳腔内。

再进一步的，所述换向阀与稳压泵的泵体通过至少以下一种可拆卸方式连接，所述方式包括：密封圈、卡接、焊接、螺纹连接或硬密封连接。

再进一步的，所述稳压泵的泵体上开有供换向阀的第一输入通道或/和第二输入通道插入的容纳腔，所述第一输入通道或/和第二输入通道上设有卡位，在容纳腔上还开有供卡销插入的卡槽，卡销插入卡槽内与卡位卡接，固定第一输入通道或/和第二输入通道。

进一步的，所述单向阀分别位于第一/二输入管与第一/二活塞缸的第一/二进口通道之间，且单向阀仅可封闭第一/二输入管。

更进一步的，所述单向阀包括位于输入管和活塞缸进口通道之间的腔室和位于腔室内的密封件，所述密封件与输入管的接触面可完全封闭输入管，与进口通道之间的接触面不可完全封闭进口通道。显而易见的是，所述密封件不会经输入管或进口通道脱出。

再进一步的，所述输入管开口于腔室的位置与进口通道开口于腔室的位置不处于一条直线上。这种偏心的设计，保证了密封件无法完全封闭进口通道。

再进一步的，所述密封件包括实心或空心或半实心结构。其材质则包括塑胶、金属在内的各种可能使用的材质。

再进一步的，所述密封件包括球体、柱体或具有可封闭输入管于腔室开口处的接触面的不规则体。

进一步的，所述输入管或/和输出管与所述稳压泵的泵体一体成型或至少一部分与泵体可拆卸连接。

更进一步的，所述输入管或/和输出管与所述稳压泵的泵体之间通过至少以下一种方式连接，所述方式包括：密封圈、卡接、焊接、螺纹连接或硬密封连接。

再进一步的，所述稳压泵的泵体上开有供输入管或/和输出管插入的容纳腔，所述输入管或/和输出管上设有卡位，在容纳腔上还开有供卡销插入的卡槽，卡销插入卡槽内与卡位卡接，固定输入管或/和输出管。

进一步的，所述活塞缸与所述稳压泵的泵体一体成型或至少一部分与泵体可拆卸连接。

更进一步的，所述活塞缸与所述稳压泵的泵体之间通过至少以下一种方式连接，所述方式包括：密封圈、卡接、焊接、螺纹连接或硬密封连接。

进一步的，所述每个活塞缸内均设有活塞以及驱动活塞运动的活塞杆。

进一步的，所述活塞缸的开口处呈顶部向内的锥体结构。

进一步的，所述活塞与活塞杆可脱卸连接。

进一步的，所述第一活塞缸和第二活塞缸内的活塞呈异步往复运动。

更进一步的，所述活塞包括连接件、活塞环和与活塞杆可脱卸连接的连接头，活塞环位于连接件与连接头之间，且套在连接件外部，连接件与连接头紧密结合。

再进一步的，所述连接件的末端设有挡板，承受活塞内大部分压力，使流 体通过连接件与活塞腔体的间隙再作用到活塞环上。

更进一步的，所述连接件上分别设有与活塞环紧密结合的第一卡位，与连接件紧密结合的第二卡位。

更进一步的，所述连接件为金属，使流体通过金属连接件与活塞腔体的间隙再作用到活塞环上，同时对活塞环起到有效支撑及减轻其材料使用的作用。

更进一步的，所述活塞环为弹性材质，其外缘尺寸大于活塞腔内径，这样在向活塞腔内推进的过程中，活塞件边缘向内挤压收紧，压缩量使其贴紧活塞腔内壁，密封效果更好。

再进一步的，所述活塞环靠近连接件的末端设有游离的尾翼，尾翼与连接件之间具有流体通道，流体流经流体通道时将尾翼贴紧活塞腔内壁。如此的设计，是为了流体经连接件末端后将尾翼撑开，确保了密封效果。

更进一步的，所述活塞环与连接件配合贴紧或通过模压成一体。

更进一步的，还包括加强连接件，加强连接件套在连接件外部，位于连接头和活塞环之间，且与连接头紧密结合。

再进一步的，所述加强连接件与连接件通过位于加强连接件和/或连接件上的连接结构紧密咬合。

再进一步的，所述连接结构包括螺纹或凹槽结构，所述加强连接件与连接件通过螺纹或凹槽紧密咬合。

更进一步的，所述加强连接件设有与连接头紧密结合的第三卡位。

加强连接件为可选件，通过与连接件的紧密咬合，主要用于：其一，对活塞环起到压紧作用，其二，增加一个卡位，更有效的防止连接头脱落。

更进一步的，所述连接头为可聚拢和张开的弹性结构。

更进一步的，所述连接头上设有可与活塞杆可脱卸连接的第四卡位。

再进一步的，所述连接头伸出数支可聚拢和张开的扣爪、倒钩或倒扣，第四卡位位于扣爪、倒钩或倒扣的末端。

更进一步的，所述连接头为弹性材质，其外缘尺寸大于活塞腔内径，这样在活塞向活塞腔内推进的过程中，连接头向内挤压收拢，从而对活塞杆的夹持效果更好。

可选择的，所述活塞也可以采用与上述结构不同的活塞结构，所述活塞从内到外依次包括活塞件、连接件和与活塞杆可脱卸连接的连接头，连接件位于活塞件和连接头之间，且分别与活塞件和连接头紧密结合。

进一步的，所述连接件上设有分别与活塞件和连接头紧密结合的卡位。

进一步的，所述连接头上设有卡位与活塞杆可脱卸连接。

更进一步的，所述连接头伸出数支可聚拢和张开的扣爪，与活塞杆可脱卸连接的卡位位于扣爪的末端。

进一步的，所述活塞件为弹性材质，其外缘尺寸大于活塞腔内径，这样在活塞向活塞腔内推进的过程中，活塞件边缘向内挤压收紧，其对活塞腔内壁有向外扩张的力，从而使活塞的挤压更为紧密，密封效果更好。

同样的，所述连接头为弹性材质，其外缘尺寸大于活塞腔内径，这样在活塞向活塞腔内推进的过程中，连接头向内挤压收拢，从而对活塞杆的夹持效果更好。

进一步的，所述连接件为金属。

下面以双泵为例，说明本发明申请所述的稳压泵的工作原理：第一输入管和第二输入管分别与低压流体相连，输出管与高压管路相连，低压流体经输入 管进入泵体，经活塞抽吸加压后，通过输出管高压排出，由于活塞之间呈异步往复运动，且通过单向阀和换向阀的调控从而形成稳定的高压输出。

具体来讲，当第一活塞向前推进时，第一活塞缸内腔产生高压，对应的单向阀封闭第一输入管，换向阀打开第一活塞缸与输出管的通道，关闭输出管与第二活塞缸的通道，高压水从输出管道流出；同时，第二活塞向后抽吸，第二活塞缸内腔产生低压，单向阀无法完全封闭第二进口通道，第二活塞缸对应进水管路进水；反之亦然，当第二活塞向前推进时，第二活塞缸内腔产生高压，对应单向阀封闭第二输入管，换向阀打开第二活塞缸与输出管的通道，关闭输出管与第一活塞缸通道，高压水从输出管流出；同时，第一活塞向后抽吸，第一活塞缸内腔产生低压，单向阀无法完全封闭第一进口通道，第一活塞缸进水管路进水；如此循环往复，实现稳定的高压输出。

本发明申请所述的稳压泵，具有以下的优点：

1、压力稳定，减少脉冲，通过双泵体异步持续加压的方式可以保持压力稳定；

2、双泵体为一体式结构，占用空间小；

3、换向阀结构简单，生产成本低，且易于灭菌处理；

4、高压输出管连接葫芦管，保证高压输出部分压力不产生突变，保持输出压力稳定；

5、活塞缸带锥度，活塞杆向外运动时，连接头松开，活塞杆抽出，实现活塞与活塞杆连接可拆卸功能，易于将双泵拿出单独进行灭菌。

附图说明

图1是本发明申请一个实施例的结构爆炸图；

图2是本发明申请一个实施例的显示换向阀与输出管结构的剖面图；

图3是本发明申请一个实施例的显示单向阀与输入管结构的剖面图；

图4和图5是显示本发明申请一个实施例的工作原理图；

图6至图8是本发明申请换向阀的不同实施例的结构示意图；

图9是本发明申请活塞的一个实施例的结构示意图；

图10-图12是图9中实施例的工作原理图；

图13至图15是本发明申请活塞的另一个实施例的结构示意图；

图16是图14中局部A的放大示意图；

其中，100为泵体、101为密封圈、102为输入/出管卡销、103为容纳腔、104为卡槽、105为换向阀卡销、200为输入管、201为第一输入管、202为第二输入管、203为输入管卡位、300为输出管、301为输出管卡位、400为活塞缸、401为第一活塞缸、402为第二活塞缸、500为活塞、501为第一活塞、502为第二活塞、503为第一活塞缸的第一出口通道、504为第二活塞缸的第二出口通道、505为第一活塞缸的第一进口通道、506为第二活塞缸的第二进口通道、507为活塞件、508为连接件、509为连接头、510为活塞杆、511为活塞环、512为加强连接环、5110为尾翼、5111为流体通道、600为封闭件、601为腔室、700为换向阀的阀体、701为第一输入通道、702为第二输入通道、703为输出通道、704为阀芯、705为管腔、7000为换向阀卡位。

具体实施方式

以下结合附图对本发明申请所述技术方案进行非限制性地描述，目的是为了公众更好地理解所述技术内容。

实施例一

发明申请所述的稳压泵，包括泵体，泵体设有两个以上的输入管、一个以上的输出管和两个以上的活塞缸，输入管与活塞缸数目相等且一一对应相连通，在输入管与活塞缸的进口通道内设有仅可封闭输入管的单向阀，每个活塞缸通过各自的出口通道与输出管相通，在输出管与活塞缸之间设有可交替封闭任一出口通道的换向阀。

如图1所示，为本发明申请实施例的双泵结构，包括泵体100、输入管200的数目为两个、一个输出管300、活塞缸400的数目为两个，活塞缸400内可装入活塞500，输入管200与活塞缸400分别一一对应相通，输入管与活塞缸相通，且阀体内设有仅可封闭输入管的单向阀，在该实施例中，单向阀为封闭件600，在本实施例中，封闭件600为球阀，两个活塞缸分别与输出管相通，在活塞缸与输出管之间设有可交替封闭第一出口通道或第二出口通道的换向阀的阀体700，在本实施例中，换向阀为可拆卸结构，泵体100上开有供换向阀的阀体700插入的容纳腔103，在换向阀的阀体700上设有换向阀卡位7000，在容纳腔103上还开有供换向阀卡销105插入的卡槽104，换向阀卡销105插入卡槽104内与换向阀卡位7000卡接，固定换向阀，在本实施例中，可将换向阀的阀芯704放入容纳腔103内，然后插入换向阀的阀体700，再插入换向阀卡销105将其固定并可拆卸连接；同理的，输入管200和输出管300也可以与泵体100可拆卸连接，在输入管200上设有输入管卡位203，在输出管300上设有输出管卡位301，通过输入/出管卡销102将其固定并可拆卸连接，当然，还可以使用密封圈101增加输入管与输出管和泵体的紧密性。

实施例二

图2和图3显示了本发明申请另一个实施例不同剖面的结构示意图，图2中具体显示了活塞缸与换向阀和输出管之间的位置和连接关系，在本实施例中， 活塞缸为两个，第一活塞缸401和第二活塞缸402，内部分别设有第一活塞501和第二活塞502，第一活塞缸401通过第一活塞缸的第一出口通道503与换向阀的第一输入通道701相通，第二活塞缸402通过第二活塞缸的第二出口通道504与换向阀的第二输入通道702相通，换向阀包括了管腔705，管腔705通过输出通道703与输出管300相通，阀芯704位于管腔705内，可在第一输入通道701和第二输入通道702之间运动，并且可交替封闭第一输入通道701或第二输入通道702，通过活塞的异步往复运动，使得经泵体加压后的高压流体保持稳定的从输出管输出。

图3则显示了实施例中，活塞缸、单向阀与输入管之间的位置和连接关系，以第一活塞缸401为例，在实施例中，第一活塞缸401内设有第一活塞501，第一活塞缸401通过第一进口通道505与第一输入管201相通，在第一进口通道505与第一输入管201之间设有单向阀，单向阀包括封闭件600，在本实施例中为球型阀，位于腔室601内，第一进口通道505和第一输入管201在腔室601的开口处不位于同一直线上，且封闭件600仅可封闭第一输入管201的开口处，而无法完全封闭第一进口通道505，这样在第一活塞501向内推进的时候，高压液流只能从输出管输出，而无法返回输入管内，但在第一活塞501向外抽拉时，低压液流则可经第一输入管201进入第一活塞缸401内，从而实现液体的补给。第二活塞缸的工作情形与第一活塞缸相同，不再赘述。

实施例三

图4和图5显示了本发明申请一个实施例的工作原理示意图，如图所示，第一输入管201和第二输入管202分别与低压流体相连，输出管300与高压管路相连，低压流体经输入管进入泵体，经活塞抽吸加压后，通过输出管高压排出，由于活塞之间呈异步往复运动，且通过单向阀和换向阀的调控从而形成稳 定的高压输出。

具体来讲，当第一活塞501向前推进时，第一活塞缸401内腔产生高压，对应的单向阀封闭第一输入管201，换向阀打开第一活塞缸401与输出管300的通道(原理见实施例二介绍)，关闭输出管300与第二活塞缸402的通道，高压水从输出管300流出；同时，第二活塞502向后抽吸，第二活塞缸402内腔产生低压，单向阀无法完全封闭第二进口通道506，第二活塞缸402对应进水管路进水；反之亦然，当第二活塞502向前推进时，第二活塞缸402内腔产生高压，对应单向阀封闭第二输入管202，换向阀打开第二活塞缸402与输出管300的通道，关闭输出管300与第一活塞缸401通道，高压水从输出管300流出；同时，第一活塞501向后抽吸，第一活塞缸401内腔产生低压，单向阀无法完全封闭第一进口通道505，第一活塞缸401进水管路进水；如此循环往复，实现稳定的高压输出。

实施例四至六

本组实施例显示了换向阀不同结构的示意图，在图6中，换向阀包括阀体700，第一输入通道701、第二输入通道702、输出通道703、阀芯704和705管腔，在该实施例中，第一输入通道701为可拆卸地与阀体连接，且阀芯704为实心球体，且可交替封闭第一输入通道701或第二输入通道702。

如图5所示，为换向阀的另一个实施例，在本实施例中，阀芯704为空心球体，且可交替封闭第一输入通道701或第二输入通道702，且第一输入通道701为可拆卸地与阀体连接，并且第一输入通道701和第二输入通道702在旁路上分别通过第一活塞缸的第一出口通道503和第二活塞缸的第二出口通道504与第一活塞缸和第二活塞缸相通。

如图6所示，在该实施例中，阀芯704为不规则体，其具有可交替封闭第 一输入通道701或第二输入通道702的封闭面，而且第一输入通道701和第二输入通道702分别与阀体可拆卸地连接。

当然应该明确的是，所述换向阀也可以与泵体一体成型。

实施例七

如图9至12所示，为本发明申请所述稳压阀的活塞的一个实施例，在该实施例中，活塞位于活塞缸400内，且活塞缸400的外端成锥形，活塞依次包括活塞件507、连接件508和与活塞杆510可脱卸连接的连接头509，连接件508位于活塞件507和连接头509之间，连接件为金属，且分别与活塞件507和连接头509紧密结合，且连接件508上设有分别与活塞件507和连接头509紧密结合的卡位，连接头509上设有卡位与活塞杆510可脱卸连接，连接头509伸出数支可聚拢和张开的扣爪，与活塞杆510可脱卸连接的卡位位于扣爪的末端，活塞件507为弹性材质，其外缘尺寸大于活塞腔内径，这样在活塞向活塞腔内推进的过程中，活塞件边缘向内挤压收紧，其对活塞腔内壁有向外扩张的力，从而使活塞的挤压更为紧密，密封效果更好。

由于活塞缸400的入口成尖端向内的锥体，活塞杆510插入连接头509，向内推动时，连接头509向内收拢将活塞杆510紧密夹持，同时活塞件507也弹性回缩，与活塞缸内壁紧密贴紧；当活塞杆510向外抽出时，当到达活塞缸400端口处，连接头509弹性张开，活塞杆510脱离活塞，实现自动结合和分离。

实施例八

如图13-16所示，在本实施例中，活塞包括连接件508、活塞环511、加强连接件512和与活塞杆510可脱卸连接的连接头509，活塞环511位于连接件508与连接头509之间，且套在连接件508外部，加强连接件512位于活塞环 511与连接头509之间，也套在连接件508外部，连接件508的末端呈挡板状，承受活塞内大部分压力，使流体通过连接件508与活塞缸400体的间隙再作用到活塞环上511，活塞环511靠近连接件的末端设有游离的尾翼5110，尾翼5110与连接件508之间具有流体通道5111，流体流经流体通道5111时将尾翼5110贴紧活塞腔内壁，为了流体经连接件末端后将尾翼撑开，确保了密封效果，活塞环511为弹性材质，其外缘尺寸大于活塞腔内径，这样在向活塞腔内推进的过程中，活塞环511边缘向内挤压收紧，压缩量使其贴紧活塞腔内壁，密封效果更好。

其工作原理与实施例七相同，这里不再赘述。

应该理解的是，上述内容包括附图不是对所述技术方案的限制，事实上，在相同或近似的原理下，对所述技术方案进行的改进，包括各部分结构的形状、尺寸、所用材质，以及基本相同功能结构的等同替换，都在本发明申请所要求保护的技术方案之内。