一种多通道切换装置和蠕动泵的制作方法

1.本技术涉及通路切换技术领域，尤其涉及一种多通道切换装置和蠕动泵。


背景技术：

2.多通道切换主要用于多路气路或者液路通道的通路切换，其实现方法一般使用多通道通路切换技术。目前已有的多通道通路切换一般使用多个电磁阀的组合，分别控制每个通道通断的方式来实现，操作较为复杂，并且这种切换方式需要根据通道的数量配置多个电磁阀，提高了系统成本。而且，对于体积有限制的应用场景，多个电磁阀的设置会造成体积过大的问题，另外，电磁控制方式对于夹管力的控制不准确，稳定性差、可靠性差易失效。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例提供了一种多通道切换装置和蠕动泵，用于提高切换装置的稳定性、降低成本、减少装置的体积。
4.为解决上述技术问题，本说明书实施例是这样实现的：
5.本说明书实施例提供的一种多通道切换装置，包括：本体、旋转凸轮和夹紧块；
6.所述旋转凸轮设置在所述本体的凹槽中，在所述凹槽的周围设置至少两个导向凹槽，在所述导向凹槽中设置有所述夹紧块，在所述导向凹槽的开口端外侧设置有安装流体管路的固定装置，所述开口端为所述导向凹槽远离所述旋转凸轮的一个端口，所述夹紧块在所述旋转凸轮的带动下穿过所述开口端对所述流体管路进行夹紧。
7.可选的，所述导向凹槽包括第一导向凹槽和第二导向凹槽，所述流体管路包括主管路和连接管路，所述连接管路用于连接所述主管路的进液端和出液端，所述第一导向凹槽的开口端对应所述连接管路，所述第二导向凹槽的开口端对应所述主管路。
8.可选的，所述固定装置包括挡板或档管柱。
9.可选的，所述固定装置为设置在所述本体上的限位槽。
10.可选的，所述连接管路与所述主管路通过三通接头连接。
11.可选的，一个所述导向凹槽对应一个流体管路，各所述流体管路之间互相不连通。
12.可选的，所述多通道切换装置还包括回弹机构，所述回弹机构设置在所述导向凹槽中，所述回弹机构用于控制所述夹紧块远离所述流体管路。
13.可选的，所述回弹机构包括弹簧，所述弹簧设置于所述夹紧块与所述导向凹槽靠近所述流体管路的一端之间。
14.可选的，所述流体管路的安装平面与所述旋转凸轮的旋转平面平行。
15.可选的，所述多通道切换装置至少能够完成两个工作状态，第一工作状态：所述连接管路截止，所述主管路导通；第二工作状态：所述主管路截止，所述连接管路导通。
16.可选的，所述第一导向凹槽为直线形，所述第二导向凹槽为直线形，所述第一导向凹槽和所述第二导向凹槽的夹角小于等于90度。
17.可选的，所述流体管路包括第一管路和第二管路，所述第一管路和所述第二管路平行。
18.可选的，所述旋转凸轮包括多层凸轮结构，每层凸轮结构至少控制一路流体管路的通断。
19.可选的，所述夹紧块的前端为光滑的圆弧。
20.一种蠕动泵，所述蠕动泵包括上述的多通道切换装置，其中，所述流体管路的一段位于所述蠕动泵的泵头压块与滚轮之间。
21.本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
22.1、将流体管路的控制集成在凸轮结构上，仅依靠旋转不同角度，来实现管路状态的切换，当需要对多路流体管路进行切换时，只需要增加夹紧块的数量和调整旋转凸轮的形状就可以实现。本方案采用机械机构代替电磁阀进行管路切换，不仅提高了切换装置的稳定性和可靠性、降低了成本、减少了装置的体积，还节约了流体管路的长度，减少了液体在流体管路中的路径，从而降低了动力系统的能源损耗。
23.2、流体管路的安装平面与旋转凸轮的安装平面平行设置，装配简单。
附图说明
24.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
25.图1为本说明书实施例提供的多通道切换装置的实施例一的结构示意图；
26.图2为本说明书实施例提供的夹紧块的立体结构示意图；
27.图3为本说明书实施例提供的端盖的结构示意图；
28.图4a为图1的两路流体管路均闭合的结构示意图；
29.图4b为图1的两路流体管路均打开的结构示意图；
30.图4c为图1的两路流体管路中上路闭合、下路打开的结构示意图；
31.图4d为图1的两路流体管路中上路打开、下路闭合的结构示意图；
32.图5为本说明书实施例提供的多通道切换装置的实施例三的结构示意图；
33.图6为本说明书实施例提供的多通道切换装置的实施例四的结构示意图；
34.图7为本说明书实施例提供的多通道切换装置的实施例五的结构示意图。
35.附图标号说明：1
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本体，2
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旋转凸轮，3
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夹紧块，4
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凹槽，5
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导向凹槽，6
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档管柱，7
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挡板，8
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弹簧，9
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端盖，10
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弹簧孔，11
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主管路，12
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连接管路。
具体实施方式
36.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
37.本说明书实施例提供了一种多通道切换装置，包括：本体、旋转凸轮和夹紧块；所述旋转凸轮设置在所述本体的凹槽中，在所述凹槽的周围设置至少两个导向凹槽，在所述导向凹槽中设置有所述夹紧块，在所述导向凹槽的开口端外侧设置有安装流体管路的固定
装置，所述开口端为所述导向凹槽远离所述旋转凸轮的一个端口，所述夹紧块在所述旋转凸轮的带动下穿过所述开口端对所述流体管路进行夹紧。
38.其中，本体可以理解为多通道切换装置的安装壳体，可以是平板结构、壳体，或者不规则的立体结构，其中，本体至少包括一个可操作平面。当多通道切换装置单独使用时，本体可以是多通道切换装置的自身结构，当多通道切换装置与其他装置配合使用时，如安装在蠕动泵中代替电磁阀，则本体可以是与多通道切换装置相配合的其他装置的结构，这里不做具体的限定。
39.旋转凸轮可以理解为可以沿着旋转轴进行旋转的凸轮，其与驱动器通过连接轴连接。这里，凸轮指的是机械的回转或滑动件。在本方案中，本体、旋转凸轮和夹紧块构成凸轮机构，凸轮机构一般是由凸轮、从动件和机架三个构件组成的高副机构。在本方案中，夹紧块可以理解为从动件，本体可以理解为机架。旋转凸轮的外部轮廓可以根据具体情况定制，它与夹紧块的个数、设置方向等均相关。
40.在这里，凸轮结构可以是一体结构，也可以是由多层凸轮构成的组合结构，可以根据管路设置的不同，组合不同的凸轮结构。其中，多层凸轮结构适应性更强，应用范围更广。
41.导向凹槽可以根据需要设置成多种不同的形状，导向凹槽和夹紧块的形状相互配合使。例如，导向凹槽可以是规则形状，也可以是非规则形状，例如可以是直线型、曲线形，或多层结构。对应的，夹紧块可以是通用的规则形状，也可以是定制的非规则形状。
42.固定装置可以是能够对流体管路进行限制的装置，其中，固定装置可以限定流体管路在夹紧块运动方向上的自由度，防止流体管路窜动。其中，固定装置可以是挡板、档管柱或限位槽等。另外，固定装置可以是单独的一个部件，也可以是多个部件的组合。
43.流体管路流通的的流体可以是液体、气体或固体，还可以是任意两种的混合物。各流体管路之间可以互相均不连通，可以是部分连通，还可以全部连通，可以根据实际需求进行设置。
44.以下结合附图，详细说明本技术各实施例提供的技术方案。
45.实施例一
46.图1为本说明书实施例提供的多通道切换装置的实施例一的结构示意图。如图1所示，所述多通道切换装置包括：本体1、旋转凸轮2和夹紧块3，其中，旋转凸轮2设置在本体的凹槽4中，旋转凸轮2与驱动器(图1中未示出)连接，驱动器可以为步进电机。
47.在凹槽4的周围设置两个导向凹槽5，导向凹槽5中设置有夹紧块3，在导向凹槽4的开口端外侧设置有安装流体管路的固定装置，开口端为导向凹槽4远离旋转凸轮2的一个端口，夹紧块3在旋转凸轮2的带动下穿过开口端对流体管路进行夹紧。
48.根据图1可知，夹紧块3是一个前端为平滑弧线的部件，可以依靠前端结构牢靠的对流体管路进行夹紧。其中，为了更有效的实现夹紧状态，本实施例对夹紧块采用双导向。如图2所示，夹紧块3为一个顶部和底部有凸起的结构，其中，导向凹槽5为一个两层结构的凹槽，其中，第一层凹槽与夹紧块3的最大的外围尺寸相配合，第二层凹槽与夹紧块3的底部凸起相配合，形成双导向，提高稳定性。另外，夹紧块3顶部的凸起可以配合端盖上的凹槽进行导向。如图3所示，端盖9为覆盖在多通道切换装置的部件，可以通过螺钉与本体进行固定。
49.导向凹槽5靠近旋转凸轮2的一端开放，具体的与旋转凸轮2的外轮廓接触；为了适
应夹紧块3的前端结构，导向凹槽5远离旋转凸轮2的一端设置开口，允许夹紧块3的前端通过，而主体结构无法通过。
50.为了保证夹紧块3在脱离了旋转凸轮2的作用力下，能够迅速的回到导向凹槽5中，而不对流体管路进行干扰，本方案还在导向凹槽5中设置了回弹机构，回弹机构用于控制夹紧块3远离流体管路。
51.具体的，回弹机构可以是弹簧8，夹紧块3中设置有弹簧孔10，弹簧8的一端在弹簧孔10中，另一端与导向凹槽5的一端接触。弹簧8与夹紧块3和导向凹槽5可以是固定连接，也可以是不固定连接。但是，当夹紧块3对流体管路进行夹紧时，弹簧8属于被压缩的状态。一种更优的实施方式是，弹簧8始终处于被压缩的状态，始终与导向凹槽5和夹紧块3都接触。
52.其中，固定装置包括档管柱6和挡板7，流体管路安装在管柱6和挡板7的间隙中，保证流体管路在径向没有大的窜动。在其它的实施例中，固定装置还可以只包括档管柱6，可以将图1中的挡板7替换为一个或者多个档管柱6。
53.另外，所述流体管路的安装平面与所述旋转凸轮的旋转平面平行，可以理解为，流体管路完全设置在本体上，而不是横穿本体。这样设置，可以减少装置的体积，而且方便安装。
54.在图1中，可见两个导向凹槽均为直线形，其夹角为90
°
。在其他实施例中，还可以令两个导向凹槽的夹角小于90度，这样可以限定管路的长度相对短，或整体体积相对较小。
55.其中，图4a
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图4d分别描述了图1中多通道的4个不同切换状态，图4a为两路均闭合的状态，图4b为两路均打开的状态，图4c为上路闭合，下路打开的状态，图4d为下路闭合、上路打开的状态。通过调整旋转凸轮的角度来实现不同的工作状态。
56.图4a
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图4d只是展示了通过旋转凸轮对两路流体管路进行控制的示意图，基于这一原理还可以通过设置多个导向凹槽和多个夹紧块对多路流体管路进行控制。
57.实施例二
58.与实施例一不同的是，固定装置为设置在本体上的限位槽，参照图1中的结构，将档管柱6和挡板7去掉，采用凹槽代替，将流体管路安装在所述凹槽中。其中，所述凹槽的侧壁设置有开口，便于夹紧块3穿过所述开口，对凹槽内的流体管路进行夹紧。
59.实施例三
60.图5为本说明书实施例提供的多通道切换装置的实施例三的结构示意图。如图5所示，与实施例一不同的是，两个导向凹槽对应的两路流体回路相互之间相互连通。具体的，流体管路包括主管路11和连接管路12，第一导向凹槽的开口端对应连接管路12，第二导向凹槽的开口端对应主管路11的出液端，连接管路12用于连接主管路11的进液端和出液端。
61.上述多通道切换装置至少能够完成两个工作状态，第一工作状态：主管路11导通，连接管路12截止；第二工作状态：主管路11截止，连接管路12导通。
62.上述管路的设计可以满足蠕动泵定量灌装的高精度要求，为了保证每次灌装的液量与设定值相差不多，可以限定每次灌装时的泵头的起始位置相同，那么每次灌装泵头走过的角度和泵头停止位置都是相同的，就可以消除脉动现象产生的定量传输误差。由于，每次灌装都需要泵头又上一次灌装结束时的停止位置转到设定的起始位置，那么在这个过程中产生的流体就不能用于灌装，此时，需要将主管路11进行截止，令流体无法流出，同时导通连接管路12，就可以将此过程中泵头泵入的流体进行回收。当泵头转到设定的起始位置
时，再控制主管路11导通，连接管路12截止，通过主管路11的出液端进行正常的灌装。
63.对于主管路与连接管路的连通，可以采用三通接头进行连接。每个接口采用一个三通接头，两个三通接口之间通过空心管连接，作为连接管路。
64.该实施例可以将对管路的切换装置集成在蠕动泵的泵头内，相比于将切换装置设置在泵头外的设备，该方式流体管路的长度更短，且装置的集成度更高，降低了驱动器的能耗。而且，采用机械结构代替电磁阀进行管路截止，可以提高装置的稳定性和可靠性，降低系统成本。
65.实施例四
66.与实施例一不同的是，所述流体管路可以包括第一管路和第二管路，所述第一管路和所述第二管路平行，如图6所示。例如，可以沿着旋转凸轮对称设置。
67.实施例五
68.与实施例一不同的是，所述旋转凸轮可以包括多层凸轮结构，每层凸轮结构至少控制一路流体管路的通断。当每个凸轮控制一路流体管路时，各流体管路可以平行设置。可以理解为，凸轮有多少层，流体管路设置多少层，这样的结构可以适用于平面尺寸受限，但是高度不受限的应用场景。
69.其中，图7所示的结构为旋转凸轮为两层结构，每层凸轮结构控制一路流体管路。
70.多层凸轮结构之间的角度可以进行调整，不同的角度可以实现对不同管路的开启顺序。以两个流体管路为例，如果两个凸轮的设置角度为90度，则两个流体管路截止的时间差也是凸轮转过90度所需时间；如果两个凸轮的设置角度为180度，则两个流体管路截止的时间差也是凸轮转过180度所需时间。对于先开启哪个流体回路，也可以通过设置角度进行调整。对于一个凸轮控制多个流体回路的情况，还可以通过设置各流体管路之间的连通关系来先实现更复杂的管路结构。
71.实施例六
72.对应实施例一至五，本方案还提供了一种蠕动泵，该蠕动泵包括任一个实施例所述的多通道切换装置，其中，流体管路的一段位于所述蠕动泵的泵头压块与滚轮之间。
73.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。