一种电动夹管阀的制作方法

专利2022-05-09  41


本实用新型涉及工业和医疗领域,尤其涉及一种电动夹管阀。



背景技术:

夹管阀主要用作流体通道的“开关”,通过挤压或松开软管来控制液路,无需与液体直接接触,可以避免对所控制液体的污染。夹管阀用于分析和医疗仪器以及工业应用中的高腐蚀性或高纯度液体控制机构与管内流体的气密隔离,可防止运动部件的摩擦引起颗粒污染,从而确保最大程度的液体纯度。传统的开关控制阀存在一个复杂回旋的流体通道,即使流道完全打开时流体也将被调制。这将导致在生物质流体(如蛋白质、dna等)在强制通过复杂的通道时被轻易地“剪断”。夹管阀则提供“线性穿越”流道,在软管打开时即使在软管被轻微挤压的情形下流道也将保持通畅。典型应用于:血液透析、生物仪器、手术液管理、药剂学等例如在使用血液净化机、生物人工肝等透析机设备对肾衰竭或肝衰竭患者进行治疗时,透析机将血液经病人的血管通路泵入设备管路中,经净化处理后需将血液重新输注回病人体内。其净化处理主要是利用透析器膜间压力来实现弥散、对流,清除患者体内毒素、多余水分子,以及维持水、电解质、酸碱平衡。在整个治疗过程中,可能会由于膜表面压力超过耐受压后导致膜破损,引起血液渗漏,即出现漏血,危及患者生命安全。另外,净化后的血液重新输注回病人体内过程中,回血管路中可能会存在气泡,这些气泡一旦进入人体会引起气体栓塞造成呼吸不适,严重时可阻塞肺动脉导致猝死。因此,在使用血液净化设备治疗时,需要对漏血、气泡等问题进行时时在线监测,一旦发生上述情况,须立即使用夹管阀切断回血管路,以保证患者安全。

现有夹管阀主要是利用电磁驱动,即当通电的时候,电磁线圈吸合一块衔铁使得衔铁带动阀头,阀头会向线圈方向运动。当断电的时候,电磁线圈的吸合力消失,阀头会在弹簧的作用下向线圈反方向运动。阀头的来回运动对软管进行夹合或者松开。

但是,由于传统的夹管阀在持续夹紧的状态下需要保持通电,而持续通电会导致夹管阀发热,且电磁铁具有衔铁离电磁线圈越近,夹合的力量则越大。这样的特点就会造成它在远端时,其驱动的力量偏小,容易造成不能吸合或者是张开不充分的情况发生。同时,还会存在吸合及张开时有噪音、吸合瞬间电磁干扰大、不可自锁、适配的软管壁厚不能过大的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型提供一种电动夹管阀解决现有靠磁吸夹管阀的发热、噪声大、电磁干扰大、不可自锁及软管壁厚不能过大的问题。

为了达到上述目的,本实用新型解决技术问题的技术方案是提供一种电动夹管阀,包括:阀体、阀头、滑块及驱动装置,所述阀体为内部中空,且开设有一开口的腔体;所述阀头连接于所述阀体开设所述开口的一端,其上开设有放置孔及顶升孔,所述顶升孔开设于所述阀头靠近所述阀体的一端,所述放置孔的轴线方向与所述顶升孔的轴线方向之间呈夹角,且所述顶升孔与所述放置孔连通;所述滑块位于所述阀体及所述阀头之间,且与所述顶升孔插接;所述驱动装置连接于所述阀体内并通过所述开口与所述滑块接触,以驱动所述滑块在所述顶升孔内相对所述阀头移动。

进一步,所述阀头上还开设有通孔,所述通孔位于所述阀头远离所述阀体的一端,且与所述放置孔连通,所述通孔内设置有挡条,所述驱动装置驱动所述滑块相对所述阀头移动时,所述滑块与所述挡条配合夹合或松开位于所述放置孔内的软管。

进一步,所述放置孔的数量为两个,两个所述放置孔沿所述顶升孔轴向方向分布于所述挡条的相对两侧。

进一步,所述通孔与所述顶升孔同心。

进一步,所述阀头上还开设有容纳槽,所述容纳槽开设于所述阀头靠近所述阀体的一端,且与所述顶升孔连通,所述滑块位于所述容纳槽内,且与所述顶升孔插接。

进一步,所述滑块包括顶压部及连接部,所述连接部位于所述容纳槽内,所述顶压部连接于所述连接部的一端,且与所述顶升孔插接,所述驱动装置驱动所述连接部在所述容纳槽内滑动,以带动所述顶压部在所述顶升孔内移动。

进一步,所述连接部上开设有弹性槽,所述弹性槽开设于所述连接部靠近所述顶压部的一面上,所述容纳槽底部设置有弹性柱,所述弹性柱与所述弹性槽插接,且所述弹性柱与所述弹性槽之间设置有弹簧。

进一步,所述驱动装置包括电机本体及电机轴,所述电机本体为步进直线电机,其连接于所述阀体内,所述电机轴与所述电机本体连接,且所述电机轴远离所述电机本体的一端穿过所述开口与所述连接部远离所述顶压部的一面接触。

进一步,所述电动夹管阀还包括接近开关,所述接近开关设置于所述阀体内,且与所述驱动装置电连接,以限定所述驱动装置驱动所述滑块移动的行程。

进一步,所述电动夹管阀还包括电容,所述电容位于所述阀体内,且与所述驱动装置电连接。

与现有技术相比,本实用新型所提供的电动夹管阀具有以下有益效果:

通过驱动装置驱动滑块相对阀头移动,以夹合或松开软管,从而避免传统使用电磁铁夹持方式的持续加热、电磁干扰大、夹持力度不均匀及软管壁厚过大时无法夹持的问题。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例提供的一种电动夹管阀的立体结构示意图;

图2为图1中电动夹管阀的剖面结构示意图;

图3为图1中阀体的结构示意图;

图4为图1中阀头的结构示意图;

图5为图4中阀头的剖面结构示意图;

图6为图1中滑块的结构示意图;

图7为图6中滑块的剖面结构示意图;

图8为图1中驱动装置的结构示意图;

图9为本实用新型第二实施例提供的一种电动夹管阀结构示意图;

图10为本实用新型第三实施例提供的一种电动夹管阀结构示意图;

图11为本实用新型第四实施例提供的一种电动夹管阀结构示意图;

附图标记说明:10、电动夹管阀;20、阀体;30、阀头;40、滑块;50、驱动装置;60、接近开关;70、电容;21、开口;31、放置孔;32、顶升孔;33、通孔;34、挡条;35、容纳槽;351、弹性柱;41、顶压部;42、连接部;421、弹性槽;51、电机本体;52、电机轴。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

请参阅图1-11,本实用新型提供的一种电动夹管阀10,其包括阀体20、阀头30、滑块40及驱动装置50,阀头30与阀体20的一端连接,滑块40位于阀体20与阀头30之间,驱动装置50设置于阀体20内,且与滑块40连接。软管设置于阀头30上,以通过驱动装置50驱动滑块40朝靠近或远离阀头30的方向移动,从而利用滑块40与阀头30之间的相互配合来实现夹持或松开软管。

阀体20为内部中空且开设有一侧开口21的腔体,阀头30连接于阀体20开设开口21的一端,其上开设有放置孔31及顶升孔32,顶升孔32开设于阀头30靠近阀体20的一端,放置孔31的轴线方向与顶升孔32的轴线方向之间呈夹角,且顶升孔32与放置孔31连通。

滑块40位于阀头30与阀体20之间,且与顶升孔32插接,驱动装置50连接于阀体20内并通过开口21与滑块40接触,以利用驱动装置50驱动滑块40在顶升孔32内相对阀头30移动,以夹合伙松开放置孔31内的软管。

可以理解,驱动装置50可以是直线步进电机、气缸等原动件,以直线步进电机为例,其电机轴穿过开口21与滑块40接触,从而在电机工作时,利用电机轴推动滑块40在顶升孔32内朝靠近阀头30的方向移动。软管位于放置孔31内,当驱动装置50驱动滑块40在顶升孔32内朝阀头30的方向移动时,滑块40挤压软管,以通过滑块40与阀头30的配合夹合软管,且在滑块40与阀头30配合夹合软管后,驱动装置50即可停止工作,利用电机轴顶压住滑块40即可,从而避免驱动装置50持续工作而发热。当需要松开软管时,驱动装置50取消对滑块40定压,即通过电机反转而将电机轴朝远离阀头30的方向移动,从而实现松开软管。

可以理解,滑块40的初始位置可以位于与阀头30配合夹合软管的位置,也可以位于松开软管的位置,当滑块40的初始位置位于松开软管的位置时,驱动装置50驱动滑块40朝靠近阀头30的方向移动以夹合软管。当滑块40的初始位置位于夹合软管的位置时,驱动装置50驱动滑块40朝远离阀头30的方向移动以松开软管。

进一步的,阀头30上还开设有通孔33,通孔33位于阀头30远离顶升孔32的一端,与顶升孔32同心,且与放置孔31连通。通孔33内设置有挡条34,驱动装置50驱动滑块40相对阀头30移动时,滑块40与挡条34配合夹合或松开位于放置孔31内的软管。

进一步的,放置孔31的数量为两个,两个放置孔31分别沿顶升孔32的轴线方向位于挡条34的相对两侧,滑块40同时与通孔33及顶升孔32插接,以通过驱动装置50驱动滑块40相对阀头30移动时,利用滑块40与挡条34配合夹合或松开两个软管中的一个,即当一个软管被夹合时,另一个软管被松开(如图9所示)。

进一步的,阀头30上还开设有容纳槽35,容纳槽35开设于阀头30靠近阀体20的一面上,且与顶升孔32连通。滑块40位于容纳槽35内,且与顶升孔32插接。

进一步的,滑块40包括顶压部41及连接部42,连接部42位于容纳槽35内,顶压部41连接于连接部42的一端,且与顶升孔32插接,驱动装置50驱动连接部42在容纳槽35内滑动,以带动顶压部41在顶升孔32内移动。

可以理解,在滑块40未与阀头30或挡条配合夹合软管时,连接部42与容纳槽35底部之间存在间隙,以使驱动装置50驱动滑块40朝靠近阀头30方向移动时,顶压部41能够在顶升孔32内移动,与阀头30或挡条34配合夹合软管。

可以理解,在本实施例中,顶压部41与连接部42一体成型。

进一步的,连接部42上开设有弹性槽421,弹性槽421开设于连接部42靠近顶压部41的一面上。容纳槽35底部设置有弹性柱351,弹性柱351与弹性槽421插接,且弹性柱351与弹性槽421之间设置有弹簧。

可以理解,当驱动装置50驱动滑块40朝靠近阀头30的方向移动,并使滑块40与阀头30配合夹合软管时,弹簧处于压缩状态,以在需要松开软管时,利用弹簧的弹力推动滑块40朝远离阀头30的方向移动。

可以理解,在部分实施例中,弹簧可以省略,利用驱动装置50直接通过开口21与滑块40连接,从而直接通过驱动装置50带动滑块40实现往复移动即可。

进一步的,驱动装置50包括电机本体51及电机轴52,电机本体51连接于阀体20内,电机轴52与电机本体51连接,且电机轴52远离电机本体51的一端穿过开口21与连接部42远离顶压部41的一面接触。从而在电机本体51工作时,能够利用电机轴52推动滑块40移动。

可以理解,在本实施例中,电机本体51为直线步进电机,其利用电机轴52推动滑块朝靠近阀头30方向移动的距离可提前设定,即电机本体51工作至利用电机轴52刚好将滑块40推动至与阀头30配合将软管夹合的位置,电机本体51即停止工作。在其他实施例中,电机本体51也可以为普通转动电机、步进电机、舵机等,其可以通过丝杆转动、凸轮传动、连杆传动等任意方式驱动滑块40移动(如图10-11所示),只要能够驱动滑块40移动后与阀头30配合夹合位于放置孔31内的软管即可。

可以理解,驱动装置50可以以卡接、套接等任意方式连接于阀体20内部,只要其能够通过开口21驱动滑块40移动即可。

进一步的,电动夹管阀10还包括接近开关60,接近开关60设置于阀体20内,且与驱动装置50电连接,以通过接近开关60限定驱动装置50驱动滑块40移动的行程。即,当驱动装置50驱动滑块40移动至夹合软管和/或松开软管的位置时,通过接近开关60来切断驱动装置50的电源,使驱动装置50停止工作。也即,驱动装置50驱动滑块40移动至夹合软管和/或松开软管的位置时,接近开关60断开驱动装置50的电源。

可以理解,接近开关60可位于阀体20内的任意位置,其数量可以为一个或多个,通过调整滑块40及阀体20内壁的形状适配接近开关,只要能够实现在驱动滑块40与阀头30配合夹合软管和/或松开软管后,接近开关60能够接收到信号,并切断驱动装置50的电源,使驱动装置50停止工作即可(如图10-11所示)。

进一步的,电动夹管阀10还包括电容70,电容70位于阀体20内,且与驱动装置50电连接,以在驱动装置50被切断电源时,还可以由电容70给驱动装置50提供一定的电源缓存,使得驱动装置50在被切断电源后,还可以利用电容70缓存的电源继续工作。如当驱动装置50驱动滑块40移动至夹合软管的位置时,驱动装置50的电源被切断,在需要松开软管时,则需要利用电容70提供的缓存电源为驱动装置50提供动力,使其能够驱动滑块40移动至松开软管的位置。

可以理解,当由人为实时控制驱动装置50电源的断开或连接时,电容70可以省略。

可以理解,驱动装置50还包括电路板及微处理器等实现控制驱动装置50开始工作及停止工作的元器件。

本实用新型的工作原理为:将软管放置于放置孔31内,当需要工作时,驱动装置50根据滑块40的初始位置是夹合软管或松开软管的位置,驱动滑块40朝远离阀头30或靠近阀头30的方向移动,从而利用滑块40与阀头30之间的配合夹合软管或松开软管。

现有技术相比,本实用新型所提供的电动夹管阀具有以下有益效果:

通过驱动装置驱动滑块相对阀头移动,以夹合或松开软管,从而避免传统使用电磁铁夹持方式的持续加热、电磁干扰大、夹持力度不均匀及软管壁厚过大时无法夹持的问题。

以上所述本实用新型的具体实施方式,并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本实用新型的保护范围内。


技术特征:

1.一种电动夹管阀,其特征在于,包括:

阀体、阀头、滑块及驱动装置,所述阀体为内部中空,且开设有一开口的腔体;

所述阀头连接于所述阀体开设所述开口的一端,其上开设有放置孔及顶升孔,所述顶升孔开设于所述阀头靠近所述阀体的一端,所述放置孔的轴线方向与所述顶升孔的轴线方向之间呈夹角,且所述顶升孔与所述放置孔连通;

所述滑块位于所述阀体及所述阀头之间,且与所述顶升孔插接;

所述驱动装置连接于所述阀体内并通过所述开口与所述滑块接触,以驱动所述滑块在所述顶升孔内相对所述阀头移动。

2.如权利要求1所述的一种电动夹管阀,其特征在于:

所述阀头上还开设有通孔,所述通孔位于所述阀头远离所述阀体的一端,且与所述放置孔连通,所述通孔内设置有挡条,所述驱动装置驱动所述滑块相对所述阀头移动时,所述滑块与所述挡条配合夹合或松开位于所述放置孔内的软管。

3.如权利要求2所述的一种电动夹管阀,其特征在于:

所述放置孔的数量为两个,两个所述放置孔沿所述顶升孔轴向方向分布于所述挡条的相对两侧。

4.如权利要求2所述的一种电动夹管阀,其特征在于;

所述通孔与所述顶升孔同心。

5.如权利要求1所述的一种电动夹管阀,其特征在于:

所述阀头上还开设有容纳槽,所述容纳槽开设于所述阀头靠近所述阀体的一端,且与所述顶升孔连通,所述滑块位于所述容纳槽内,且与所述顶升孔插接。

6.如权利要求5所述的一种电动夹管阀,其特征在于:

所述滑块包括顶压部及连接部,所述连接部位于所述容纳槽内,所述顶压部连接于所述连接部的一端,且与所述顶升孔插接,所述驱动装置驱动所述连接部在所述容纳槽内滑动,以带动所述顶压部在所述顶升孔内移动。

7.如权利要求6所述的一种电动夹管阀,其特征在于:

所述连接部上开设有弹性槽,所述弹性槽开设于所述连接部靠近所述顶压部的一面上,所述容纳槽底部设置有弹性柱,所述弹性柱与所述弹性槽插接,且所述弹性柱与所述弹性槽之间设置有弹簧。

8.如权利要求6所述的一种电动夹管阀,其特征在于:

所述驱动装置包括电机本体及电机轴,所述电机本体为步进直线电机,其连接于所述阀体内,所述电机轴与所述电机本体连接,且所述电机轴远离所述电机本体的一端穿过所述开口与所述连接部远离所述顶压部的一面接触。

9.如权利要求1所述的一种电动夹管阀,其特征在于:

所述电动夹管阀还包括接近开关,所述接近开关设置于所述阀体内,且与所述驱动装置电连接,以限定所述驱动装置驱动所述滑块移动的行程。

10.如权利要求1所述的一种电动夹管阀,其特征在于:

所述电动夹管阀还包括电容,所述电容位于所述阀体内,且与所述驱动装置电连接。

技术总结
本实用新型涉及一种电动夹管阀,包括阀体、阀头、滑块及驱动装置,所述阀体为内部中空,且开设有一开口的腔体;所述阀头连接于所述阀体开设所述开口的一端,其上开设有放置孔及顶升孔,所述顶升孔开设于所述阀头靠近所述阀体的一端,所述放置孔的轴线方向与所述顶升孔的轴线方向之间呈夹角,且所述顶升孔与所述放置孔连通;所述滑块位于所述阀体及所述阀头之间,且与所述顶升孔插接;所述驱动装置连接于所述阀体内并通过所述开口与所述滑块接触,以驱动所述滑块在所述顶升孔内相对所述阀头移动。本实用新型提供的电动夹管阀可规避电磁夹持发热、夹持力不稳定及对软管壁厚限制较高的缺点。

技术研发人员:刘浩兵
受保护的技术使用者:武汉思瀚智能有限公司
技术研发日:2020.11.06
技术公布日:2021.06.29

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