Перистальтический насос

 

Использование: в медицинской технике в аппаратах искусственного кровообращения. Сущность изобретения: насос содержит статор с подвижным рабочим элементом и примыкающей к его внутренней поверхности эластичной трубкой, размещенный в полости статора на валу привода ротор с роликами, установленными на осях с возможностью контакта с эластичной трубкой. Согласно изобретению подвижный рабочий элемент установлен с возможностью возвратно-поступательного движения в направлении, перпендикулярном оси вращения ротора, и шарнирно соединен с одним концом шатуна, второй конец которого шарнирно соединен с кривошипом-зашелкой, установленным на оси с возможностью поворота относительно стенки корпуса насоса, а механизм управления окклюзией выполнен в виде регулируемого эксцентрикового упора, размешенного в корпусе с возможностью контакта со вторым концом шатуна ниже прямой линии, соединяющий центр оси кривошипа-защелки с центром шарнирного соединения шатуна с подвижным рабочим элементом. 3 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в аппаратах искусственного кровообращения.

Известны перистальтические насосы, содержащие статор с примыкающей к его внутренней поверхности эластичной трубкой, размещенный в полости статора ротор, контактирующие с эластичной трубкой ролики, оси которых закреплены на ползушках, имеющих возможность возвратно-поступательного движения в радиальном направлении с помощью рычажного механизма управления окклюзией, выполненного в виде параллелограмма (П.М.Галлетти и др."Основы и техника эксперкорпорального кровообращения, М.: Медицина, 1966, с.117-127).

Недостаток данных перистальтических насосов - сложность выполнения механизма управления окклюзией.

Известен также перистальтический насос, содержащий статор с подвижным рабочим элементом и примыкающий к его внутренней поверхности эластичной трубкой, размещенный в полости статора и установленный на валу привода ротор со смонтироваными на осях роликами, контактирующими с эластичной трубкой, и механизм управления окклюзией.

Недостаток известного перистальтического насоса заключается в сложности установки эластичной трубки, что снижает его эксплуатационные свойства.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств насоса.

Цель достигается тем, что подвижный рабочий элемент статора имеет возможность возвратно-поступательного движения в направлении, перпендикулярном оси ротора, и шарнирно соединен с шатуном кривошипного механизма, у которого пространственное перемещение шарнирного соединения шатуна с кривошипом ограничено регулируемым упором, размещенным ниже прямой линии, соединяющей центр оси кривошипа с центром шарнирного соединения шатуна с подвижным рабочим элементом статора, благодаря чему указанный механизм в рабочем положении приобретает устойчивое равновесие,поскольку возможное перемещение ползуна (подвижного рабочего элемента статора) и воспринимаемое им усилие от роликов ротора взаимно противоположны. В результате отпадает необходимость в механическом закреплении подвижного элемента статора, что способствует повышению быстродействия при установке и снятии эластичной трубки. Повышению быстродействия насоса при его подготовке к пуску способствует также автоматический зажим эластичной трубки при поступательном движении подвижного рабочего элемента статора к центру (см.ниже). Таким образом, существенно улучшаются эксплуатационные свойства насоса.

На фиг.1 изображен общий вид насоса в продольном разрезе; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А фиг.2.

Перистальтический насос содержит статор 1 с подвижным рабочим элементом 2, к внутренней поверхности которого примыкает эластичная трубка 3. В полости статора размещен ротор 4, в котором смонтированы ролики 5, имеющие возможность вращаться на осях 6. Ротор установлен на валу привода 7 и закреплен гайкой 8. Хвостовик 9 (фиг.2) подвижного рабочего элемента статора установлен в закрепленном на статоре П-образном направляющем элементе 10, благодаря чему он имеет возможность возвратно-поступательного движения в направлении, перпендикулярном оси ротора. Для этого он с помощью оси11 шарнирно соединен с шатуном 12 кривошипного механизма, включающего еще кривошип-защелку 13, который с одной стороны при помощи оси 14 соединен с шатуном, а с другой стороны он имеет возможность поворота на оси 15, запрессованную в бобышку стенки 16, которая крепится к торцу П-образной направляющей. На этой же стенке смонтировано устройство для установки величины окклюзии эластичной трубки, которое включает эксцентрик 17, рукоятку 18 и контргайку 19. При этом эксцентрик так смонтирован на крышке, что ось шарнирного соединения шатуна с кривошипом-защелкой расположена ниже прямой линии I-I, соединяющей центры осей 11 и 15, обеспечивая, как было указано выше, устойчивое равновесие дезаксиального кривошипного механизма в рабочем положении. При этом данный механизм должен быть выполнен таким образом, чтобы ход подвижного рабочего элемента обеспечил бы свободную установку эластичной трубки, а при совмещении оси шарнирного соединения шатуна с кривошипом-защелкой с прямой линией I-I достигалась полная окклюзия эластичной трубки. При этом, разумеется, ролик ротора должен быть расположен в продольной плоскости симметрии насоса. При опускании указанной оси ниже прямой I-I появляется рабочая окклюзия эластичной трубки, которая характеризуется просветом, площадь которого составляет 0,01-2 мм². Рабочая окклюзия эластичной трубки устанавливается путем поворота эксцентрика на некоторый угол и контрится гайкой, которая обеспечивает стабильность установленной величины окклюзии при работе насоса. Эластичная трубка фиксируется в подвижном рабочем элементе статора пазами 20 треугольного профиля и ее зажим осуществляется автоматически с помощью толкателей 21 при движении указанного элемента к ротору. После подготовки насоса к пуску его рабочая полость закрывается откидывающейся крышкой 22 из прозрачного пластика для визуального контроля работы насоса.

Насос работает следующим образом.

Перед пуском насоса кривошип-защелка 13 должна быть откинута назад и подвижный рабочий элемент статора 2 занимает крайнее заднее положение, что позволяет свободно установить эластичную трубку 3 в рабочей полости насоса и зафиксировать ее в пазах 20. Нажатием кривошипа-защелки подвижный рабочий элемент статора поступательно перемещается к центру рабочей полости насоса, обеспечивая автоматический зажим эластичной трубки с помощью подпружиненных толкателей 21. Одновременно осуществляется окклюзия эластичной трубки в результате взаимодействия ее с роликами 5 ротора 4, Затем рабочую полость подготовленного к пуску насоса закрывают крышкой 22.

При пуске электродвигателя (не показан) начинает вращаться ротор 4. При этом ролики 5 совершают сложное движение - вращаются относительно собственной оси 6 и вращаются совместно с ротором. При этом они перекатываются вдоль эластичной трубки, примыкающей к внутренней поверхности подвижного рабочего элемента статора, образуя области всасывания и нагнетания в ней. Подачу насоса можно в широких пределах регулировать за счет изменения частоты вращения вала привода 7, например, с помощью датчика углвоой скорости.

Формула изобретения

ПЕРИСТАЛЬТИЧЕСКИЙ НАСОС, содержащий статор с подвижным рабочим элементом и примыкающей к его внутренней поверхности эластичной трубкой, размещенный в полости статора на валу привода ротор с роликами, установленными на осях с возможностью контакта с эластичной трубкой, отличающийся тем, что подвижный рабочий элемент установлен с возможностью возвратно-поступательного движения в направлении, перпендикулярном оси вращения ротора, и шарнирно соединен с одним концом шатуна, другой конец которого шарнирно соединен с кривошипом-защелкой, установленным на оси с возможностью поворота относительно стенки корпуса насоса, а механизм управления окклюзией выполнен в виде регулируемого эксцентрикового упора, размещенного в корпусе с возможностью контакта с другим концом шатуна ниже прямой линии, соединяющей центр оси кривошипа-защелки с центром шарнирного соединения шатуна с подвижным рабочим элементом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3