本发明涉及一种液路分配阀以及安装有该液路 分配阀的液相色谱泵。 背景技术

液相色谱泵是液相色谱仪的重要组成部件之一 ， 其性能直接影响分析的稳定性、 重复性和分析精度。 目前用于液相色谱仪的液相色谱泵主要有 180°单凸轮并联液相 色谱泵、 120°单凸轮并联液相色谱泵和 180°双凸轮液相色谱泵。

如图 1所示， 180°单凸轮并联液相色谱泵包括一个安装在凸� ��轴 50上的凸轮 51、 对称安装在凸轮 51两侧的两个往复送液机构和两个泵头 55。其中往复送液机构包括 由轴承 （图中未示出） 支撑在液相色谱仪的壳体 （图中未示出） 上的柱塞推杆 53、 固定连接在柱塞推杆 53—端的柱塞 59、 固定连接在柱塞推杆 53另一端的插头以及 转动安装在插头内的随动轮 52。 柱塞 59的另一端伸入泵头 55的泵室 56内， 柱塞推 杆 53与泵头 55之间设有密封元件 54。 泵头 55上设有分别与泵室 56连通的进液孔 57和排液孔 58， 进液孔 57和排液孔 58分别通过管路与液相色谱仪的供液机构和检 测机构连通， 在进液孔 57和排液孔 58 内各自安装有单向阀 （图中未示出） 。 凸轮 51上在其基圆外圆周上设有凸轮曲线， 随动轮 52与凸轮 51 的凸轮曲线接触配合。 当驱动机构带动凸轮 51转动时， 随动轮 52沿着凸轮 51的凸轮曲线滚动， 从而将凸 轮 51的转动运动转化为柱塞推杆 53及柱塞 59的往复运动， 使泵头 55的泵室 56内 的压强大小交替变化， 同时在进、 排液孔内的两个单向阀的作用下， 就实现了柱塞 59每往复一次就从进液孔 57抽取一定量的液体， 并从排液孔 58排出一定量的液体， 完成其送液功能。

图 2所示的是 120°单凸轮并联液相色谱泵， 其结构与 180°单凸轮并联液相色谱 泵结构基本相同， 仅仅多了一个往复送液机构和一个泵头 55。 该 120°单凸轮并联液 相色谱泵中共有 3个往复送液机构和 3个泵头 55。 3个往复送液机构在凸轮 51的外 圆周围呈放射状均勾分布， 相邻两个往复送液机构之间的夹角为 120°。 往复送液机 构与图 1中的往复送液机构相同， 不再赘述。

客观地说， 前述的 180°单凸轮并联液相色谱泵和 120°单凸轮并联液相色谱泵有 他们独到的设计， 凸轮数量少， 从而使凸轮曲线的设计、 修整、 加工都变得容易了， 而且这两种泵解决了令人头痛的脉动问题， 实现了零脉动。 但是， 这两种色谱泵在现 实中却得不到推广和应用， 过早地退出了舞台。 其最主要的原因是： 该两种液相色谱 泵， 由于两个或者三个往复送液机构布置在凸轮 51 的圆周方向， 这样就使得与之配 套使用的其他结构， 如与进液孔连通的进液机构、与排液孔连通的 排液机构以及分析 结构、各连通管路等在空间布局上比较分散， 管路布置混乱， 不合理， 工业设计困难； 而且载液部分所占体积大，导致液相色谱泵整 体体积大，需要很大的容置空间；另外， 加大了除凸轮以外其他关键零部件的加工、 装配、 调整、 维修的难度， 特别是单向阀 的数量非常多， 单向阀又是易损件， 更加大了装配、 维修的难度。 这一切， 使 180° 单凸轮并联液相色谱泵和 120°单凸轮并联液相色谱泵最终变的不可行。 这里还只有 两、 三个泵头， 设想一下： 如果要有六个、 八个、 十个、 甚至更多泵头将会是怎样混 乱的局面。这种情况， 严重地制约了大排量和超大排量液相色谱泵在 液相色谱仪方面 的发展。

针对上述并联液相色谱泵的缺陷， 出现了一种 180°双凸轮液相色谱泵， 也是目 前普遍使用的液相色谱泵。 如图 3所示， 180°双凸轮液相色谱泵包括一根凸轮轴 50、 安装在该凸轮轴 50两端的主凸轮 51 1和副凸轮 512 , 以及两个平行的往复送液机构 和两个泵头 55。 往复送液机构分别与主凸轮 51 1和副凸轮 512配合工作。 其中的往 复送液机构与图 1 所示的 180°单凸轮并联液相色谱泵中的往复送液机相� ��， 不再赘 述。 根据设计需要可以将该种 180°双凸轮液相色谱泵设计成并联式的或者串� ��式的。 在 180°双凸轮并联液相色谱泵中， 主凸轮 51 1 与副凸轮 512的相差为 180°， 当其中 一个往复送液机构中的柱塞供液时， 另一个往复送液机构中的柱塞吸液， 两个往复送 液机构如此交替工作， 确保了液相色谱泵连续供液。 在 180°双凸轮串联液相色谱泵 中， 主凸轮 51 1与副凸轮 512之间也具有一定的相差。

该种 180°双凸轮液相色谱泵中， 两个泵头 55布置在凸轮的同一侧， 两个往复送液机 构平行布置， 在一定程度上改善了前述两种液相色谱泵体积 大、 管路等机构设计困难的情 况。 但是， 该 180°双凸轮液相色谱泵具有两个往复送液机构� �� 每个往复送液机构配备一个 泵头， 即具有两个泵头。 每个泵头 55上设有泵室 56和分别与泵室 56连通的进液孔 57和 排液孔 58，进液孔 57和排液孔 58分别通过管路与液相色谱仪的供液机构和检� ��机构连通， 在进液孔 57和排液孔 58内各自安装有单向阀 （图中未示出） 。 因此， 在该种 180°双凸轮 液相色谱泵中， 除了主、 副凸轮设计难度大、 修整难度大之外， 也存在各连通管路等在空 间布局上分散， 工业设计困难、 整机体积大等一系列缺陷。 发明内容

本发明的一个目的在于提供一种结构简单、使 用方便的液路分配阀， 使用该液路 分配阀能集中液相色谱泵中的各连通管路等在 空间上的布局， 简化工业设计， 减小液 相色谱泵整机体积；

本发明的另一个目的在于提供一种安装有该液 路分配阀的液相色谱泵。

为解决上述技术问题， 本发明采用如下技术方案：

本发明的液路分配阀， 包括阀体， 其中在所述阀体上设有至少两个工作单元， 每 个所述工作单元包括一个进液口、 一个出液口和至少两个接口， 所述进液口、 出液口 和至少两个接口在所述阀体内互相连通，每个 所述进液口和每个所述出液口内分别安 装一个单向阀。

所述阀体上设有两个工作单元， 每个所述工作单元中的进液口的中心线、 出液口 的中心线和各接口的中心线设置在同一平面上 。

其中，每个所述工作单元中的进液口的中心线 和出液口的中心线设置在同一条直 线上。

所述接口的数量为偶数个， 所述偶数个接口对称设置在该条直线的两侧。

本发明的液相色谱泵， 包括至少两个泵头， 每个泵头上设有一个泵室和分别与该 泵室连通的一个进液孔和一个排液孔， 其中还包括本发明所述的液路分配阔， 所述液 路分配阔的工作单元的数量与泵头的数量相同 ， 每个工作单元设有两个接口； 所述液 路分配阀的其中一个工作单元的两个接口分别 通过连接管路与相对应的泵头上的进 液孔和排液孔连通。

本发明的液相色谱泵， 包括具有凸轮轴的凸轮、 泵头和至少 4个往复送液机构。 其中还包括本发明所述的液路分配阀，其中所 述泵头内设有与往复送液机构数量相同 的泵室、 各个相互独立， 互不连通。 所述每个往复送液机构包括柱塞推杆、 固定连接 在该柱塞推杆一端并与其同轴的柱塞、 转动地安装在所述柱塞推杆另一端的随动轮， 所述随动轮与所述凸轮的凸轮曲线接触配合工 作。所述凸轮是端面凸轮， 其凸轮曲线 设置在与具有凸轮轴的端面相反的另一端面上 。 所述凸轮曲线包括 2-5个曲线单元， 每个曲线单元包括依次排列的一条能将所述凸 轮的转动运动转换成所述柱塞勾速直 线运动的上升曲线、一条使所述柱塞回复原位 的下降曲线和一条过渡曲线， 所述上升 曲线的两端部分别设有修整曲线， 相邻的两条曲线的连接处设有圆滑过渡线。所 述上 升曲线和所述下降曲线的导程相同， 均为 r= 4v/mmrD ² ， 每条所述上升曲线对应的升 角 x、每条所述下降曲线对应的降角 y和每条所述过渡曲线对应的过渡角 _Z 满足条件： m(x+y+ z) =360% 其中 v 表示所述凸轮转动一周所述串并联液相色谱泵 的排量， D 表示所述柱塞的直径， n表示柱塞的数量， n为大于或等于 4的整数， m表示曲线单 元的数量， m为大于或等于 2的整数。所述至少 4个往复送液机构布置在所述凸轮的 具有凸轮曲线的一侧， 并且在圆周方向均勾布置， 他们的中心线均平行于所述凸轮轴 的中心线。 所述至少 4个往复送液机构的 4个柱塞的另一端分别伸入所述泵头的 4 个泵室内与之配合工作。所述随动轮为圆锥台 形， 该随动轮的任意两个横截面的圆周 长与相对应位置的凸轮曲线的周长的比值相等 。所述液路分配阀上接口的数量与所述 泵头的泵室数量相同。液路分配阀的同一工作 单元的各接口分别通过连接管路与所述 泵头的同时同步工作的各泵室连通。

所述上升曲线为等螺距螺旋线； 所述下降曲线是等螺距螺旋线。

所述曲线单元的数量 m = 2; 所述往复送液机构的数量为 4个； 所述上升曲线的 升角 χ=9(Γ， 所述下降曲线对应的降角 y 为 30°-55° , 所述过渡曲线对应的过渡角 z =x-y。

所述曲线单元的数量 m = 3 ; 所述往复送液机构的数量为 6个； 所述上升曲线的 升角 x=60°， 所述下降曲线对应的降角 y 为 40°-50， 所述过渡曲线对应的过渡角 z =x-y。

所述往复送液机构中的柱塞推杆端部固定连接 有一个插头，该插头包括两个相对 布置的插脚， 两个插脚中间为用于容纳所述随动轮的凹槽， 所述随动轮的中心轴的两 端分别转动地支撑在两个所述插脚内侧，所述 随动轮的中心轴与所述柱塞推杆的中心 线之间的夹角 β1 = 9(Τ-α/2， α是所述圆锥台形随动轮的圆锥角。

其中， 形成在所述两个插脚中间的凹槽的两个侧面互 相平行， 其中一侧面与底面 之间的夹角 β2 = 90°-α/2。 由上述技术方案可知， 本发明的液路分配阀和液相色谱泵的优点和积 极效果在 于： 本发明的液路分配阀， 包括结构相同的至少两个工作单元， 每个工作单元包括互 相连通的进液口、 出液口和至少两个接口， 进液口、 出液口内各自安装一个单向阀， 结构非常简单；使用时，只需要将接口与泵头 内相应的接口连接起来即可，非常方便。

本发明的液相色谱泵安装有本发明的液路分配 阀，进液单向阀和出液单向阀安装 在液路分配阀的进液口和出液口内， 而不再安装在液相色谱泵的泵头上， 进液单向阀 和出液单向阀的功能由液路分配阀来集中统一 完成。 因此， 本发明的液相色谱泵中各 部分结构空间布局合理， 管路布置井然有序， 整机占用空间小。 本发明的液相色谱泵 中， 泵头进液和出液可以各自共用一个通道， 进、 出液口的设计不再有严格的方向性 要求， 从而简化了设计和加工要求； 同时也给一个泵头在圆周方向排列多个泵室， 多 个往复送液机构串并联在一起同时供液的超大 排量泵的设计提供了可能，四个，六个、 八个、 十个、 甚至更多往复送液机构同时供液不再是梦。 这就使得在往复送液机构的 柱塞直径和升程都不变的前提下， 能数十倍地提高液相色谱泵的供液量， 因此， 安装 有本发明的液路分配阀的液相色谱泵，不但可 以满足液相色谱泵中多个往复送液机构 简单的串联和并联的需求， 还可以满足多串多并的超大排量泵的需求。 另外， 本发明 的液相色谱泵中， 将易损件单向阀和管路集中在液路分配阀上， 很容易将它们设计安 装在明处， 减小了对液相色谱泵故障的判断和维修难度。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明 详述及所附图得到进一步的了解。 附图说明

图 1是现有的 180°单凸轮并联液相色谱泵结构示意图；

图 2是现有的 120°单凸轮并联液相色谱泵结构示意图；

图 3是现有的 180°双凸轮液相色谱泵结构示意图；

图 4A是本发明的液路分配阀第一实施例的立体图� ��

图 4B是本发明的液路分配阀第一实施例的立体图� �� 其中剖开了一个工作单元； 图 5是本发明的液路分配阀第二实施例的立体图� � 其中剖开了一个工作单元； 图 6A是本发明的液相色谱泵中两串两并液相色谱� ��实施例的立体图； 图 6B表示图 6A所示的两串两并液相色谱泵实施例中的凸轮� �� 往复送液机构和 泵头的配合关系的立体图， 其中未示出柱塞清洗头结构；

图 6C表示图 6A所示的两串两并液相色谱泵实施例中的凸轮� ��立体图； 图 6D表示图 6A所示的两串两并液相色谱泵实施例中的随动� ��的立体图； 图 6E表示图 6A所示的两串两并液相色谱泵实施例中的柱塞� ��杆的立体图； 图 7是用于本发明的液相色谱泵中三串两并液相� �谱泵实施例中凸轮的立体图； 图 8A是本发明的液相色谱泵中四串两并液相色谱� ��实施例的立体图， 为了清楚 显示液路分配阀与泵头的连接关系， 没有示出连接管路；

图 8B是图 8A所示的四串两并液相色谱泵实施例的立体图� �� 其中示出了连接管路。 具体实施方式

本发明中所涉及的术语定义：

串并联液相色谱泵中的 "并"指的是多组往复送液机构依次顺序工作， 以保证液 相色谱泵能够连续向系统供液； 其中的 "串"指的是每组往复送液机构中多个往复送 液机构同时同步工作， 这有利于增加泵的排量。

液路分配阀实施例 1

如图 4A和图 4B所示， 本发明的液路分配阀第一实施例， 包括阀体 1， 在阀体 1 上设有两个工作单元。 每个工作单元包括一个进液口 1 1、 一个出液口 12和两个接口 13。 进液口 1 1、 出液口 12和两个接口 13在阀体 1内互相连通， 每个进液口 1 1和每 个出液口 12内分别安装一个单向阀 2。 进液口 1 1 的中心线、 出液口 12的中心线和 各接口 13的中心线设置在同一平面上， 且进液口 1 1的中心线和出液口 12的中心线 设置在同一条直线上， 两个接口 13对称设置在该条直线 两侧。 这种对称结构使其 在使用过程中受力均匀， 有利于平稳地进液、 出液。 当然， 进液口 1 1、 出液口 12和 两个接口 13在阔体 1 内的布置形式不限于上述情况， 一般来说， 只要进液口 1 1、 出 液口 12和两个接口 13在阀体 1 内相互连通即可。在阀体 1上还设有用于连接到液相 色谱泵的泵头上或者连接到固定架上的连接件 ， 如螺栓孔 4等。 使用时， 可以用螺栓 与螺栓孔 4配合而将液路分配阀安装到液相色谱泵泵头� �或者固定架上。该第一实施 例的液路分配阀可用于两串两并液相色谱泵中 。

液路分配阀实施例 2

如图 5所示， 本发明的液路分配阔的第二实施例， 其结构与图 4A和图 4B所示 的第一实施例结构不同之处仅在于： 每个工作单元中设有四个接口 13， 该四个接口 13对称布置在进液口 1 1和出液口 12的中心线两侧。 其余相同部分不再赘述。 该第 二实施例的液路分配阀可用于四串两并液相色 谱泵中。

本发明的液路分配阀中， 工作单元的数量不限于两个， 其可以根据配套使用的液 相色谱泵中依次顺序工作（即并联工作） 的往复送液机构的组数有关， 如果是两组往 复送液机构依次顺序工作， 即所谓的 "两并" ， 则液路分配阔中设置两个工作单元， 如果是 "三并" ， 则液路分配阀中设置三个工作单元， 依此类推； 每个工作单元中接 口的数量与液相色谱泵中的每组往复送液机构 中所包括的同时同步工作 （即串联工 作）的往复送液机构的数量有关， 如果是每组往复送液机构中包括两个同时同步 工作 的往复送液机构， 即所谓的 "两串" ， 则每个工作单元中设置两个接口， 如果是 "三 串" ， 则每个工作单元中设置三个接口， 依此类推。

液相色谱泵实施例 1 : 两串两并液相色谱泵

两串两并液相色谱泵中有两组往复送液机构依 次顺序工作，每组往复送液机构中 包括两个往复送液机构同时同步工作，与该两 个同时同步工作的往复送液机构相配合 的两个泵室也同时同步工作。

如图 6A和图 6B所示， 本发明的两串两并液相色谱泵实施例， 包括泵体 10、 凸 轮 61和 4个往复送液机构。 其中在泵体 10前端部依次安装有柱塞清洗头 20、 泵头 65和本发明的液路分配阀 30。 凸轮 61通过其凸轮轴 60安装在泵体 10内， 4个往复 送液机构安装在泵体 10内， 位于凸轮 61的具有凸轮曲线的一侧， 并且在圆周方向均 匀布置， 他们的中心线均平行于凸轮轴 60的中心线。在泵体 10后端部安装有用于驱 动凸轮 61转动的驱动电机 40。

如图 6C所示， 凸轮 61是端面凸轮， 其凸轮曲线设置在与具有凸轮轴 60的端面 相反的另一端面上。每个曲线包括至少两个曲 线单元， 每个曲线单元包括一条能将凸 轮 61的转动运动转换成柱塞 69勾速直线运动的上升曲线、 一条使柱塞 69回复原位 的下降曲线和连接上升曲线和下降曲线的一条 过渡曲线，在相邻的两条曲线连接处设 有圆滑过渡线 （图中未示出） 。 为了提高液体压力稳定性， 可以在上升曲线的两端部 设置修整曲线 （图中未示出） 。

每条上升曲线的导程为 _r = 4v/mmrD ² ， 每条上升曲线对应的升角 x和每条下降曲 线对应的降角 y满足条件： m(x+y) =360° (没有过渡曲线情况下）或者 m(x+y+z) =360° (具有过渡曲线情况下， z是过渡曲线对应的过渡角） ， 以保证能够连续向系统供液。 其中 V表示凸轮 61转动一周的排量， D表示柱塞 69的直径， n表示柱塞 69的数量， n为大于或等于 4的整数， m表示曲线单元的数量， 为大于或等于 2的整数。 上升曲 线优选为等螺距螺旋线， 当然也可以是其他的能够将凸轮 61 的转动运动转换成柱塞 69匀速直线运动的曲线。

下降曲线的导程必须与上升曲线的导程相同， 即下降曲线的导程 r= 4 _V /mimD ² ， 下降曲线可以是等螺距螺旋线， 也可以是其他类型曲线。 过渡曲线可以是圆弧线， 导 程为零。

凸轮曲线具有两个曲线单元， 每个曲线单元的上升曲线 614的升角 X为 9(Τ， 下 降曲线 615对应的降角 y为 30°， 过渡曲线 616对应的过渡角 z为 60°。 即在凸轮的 0°-90°范围内对应第一个曲线单元的上升曲线 614， 90°-120°范围内对应第一个曲线单 元的下降曲线 615， 120°-180°范围内对应第一个曲线单元的过渡曲� �� 616; 180°-270° 范围内对应第二个曲线单元的上升曲线 614， 270°-300°范围内对应第二个曲线单元的 下降曲线 615， 300°-360°范围内对应第二个曲线单元的过渡曲� �� 616。 当然在每个曲 线单元中，下降曲线 615对应的降角 y不限于 30°，下降曲线 615对应的降角 y在 10°-90° 范围内均是可行的， 相应地， 过渡曲线在 0-80°范围内变化； 当下降曲线 615对应的 降角 y为 90°时， 每个曲线单元便只具有一条上升曲线 614和一条下降曲线 615， 而 没有过渡曲线 616。 实际设计使用时， 上升曲线 614的升角 X为 90°， 通常下降曲线 615对应的降角 y可以在 30°-55°范围内， 过渡曲线 616对应的过渡角 z在 35°-60°范 围内，并保证一条下降曲线 615对应的降角 y与一条过渡曲线 616对应的过度角 z应 满足关系式 y+z=90°。

为了减小液体压力波动，可根据具体情况在凸 轮曲线的上升曲线对应的角度为理 论值 90°前提下， 提前 Γ-5°或滞后 Γ-5°， 与该上升曲线相邻的曲线所对应的角度相 应地滞后或提前 Γ-5°。 上升曲线对应的角度提前或滞后与在上升曲线 两端部设置修 整曲线是对应的，也就是在上升曲线对应的角 度基础上提前的角度或滞后的角度对应 于修整曲线所占的角度。

如图 6Β、 图 6D和图 6Ε所示， 每个往复送液机构包括一个柱塞推杆 63、 一个柱 塞 69和一个随动轮 62。

随动轮 62呈圆锥台形， 圆锥角为 α。 在随动轮 62中央位置设有中心轴 621。 该 随动轮 62与凸轮 61的凸轮曲线接触配合。

柱塞推杆 63的一端固定连接有与其同轴的柱塞 69, 另一端固定连接有插头。 柱 塞推杆 63的另一端伸入到泵头 65的泵室内，在柱塞推杆 63与泵头 65之间设有密封 元件 （图中未示出） ， 密封元件及其安装可以与现有技术相同， 这里不再赘述。

柱塞推杆 63另一端的插头包括两个相对布置的插脚 631， 两个插脚 631 中间为 用于容纳随动轮 62的凹槽。随动轮 62的中心轴 621的两端分别可转动地支撑在两个 插脚 631 内侧。 随动轮 62 的中心轴 621 与柱塞推杆 63 的中心线之间的夹角 βΐ 90°-α/2 , α是锥形随动轮 62的圆锥角； 也就是说随动轮 62的中心轴 621并非垂直安 装于两个插脚 63 1上， 而是倾斜一角度 β1， 其目的在于保证随动轮 62的任一横截面 的圆周长与相对应位置的凸轮曲线的周长比是 常数， 该常数可以是正整数， 也可以是 小数；进一步说，当圆锥台形随动轮 62在凸轮 61上滚动时不会发生扭转等错位现象。 例如， 随动轮 62的锥底圆 622的圆周长与凸轮 61 内圈 617的周长比为 0.3， 随动轮 62的锥顶圆 623的圆周长与凸轮 61外圈 618的周长比也是 0.3

另外， 形成于两个插脚 631之间的凹槽的两个侧面互相平行， 底面与其中一侧面 之间的夹角 β2的角度可以设计为 9(Τ-α/2， 这样可以使插头及随动轮 62这部分结构 更加紧凑， 利于减小泵的体积， 并有益于保证随动轮 62与凸轮 61的配合精度。

如果柱塞推杆 63端部不设置插头，随动轮 62也可以其他方式转动安装在柱塞推 杆 63端部， 只要能保证随动轮 62能够沿着其与凸轮 61的凸轮曲线的固有轨迹接触 配合工作即可。

如图 6Β所示， 泵头 65内设有 4个相互独立的泵室， 4个往复送液机构中的 4 个柱塞分别伸入 4个泵室中与之对应的泵室内， 与该泵室配合工作。 4个往复送液机 构分为两组， 该两组往复送液机构依次顺序工作， 每一组内的两个往复送液机构同时 同步工作，与该两个同时同步工作的往复送液 机构相配合的两个泵室也同时同步工作 的。

用于两串两并液相色谱泵的液路分配阀， 如图 4Α和图 4Β所示， 具有两个工作 单元， 每个工作单元具有两个接口 13。 液路分配阀的两个工作单元的 4个接口分别 通过连接管路与泵头的 4个泵室连通， 其中一个工作单元的两个接口 13对应泵头的 同时同步工作的两个泵室， 另一个工作单元的两个接口 13对应泵头的另外两个同时 同步工作的两个泵室， 这样才能保证两串两并液相色谱泵连续供液。

本实施例的两串两并液相色谱泵中只设计有一 个泵头，这一方面可以减少串并联 液相色谱泵的体积； 另一方面使得该发明专利申请的安装非常方便 ， 益于保证安装精 度， 而良好的安装精度同样利于改善液体压力稳定 性。 同时， 液路分配阀将连接于两 串两并液相色谱泵的各个管路集中在泵体的前 端部， 利于集中管理、 维护， 大大减小 了两串两并液相色谱泵所占的空间体积， 大幅度降低了工业设计难度。

液相色谱泵实施例 2 : 三串两并液相色谱泵

三串两并液相色谱泵中有两组往复送液机构依 次顺序工作，每组往复送液机构中 包括 3个往复送液机构同时同步工作，与该 3个同时同步工作的往复送液机构相配合 的 3个泵室也同时同步工作。

本实施例中的三串两并液相色谱泵实施例与前 面图 4A和图 4B所示的两串两并 液相色谱泵实施例不同之处仅在于： 凸轮具有 3个曲线单元； 往复送液机构的数量为 6个； 泵头内独立泵室的数量为 6个， 用于与 6个往复送液机构配合工作。

如图 7所示， 三串两并液相色谱泵中的凸轮曲线具有 3个曲线单元， 每个曲线单 元的上升曲线 614的升角 X为 60°， 下降曲线 615对应的降角 y为 45°， 过渡曲线 616 对应的过渡角 z为 15°。即在凸轮的 0°-60°范围内对应第一个曲线单元的上升曲线 614， 60°-105°范围内对应第一个曲线单元的下降曲� � 615， 105°-120°范围内对应第一个曲 线单元的过渡曲线 616 ; 120°-180°范围内对应第二个曲线单元的上升曲� �� 614， 180°-225°范围内对应第二个曲线单元的下降曲� �� 615， 225°-240°范围内对应第二个曲 线单元的过渡曲线 616 ; 240-300°范围内对应第三个曲线单元的上升曲线 614， 300°-345°范围内对应第三个曲线单元的下降曲� �� 615 , 345°-360°范围内对应第三个曲 线单元的过渡曲线 616。 当然在每个曲线单元中， 上升曲线 614的升角 X为 60° , 下 降曲线 615对应的降角 y不限于 45° , 下降曲线 615对应的降角 y可以在 10°-60°范围 内均是可行的， 相应地， 过渡曲线对应的过渡角 z在 0-50°范围内变化； 当下降曲线 615对应的降角 y为 60°时， 每个曲线单元中便只具有一条上升曲线 614和一条下降 曲线 615， 而没有过渡曲线 616。 实际设计使用时， 上升曲线 614的升角 X为 60°情 况下， 通常下降曲线 615对应的降角 y在 40°-50°范围内， 过渡曲线 616对应的过渡 角 z在 10°-20°范围内， 并保证一条下降曲线 615对应的降角 y与一条过渡曲线 616 对应的过度角 z应满足关系式 y+z=60°。

为了减小液体压力波动，可根据具体情况在凸 轮曲线的上升曲线对应的角度为理 论值 60°前提下， 提前 Γ-5'或滞后 Γ-5°， 与该上升曲线相邻的曲线所对应的角度相 应地滞后或提前 Γ-5°。 上升曲线对应的角度提前或滞后与在上升曲线 两端部设置修 整曲线是对应的，也就是在上升曲线对应的角 度基础上提前的角度或滞后的角度对应 于修整曲线所占的角度。

液路分配阀与用于两串两并液相色谱泵的液路 分配阔的不同之处仅在于：每个工 作单元具有 3个接口 13。 每个工作单元的 3个接口 13分别通过连接管路与泵头的 3 个同时同步工作的泵室连通。

本实施例中， 与两串两并液相色谱泵实施例相同的其余部分 不再赘述。 在设有端面凸轮（即凸轮曲线设置在凸轮的端 面上， 而非圆周上） 的串并联液相 色谱泵中， 按照公式 r= 4v/mmtD ² ， m(x+y) =360° , 或者按照公式 r= 4v/mmiD ² ， m(x+y + z) =360°，其中 r表示上升曲线或下降曲线的导程， x表示每条上升曲线对应的升角， y表示每条下降曲线对应的降角， V表示凸轮转动一周串并联液相色谱泵的排量� � D 表示柱塞的直径， n表示柱塞的数量， m表示曲线单元的数量， 还可以衍生出多种不 同的具体的实施例： 例如， 在多串两并液相色谱泵中只要符合公式 n=2m即可， 可以 选择： m = 4， n= 8； m = 5时， n=10; m = 6时， n=12， 等等。 在多串 3并液相色谱 泵中， 只要符合公式 n=3m即可，可以选择： m = 2， n=6 _; m = 3， n=9; m = 4时， n=12， 等等。总之，在应用上需要设计多单元曲线 P组并联时，只要符合n=Pm都是可以的。 再根据液相色谱泵实施例一和液相色谱泵实施 例二， 与这些个衍生实施例相适应， 可 以衍生出多个安装有本发明的液路分配阀的实 施例， 在这些实施例中， 液路分配阀的 工作单元数与串并液相色谱泵中并联工作的往 复送液机构的数量相同，每个工作单元 数中接口的数量与串并液相色谱泵中串联工作 的往复送液机构的数量相同，将液路分 配阀中的接口与串并液相色谱泵的泵头中的相 应泵室连通即可。 这里不再一一举例。

设有端面凸轮的串并联液相色谱泵与现有的其 他几种类型的液相色谱泵设计上 的比较： 当流量一定时， 该发明专利申请中的四室并联液相色谱泵实施 例的单个柱塞 行程会明显小于各传统类型的并联液相色谱泵 中单个柱塞行程，因此可数倍提高串并 联液相色谱泵的使用寿命； 当柱塞行程一定时， 该发明专利申请的串并联液相色谱泵 的供液量会明显大于各传统类型的液相色谱泵 ， 这种在供液量上绝对的优势， 会带给 液相色谱应用领域更广大的想象空间。综上所 述， 该发明专利申请的串并联液相色谱 泵给我们带来的是全新的概念。端面凸轮在液 相色谱泵中的应用， 不但大幅度降低了 凸轮的设计难度， 提高了液体压力稳定性， 而且使液相色谱泵的多室串并联集成到一 个有限的空间， 减小了色谱泵的体积。 与此同时， 串并联液相色谱泵的各种连接管路 都集中连接于液路分配阀上，简化了空间布置 ，优化了工业设计，而且也方便了维护、 修理。

液相色谱泵实施例 3: 四串两并液相色谱泵

四串两并液相色谱泵中有两组往复送液机构依 次顺序工作，每组往复送液机构中 包括 4个往复送液机构同时同步工作，与该 4个同时同步工作的往复送液机构相配合 的 4个泵室也同时同步工作。

本实施例中的四串两并液相色谱泵实施例与前 面图 4A和图 4B所示的两串两并 液相色谱泵实施例不同之处在于： 凸轮 80具有 4个曲线单元； 往复送液机构的数量 共有 8个； 泵头 90内独立泵室的数量为 8个， 用于与 8个往复送液机构配合工作。

如图 8A和图 8B所示， 本实施例中的液路分配阀与用于两串两并液相 色谱泵的 液路分配阀的不同之处仅在于： 每个工作单元具有 4个接口 13。 每个工作单元的 4 个接口 13分别通过连接管路 70与泵头的 4个同时同步工作的泵室连通。本实施例中， 与两串两并液相色谱泵实施例相同的其余部分 不再赘述。

工作时， 驱动电机 40带动凸轮 80做圆周运动， 在凸轮 80上的四组曲线作用下， 8个往复送液机构作直线往复运动， 其中 4个往复送液机构为一组， 同时同步动作， 两组往复送液机构的动作方向相反。泵头 90的其中 4个泵室对应的一 组往复送液机 构呈 90°均匀分布，凸轮 80旋转一周每个往复送液机构完成 4次进液和 4次对系统的 供液， 并和另一组往复送液机构并联， 交替完成对系统的连续供液。 泵头 90的每个 泵室只用了一条通道， 通过连接管路 70与液路分配阀的对应接口连接， 与同时同步 工作的 4个往复送液机构配合工作的 4个泵室分别通过连接管路 70连通到液路分配 阀的同一个工作单元的接口， 当 4个往复送液机构移动同时吸液时， 在泵室负压的作 用下， 进液口内的进液单向阔打开， 出液口内的出液单向阀关闭； 当 4个往复送液机 构移动同时供液时， 在泵室正压的作用下， 出液单向阀打开， 进液单向阔关闭。

本实施的液相色谱泵， 液路分配阔将所有的进、 出液管路全部集中在泵的前端， 所占的空间小， 液路短， 工业设计简单合理； 同时， 安装、 调试和维修都十分方便。

本发明的液相色谱泵， 液路分配阀在液相色谱泵上的应用， 给一个泵头在圆周方 向排列多个泵室， 多个泵串并联在一起同时供液的超大排量泵的 设计提供了可能。就 本实施而论，在柱塞直径和行程相同的前提下 ，泵的供液量比图 3所示的传统的 180° 双凸轮液相色谱泵提高 32倍， 而这个数量还远远不是液路分配阀所能提供的 极限。 液相色谱泵实施例 4

如前所述， 图 1所示的 180°单凸轮并联液相色谱泵包括一个凸轮 51、 对称安装 在凸轮 51两侧的两个往复送液机构和两个泵头 55， 每个泵头 55包括泵室 56和分别 与泵室 56连通的进液孔 57和排液孔 58， 进液孔 57和排液孔 58内各自安装有单向 阀，两个单向阀分别连接供液机构和检测机构 。该种液相色谱泵中的各连通管路等在 空间布局上比较分散， 工业设计困难； 而且载液部分所占体积大， 导致液相色谱泵整 体体积大， 需要很大的容置空间。 如果配装本发明的液路分配阀， 这些问题会立刻得 到解决。

将图 4A的液路分配阀安装到泵头 55 附近的固定架上， 或者安装到其他的相当 于固定架的装置上， 泵头 55的进液孔 57和排液孔 58内不需要再安装单向阀， 而只 用作进液口和出液口；将液路分配阔的其中一 个工作单元的两个接口分别与一个泵头 的进液口和出液口连通，液路分配阀的另一个 工作单元的两个接口分别与另一个泵头 的进液口和出液口连通。液路分配阔的两个单 向阀分别连接供液机构和检测机构。这 样就将 180°单凸轮并联液相色谱泵中零乱的管路集中� ��一起， 不但减小了泵的体积， 更主要的是简化了工业布局，优化了工业设计 。因此，加装了本发明的液路分配阀后， 传统的各种单凸轮串联或并联液相色谱泵的广 泛应用成为可能。

同样道理， 图 4A所示的液路分配阀也可以安装于图 3所示的 180°双凸轮液相色 谱泵。 具有三个工作单元的液路分配阀也可以安装于 图 2所示的 120°单凸轮并联液 相色谱泵。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但 应当理解，所用的术语是说明和示例性、 而非限制性的术语。 由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离 发明的精神或实质， 所 以应当理解， 上述实施例不限于任何前述的细节， 而应在随附权利要求所限定的精神和范 围内广泛地解释， 因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化 和改型都应为随附权利要 求所涵盖。 工业实用性

综上所述， 本发明的液路分配阔， 包括结构相同的至少两个工作单元， 每个工作 单元包括互相连通的进液口、 出液口和至少两个接口， 进液口、 出液口内各自安装一 个单向阀，结构非常简单；使用时，只需要将 接口与泵头内相应的接口连接起来即可， 非常方便。

本发明的液相色谱泵安装有本发明的液路分配 阀，进液单向阀和出液单向阀安装在液 路分配阔的进液口和出液口内， 而不再安装在液相色谱泵的泵头上， 进液单向阀和出液单 向阀的功能由液路分配阀来集中统一完成。 因此， 本发明的液相色谱泵中各部分结构空间 布局合理， 管路布置井然有序， 整机占用空间小。 本发明的液相色谱泵中， 泵头进液和出 液可以各自共用一个通道， 进、 出液口的设计不再有严格的方向性要求， 从而简化了设计 和加工要求； 同时也给一个泵头在圆周方向排列多个泵室， 多个往复送液机构串并联在一 起同时供液的超大排量泵的设计提供了可能， 四个， 六个、 八个、 十个、 甚至更多往复送 液机构同时供液不再是梦。 这就使得在往复送液机构的柱塞直径和升程都 不变的前提下， 能数十倍地提高液相色谱泵的供液量， 因此， 安装有本发明的液路分配阀的液相色谱泵， 不但可以满足液相色谱泵中多个往复送液机构 简单的串联和并联的需求，还可以满足多串 多并的超大排量泵的需求。 另外， 本发明的液相色谱泵中， 将易损件单向阀和管路集中在 液路分配阀上， 很容易将它们设计安装在明处， 减小了对液相色谱泵故障的判断和维修难 度。

通过以上较佳具体实施例的详述， 是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神， 而并 非以上述所披露的较佳具体实施例来对本发明 的范围加以限制。相反地， 其目的是希望能 于本发明的保护范围内涵盖各种改变及具有等 同性的安排。 因此， 本发明的保护范围应该 根据上述的说明作最宽广的解释， 以致使其涵盖所有可能的改变以及具有等同性 的安排。