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 5 1、对称安装在凸轮 5 1圆周围的两套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 5 1 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 5 1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。

该种 180°单凸轮并联液相色谱泵， 由于两套往复送液机构对称布置 在凸轮 5 1的两侧， 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， 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。

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，仅仅多了一套往 复送液机构和一 泵头 55。 该 120°单凸轮并联液相色谱泵中共有 3套往复送液机构和 3个泵头 55。 3 套往复送液机构在凸轮 51的外圆周围呈放射状均匀分布， 相邻两套往复 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。

该种 120°单凸轮并联液相色谱泵中， 3套往复送液机构相互间隔 120° 均匀布置在凸轮 51外圆周围， 与上述 180°单凸轮并联液相色谱泵结构一 样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。

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 , 以及两套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°， 当其中一套往复送液机构中的柱塞供液时，另 一套往复送液机构中的柱塞 吸液时， 两套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， 两套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。但由于主、 副凸轮均是圆周凸轮（即 凸轮曲线设置于凸轮的圆周外围上）， 两套往复送液机构由主、副凸轮分 别驱动， 这就要求主、副凸轮的凸轮曲线必须达到足够 高的精度， 才能保 证两套往复送液机构按设计要求严格精确地交 替动作。对其中一个圆周凸 轮而言， 其凸轮曲线主要包括上升曲线、 下降曲线和过渡曲线等。

从理论上说， 圆周凸轮的上升曲线采用阿基米德螺旋线，能 够保证柱 塞做匀速直线运动， 即能保证液相色谱泵得到平稳的进液压力。但 是在实 际运用中泵的压力从 0到高压或者超高压是要经历一个过程的，液� �在这 个过程中会随着压力变化而被压缩， 因而需要进行压缩系数补偿。因此为 了保证最小的系统脉动， 就需要对凸轮曲线进行修正。另外， 随动轮直径 方向与凸轮圆周切线方向之间、加工刀具的直 径方向与凸轮圆周切线方向 之间都会存在一个压力角，压力角的大小取决 于凸轮采用的基园、上升曲 线的导程的大小以及随动轮和刀具的直径大小 。压力角的产生会使理论设 计曲线和加工所获得的曲线以及凸轮推动随动 轮时所获得的运动曲线产 生偏差，这同样会导致压力波动。减小压力波 动也需要通过曲线的修正来 实现。 但对于该传统的 180°双凸轮液相色谱泵来说， 由于具有两个凸轮， 两个凸轮的两条凸轮曲线又必须保持严格精确 、严格对应，所以当对其中 一个凸轮的凸轮曲线进行修正时，必须同吋对 另一个凸轮的凸轮曲线进行 相适应的修正； 而且由于主、副凸轮之间存在相差， 所以需要被修正的曲 线不但包括作为上升曲线的阿基米德螺旋线， 而且还包括下降曲线和过渡 曲线，这样形成于每个凸轮上的凸轮曲线数量 可多达十几条，种类也非常 复杂， 有加速曲线、 减速曲线等， 所以， 该传统结构的 180°双凸轮液相 色谱泵中的凸轮加工难度大，很难保证设计精 度要求， 由此导致液体压力 稳定性差； 同时因为很难保证两个凸轮的修正曲线的严格 对应性，所以为 消除压力稳定性差的缺陷而进行的凸轮曲线修 正也很难达到预期的效果。

在上述三种结构的凸轮液相色谱泵中， 由于柱塞 59 相对于泵头 55 是运动的， 所以要求设置在柱塞 59与泵头 55之间的密封元件 54既能保 证柱塞 59能够相对于泵头 55运动，又要保证泵室内的液体不泄漏，属动 密封元件。密封元件 54的使用寿命与柱塞 59的行程和动作频率直接相关。 液相色谱泵的流量是受到凸轮升程设计限制的 ，若想增加流量就得增加柱 塞行程或者提高柱塞往复运动的频率，这会给 密封元件的使用寿命带来不 利影响；而为了提高密封元件的使用寿命，往 往只能减小柱塞行程或者降 低柱塞往复运动的频率，这又会影响理想的设 计流量， 降低了凸轮泵的应 用范围，正所谓鱼和熊掌不可兼得。所以怎样 既能保证密封元件的密封性 能， 又能延长其使用寿命， 继而延长两个凸轮泵的使用寿命， 是业界亟待 解决的技术问题。

综上所述， 现有的凸轮液相色谱泵具有如下缺陷：

1. 凸轮设计难度大；

2. 凸轮结构复杂， 加工困难， 达不到设计精度要求， 由此导致液 体压力的稳定性差，而压力稳定与否将直接影 响基线的稳定和分析结果的 重现性；

3. 连通管路等在空间布局上分散， 工业设计困难；

4. 并联液相色谱泵的体积大；

5. 密封元件的使用寿命短， 继而导致凸轮液相色谱泵的使用寿命短。 鉴于上述现有技术存在的缺陷，本设计人提出 一种液相色谱泵， 能够 避免上述各种缺陷， 使其更具有实用性。

发明内容

本发明要解决现有液相色谱泵中凸轮设计难度 大， 凸轮结构复杂、加 工困难， 并且液体压力稳定性差的技术问题。

为解决上述技术问题， 本发明采用如下技术方案：

本发明的并联液相色谱泵， 包括具有凸轮轴的凸轮、泵头、至少两套 往复送液机构以及用于驱动所述凸轮转动的凸 轮驱动机构。所述泵头内设 有泵室、与该泵室连通的进液孔和排液孔。所 述每套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，所述柱塞的另一 端伸入所述泵头的泵室内与 之配合工作。所述随动轮与所述凸轮的凸轮曲 线接触配合工作。其中所述 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。所述凸轮曲线包能将所述凸轮的转动运动 转换成所述柱塞匀速直线运 动的一条上升曲线和使所述柱塞回复原位的一 条下降曲线。所述上升曲线 和所述下降曲线的导程相同， 均为 r= 4ν/ηπϋ ² , 所述上升曲线的升角 θ=3607η, 其中 V表示所述凸轮转动一周的所述并联液相色谱� �排量， D 表示所述柱塞的直径， η表示柱塞的数量， η为 2-10之间的整数。 所述至 少两套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 方向均匀布置，他们的中心线均平行于所述凸 轮轴的中心线。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。

所述曲线单元还包括连接所述上升曲线和所述 下降曲线的过渡曲线。 所述凸轮曲线中的上升曲线的两端部分别设有 修整曲线。

所述凸轮曲线中相邻的两条曲线的连接处设有 圆滑过渡线。

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。

所述往复送液机构的数量为 3套； 所述上升曲线的升角 θ=120°， 所 述下降曲线对应的角度为 240°。

所述往复送液机构的数量为 3套； 所述上升曲线的升角 θ=90°， 所述 下降曲线对应的角度为 40°-60°。

所述往复送液机构的数量为 4套； 所述上升曲线的升角 θ=90°， 所述 下降曲线对应的角度为 270°。

所述往复送液机构的数量为 4套； 所述上升曲线的升角 θ=90°， 所述 下降曲线对应的角度为 30°-55°。

所述泵头的数量为一个，其内设有与往复送液 机构数量相同并相互独 立的泵室，每个泵室连通有一个进液孔和一个 排液孔。所述的至少两个往 复送液机构中的至少两个柱塞分别伸入所述泵 头内的相应的泵室内，与之 配合工作。当然本发明中，也可以为每套往复 送液机构配备一个独立的泵 头，每个泵头设有与柱塞配合工作的泵室，每 个泵室连通有一个进孔和一 个排液孔。但这种多泵头结构由于要求的安装 精度高， 所占体积大， 布置 麻烦等原因， 一般较少使用。

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 β = 90°-α/2， α是所述圆 锥台形随动轮的圆锥角。

其中，形成于所述两个插脚之间的凹槽的两个 侧面相互平行， 凹槽的 底面与所述凹槽的的侧面之间的夹角 γ = 90°-α/2。

由上述技术方案可知，本发明的并联液相色谱 泵的优点和积极效果在 于： 本发明中， 由于其中的凸轮是端面凸轮， 即凸轮曲线设置在与具有凸 轮轴的端面相反的另一端面上，所以至少两套 往复送液机构中的至少两个 柱塞推杆可以互相平行布置，并设置在凸轮的 同一侧面，故并联液相色谱 泵中的各连通管路等在空间布局上比较集中， 大幅度降低了工业设计难 度； 同时大大减小了并联液相色谱泵的体积。

另外，端面凸轮的凸轮曲线中的上升曲线可以 根据凸轮转动一周的排 量v、 柱塞的直径 D及柱塞的数量 η， 仅仅利用导程公式： r= 4v/mcD ² 和 上升曲线的升角公式： θ=3607η即可完成凸轮上升曲线的设计，所以本 发 明的并联液相色谱泵中， 凸轮曲线的上升曲线是一条导程为 r= 4 _V /mrD ² ， 升角为 θ=3607η的曲线， 其中涉及的参数少， 因而设计大为简化， 不但 大大降低了凸轮的设计难度，而且减少了影响 液体压力的诸多因素； 同时 由于本发明中凸轮曲线简单， 故凸轮加工方便、容易， 轻易地就能达到设 计精度， 从而保证了的液体压力稳定性能够达到设计时 所预期的水平。

同时，本发明的液相色谱泵只有一个凸轮， 当对该凸轮的凸轮曲线进 行修正时，不必像现有技术那样考虑怎样与其 他凸轮曲线对应，所以修整 很容易； 并且由于本发明中的凸轮曲线数量少、类型简 单， 这使得凸轮曲 线的修整难度进一步降低，所以本发明能够方 便地通过修整凸轮曲线方式 有效提高液体压力稳定性。

通过以下参照附图对优选实施例的说明， 本发明的上述以及其它目的、 特征和优点将更加明显。 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 4 是本发明的并联液相色谱泵中用于四室并联液 相色谱泵实施例 中的凸轮结构的立体图；

图 5 是本发明的并联液相色谱泵中四室并联液相色 谱泵实施例的结 构示意图；

图 6 是本发明的并联液相色谱泵中四室并联液相色 谱泵实施例的随 动轮的结构示意图；

图 7表示图 6所示的随动轮在柱塞推杆上安装的示意图；

图 8 是本发明的并联液相色谱泵中用于三室并联液 相色谱泵实施例 中的凸轮结构的立体图。 具体实施方式 下面将参照附图详细描述本发明的具体实施例 。应当注意，这里描述 的实施例只用于举例说明， 并不用于限制本发明。

如图 4、 图 8所示， 本发明的并联液相色谱泵中的凸轮 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。 凸轮 曲线包括一条能将凸轮 61的转动运动转换成柱塞 69匀速直线运动的上升 曲线、 一条使柱塞 69回复原位的下降曲线和一条连接上升曲线和� ��降曲 线的过渡曲线，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） 。

上升曲线的导程为 _r = 4v/imD ² ， 上升曲线的升角 θ=3607η, 其中 ν表 示凸轮 61转动一周的排量， D表示柱塞 69的直径， η表示柱塞 69的数 量， 为 2-10之间的整数。 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 _Γ =

4ν/ηπϋ 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。

图 4所示的凸轮适用于四室并联液相色谱泵实施� �，其上升曲线 61 1 的升角 θ=90°， 下降曲线 612对应的角度为 _30°， 过渡曲线 613对应的角 度为 240°。 即在凸轮圆周方向 0°-90°范围内对应上升曲线 61 1， 90°-120° 范围内对应下降曲线 612， 12(ί°-360°范围内对应过渡曲线 613。 当然在上 升曲线 61 1的升角 Θ为 90°情况下， 下降曲线 612对应的角度不限于 30°， 下降曲线 612对应的角度在 30°-270°范围内均是可行的， 当下降曲线 612 对应的角度为 270°时， 凸轮曲线便只具有上升曲线 61 1和下降曲线 612， 而没有过渡曲线 613。 实际设计使用时， 上升曲线 61 1的升角 Θ为 90°情 况下， 通常下降曲线 612对应的角度在 30°-55°范围内， 过渡曲线 613对 应的角度在 215°-240°范围内， 并保证下降曲线 612对应的角度与过渡曲 线 613对应的角度之和为 270°。

如图 5所示，本发明的并联液相色谱泵中的四室并� �液相色谱泵实施 例， 包括一个如图 4所示的凸轮 61、 一个泵头 65、 4套互相平行的往复 送液机构以及用于驱动凸轮转动的凸轮驱动机 构（图中未示出）， 如步进 电机等。 其中凸轮 61具有一个凸轮轴 60， 4套往复送液机构布置在凸轮 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 于凸轮轴 60的中心线。

泵头 65内设有 4个相互独立的泵室， 每个泵室连通有一个进液孔和 一个排液孔。进液孔和排液孔内各自安装有一 个单向阀。 4套往复送液机 构中的 4个柱塞分别伸入 4个泵室内，与之配合工作。四室并联液相色� � 泵指的是该泵中只有一个凸轮，该凸轮上只有 一条升曲线、一条降曲线和 一条过渡曲线， 该三条曲线布置在凸轮端面 360' 范围内； 该泵的泵头具 有 4个相互独立的泵室， 4个泵室依次连续排出液体到液相色谱仪的下� � 机构中； 该泵中具有 4 套往复送液机构。 该四室并联液相色谱泵主要的 特点是： 在每转排量设定的前提下， 可以将往复送液机构的升程减小 4 倍， 从而大幅度提高了泵的使用寿命。

本实施例的四室并联液相色谱泵中只设计有一 个泵头，这一方面可以 减少并联液相色谱泵的体积;另一方面使得本� �明的安装非常方便，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。当然本 发明中也可以设计成与往复送液机构数量相同 的多个泵头形式，每个泵头 内设置一个泵室、 一个进液孔和一个排液孔。

每套往复送液机构包括一个塞推杆 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。

如图 6、 图 7所示， 本实施例中的柱塞推杆 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 β = 90°-α/2， a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 631上， 而是倾斜一角度 β， 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相互平行， 凹槽底 面与侧面之间的夹角 γ的角度可以设计为 90°- _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能够重复地与凸轮 61的凸 轮曲线接触配合工作即可。

图 8所示的凸轮适用于三室并联液相色谱泵实施� �，其上升曲线 61 1 的升角 θ=120°， 下降曲线 612对应的角度为 40° , 过渡曲线 613对应的角 度为 200°。即在凸轮圆周方向 0°-120°范围内对应上升曲线 61 1， 120°-160° 范围内对应下降曲线 612， 160°-360°范围内对应过渡曲线 613。 当然在上 升曲线 61 1的升角 Θ为 120°情况下，下降曲线 612对应的角度不限于 40°， 下降曲线 612对应的角度在 40°-240°范围内均是可行的， 当下降曲线 612 对应的角度为 240°时， 凸轮曲线便只具有上升曲线 61 1和下降曲线 612， 而没有过渡曲线 613。 实际设计使用时， 上升曲线 61 1 的升角 Θ为 120° 情况下， 通常下降曲线 612对应的角度在 40°-60°范围内， 过渡曲线 613 对应的角度在 200°-180°范围内， 并保证下降曲线 612对应的角度与过渡 曲线 613对应的角度之和为 240°。

上述无论是图 4所示的凸轮中，还是图 8所示的凸轮中， 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 (图 8中为 120°， 图 4中为 90° )前提下， 提前 1 °-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。

由图 8所示的凸轮、 3套往复送液机构及一个具有 3个独立泵室的泵 头 55以及用于驱动凸轮转动的凸轮驱动机构可共� ��组成三室并联液相色 谱泵。该三室并联液相色谱泵结构与图 5所示的四室并联液相色谱泵结构 不同之处仅在于：其具有 3套往复送液机构，其凸轮曲线中的上升曲线� � 升角为 120°， 其泵头具有 3个独立泵室， 其余相同部分不再赘述。

本发明的并联液相色谱泵中， 往复送液机构不限于 4套， 其数量为 2 套、 3套、 6套、 8套、 10套均是可行的； 但往复送液机构的数量与凸轮 曲线中的上升曲线的升角要满足关系式： θ=3607η，'以保证供液的连续性。 下面对照说明本发明的并联液相色谱泵与现有 的几种类型的液相色 谱泵设计上的比较。

一、 流量一定时， 各种类型的液相色谱泵的柱塞行程的比较

假设每分钟液体流量 v=lml/min，柱塞直径 D=3.175mm， 凸轮转速为

20转 /min， 求几种泵的柱塞行程。

按设计给定条件，

单个柱塞横截面面积 =3.14159*(3.175/2)2=7.917(mm)2 推论 1 泵每转总排量 =lml/min/20转 / πώι=50μ1/转 推论 2 所有柱塞每转总行程 =50μ1/转 /7.917(mm)2=6.315284mm/转 ......推论 3

(一） 本发明中的四室并联液相色谱泵实施例中的柱 塞行程的设计计算 如图 5所示，本发明的四室并联液相色谱泵实施例� �， 凸轮曲线中上 升曲线的升角， 即上升曲线所对应的角度为 90°， 下降曲线的降角， 下降 曲线所对应的角度为 30°， 过渡曲线对应的角度为 240°， 上升曲线的升程 和下降曲线的降程的导程相同，过渡曲线的导 程为零。四室并联液相色谱 泵工作时，步进电机带动凸轮 61旋转，通过圆锥台形随动轮 62依次推动 4个柱塞推杆 63带动相应的柱塞 69往复勾速直线运动。因为上升曲线的 升角为 90°， 所以在凸轮 61转动一周的过程中， 每时每刻都总有一个柱 塞 69往复匀速直线运动， 从而完成对系统所需流动相的连续精确供给。

根据推论 1、 推论 2、 推论 3，

得： 每个柱塞每转的行程 =6.315284mm/转 /4=1.579 mm/转.…结论 1.1

(二） 本发明中的三室并联液相色谱泵实施例中的柱 塞行程的设计计算 根据推论 1、 推论 2、 推论 3，

得： 每个柱塞每转的行程 =6.315284mm/转 /3=2.105 mm/转.…结论 1.2

(三） 180°单凸轮并联液相色谱泵 （图 1 ) 的柱塞行程的设计计算

根据推论 1、 推论 2、 推论 3，

得：每个柱塞每转的行程 =6.315284mm/转 /2=3.1576 mm/转….结论 1.3

(四） 120°单凸轮并联液相色谱泵 （图 2 ) 的柱塞行程的设计计算 根据推论 1、 推论 2、 推论 3，

得： 每个柱塞每转的行程 =6.315284mm/转 /3=2.1051mm/转

......结论 1.4

(五） 180°双凸轮液相色谱泵 （图 3 ) 的柱塞行程的设计计算

( 1 ) 180°双凸轮并联液相色谱泵的柱塞行程

根据推论 1、 推论 2、 推论 3，

得：每个柱塞每转的行程 =6.315284mm/转 /2=3.1576 mm/转.…结论 1.5

( 2 ) 180°双凸轮串联液相色谱泵的柱塞行程

根据推论 1、 推论 2、 推论 3，

得： 每个柱塞每转的行程 =6.315284mm/转 /l=6.315284 mm/转

……结论 1.6 小结：

根据结论 1.1、 结论 1.2、 结论 1.3、 结论 1.4、 结论 1.5、 结论 1.6， 不难看出，在流量一定时，本发明中的四室并 联液相色谱泵实施例的单个 柱塞每转的行程会明显小于各传统类型的液相 色谱泵中单个柱塞每转的 行程。

正如前面所述：柱塞泵头之间的密封元件的使 用寿命与柱塞的行程和 动作频率直接相关。在排量相同时，本发明的 并联液相色谱泵中的柱塞的 行程小， 可数倍提高并联液相色谱泵的使用寿命。换句 话说： 本发明的并 联液相色谱泵在使用寿命上与各种传统类型的 并联液相色谱泵相比，将占 有绝对的优势。

二、 柱塞行程一定时， 各种类型的液相色谱泵的流量设计的比较

假设单个柱塞每转的行程 _s =3.1576mm/转， 柱塞直径 D=3.175mm， 凸轮转速为 20转 /min， 求几种液相色谱泵的流量。

按设计给定条件，

柱塞横截面积 =3.14159*(3.175/2)2=7.917(mm)2 推论 2.1 每个柱塞每转的流量 =3.1576 *7.917=25μ1/转 推论 2.2 每个柱塞每分钟的流量 =20转 /min *25μ1/转 =5ml/min 推论 2.3 (一） 本发明的三室并联液相色谱泵实施例每分钟流 量的设计计算 根据推论 2.1、 推论 2.2、 推论 2.3，

得: 三室并联液相色谱泵每分钟的流量 =3*5ml/min=15ml/min

结论 2.1

(二） 本发明的四室并联液相色谱泵实施例每分钟流 量的设计计算

根据推论 2.1、 推论 2.2、 推论 2.3，

得： 四室并联液相色谱泵每分钟的流量 =4*5ml/min=20ml/min

结论 2.2

(三） 180°单凸轮并联液相色谱泵 （图 1 ) 流量的设计计算

根据推论 2.1、 推论 2.2、 推论 2.3，

得： 180°单凸轮并联液相色谱泵每分钟的流量 =2*5ml/min=10 ml/min 结论 2.3

(四） 120°单凸轮并联液相色谱泵 （图 2 ) 流量的设计计算

根据推论 2.1、 推论 2.2、 推论 2.3，

得： 120°单凸轮并联液相色谱泵每分钟的流量 =3*5ml/min=15ml/min 结论 2.4

(五） 180°双凸轮液相色谱泵 （图 3 ) 流量的设计计算

( 1 ) 180°双凸轮并联液相色谱泵的流量

根据推论 2.1、 推论 2.2、 推论 2.3，

得：双凸轮并联泵 20转 /min流量 =2*5ml/min=10ml/min 结论 2.5

( 2 ) 180°双凸轮串联液相色谱泵的流量

根据推论 2.1、 推论 2.2、 推论 2.3，

得：双凸轮串联泵 20转 /min流量 =1 *5ml/min=5ml/min 结论 2.6 小结：

根据结论 2.1、 结论 2.2、 结论 2.3、 结论 2.4、 结论 2.5、 结论 2.6， 不难看出，在柱塞行程一定时，本发明的并联 液相色谱泵的供液量会明显 大于各传统类型的并联液相色谱泵，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。 工业实用性

综上所述，本发明的并联液相色谱泵，至少两 套往复送液机构中的至 少两个柱塞推杆可以互相平行布置，并设置在 凸轮的同一侧面，故并联液 相色谱泵中的各连通管路等在空间布局上比较 集中，使液相色谱泵的多室 并联集成到一个有限的空间，不仅减小了色谱 泵的体积，更主要的是大幅 度降低了凸轮的设计难度， 提高了液体压力稳定性。

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。