专利名称：免维护高性能注射器的制作方法
技术领域：
本发明涉及专用于医学或医药目的的容器，特别是用于血液细胞分析、生化分析等场合需要液体精确计量与传送的注射器。
背景技术：
注射器是血液细胞分析仪、生化分析仪等医用仪器设备中用于液体计量与传送的关键器件。目前医用仪器设备中使用较多的一种注射器是活塞型注射器。这种注射器计量与传送的液体体积是注射器筒内孔直径的函数，注射器筒内孔的制造精度与表面质量决定了注射器的整体性能和使用寿命。这种注射器存在以下缺点(1)注射器筒内孔的精确制造与表面抛光难度很大，对于内孔细小的微升级的精密注射器更是如此。(2)工作循环寿命低，需要定期更换活塞和密封件，清洁注射器筒内孔表面，或更换整个注射器，达不到使用过程中注射器免维护的要求。(3)受这种型式注射器本身的结构限制，活塞与活塞杆的联结不能很牢固，在使用过程中，活塞与活塞杆容易脱离而使注射器失效。(4)受这种型式注射器本身的结构限制，对于内孔细小的微升级的注射器，液体难以充满整个液路，这将影响液体的计量精度。(5)一些注射器使用一段时间后，工作时会发生异常的噪声。
医用仪器设备中使用的另一种注射器是柱塞型注射器。这种注射器计量与传送的液体体积是柱塞杆直径的函数。柱塞杆的制造精度与表面质量以及柱塞杆与密封件的材料配合决定了注射器的整体性能和使用寿命。用不锈钢做柱塞和用增强聚四氟乙烯塑料做密封件的柱塞型注射器的工作循环寿命只能达到15万次左右，仍然达不到血液细胞分析仪、生化分析仪等医用仪器设备中注射器免维护的要求。用结构陶瓷做柱塞和用超高分子量聚乙烯(UHMW PE)做密封件的柱塞型注射器能够达到免维护的要求，但存在以下主要缺点(1)结构陶瓷柱塞的制作工艺复杂，加工设备和材料昂贵，因而制作成本很高。制作一个结构陶瓷柱塞需要人民币数百元，购买一个结构陶瓷柱塞的免维护注射器需要人民币数千元。(2)由结构陶瓷自身品质所决定，柱塞杆不能做得细长，这不仅影响了注射器液体计量精密度的提高，而且因得不到细长的柱塞杆而限制了注射器的应用范围。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种新的技术方案，即使用不锈钢做柱塞，用超高分子量聚乙烯做密封件，其结构属于柱塞型注射器；主要优点有(1)不锈钢柱塞的制作工艺简单，柱塞杆的制作精度与表面质量都容易得到保证，不锈钢材料本身也不昂贵，因而制作成本不高，只相当于结构陶瓷柱塞的十分之一。制作一个用不锈钢做柱塞的免维护高性能注射器的成本是购买一个活塞型注射器的价格的三分之一，是购买一个结构陶瓷的免维护注射器价格的十分之一。(2)工作循环寿命长，是目前所用的活塞型注射器以及用不锈钢做柱塞和用增强聚四氟乙烯做密封件的柱塞型注射器的工作循环寿命的十倍以上，能够满足主机产品使用过程中注射器免维护的要求。(3)不锈钢柱塞能够做得细长，这非常有利于注射器液体计量精密度的提高和应用范围的拓宽。与目前能够得到的2.24mm直径的结构陶瓷柱塞的注射器相比，能够容易制作1.5mm直径的不锈钢柱塞的注射器，其液体计量精密度提高2.2倍，而且，还能够制作得到1mm直径的不锈钢柱塞的注射器，其液体计量精密度将提高5倍。(4)由于这种注射器是依靠柱塞的移动来计量与传送液体，没有活塞与活塞杆，因此不存在活塞与活塞杆的联结不牢固而产生的注射器失效问题。(5)对于微升级的注射器，也能够在结构设计上保证液体充满整个液路，使液体的计量精度不受影响。(6)注射器工作时不会发出任何异常的噪声。
本发明所述要解决的技术问题可以通过采用以下技术方案来达到设计制造一种免维护高性能注射器，包括注射器本体、柱塞、密封件、O形橡胶圈、压圈和注射器盖；所述密封件和压圈依次放置于所诉本体头部内孔中，其外用注射器盖旋紧压�。凰鲋来未┰阶⑸淦鞲堑闹醒肟�、压圈的中央孔以及密封件的中央孔而插入所述本体的中央内腔；特别是由所述柱塞和所述密封件构成的密封摩擦副分别用不锈钢和超高分子量聚乙烯(uhmwPE)塑料制成。用于制作所述柱塞的不锈钢材料是直径15毫米以下，包括2.24毫米，直至1.00毫米的不锈钢线材。
同现有技术相比较，本发明的免维护高性能注射器制作容易，成本降低，寿命延长，提高了液体的计量精度，扩展了应用范围。
图1是本发明免维护高性能注射器的结构示意图；图2、图3是本发明拓展实施例结构示意图；图4、图5、图6是本发明注射器本体结构示意图；图7、图8、图9是本发明柱塞结构示意图；图10、图11是本发明密封件结构示意图；图12是本发明压圈结构示意图；图13是本发明注射器盖结构示意图。
具体实施例方式
以下结合附图所示各最佳实施例做进一步详述如图1所示一种免维护高性能注射器，包括注射器本体10、柱塞20、密封件30、O形橡胶圈40、压圈50和注射器盖60；所述密封件30和压圈50依次放置于所诉本体10头部内孔中，其外用注射器盖60旋紧压�。鲋�20依次穿越注射器盖60的中央孔、压圈50的中央孔以及密封件30的中央孔而插入所述本体10的中央内腔；尤其是由所述柱塞20和所述密封件30构成的密封摩擦副分别用不锈钢和超高分子量聚乙烯(UHMW PE)塑料制成。制作所述柱塞20的不锈钢材料是直径15毫米以下，包括2.24毫米，直至1.00毫米的不锈钢线材。
在图4所示的实施例中，注射器本体10包括容纳液体的内孔11、装配密封结构的内孔12、与注射器盖60装配联结的螺纹13、与外部管路联结的螺孔14和16、用于安装固定注射器的环形槽15；根据需要，如图5所示，环形槽15可以位于注射器本体10轴线方向的不同位置，注射器本体10上也可以只有一个与外部管路联结的螺孔16。
在图7所示的实施例中，柱塞20包括柱塞杆21、锁紧螺钉22、柱塞头23，所述柱塞杆21前端有便于装配的倒圆或倒角24，柱塞头23上有用于驱动连接的孔25；根据图8可知，柱塞头23上用于驱动连接的结构也可以是环形槽26。也可如图9所示，柱塞杆21与柱塞头23也可以通过其他方法如焊接来固定在一起而不用锁紧螺钉，当柱塞杆较粗时也可以做成整体柱塞27、28或29。
如图10所示，密封件30的一端有薄壁结构31，并有过度圆弧32，另一端有槽形结构33。槽形结构33用于放置O形橡胶圈40。薄壁结构31在O形橡胶圈40的弹力作用下其内孔34与柱塞20配合在一起形成密封摩擦副。
如图12所示，压圈50上有放置O形橡胶圈40的槽形结构51。
如图13所示，注射器盖60上有与注射器本体10联结的螺纹61。
本发明的零部件还有一些不同的实施例在图2所示的又一实施例中，变形密封件70如图11所示，在其两端均有薄壁结构71，并有过度圆弧72。
在图3所示的又一实施例中，注射器本体10如图6所示，可以用螺孔16的底径孔17作为容纳液体的内孔，并有台阶孔18。同时，在此实施结构中，增加一个放置O形橡胶圈40的支撑圈80。
实践证明，本发明使用不锈钢材料制作柱塞，用超高分子量聚乙烯做密封件形成的密封摩擦副，降低了加工难度和制造成本，延长了使用寿命，提高了液体的计量精度，扩展了应用范围。
权利要求
1.一种免维护高性能注射器，包括注射器本体(10)，柱塞(20)，密封件(30)，O形橡胶圈(40)，压圈(50)和注射器盖(60)；所述密封件(30)和压圈(50)放置于所述本体(10)头部内孔中，其外用注射器盖(60)旋紧压�。鲋�(20)依次穿过注射器盖(60)的中央孔，压圈(50)的中央孔以及密封件(30)的中央孔而插入所述本体(10)的中央内腔；其特征在于由所述柱塞(20)和所述密封件(30)构成的密封摩擦副分别用不锈钢和超高分子量聚乙烯(UHMW PE)塑料制成。
2.按照权利要求1所述的免维护高性能注射器，其特征在于用于制作所述柱塞(20)的不锈钢材料是直径15毫米以下，包括2.24毫米，直至1.00毫米的不锈钢线材。
3.按照权利要求1所述的免维护高性能注射器，其特征在于所述注射器本体(10)包括容纳液体的内孔(11)、装配密封结构的内孔(12)、与注射器盖(60)装配联结的螺纹(13)、与外部管路联结的螺孔(14)和(16)以及用于安装固定注射器的环形槽(15)。
4.按照权利要求1所述的免维护高性能注射器，其特征在于所述柱塞(20)包括柱塞杆(21)、锁紧螺钉(22)、柱塞头(23)，所述柱塞杆21前端有便于装配的倒圆或倒角(24)，柱塞头(23)上有用于驱动连接的孔(25)或环形槽(26)。
5.按照权利要求1所述的免维护高性能注射器，其特征在于所述密封件(30)的一端有薄壁结构(31)，并有过度圆弧(32)，另一端有槽形结构(33)；槽形结构(33)用于放置O形橡胶圈(40)；薄壁结构(31)在O形橡胶圈(40)的弹力作用下其内孔(34)与柱塞(20)配合在一起形成密封摩擦副。
6.按照权利要求1所述的免维护高性能注射器，其特征在于所述压圈(50)上有放置O形橡胶圈(40)的槽形结构(51)。
7.按照权利要求1所述的免维护高性能注射器，其特征在于所述注射器盖(60)上有与注射器本体(10)联结的螺纹(61)。
全文摘要
一种免维护高性能注射器，包括注射器本体(10)，柱塞(20)，密封件(30)，O形橡胶圈(40)，压圈(50)和注射器盖(60)；所述密封件(30)和压圈(50)放置于所述本体(10)头部内孔中，其外用注射器盖(60)旋紧压�。鲋�(20)依次穿过注射器盖(60)的中央孔，压圈(50)的中央孔以及密封件(30)的中央孔而插入所述本体(10)的中央内腔；尤其是所述柱塞(20)和所述密封件(30)构成的密封摩擦副分别用不锈钢和超高分子量聚乙烯(UHMW PE)塑料制成。
文档编号G01F11/02GK1637395SQ03113870
公开日2005年7月13日 申请日期2003年3月4日 优先权日2003年3月4日
发明者吴训成, 段伦元, 陈培涛, 张忠仁, 丁毅 申请人:深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司
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