紧凑型直驱式蠕动泵结构设计

　　这款蠕动泵的结构设计，最初是瞄准小流量精准流体输送场景做的适配，常见的实验室试剂滴加、小型水培循环、桌面级3D打印耗材冷却供液、微型化工试剂定量输送这类场景，都能找到它的适配位置，这类场景普遍对泵体体积、流量稳定性、成本控制有比较严苛的要求，市面上现成的成品要么流量冗余过大，要么结构复杂成本偏高，很难刚好匹配小场景的使用需求。从功能特性上看，它属于典型的容积式蠕动泵，依靠挤压弹性软管实现流体输送，流体只和软管内壁接触，不会接触泵体的金属结构件，不存在交叉污染的风险，也不用考虑泵腔的密封耐腐蚀问题，输送带有微小颗粒的流体、弱腐蚀性试剂都能适配，而且它的流量调节可以通过调整挤压件的压紧程度实现，不需要额外加装复杂的流量调节阀，

　　拧紧挤压端的紧固件就能改变软管的被压缩量，进而调整单转的输送流量，实际测试下来每转可以稳定输出0.2毫升左右的流体，流量脉动控制在小流量场景可接受的范围内。设计思路上没有走传统蠕动泵的偏心轮加多个压辊的结构，而是简化了传动链路，直接把挤压结构和驱动电机的输出轴做集成，省去了中间的减速齿轮、传动联轴节这些额外部件，一方面压缩了整体的轴向尺寸，另一方面减少了传动环节的能量损耗和装配误差，泵体的主体分成两个对接的圆柱段，一段是集成了安装固定耳的挤压腔段，上面预留的安装耳可以直接用螺栓固定在设备面板或者支架上，不需要额外做安装转接件，另一段是驱动容纳段，用来内置直驱电机，两段之间通过法兰面的螺栓做对接定位，

　　法兰面上的定位销孔可以保证两段装配的同轴度，避免挤压件转动的时候出现偏磨软管的问题。外形尺寸和安装边界上，整体是同轴圆柱结构，最大外径控制在常规小型步进电机的外径范围内，轴向总长度比同流量的常规蠕动泵缩短近三分之一，挤压腔侧面预留了软管的穿入和引出槽，软管不需要从轴向穿装，直接从侧面的开槽卡入挤压腔就行，更换软管的时候不用拆解泵体的对接结构，只需要松开挤压端的压紧螺栓，就能把旧软管抽出来替换新的，维护效率比传统轴向穿管的结构高很多。安装固定耳的位置做了加厚处理，避免螺栓锁紧的时候出现安装耳断裂的问题，固定孔的孔径适配常用的M3、M4安装螺栓，孔位间距符合桌面级小型设备的安装孔位通用规范，不需要额外重新打孔适配。

　　挤压件的轮廓做了圆弧过渡处理，不会在挤压软管的时候出现硬棱切割软管的问题，能大幅延长弹性软管的使用寿命，挤压件和电机输出轴的连接采用扁位定位，不用额外的顶丝就可以传递扭矩，避免长期正反转的时候出现轴和挤压件打滑的问题。实际使用的时候，只需要根据输送流体的特性选择对应材质的弹性软管，比如输送普通清水用硅胶管，输送弱有机溶剂用氟橡胶管，把软管卡入挤压腔之后，逐步调整压紧螺栓的锁紧程度，直到出口端的流体流量达到使用要求，同时不会出现流体倒流的情况就可以锁紧固定，不需要做复杂的调试。这种简化结构的蠕动泵，没有多余的冗余部件，加工的时候只需要车削加工主体的两个圆柱段、线切割加工挤压件和安装耳，不需要开模做复杂的注塑件，小批量加工的成本很低，非常适合个人DIY、小型设备配套的场景使用，而且因为传动链路短，运行的时候噪音比带减速箱的蠕动泵小很多，放在桌面环境使用也不会有明显的噪音干扰。