一种组合式高速逆流色谱仪技术领域
本发明涉及分离分析仪器领域，尤其涉及一种组合式高速逆流色谱仪。
背景技术
高速逆流色谱是一种无固态支撑填料的液-液分配色谱，依据待分离组分在上下
相中分配系数的不同实现分离。其原理是利用螺旋管在行星式运动时产生的离心力,使互
不混溶的两相溶剂不断混合,将样品多次分配,根据待分离物质分配系数的不同实现分离。
因无须任何固体载体或支撑体,所以能达到在短时间内实现高效分离和制备,并且可以达
到几千个理论塔板数。在与其他类分离色谱相比,其不仅克服了固定相载体带来的样品吸
附、损失、污染等缺点,同时还具备成本低,溶剂可回收等优点。
常规的高速逆流色谱仪(例如ZL 02261047.2；ZL 00207386.2；
ZL201020245230.1)为J型行星离心式，大直径的圆柱形螺旋管支持件同轴地装上一个行星
齿轮，它与装在仪器中心轴线上的固定齿轮相啮合，这两个齿轮的尺寸和形状完全一样。靠
这样的安排，螺旋管支持件就能实现同步行星式的运动，即在绕仪器中心轴公转的同时，绕
自身轴线作相同方向相同角速度的自转。
该种结构的逆流色谱仪，分离柱齿轮直接与中心定齿轮啮合，大盘公转一周，分离
柱自转一周，固定相与流动相只能混合一次，分离效率低。而提高两相混合频率会增大两相
交换次数，提高分离的理论塔板数，提高分离效率，因此，有必要对现有的仪器结构进行改
进。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明公开了一种组合式高速逆流
色谱仪。
本发明采用的技术方案如下：
一种组合式高速逆流色谱仪，包括一个旋转支架，所述的旋转支架包括依次安装
且连接成一体的上盘和下盘，在所述的上盘和下盘的中心设有一个贯穿上盘和下盘的旋转
轴，所述旋转轴通过电机驱动其旋转；所述旋转轴的下端设置有一个固定齿轮，所述固定齿
轮与至少一个设置在下盘下方的第一齿轮啮合，所述的第一齿轮驱动一级分离轴，所述的
第一齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮驱动一级解绕轴；第一齿轮与第二齿轮随着旋转支架
进行旋转；
在所述旋转轴的中间位置设有一个旋转齿轮，所述的旋转齿轮的外圈设有至少一
个与其啮合的双面齿齿环，每个双面齿齿环内设有至少一个与其内圈啮合第三齿轮，所述
的第三齿轮驱动分离柱旋转，所述的第三齿轮与第四齿轮啮合，所述的第四齿轮驱动二级
解绕轴旋转；所述的分离柱安装在二级分离轴上；
所述的一级解绕轴的上端与上盘相连，下端与下盘相连；位于同一双面齿齿环内
所述的二级分离轴和二级解绕轴的上端与一个上支撑板相连，下端与一个下支撑板相连；
所述的一级分离轴的包括两节，其中一节连接下盘和下支撑板；另一节连接上盘和上支撑
板；
液体进口管，连接穿过一级解绕轴、一级分离轴、二级解绕轴、以及各个分离柱的
输液管后，最终输液管与液体出口管相连。
具体的工作原理如下：
本发明包括二级解绕，一个旋转轴，至少一个一级分离轴，至少一个一级解绕轴；
一个一级分离轴以及一个一级解绕轴构成一个大组解绕轴和分离轴，每大组解绕轴和分离
轴又包括至少一小组解绕轴和分离柱；每小组解绕轴和分离柱包括一个分离柱和一个解绕
轴；一个装置实现了多个分离柱的一起运动，提高了分离效率；
旋转轴的下端设置有一个固定齿轮，所述固定齿轮与至少一个设置在下盘下方的
一级齿轮啮合，所述的一级齿轮驱动一级分离轴，所述的一级齿轮与第三齿轮啮合，第三齿
轮驱动一级解绕轴；一级齿轮与第三齿轮随着旋转支架进行旋转；实现一级解绕。
电机驱动旋转轴旋转，旋转轴带动旋转齿轮旋转，所述的旋转齿轮的外圈设有至
少一个与其啮合的双面齿齿环，每个双面齿齿环内设有至少一个与其内圈啮合第三齿轮，
所述的第三齿轮驱动分离柱旋转，所述的第三齿轮与第四齿轮啮合，所述的第四齿轮驱动
二级解绕轴旋转；所述的分离柱安装在二级分离轴上；实现二级解绕和多个分离柱的公转
和自转。
分离柱随着双面齿齿环一起公转，同时在又实现其自转，且两级解绕轴实现二级
解绕，保证了整个装置的正常运行。
上述的技术方案中，进一步的，液体进口管进入后，与其中一大组的一级解绕轴进
口端的接头相连，一级解绕轴出口端通过输液管与一级分离轴的入口端相连，然后与和其
同组的一个分离柱进口端的接头相连；分离柱出口端再通过输液管与和其同组的二级解绕
轴进口端的接头相连；依次串联完该组输液管后，从该组的一级分离轴的出口端输出，进入
下一大组，多个大组依次串联，最终从液体出口管排出。
每一组的一级解绕轴、一级分离轴、二级分离轴和二级解绕轴之间的连接方式是
相同的，各组之间相互串联。
或者液体进口管进入后，与其中一大组的一级分离轴进口端的接头相连，然后与
和其同组的一个分离柱进口端的接头相连；分离柱出口端再通过输液管与和其同组的二级
解绕轴进口端的接头相连；依次串联完该组输液管后，从该组的一级分离轴出口端出来后
进入到同组的一级解绕轴，然后进入下一大组，多个大组依次串联，最终从液体出口管排
出。
每一组的一级解绕轴、一级分离轴、二级分离轴和二级解绕轴之间的连接方式是
相同的，各组之间相互串联。
上述的技术方案中，进一步的，每个齿轮的底部通过一个安装板支撑，在所述的安
装板上设有一限位压块，所述限位压块对解绕轴和分离柱进行限位。
上述的技术方案中，进一步的，所述的驱动轴上安装有同步带轮，电机通过同步带
驱动该同步带轮旋转，进而实现整个支架的旋转，因为上盘、下盘之间均各自通过连接柱连
接在一起，因此下盘的旋转实现了整个旋转支架的旋转。
上述的技术方案中，进一步的，所述的上支撑板和下支撑板各包括多个，其中一个
上支撑板和一个下支撑板对应一大组的分离柱的二级解绕轴；所述的上支撑板和下支撑板
通过连接柱连接在一起，旋转。
上述的技术方案中，进一步的，多个一级分离轴、一级解绕轴相对于旋转轴的中心
线均匀分布。多个二级分离轴、二级解绕轴相对于一级分离轴的中心线均匀分布。
上述的技术方案中，进一步的，所述的下盘通过底部的下支腿进行支撑。
本发明针对常规高速逆流色谱仪中存在的技术难点，研制出一种组合式高速逆流
色谱仪，该技术的优势在于：
1.二级驱动采用内齿环外齿环的方式，不用增加驱动电机；
2.旋转支架旋转一周，单个分离柱实现了自转2周，提高了分离效率；
3.通过二级解绕实现了多个分离柱的同时解绕，且可以不用旋转接头实现仪器的
自解绕。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明
的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
这些附图获得其他的附图。
图1是一种组合式高速逆流色谱仪的结构示意图；
图2是一种组合式高速逆流色谱仪结构示意图；
图3是一种组合式高速逆流色谱仪一级分离器齿轮下视图；
图4是一种组合式高速逆流色谱仪一级分离器齿轮上视图；
图5是一种组合式高速逆流色谱仪二级分离器解绕上视图；
图6是一种组合式高速逆流色谱仪二级分离器解绕下视图；
图中：1-第一齿轮；2-旋转轴；3-第二齿轮；4-上盘；5-旋转齿轮；6-分离柱；7-连接
柱；8-下盘；9-外圈支撑；10-第三齿轮；11-下支腿；12-下盘旋转毂；13-液体出口管；14-液
体进口管；15-同步带轮；16-涨紧轮；17-电机；19-一级解绕轴；20-双面齿齿环；21-一级分
离轴；22-二级解绕轴。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另
有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常
理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包
括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
术语解释部分:双面齿齿环是指齿环的内外面均设有轮齿的齿环。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在分离柱齿轮直接与中心定齿轮啮合，大
盘公转一周，分离柱自转一周，固定相与流动相只能混合一次，分离效率低足；为了解决如
上的技术问题，本申请提出了一种组合式高速逆流色谱仪。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1-6所示，提供了一种组合式高速逆流色谱
仪；其包括9个分离柱，但是实际运用时，分离柱的个数不受限制，下面以9个为例，进行详细
解释：
一种组合式高速逆流色谱仪，包括一个旋转支架，所述的旋转支架包括依次安装
且通过连接柱7连接成一体的上盘4和下盘8，在所述的上盘4和下盘8的中心设有一个贯穿
上盘4和下盘8的旋转轴，所述旋转轴2的一端通过旋转轴支撑1支撑，另一端通过电机驱动
其旋转；下盘上安装有下盘旋转毂12；
所述旋转轴的下端设置有一个固定齿轮，所述固定齿轮与三个设置在下盘下方的
第一齿轮1啮合，所述的第一齿轮1驱动一级分离轴21，所述的第一齿轮1与第二齿轮3啮合，
第二齿轮3驱动一级解绕轴19；第一齿轮1与第二齿轮3随着旋转支架进行旋转；通过一个外
圈支撑9支撑。
在所述旋转轴的中间位置设有一个旋转齿轮5，所述的旋转齿轮5的外圈设有三个
与其啮合的双面齿齿环20，每个双面齿齿环20内设有一个与其内圈啮合第三齿轮10，所述
的第三齿轮10驱动分离柱旋转，所述的第三齿轮10与第四齿轮啮合，所述的第四齿轮驱动
二级解绕轴旋转；所述的分离柱安装在二级分离轴上；
所述的一级解绕轴19的上端与上盘4相连，下端与下盘8相连；位于同一双面齿齿
环内所述的二级分离轴和二级解绕轴的上端与一个上支撑板相连，下端与一个下支撑板相
连；所述的一级分离轴的包括两节，其中一节连接下盘和下支撑板；另一节连接上盘和上支
撑板；
液体进口管，连接穿过一级解绕轴、一级分离轴、二级解绕轴、以及各个分离柱的
输液管后，最终输液管与液体出口管相连。
如图1所示，液体进口管14、液体出口管13位于旋转轴的同一端，
双面齿齿环的通过大回转支撑9支撑。下盘通过下支腿9支撑；
具体的工作原理如下：
在图1、图2中，该发明包括二级解绕，一个旋转轴，三个一级分离轴，三个一级解绕
轴；三大组解绕轴和分离柱，每大组解绕轴和分离柱又包括三小组解绕轴和分离柱；每小组
解绕轴和分离柱包括一个分离柱和一个解绕轴；一个装置实现了9个分离柱的一起运动，提
高了分离效率；
旋转轴的下端设置有一个固定齿轮，所述固定齿轮与三个设置在下盘下方的一级
齿轮啮合，所述的一级齿轮驱动一级分离轴，所述的一级齿轮与第三齿轮啮合，第三齿轮驱
动一级解绕轴；一级齿轮与第三齿轮随着旋转支架进行旋转；实现一级解绕。
电机驱动旋转轴旋转，旋转轴带动旋转齿轮旋转，所述的旋转齿轮的外圈设有三
个与其啮合的双面齿齿环，每个双面齿齿环内设有一个与其内圈啮合第三齿轮，所述的第
三齿轮驱动分离柱旋转，所述的第三齿轮与第四齿轮啮合，所述的第四齿轮驱动二级解绕
轴旋转；所述的分离柱安装在二级分离轴上；实现二级解绕和9个分离柱的公转和自转。
分离柱随着双面齿齿环一起公转，同时在又实现其自转，且两级解绕轴实现二级
解绕，保证了整个装置的正常运行。
上述的技术方案中，进一步的，液体进口管进入后，与其中一大组的一级解绕轴进
口端的接头相连，一级解绕轴出口端通过输液管与一级分离轴的入口端相连，然后与和其
同组的一个分离柱进口端的接头相连；分离柱出口端再通过输液管与和其同组的二级解绕
轴进口端的接头相连；依次串联完该组输液管后，从该组的一级分离轴的出口端输出，进入
下一大组，三个大组依次串联，最终从液体出口管排出。
每一组的一级解绕轴、一级分离轴、二级分离轴和二级解绕轴之间的连接方式是
相同的，各组之间相互串联。
或者液体进口管进入后，与其中一大组的一级分离轴进口端的接头相连，然后与
和其同组的一个分离柱进口端的接头相连；分离柱出口端再通过输液管与和其同组的二级
解绕轴进口端的接头相连；依次串联完该组输液管后，从该组的一级分离轴出口端出来后
进入到同组的一级解绕轴，然后进入下一大组，三个大组依次串联，最终从液体出口管排
出。
每一组的一级解绕轴、一级分离轴、二级分离轴和二级解绕轴之间的连接方式是
相同的，各组之间相互串联。
上述的技术方案中，进一步的，所述的三个一级分离轴、一级解绕轴相对于旋转轴
的中心线均匀分布。
所述的三个二级分离轴、二级解绕轴相对于一级分离轴的中心线均匀分布。
上述的技术方案中，进一步的，所述的下盘通过底部的下支腿进行支撑。
上述的技术方案中，进一步的，每个齿轮的底部通过一个安装板支撑，在所述的安
装板上设有一限位压块，所述限位压块对解绕轴和分离柱进行限位。
上述的技术方案中，进一步的，所述的驱动轴上安装有同步带轮15，电机17通过同
步带驱动该同步带轮15旋转，进而实现整个支架的旋转，因为上盘4、下盘8之间均各自通过
连接柱连接在一起，因此下盘8的旋转实现了整个旋转支架的旋转。
同步带轮15的一侧还安装有涨紧轮16，
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1.二级驱动采用内齿环外齿环的方式，不用增加驱动电机；
2.旋转支架旋转一周，单个分离柱实现了自转2周，提高了分离效率；
3.通过二级解绕实现了多个分离柱的同时解绕，且可以不用旋转接头实现仪器的
自解绕。
本发明图1、2上有3*3＝9个分离柱，但是分离柱的个数不受限制，可以是两个及以
上多个。
本发明二级解绕实现的自解绕的前提是：双面齿齿环与分离柱的驱动齿轮(第三
齿轮10)半径比是一比三的关系，如果是用旋转接头的话，对其比例没有要求。
一级解绕的三个解绕齿轮(固定齿轮、第一齿轮1、第二齿轮3)的直径一样时，可以
实现自解绕；如果是用旋转接头的话，其三个解绕齿轮的直径没有要求。
支撑腿可以是多种方式，不一定这一种方式。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范
围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不
需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。