一種基于章動(dòng)原理的磁懸浮心室輔助泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及心室輔助栗，特別是一種基于章動(dòng)原理的磁懸浮心室輔助栗。
【背景技術(shù)】
[0002]常見的心室輔助栗主要有葉片式栗和容積式栗。葉片式栗是一種靠葉輪帶動(dòng)血液旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)增壓的連續(xù)流式栗，通過流體動(dòng)力參數(shù)的變化把能量傳給液體的機(jī)械。葉片式栗由于葉片工作時(shí)的高速旋轉(zhuǎn)，會(huì)對(duì)血細(xì)胞造成機(jī)械破壞，對(duì)溶血和血栓也會(huì)有很大的影響。多數(shù)容積式栗是由容積可變的容腔和單向閥構(gòu)成，通過容積的改變來對(duì)液體做功，使其能量增加，由單向閥作用使血液到達(dá)所要求的地方。這類容積式栗的缺點(diǎn)是體積大、不易植入、易感染、瓣和膜這些關(guān)鍵部件易損壞以及血栓和溶血問題也比較嚴(yán)重。如公開號(hào)CN103341220A的中國發(fā)明專利，部分容積式栗的支撐方式采用球副支撐，當(dāng)用于心室輔助時(shí)，運(yùn)動(dòng)部件連續(xù)工作時(shí)間長，球副容易出現(xiàn)磨損，且接觸性的運(yùn)動(dòng)副也會(huì)對(duì)血液帶來不良的影響。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種運(yùn)動(dòng)部件不接觸、無摩擦且降低對(duì)血液污染的基于章動(dòng)原理的磁懸浮心室輔助栗。
[0004]為了解決上述問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種基于章動(dòng)原理的磁懸浮心室輔助栗，包括栗體，所述栗體包含上蓋、外殼和下蓋，所述上蓋和下蓋分別與外殼連接以圍成流體容腔，所述流體容腔內(nèi)設(shè)置有中部為球體的章動(dòng)盤，所述球體的上、下表面分別覆蓋有上、下球面磁鐵，所述上蓋內(nèi)安裝有兩片與上球面磁鐵相對(duì)應(yīng)的上磁瓦，所述下蓋內(nèi)安裝有兩片與下球面磁鐵相對(duì)應(yīng)的下磁瓦，所述上球面磁鐵的內(nèi)表面磁性與下球面磁鐵的內(nèi)表面磁性相反以使上、下球面磁鐵與章動(dòng)盤的球體保持配合，所述上球面磁鐵的外表面磁性與上磁瓦的內(nèi)表面磁性相同以使章動(dòng)盤不與上蓋直接接觸，所述下球面磁鐵的外表面磁性與下磁瓦的內(nèi)表面磁性相同以使章動(dòng)盤不與下蓋直接接觸，所述球體中心開設(shè)有圓形通孔，所述圓形通孔內(nèi)安裝有與球體形成轉(zhuǎn)動(dòng)副的斜套，所述斜套由外部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)。
[0005]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述外殼側(cè)壁設(shè)置有與流體容腔連通的入液口和出液口，所述章動(dòng)盤的邊緣部開設(shè)有槽口，所述章動(dòng)盤的球體上加工有位于槽口內(nèi)的銷釘，所述槽口內(nèi)安裝有固定于上蓋與下蓋之間的滑槽板和隔板，所述滑槽板朝內(nèi)一端開設(shè)有供銷釘在豎直平面內(nèi)滑動(dòng)的滑槽，所述隔板位于滑槽板朝外一端與外殼內(nèi)側(cè)壁之間，所述滑槽板和隔板將入液口與出液口之間的流體容腔隔斷。
[0006]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述隔板和滑槽板與上蓋和下蓋的連接靠平面定位，所述上蓋和下蓋分別通過螺釘與滑槽板固定連接。
[0007]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述上蓋和下蓋的內(nèi)蓋面中部分別設(shè)置有與相應(yīng)球面磁鐵間隙配合的球面凹槽，所述上蓋和下蓋的內(nèi)蓋面并以球面凹槽為頂形成內(nèi)錐面，所述球面凹槽側(cè)壁加工有用于安裝相應(yīng)磁瓦的槽位。
[0008]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述上蓋和下蓋的內(nèi)蓋面分別覆蓋有上隔磁材料層和下隔磁材料層，所述上隔磁材料層和下隔磁材料層中部分別設(shè)置有與相應(yīng)球面磁鐵間隙配合的球面凹槽，所述上隔磁材料層將上磁瓦固定于上蓋的槽位內(nèi)，所述下隔磁材料層將下磁瓦固定于下蓋的槽位內(nèi)。
[0009]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述上蓋和下蓋以及上隔磁材料層和下隔磁材料層與外殼的連接均靠圓周臺(tái)階定位。
[0010]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述上球面磁鐵和下球面磁鐵分別與章動(dòng)盤的球體過盈配合。
[0011]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述外殼的內(nèi)側(cè)壁加工成球面狀，所述章動(dòng)盤的邊緣部也加工成球面狀，所述章動(dòng)盤的邊緣部球面半徑略小于外殼的內(nèi)側(cè)壁球面半徑。
[0012]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為無刷直流電機(jī)，所述無刷直流電機(jī)的電機(jī)軸依次穿過上蓋和上球面磁鐵的中心通孔后與斜套的內(nèi)孔相配合，所述斜套的內(nèi)孔為矩形孔。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:該栗采用磁懸浮技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)部件的無接觸懸浮，具有無摩擦、無需潤滑、噪聲小、發(fā)熱少及能效比高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)降低了心室輔助栗產(chǎn)生溶血和血栓的概率及對(duì)血液的污染，極大程度提高了栗的性能與壽命。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)爆炸圖。
[0015]圖2為章動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為上、下磁瓦和上、下球面磁鐵的對(duì)稱布置圖。
[0017]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的橫切面示意圖。
[0018]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的流體流動(dòng)示意圖。
[0020]圖中標(biāo)記:1-上蓋，2-上磁瓦，3-上隔磁材料層，4-斜套，5-上球面磁鐵，6_章動(dòng)盤，6-1球體，6-2-槽口，6-3-銷釘，7-滑槽板，7-1-滑槽，8-隔板，9-下球面磁鐵，10-外殼，11-下隔磁材料層，12-下磁瓦，13-下蓋，14-螺釘，15-1接觸線，15-2-入口區(qū)域，15-3-出口區(qū)域。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了讓本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。
[0022]如圖1?6所示，一種基于章動(dòng)原理的磁懸浮心室輔助栗，包括栗體，所述栗體包含上蓋1、外殼10和下蓋13，所述上蓋I和下蓋13分別通過螺釘與外殼10連接以圍成流體容腔，所述流體容腔內(nèi)設(shè)置有中部為球體6-1的章動(dòng)盤6，所述球體6-1的上、下表面分別覆蓋有上、下球面磁鐵5、9，所述上蓋I內(nèi)對(duì)稱安裝有兩片與上球面磁鐵5相對(duì)應(yīng)的上磁瓦2，所述下蓋13內(nèi)對(duì)稱安裝有兩片與下球面磁鐵9相對(duì)應(yīng)的下磁瓦12，所述上球面磁鐵5的內(nèi)表面磁性與下球面磁鐵9的內(nèi)表面磁性相反以使上、下球面磁鐵5、9與章動(dòng)盤6的球體6-1保持配合，所述上球面磁鐵5的外表面磁性與上磁瓦2的內(nèi)表面磁性相同以使章動(dòng)盤6不與上蓋I直接接觸，所述下球面磁鐵9的外表面磁性與下磁瓦12的內(nèi)表面磁性相同以使章動(dòng)盤6不與下蓋13直接接觸，所述球體6-1中心開設(shè)有圓形通孔，所述圓形通孔內(nèi)安裝有與球體6-1形成轉(zhuǎn)動(dòng)副的斜套4，所述斜套4由外部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)。
[0023]本實(shí)用新型的章動(dòng)原理如下:章動(dòng)運(yùn)動(dòng)是一種簡(jiǎn)單而又巧妙的運(yùn)動(dòng)，一個(gè)物體繞自身軸線自轉(zhuǎn)的同時(shí)，其自身軸線繞與其相交成一定夾角的空間軸線做圓周擺動(dòng)。章動(dòng)盤6做章動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)章動(dòng)盤6自轉(zhuǎn)速度為零，章動(dòng)盤6只做章動(dòng)擺動(dòng)，章動(dòng)盤6的邊緣做沿著圓周傳遞的起伏運(yùn)動(dòng)，章動(dòng)擺動(dòng)的章動(dòng)盤6在自身不自轉(zhuǎn)的情況下能驅(qū)動(dòng)章動(dòng)盤6上下兩側(cè)的流體做圓周運(yùn)動(dòng)。
[0024]上述的上、下球面磁鐵5、9和上、下磁瓦2、12均為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，章動(dòng)盤6在做章動(dòng)擺動(dòng)的過程中，磁鐵能夠提供足夠的磁通保證工作過程中的磁力穩(wěn)定。上述的斜套4的外圓柱面與球體6-1的圓形通孔間隙配合，斜套4的傾斜角度等于章動(dòng)盤6做章動(dòng)擺動(dòng)時(shí)的章動(dòng)角。工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)斜套4同步轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而斜套4帶動(dòng)章動(dòng)盤6做章動(dòng)擺動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)心室輔助栗栗血的功能。
[0025]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述上球面磁鐵5的內(nèi)表面充磁為S極，所述下球面磁鐵9的內(nèi)表面充磁為N極，它們中間雖隔著章動(dòng)盤6，但由于磁鐵的異性相吸的特性，有效保證了上、下球面磁鐵5、9與章動(dòng)盤6的球體6-1的配合。所述上球面磁鐵5的外表面充磁為N極，所述上磁瓦2的內(nèi)表面充磁為N極，所述上磁瓦2的外表面充磁為S極;所述下球面磁鐵9的外表面充磁為S極，所述下磁瓦12的內(nèi)表面充磁為S極，所述下磁瓦12的外表面充磁為N極，由于磁鐵的同性相斥的特性，章動(dòng)盤6不與上、下蓋1、13直接接觸，而是在磁力的作用下實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式懸浮，從而避免了機(jī)械支撐帶來的摩擦磨損。當(dāng)然，上述的S極與N極位置可以互換。
[0026]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述外殼10側(cè)壁設(shè)置有與流體容腔連通的入液口和出液口，所述章動(dòng)盤6的邊緣部開設(shè)有槽口6-2，所述章動(dòng)盤6的球體6-1上加工有位于槽口6-2內(nèi)的銷釘6-3，所述槽口 6-2內(nèi)安裝有固定于上蓋I與下蓋13之間的滑槽板7和隔板8，所述滑槽板7朝內(nèi)一端開設(shè)有供銷釘6-3在豎直平面內(nèi)滑動(dòng)的滑槽7-1，從而限制章動(dòng)盤6的自轉(zhuǎn);所述隔板8位于滑槽板7朝外一端與外殼10內(nèi)側(cè)壁之間，所述滑槽板7和隔板8將入液口與出液口