一種基于阿基米德螺旋線葉輪和滾動軸承的磁驅離心泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種基于阿基米德螺旋線葉輪和滾動軸承的磁驅離心泵，包括電機、與電機轉子連接的主動磁環(huán)、以及與主動磁環(huán)非接觸布置并通過磁力傳動扭矩的從動磁環(huán)，所述主動磁環(huán)和從動磁環(huán)中間氣隙內設有隔離密封套，所述從動磁環(huán)與葉輪轉子固接在一起，所述葉輪轉子通過滾動軸承支撐和限位，葉輪轉子與滾動軸承外圈聯(lián)接，所述滾動軸承內圈鎖緊在一根支撐軸上，支撐軸與泵殼底座連接固定，所述葉輪轉子的葉輪曲面曲線為阿基米德螺旋線。采用本發(fā)明技術方案，通過磁性聯(lián)軸器來傳遞扭矩，電機軸與離心泵轉子沒有機械接觸。避免血液泄漏和被污染，且葉輪表面形狀為阿基米德螺旋線，其能夠減少對血液成份的破壞。
【專利說明】 一種基于阿基米德螺旋線葉輪和滾動軸承的磁驅離心泵

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)用超精密泵領域，具體而言，涉及一種基于阿基米德螺旋線葉輪和滾動軸承的磁驅離心泵。

【背景技術】
[0002]醫(yī)用離心泵的應用領域主要有心臟手術體外循環(huán)、心室輔助循環(huán)、心臟移植手術、體外膜肺支持、主動脈手術、肝、腎移植術中應用體外循環(huán)等。在傳統(tǒng)離心泵中，由于轉子軸密封處存在摩擦，離心泵高速運轉的時候，會產生較大的熱量，從而容易導致血栓，而且轉子軸密封處血液停滯不動，也容易導致血栓。在葉輪離心泵中，葉輪的形狀設計很關鍵，葉輪曲線的好壞決定離心泵對血液的破壞程度。
[0003]在本發(fā)明中，通過磁性聯(lián)軸器來傳遞扭矩，且葉輪表面形狀為阿基米德螺旋線，其能夠減少對血液成份的破壞，并且設置支撐軸和滾動軸承來對葉輪轉子支撐和限位，解決了上述問題。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的問題，采用的離心泵為磁力驅動離心泵，離心泵轉子與電機軸之間的傳動通過磁性聯(lián)軸器來實現(xiàn)。磁性聯(lián)軸器最大的特點在于通過設置在主從磁轉子中間氣隙內的隔離密封套，可以將從動磁轉子以及被傳動件完全密封起來，并且在沒有機械接觸的情況下，通過磁力作用將主動件的運動與動力傳遞給被動件。
[0005]為實現(xiàn)上述技術目的，達到上述技術效果，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn):
一種基于阿基米德螺旋線葉輪和滾動軸承的磁驅離心泵，包括電機、與電機轉子連接的主動磁環(huán)、以及與主動磁環(huán)非接觸布置并通過磁力傳動扭矩的從動磁環(huán)，所述主動磁環(huán)和從動磁環(huán)中間氣隙內設有隔離密封套，所述從動磁環(huán)與葉輪轉子固接在一起，所述葉輪轉子通過滾動軸承支撐和限位，葉輪轉子與滾動軸承外圈聯(lián)接，所述滾動軸承內圈鎖緊在一根支撐軸上，支撐軸與泵殼底座連接固定，所述葉輪轉子的葉輪曲面曲線為阿基米德螺旋線。
[0006]進一步的，所述從動磁環(huán)和主動磁環(huán)上分別交錯鑲嵌有多塊永磁體。
[0007]進一步的，所述葉輪轉子與從動磁環(huán)為一體式結構。
[0008]進一步的，所述泵殼底座上方封接有泵殼上蓋，并且之間通過O型圈密封。
[0009]進一步的，所述泵殼底座和泵殼上蓋的材料采用具有較好生物相容性的聚碳酸酯。
[0010]進一步的，所述葉輪轉子的一端與泵殼底座，葉輪轉子其余部分在泵殼底座與泵殼上蓋形成的腔室內懸空設置。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:
離心泵對血液不產生機械擠壓，所以對血液有形成分破壞較輕。離心泵適用于大流量傳輸，流量一般在0-10L/min。離心泵提供的壓力在0-600mmHg。離心泵安全性高。血液傳輸中有少量氣泡，會集中在中心部位而不被傳輸出去。離心泵具有體積小，重量輕，摩擦小，操作簡單等優(yōu)點。磁力驅動離離心泵轉子與電機軸之間的傳動通過磁性聯(lián)軸器來實現(xiàn)。電機軸與離心泵轉子沒有機械接觸。避免血液泄漏和被污染，解決離心泵輸入軸密封難的問題，泵頭可一次性更換，更換操作簡便，降低成本，葉輪表面形狀為阿基米德螺旋線，其能夠減少對血液成份的破壞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的內部剖視結構示意圖；
圖2是圖1中滾動軸承結構局部放大圖；
圖3是本發(fā)明采用的阿基米德螺旋線葉輪示意圖。
[0013]圖中標號說明:1、鎖緊螺母，2、軸承，3、連接軸座，4、主動磁環(huán)，5、安裝座，6、泵殼底座，7、從動磁環(huán)，8、0型圈，9、泵殼上蓋，10、螺釘，11、葉輪轉子，12、螺釘，13、螺母，14、滾動軸承，15、支撐軸，16、被動側底座，17、被動側蓋子。

【具體實施方式】
[0014]下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本發(fā)明。
[0015]如圖1所示，電機帶動主動磁環(huán)4旋轉,主動磁環(huán)通過磁力將轉動傳遞給從動磁環(huán)7。從動磁環(huán)7與葉輪轉子11為一體，從而實現(xiàn)電機驅動葉輪轉子11轉動。葉輪轉子11、從動磁環(huán)7、泵殼上蓋9和底座6采用具有較好生物相容性的材料聚碳酸酯，10塊永磁體交錯鑲嵌在從動磁環(huán)7和主動磁環(huán)4中。由于采用磁力驅動，從而使得電機與葉輪轉子11之間無需機械接觸就能傳遞扭矩。避免了葉輪轉子11軸密封帶來的問題，簡化了泵殼底座6的結構。
[0016]如圖1所示，葉輪轉子11 (即離心泵轉子)只有一端與殼體接觸，整個葉輪轉子11其余部分在靜止或運動狀態(tài)下都是懸空的。假設葉輪轉子11發(fā)生徑向向下移動，則磁性軸承下方徑向距離縮小，則氣隙中的磁密增加，使磁性軸承下部磁環(huán)的抵抗力增大，將葉輪轉子11推回到中心。葉輪轉子11沿徑向其他方向的運動也類似這種情況。因此，葉輪轉子11徑向是穩(wěn)定的。由于主動磁環(huán)4和從動磁環(huán)7是相互吸引的，葉輪轉子11將被主動磁環(huán)4吸引，壓在泵殼底座6上，因此軸向也是穩(wěn)定的。
[0017]如圖2所示，葉輪轉子11由滾動軸承14支撐和限位，滾動軸承14內圈鎖緊在支撐軸15上，并與泵殼底座6連接固定；滾動軸承14外圈與葉輪轉子11和從動磁環(huán)7聯(lián)接，同時旋轉。
[0018]如圖3所示是本發(fā)明所采用的基于阿基米德螺旋線設計的葉輪，其曲線曲面形狀能夠減少對血液成本的破壞。
[0019]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于阿基米德螺旋線葉輪和滾動軸承的磁驅離心泵，其特征在于，包括電機、與電機轉子連接的主動磁環(huán)(4)、以及與主動磁環(huán)(4)非接觸布置并通過磁力傳動扭矩的從動磁環(huán)(7 )，所述主動磁環(huán)(4)和從動磁環(huán)(7 )中間氣隙內設有隔離密封套，所述從動磁環(huán)(7)與葉輪轉子(11)固接在一起，所述葉輪轉子(11)通過滾動軸承(14)支撐和限位，葉輪轉子(11)與滾動軸承(14)外圈聯(lián)接，所述滾動軸承(14)內圈鎖緊在一根支撐軸(15)上，支撐軸(15)與泵殼底座(6)連接固定，所述葉輪轉子(11)的葉輪曲面曲線為阿基米德螺旋線。
2.根據權利要求1所述的基于阿基米德螺旋線葉輪和滾動軸承的磁驅離心泵，其特征在于，所述從動磁環(huán)(7)和主動磁環(huán)(4)上分別交錯鑲嵌有多塊永磁體。
3.根據權利要求1所述的基于阿基米德螺旋線葉輪和滾動軸承的磁驅離心泵，其特征在于，所述葉輪轉子(11)與從動磁環(huán)(7)為一體式結構。
4.根據權利要求1所述的基于阿基米德螺旋線葉輪和滾動軸承的磁驅離心泵，其特征在于，所述泵殼底座(6)上方封接有泵殼上蓋(9)，并且之間通過O型圈(8)密封。
5.根據權利要求3所述的基于阿基米德螺旋線葉輪和滾動軸承的磁驅離心泵，其特征在于，所述泵殼底座(6)和泵殼上蓋(9)的材料采用具有較好生物相容性的聚碳酸酯。
6.根據權利要求1或4所述的基于阿基米德螺旋線葉輪和滾動軸承的磁驅離心泵，其特征在于，所述葉輪轉子(11)的一端與泵殼底座(6)，葉輪轉子(11)其余部分在泵殼底座(6)與泵殼上蓋(9)形成的腔室內懸空設置。
【文檔編號】F04D13/06GK104373358SQ201410641042
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權日:2014年11月14日
【發(fā)明者】查卿, 周藝 申請人:中國科學院蘇州生物醫(yī)學工程技術研究所