一種基于阿基米德螺旋線葉輪和滾動軸承的磁驅(qū)離心泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于醫(yī)用超精密泵領(lǐng)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(qū)離心泵。
【背景技術(shù)】
[0002]醫(yī)用離心泵的應(yīng)用領(lǐng)域主要有心臟手術(shù)體外循環(huán)、心室輔助循環(huán)、心臟移植手術(shù)、體外膜肺支持、主動脈手術(shù)、肝、腎移植術(shù)中應(yīng)用體外循環(huán)等。在傳統(tǒng)離心泵中，由于轉(zhuǎn)子軸密封處存在摩擦，離心泵高速運轉(zhuǎn)的時候，會產(chǎn)生較大的熱量，從而容易導(dǎo)致血栓，而且轉(zhuǎn)子軸密封處血液停滯不動，也容易導(dǎo)致血栓。在葉輪離心泵中，葉輪的形狀設(shè)計很關(guān)鍵，葉輪曲線的好壞決定離心泵對血液的破壞程度。
[0003]在本實用新型中，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(shè)置支撐軸和滾動軸承來對葉輪轉(zhuǎn)子支撐和限位，解決了上述問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，采用的離心泵為磁力驅(qū)動離心泵，離心泵轉(zhuǎn)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(shè)置在主從磁轉(zhuǎn)子中間氣隙內(nèi)的隔離密封套，可以將從動磁轉(zhuǎn)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(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0006]一種基于阿基米德螺旋線葉輪和滾動軸承的磁驅(qū)離心泵，包括電機、與電機轉(zhuǎn)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(nèi)設(shè)有隔離密封套，所述從動磁環(huán)與葉輪轉(zhuǎn)子固接在一起，所述葉輪轉(zhuǎn)子通過滾動軸承支撐和限位，葉輪轉(zhuǎn)子與滾動軸承外圈聯(lián)接，所述滾動軸承內(nèi)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(zhuǎn)子的葉輪曲面曲線為阿基米德螺旋線。
[0007]進(jìn)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。
[0008]進(jìn)一步的，所述葉輪轉(zhuǎn)子與從動磁環(huán)為一體式結(jié)構(gòu)。
[0009]進(jìn)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。
[0010]進(jìn)一步的，所述泵殼底座和泵殼上蓋的材料采用具有生物相容性的聚碳酸酯。
[0011]進(jìn)一步的，所述葉輪轉(zhuǎn)子的一端與泵殼底座接觸，葉輪轉(zhuǎn)子其余部分在泵殼底座與泵殼上蓋形成的腔室內(nèi)懸空設(shè)置。
[0012]本實用新型的有益效果是:
[0013]離心泵對血液不產(chǎn)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(qū)動離離心泵轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的內(nèi)部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是圖1中滾動軸承結(jié)構(gòu)局部放大圖；
[0016]圖3是本實用新型采用的阿基米德螺旋線葉輪示意圖。
[0017]圖中標(biāo)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(zhuǎn)子，12、螺釘，13、螺母，14、滾動軸承，15、支撐軸，16、被動側(cè)底座，17、被動側(cè)蓋子。
【具體實施方式】
[0018]下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細(xì)說明本實用新型。
[0019]如圖1所示，電機帶動主動磁環(huán)4旋轉(zhuǎn)，主動磁環(huán)通過磁力將轉(zhuǎn)動傳遞給從動磁環(huán)
7。從動磁環(huán)7與葉輪轉(zhuǎn)子11為一體，從而實現(xiàn)電機驅(qū)動葉輪轉(zhuǎn)子11轉(zhuǎn)動。葉輪轉(zhuǎn)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(qū)動，從而使得電機與葉輪轉(zhuǎn)子11之間無需機械接觸就能傳遞扭矩。避免了葉輪轉(zhuǎn)子11軸密封帶來的問題，簡化了泵殼底座6的結(jié)構(gòu)。
[0020]如圖1所示，葉輪轉(zhuǎn)子11 (即離心泵轉(zhuǎn)子)只有一端與殼體接觸，整個葉輪轉(zhuǎn)子11其余部分在靜止或運動狀態(tài)下都是懸空的。假設(shè)葉輪轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子11推回到中心。葉輪轉(zhuǎn)子11沿徑向其他方向的運動也類似這種情況。因此，葉輪轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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。
[0021]如圖2所示，葉輪轉(zhuǎn)子11由滾動軸承14支撐和限位，滾動軸承14內(nèi)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(zhuǎn)子11和從動磁環(huán)7聯(lián)接，同時旋轉(zhuǎn)。
[0022]如圖3所示是本實用新型所采用的基于阿基米德螺旋線設(shè)計的葉輪，其曲線曲面形狀能夠減少對血液成本的破壞。
[0023]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于阿基米德螺旋線葉輪和滾動軸承的磁驅(qū)離心泵，其特征在于，包括電機、與電機轉(zhuǎn)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(nèi)設(shè)有隔離密封套，所述從動磁環(huán)(7)與葉輪轉(zhuǎn)子(11)固接在一起，所述葉輪轉(zhuǎn)子(11)通過滾動軸承(14)支撐和限位，葉輪轉(zhuǎn)子(11)與滾動軸承(14)外圈聯(lián)接，所述滾動軸承(14)內(nèi)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(zhuǎn)子(11)的葉輪曲面曲線為阿基米德螺旋線。
2.根據(jù)權(quán)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(qū)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(jù)權(quán)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(qū)離心泵，其特征在于，所述葉輪轉(zhuǎn)子(11)與從動磁環(huán)(7)為一體式結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)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(qū)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(jù)權(quán)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(qū)離心泵，其特征在于，所述泵殼底座(6)和泵殼上蓋(9)的材料采用具有生物相容性的聚碳酸酯。
6.根據(jù)權(quán)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(qū)離心泵，其特征在于，所述葉輪轉(zhuǎn)子(11)的一端與泵殼底座(6 )接觸，葉輪轉(zhuǎn)子(11)其余部分在泵殼底座(6)與泵殼上蓋(9)形成的腔室內(nèi)懸空設(shè)置。
【專利摘要】本實用新型是一種基于阿基米德螺旋線葉輪和滾動軸承的磁驅(qū)離心泵，包括電機、與電機轉(zhuǎn)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(nèi)設(shè)有隔離密封套，所述從動磁環(huán)與葉輪轉(zhuǎn)子固接在一起，所述葉輪轉(zhuǎn)子通過滾動軸承支撐和限位，葉輪轉(zhuǎn)子與滾動軸承外圈聯(lián)接，所述滾動軸承內(nèi)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(zhuǎn)子的葉輪曲面曲線為阿基米德螺旋線。采用本實用新型技術(shù)方案，通過磁性聯(lián)軸器來傳遞扭矩，電機軸與離心泵轉(zhuǎn)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。
【IPC分類】F04D13-06, F04D29-049, F04D7-04, F04D29-22
【公開號】CN204419600
【申請?zhí)枴緾N201420678683
【發(fā)明人】查卿, 周藝
【申請人】中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2014年11月14日