CN107158495A - 一种采用分片式通孔轴承结构的轴流血泵 - Google Patents
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Abstract
一种采用分片式通孔轴承结构的轴流血泵，它包括有前机匣、转子、转子机匣和后机匣，在前机匣圆环形的内壁均匀一体连接有3个直叶片，3个直叶片内端悬空形成前轴孔，在后机匣圆环形的内壁均匀一体连接有3个直叶片，3个直叶片内端悬空形成后轴孔，在前机匣和后机匣之间一体连接有转子机匣，在转子机匣内设有转子，在转子的外圆周上设有2个旋转叶片，2个旋转叶片在转子后半部分之间使流道扩张明显；本发明的有益效果是：利用前机匣和后机匣内的直叶片替代轴承起支撑作用，消除了转、静交界面，三个独立的叶片形成一种分片式轴承结构，血液可在前、后宝石轴与直叶片之间的间隙流动，不存在流动死区，可有效降低轴端血栓形成风险。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种采用分片式通孔轴承结构的轴流血泵。
背景技术
目前，在缺少心脏移植供体的现实情况下，安装心室辅助血泵是延长心衰患者生命的有效方法。心室辅助血泵可部分或全部替代心脏的泵血功能，维持必要的人体血液循环。心室辅助血泵在心力衰竭、心源性休克救治、心肺复苏、心脏移植前过渡支持治疗、替代治疗等方面已发挥了积极作用并仍具有巨大的应用潜力。目前，心室辅助血泵的主流是旋转式血泵，旋转式血泵分为轴流血泵和离心血泵两种，轴流血泵因其体积小、易植入体内等特点是目前应用最多的血泵，国外很多心衰患者已经通过安装轴流血泵延长或者挽救了生命。
轴流血泵按照是否采用磁悬浮或液力悬浮技术分为有轴式轴流血泵和悬浮式轴流血泵。悬浮式轴流血泵的转子旋转时悬浮于血液中，取消了机械轴和轴承的结构。有轴式轴流血泵则是转子通过轴支撑于前导和尾导的轴承上。
传统上，有轴式轴流血泵泵体主要包括前导、转子、尾导整流器和机匣。血泵通过转子叶片的旋转对泵内血液做功，产生人体循环所需的血流量和压升，从而减轻心脏自身的泵血负担。前导调节血泵的入流，尾导整流器起提高压力、整流的作用，轴流血泵前导、转子和尾导整流器都由轮毂和叶片两种几何特征构成，前导和尾导安装有轴承兼具支撑转子的作用。转子叶尖与机匣之间存在间隙。
轴端是有轴式轴流血泵内血栓高发的位置，是轴流血泵流道内血栓形成问题最严重的部位之一，轴端形成的血栓若脱落会阻塞血管引起中风或栓塞。目前有轴式轴流血泵基本上都采用滑动止推轴承结构，机械轴承与轴接触位置附近的转静接触面积大，且传统滑动止推轴承结构易形成血液流动死区或流动滞止区，血栓形成风险最大，已经被数值分析和动物实验结果证实。
在轴流血泵的结构设计和改进中，多是通过优化前导、转子和尾导整流器的流道结构来改善泵内的流场分布以降低流道内的血栓形成，通过改变轴承结构来减少轴承附近的流动死区以降低轴端的血栓形成风险。本发明设计一种可应用于轴流血泵的通孔轴承结构以降低轴端血栓发生率，尾导整流器采用和前导相同的短直叶片结构且与机匣一体加工，叶片替代轴承起支撑作用而不考虑整流效果，锥形宝石轴穿过前导叶片和尾导叶片并支撑于其上，消除了转、静交界面和流动死区，可有效改善轴端周围流场以降低轴端血栓形成风险。
发明内容
本发明的目的在于克服轴流血泵的上述缺陷，提供一种具有新型分片式、通孔轴承结构、可降低轴流血泵轴端位置处血栓形成风险的可植入轴流血泵，是一种采用分片式通孔轴承结构的轴流血泵，它涉及一种直插心尖部的可植入轴流血泵，尤其是涉及一种将前导叶片作为前轴承、尾导叶片作为后轴承，转子叶片的轮毂两端做为转轴的轴流血泵结构——前导叶片和前机匣为一体结构，尾导叶片和后机匣为一体结构。前导和尾导叶片均没有轮毂，叶片起轴承支撑作用。转子前半部分轮毂上的旋转叶片做功提供血流量和压升，转子后半部分轮毂收缩起增压的作用，转子轮毂的两端分别通过圆锥形结构的宝石轴支撑于前导和尾导叶片处起转轴的作用，该结构的特点是：前导和尾导叶片充当的轴承为分片式通孔结构，消除了轴承周围的流动死区，极大降低了转子前、后轴与轴承位置的血栓形成风险。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种采用分片式通孔轴承结构的轴流血泵，它包括有前机匣、转子、转子机匣和后机匣，其特征在于：前机匣为圆环形，在前机匣圆环形的内壁均匀一体连接有3个直叶片，3个直叶片内端悬空形成前轴孔，后机匣为圆环形，在后机匣圆环形的内壁均匀一体连接有3个直叶片，3个直叶片内端悬空形成后轴孔，在前机匣和后机匣之间一体连接有转子机匣，该转子机匣为圆筒形，该转子机匣的内径与前机匣、后机匣的内径相同，在转子机匣内设有转子，该转子为枣胡形，在转子的外圆周上设有2个旋转叶片，在转子前半部分和中部上分布有旋转叶片，后半部分没有旋转叶片，2个旋转叶片在转子后半部分之间使流道扩张明显；
在转子前端连接有锥形前宝石轴，在转子后端连接有锥形后宝石轴，该锥形前宝石轴插入3个直叶片内端悬空形成前轴孔内形成支撑，该锥形后宝石轴插入3个直叶片内端悬空形成后轴孔内形成支撑。
其中，转子机匣内径为12.7mm，转子的旋转叶片的叶尖直径为12.6mm，转子机匣内壁、转子外壁与旋转叶片之间形成的流道部分采用光滑三次样条曲线。
其中，前机匣、转子机匣、后机匣三段机匣通过焊接方式制造成一个整体，完成泵体装配。
本发明的有益效果是：采用前机匣和后机匣内的直叶片做轴承的分片式、通孔轴承结构的轴流血泵，利用前机匣和后机匣内的直叶片替代轴承起支撑作用，锥形前、后宝石轴穿过前机匣和后机匣内的直叶片并支撑于其上形成通孔轴承结构，消除了转、静交界面，三个独立的叶片形成一种分片式轴承结构，血液可在前、后宝石轴与直叶片之间的间隙流动，不存在流动死区，可有效降低轴端血栓形成风险。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是前机匣、后机匣、转子的立体示意图。
图3是前轴承叶片和前机匣的立体示意图(与后轴承叶片和后机匣的立体示意图相同)。
图4是转子、转子叶片、前宝石轴及后宝石轴的立体示意图。
具体实施方式
参见图1、图2、图3、图4所示：一种采用分片式通孔轴承结构的轴流血泵，它包括有前机匣3、转子6、转子机匣9和后机匣4，前机匣3为圆环形，在前机匣圆环形的内壁均匀一体连接有3个直叶片31，3个直叶片内端悬空形成前轴孔311，后机匣4为圆环形，在后机匣圆环形的内壁均匀一体连接有3个直叶片41，3个直叶片内端悬空形成后轴孔411，在前机匣3和后机匣4之间一体连接有转子机匣9，该转子机匣9为圆筒形，该转子机匣9的内径与前机匣3、后机匣4的内径相同，在转子机匣9内设有转子6，该转子6为枣胡形，在转子6的外圆周上设有2个旋转叶片51，在转子6前半部分和中部上分布有旋转叶片51，后半部分没有旋转叶片51，2个旋转叶片51在转子6后半部分之间使流道扩张明显；
在转子6前端连接有锥形前宝石轴1，在转子6后端连接有锥形后宝石轴2，该锥形前宝石轴1插入3个直叶片内端悬空形成前轴孔311内形成支撑，该锥形后宝石轴2插入3个直叶片内端悬空形成后轴孔411内形成支撑。
其中，转子机匣9内径为12.7mm，转子6的旋转叶片51的叶尖直径为12.6mm，转子机匣内壁、转子外壁与旋转叶片之间形成的流道部分采用光滑三次样条曲线。
其中，前机匣3、转子机匣9、后机匣4三段机匣通过焊接方式制造成一个整体，完成泵体装配。
在转子机匣9的外圆周上设有线圈7，在线圈7之间有硅钢片8，在线圈7的外部设有线圈罩10，在线圈罩10的一端设有出线孔11。
本发明采用前机匣3和后机匣4内的直叶片31、41做轴承的分片式、通孔轴承结构的轴流血泵，利用前机3和后机匣4内的直叶片替代轴承起支撑作用，锥形前、后宝石轴1、2穿过前机匣3和后机匣4内的直叶片并支撑于其上形成通孔轴承结构，消除了转、静交界面，三个独立的叶片形成一种分片式轴承结构，血液可在前、后宝石轴与直叶片之间的间隙流动，不存在流动死区，可有效降低轴端血栓形成风险。
以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。
Claims (3)
1.一种采用分片式通孔轴承结构的轴流血泵，它包括有前机匣、转子、转子机匣和后机匣，其特征在于：前机匣为圆环形，在前机匣圆环形的内壁均匀一体连接有3个直叶片，3个直叶片内端悬空形成前轴孔，后机匣为圆环形，在后机匣圆环形的内壁均匀一体连接有3个直叶片，3个直叶片内端悬空形成后轴孔，在前机匣和后机匣之间一体连接有转子机匣，该转子机匣为圆筒形，该转子机匣的内径与前机匣、后机匣的内径相同，在转子机匣内设有转子，该转子为枣胡形，在转子的外圆周上设有2个旋转叶片，在转子前半部分和中部上分布有旋转叶片，后半部分没有旋转叶片，2个旋转叶片在转子后半部分之间使流道扩张明显；
在转子前端连接有锥形前宝石轴，在转子后端连接有锥形后宝石轴，该锥形前宝石轴插入3个直叶片内端悬空形成前轴孔内形成支撑，该锥形后宝石轴插入3个直叶片内端悬空形成后轴孔内形成支撑。
2.根据权利要求1所述的一种采用分片式通孔轴承结构的轴流血泵，其特征在于：转子机匣内径为12.7mm，转子的旋转叶片的叶尖直径为12.6mm，转子机匣内壁、转子外壁与旋转叶片之间形成的流道部分采用光滑三次样条曲线。
3.根据权利要求3所述的一种采用分片式通孔轴承结构的轴流血泵，其特征在于：前机匣、转子机匣、后机匣三段机匣通过焊接方式制造成一个整体，完成泵体装配。
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