CN107510868A - 一种混合液体离心分层机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混合液体离心分层机构，其解决了现有采集血液中成分的方法采集效率低，成功率低，分离出的血液成分纯度低的技术问题，其包括分离带载盘、转毂、差速行星锥齿轮系、电机和主轴；差速行星锥齿轮系包括行星齿轮、固定锥齿轮和随动锥齿轮，行星齿轮径向连接于转毂上且同时与固定锥齿轮、随动锥齿轮啮合；主轴的下端与电机的输出轴连接，上端与转毂的下部连接；分离带载盘与随动锥齿轮的上部连接，转毂的顶部连接有轴承内套，轴承内套的外壁与随动锥齿轮的内壁之间连接有轴承。本发明广泛用于医疗器械技术领域。

Description

一种混合液体离心分层机构

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种混合液体离心分层机构。

背景技术

随着医疗技术的发展，临床上越来越多地采用将血液中的必要成分向患者输血的成分输血技术，从而代替了全血输血方式。现有的用于采集血液中成分的方法和设备主要有滤膜式单采血细胞法，以及间断流动离心法。其中，滤膜式血细胞分离主要利用滤膜的分子筛特性，将血浆或者颗粒大小不等的血小板与其他血细胞成分(红细胞、白细胞、粒细胞等)分离，该方法主要用于患者血浆置换或者供者血浆/血小板的采集，在临床上适用范围狭窄，应用有限。间断流动离心法的过程是，在采血时血液从静脉穿刺抗凝后流入离心杯进行离心分离，在离心力的作用下不同成分被分离和收集，这一过程完成后将红细胞和其他成分回输给供者，该方法的成分分离和收集以及回输步骤不是同时进行的，存在采集效率低，成功率低，分离出的血液成分纯度低的问题。

发明内容

本发明就是为了解决现有采集血液中成分的方法采集效率低，成功率低，分离出的血液成分纯度低的技术问题，提供了一种效率高，成功率高，分离出的血液成分纯度高的混合液体离心分层机构。

本发明的技术方案是，包括分离带载盘、转毂、差速行星锥齿轮系、电机和主轴；差速行星锥齿轮系包括行星齿轮、固定锥齿轮和随动锥齿轮，行星齿轮径向连接于转毂上且同时与固定锥齿轮、随动锥齿轮啮合；主轴的下端与电机的输出轴连接，上端与转毂的下部连接；分离带载盘与随动锥齿轮的上部连接，转毂的顶部连接有轴承内套，轴承内套的外壁与随动锥齿轮的内壁之间连接有轴承。

优选地，转毂的侧面连接有定子，行星齿轮连接有转子，转子和定子之间连接有轴承。

优选地，转毂连接有配重块。

优选地，转毂连接有支架。

优选地，分离带载盘连接有管架总成，转毂的中部设有有凹陷部分。

优选地，分离带载盘设有环槽。

优选地，转子和定子之间的轴承有两个，分别是圆锥滚子轴承和滚珠轴承，转子的内壁设有环形凸台，圆锥滚子轴承位于外侧，滚珠轴承位于内侧，定子通过螺钉连接有螺母垫，圆锥滚子轴承位于螺母垫和环形凸台之间，滚珠轴承的外圈顶靠在环形凸台上，转子设有法兰盘，行星齿轮与转子的法兰盘固定连接。

优选地，混合液体离心分层机构还包括主轴齿轮套，主轴齿轮套的下部与电机的前端盖连接，主轴齿轮套的上部与固定锥齿轮连接，主轴与主轴齿轮套的内壁之间连接有轴承。

优选地，混合液体离心分层机构还包括支撑架，支撑架与主轴齿轮套连接。

本发明的有益效果是，能够进行连续性地对血液进行分离、采集，血液分离全部在封闭消毒的管路中完成，每次体外循环血量较少，采集后其他血液成分可以直接回输到人体，献血者不会有不适感。本发明对血液成分的分离、采集效率高，成功率高，分离出的血液成分纯度高，分离过程稳定可靠。

本发明进一步的特征，将在以下具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1是混合液体离心分层机构的立体图；

图2是混合液体离心分层机构的剖视图；

图3是差速行星锥齿轮系的示意图；

图4是支架头的结构示意图；

图5是管架总成的俯视图；

图6是环形分离带的结构示意图。

图中符号说明：

1.分离带载盘，101.环槽，2.管架总成，3.沉头螺钉，4.支架，401.支架头，5.沉头螺钉，6.旋转头，7.环形分离带，701.血小板出口，702.血浆出口，703.红细胞出口，704.血液入口，8.随动锥齿轮，9.轴承，10.转毂，11.螺钉，12.主轴齿轮套，1201.固定锥齿轮，13.支撑架，14.支撑皮腕，15.支撑垫，16.螺钉，17.螺母，18.下圆锥滚子轴承，19.上圆锥滚子轴承，20.轴承用螺帽，21.圆垫圈，22.轴承用齿形防松垫圈，23.联轴器，24.伺服电机，25.螺钉，26.主轴，27.螺钉，28.端盖，29.○型密封圈，30.螺母垫，31.螺钉，32.圆锥滚子轴承，33.螺钉，34.螺母，35.行星齿轮，36.螺钉，37.转子，3701.环形凸台，38.轴承内套，39.螺钉，40.转毂密封垫，41.配重块，42.轴头连接盘，43.定子，44.滚珠轴承。

具体实施方式

以下参照附图，以具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1-3所示，混合液体离心分层机构包括分离带载盘1、管架总成2、支架4、旋转头6、随动锥齿轮8、转毂10、行星齿轮35、主轴齿轮套12、支撑架13、伺服电机24、主轴26。支撑架13保持固定不动，用于支撑整个混合液体离心分层机构。

主轴齿轮套12的下部与伺服电机24的前端盖连接，主轴齿轮套12的上部设有固定锥齿轮1201，主轴齿轮套12的中部与支撑架13之间通过螺钉27固定连接。

主轴26的下端通过联轴器23与伺服电机24的输出轴连接，轴头连接盘42与主轴26的上端固定连接，轴头连接盘42与转毂10的下部通过螺钉36固定连接。主轴26的上部与主轴齿轮套12的内壁之间连接有上圆锥滚子轴承19，主轴26的上部与主轴齿轮套12的内壁之间连接有下圆锥滚子轴承18。圆垫圈21套在主轴26的下端，轴承用螺帽20与主轴26的下端连接，轴承用齿形防松垫圈22设于轴承用螺帽20和圆垫圈21之间。圆垫圈21可以起到支撑下圆锥滚子轴承18的作用。

支架4的下端通过螺钉与转毂10的上部固定连接。

定子43与转毂10的侧面垂直固定连接，一个滚珠轴承44和一个圆锥滚子轴承32套在定子43上，圆锥滚子轴承32位于外侧，滚珠轴承44位于内侧。在定子43的根部，滚珠轴承44与转毂10本体之间连接有波形弹簧和垫圈。螺钉31穿过螺母垫30与定子43连接，螺母垫30将圆锥滚子轴承32压紧在转子37内壁上的环形凸台3701上，防止圆锥滚子轴承32的轴向窜动，保证转子37转动时的稳定性，从而保证行星齿轮35转动的稳定性。滚珠轴承44的外圈顶靠在环形凸台3701上。圆锥滚子轴承32的外圈与转子37的内壁连接，滚珠轴承44的外圈与转子37的内壁连接。转子37设有法兰盘，通过螺钉33和螺母34将行星齿轮35与转子37的法兰盘以及端盖28固定连接。端盖28和转子37之间连接有○型密封圈29。

行星齿轮35与固定锥齿轮1201啮合，随动锥齿轮8与行星齿轮35啮合。固定锥齿轮1201与随动锥齿轮8的齿数相等且位于同一轴线上，行星齿轮35径向安装于转毂10上且同时与固定锥齿轮1201、随动锥齿轮8啮合，形成了差速行星锥齿轮系。伺服电机24驱动转毂10以转速n旋转，行星齿轮35随之沿固定轮公转并绕自身轴线自转，驱动随动锥齿轮8以2n的转速旋转，从而实现2倍差速驱动。

通过沉头螺钉5将旋转头6与随动锥齿轮8的上部固定连接，分离带载盘1与旋转头6固定连接。

通过螺钉39将轴承内套38与转毂10的顶部固定连接在一起，轴承内套38的外壁与随动锥齿轮8的内壁之间连接有轴承9。随动锥齿轮8能够以轴承9为支撑在轴承内套38上旋转。

通过螺钉11将配重块41固定安装在转毂10的底部。

转毂10不是一个规则形状的圆柱体，其中部有凹陷部分，凹陷部分有弧面凹陷。转毂10可以是空心的，其开有口，管路可以从开口处进入通过空心部分，穿过轴承内套38进入到分离带载盘1。支架4安装在转毂10凹陷部分一侧。

通过螺钉16和螺母17将支撑皮腕14安装在支撑架13，支撑垫15设于螺母17和支撑皮腕14之间。

通过沉头螺钉3将管架总成2与分离带载盘1连接。如图4所示，支架4上的支架头401由两部分组成，能够支撑输血管路。图中所示的支架4整体为弧形，有利于支架4和转毂10高速旋转时的动平衡，保证系统的稳定性。需要说明的是，支架4可以采取任何能够支撑管路的公知结构。

如图5所示，管架总成2设有圆形通孔，输血管路可穿过该通孔，从而支撑住输血管路。需要说明的是，管架总成2可以采取任何能够支撑管路的公知结构。

分离带载盘1设有环槽101，环槽101用于放置环形分离带。

如图6所示，环形分离带7的本体有两个端部，其中一个端部连接有血小板出口701、血浆出口702、红细胞出口703，另一个端部连接有血液入口704。环形分离带7的本体垂直放入分离带载盘1的环槽101中，环形分离带7的本体内设有血液容纳空间。血液入口704经过输入管路连接到人体静脉，该管路穿过管架总成2的圆形通孔。血小板出口701、血浆出口702、红细胞出口703分别通过三个独立的抽取管路连接到外部处理装置，这三个管路放置在支架头401上。

当伺服电机24驱动转毂10高速旋转，由于分离带载盘1安装在随动锥齿轮8上，支架4安装在转毂10上，则在离心过程中，环形分离带7的转速为支架4的2倍，由于支架头401上的抽取软管自身弹性可被动消除局部扭曲，因此管路只能周期性发生较小的局部空间扭转(极限值为180°)从而有效避免了管路打结情况的发生。

在离心过程中，沿着环形分离带7径向会产生离心作用力，全血中各成分在离心作用下向离心带外侧移动并沉淀，血小板、红细胞等成分的沉淀速率是不同的，血液会形成由内向外的血浆层、白膜层(血小板和白细胞混合物)和红细胞层等不同层面，进一步，各层可以通过血浆出口702、血小板出口701、红细胞出口703以及相应的抽取管路被收集。这样的分离、采集过程效率很高，成功率高，分离出的血液成分纯度高，分离过程稳定可靠。

在离心过程中，机构的质量偏心将导致系统振动，影响血液分层效果，使管路血液中的氧气游离并形成气阻，影响血液循环的连续性和机电系统的可靠性，因此对整个机构在动平衡仪上进行调试，调整配重块41的数量、重量、位置，抑制振动的强度。

以上所述仅对本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。

Claims (9)

1.一种混合液体离心分层机构，其特征在于，包括分离带载盘、转毂、差速行星锥齿轮系、电机和主轴；所述差速行星锥齿轮系包括行星齿轮、固定锥齿轮和随动锥齿轮，所述行星齿轮径向连接于转毂上且同时与固定锥齿轮、随动锥齿轮啮合；所述主轴的下端与电机的输出轴连接，上端与转毂的下部连接；所述分离带载盘与随动锥齿轮的上部连接，所述转毂的顶部连接有轴承内套，所述轴承内套的外壁与随动锥齿轮的内壁之间连接有轴承。

2.根据权利要求1所述的混合液体离心分层机构，其特征在于，所述转毂的侧面连接有定子，所述行星齿轮连接有转子，所述转子和定子之间连接有轴承。

3.根据权利要求2所述的混合液体离心分层机构，其特征在于，所述转毂连接有配重块。

4.根据权利要求1、2或3所述的混合液体离心分层机构，其特征在于，所述转毂连接有支架。

5.根据权利要求4所述的混合液体离心分层机构，其特征在于，所述分离带载盘连接有管架总成，所述转毂的中部设有有凹陷部分。

6.根据权利要求5所述的混合液体离心分层机构，其特征在于，所述分离带载盘设有环槽。

7.根据权利要求6所述的混合液体离心分层机构，其特征在于，所述转子和定子之间的轴承有两个，分别是圆锥滚子轴承和滚珠轴承，所述转子的内壁设有环形凸台，所述圆锥滚子轴承位于外侧，所述滚珠轴承位于内侧，所述定子通过螺钉连接有螺母垫，所述圆锥滚子轴承位于螺母垫和环形凸台之间，所述滚珠轴承的外圈顶靠在环形凸台上，所述转子设有法兰盘，所述行星齿轮与转子的法兰盘固定连接。

8.根据权利要求7所述的混合液体离心分层机构，其特征在于，所述混合液体离心分层机构还包括主轴齿轮套，所述主轴齿轮套的下部与电机的前端盖连接，主轴齿轮套的上部与固定锥齿轮连接，所述主轴与主轴齿轮套的内壁之间连接有轴承。

9.根据权利要求8所述的混合液体离心分层机构，其特征在于，所述混合液体离心分层机构还包括支撑架，所述支撑架与主轴齿轮套连接。