CN111888552B - 差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵及使用方法，单轴变速二级异步心脏泵包括带泵进口和泵出口的泵壳流道，所述泵壳流道中设有固定导叶体，第一级叶轮与第二级叶轮通过键固定在传动轴上；还包括直流永磁电机通过减震支座固定在所述固定导叶体的轮毂内侧，频率传感器的外壳与所述固定导叶轮毂尾部镶嵌为一个整体，所述固定导叶体设有绕x轴均布的多个导叶叶片，所述固定导叶体通过导叶叶片固定在泵壳流道的壳腔内壁上，所述壳腔内壁型线为差项迭代曲线。本发明具有结构紧凑、流量大、扬程高、对血细胞损害小、降低因心脏泵导致溶血的几率的优点，通过频率传感器能够实时地改变泵转速以满足人体血压与血流量的实时需求。

Description

差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵及使用方法

技术领域

本发明属于流体机械及轴流心脏泵技术领域，特别是涉及一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵及使用方法。

背景技术

现有公知的叶片式单级心脏泵主要是轴流和离心两种结构形式，对于叶片式单级心脏泵，人体血压的需求全部由单级叶轮提供的扬程来满足，但因此会导致单级叶轮叶片工作面与背面压差过大，致使血细胞产生破坏造成溶血现象，这种现象随着扬程的增加会愈发严重。

对于叶片式单级心脏泵的流道形式目前的研究较为简单，ZL201911056672.3公开了一种低溶血率离心式心脏泵，虽然该型离心式心脏泵使得泵体内流动更加均匀，但离心式心脏泵的结构决定了无论如何改进，血液都必须在蜗壳内经过“环形”流动之后才能进入出口流道，复杂的内部流动容易引起血细胞的破坏，从而造成溶血现象。ZL201910222234.3公开了一种流道渐变的可植入无轴心脏泵，该型心脏泵采用了直管与椭圆相结合的流道形式并采用了轴流式叶轮，但该流道型线只是一种简单的叠加并没有考虑到不同患者的实际使用需求。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术存在的缺点而提供一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵及使用方法。本发明具有结构紧凑、流量大、扬程高、对血细胞损害小、降低因心脏泵导致溶血的几率的优点，通过频率传感器能够实时地改变泵转速以满足人体血压与血流量的实时需求。

根据本发明提出的一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵，其特征在于，包括带泵进口和泵出口的泵壳流道，所述泵壳流道中设有固定导叶体，第一级叶轮与第二级叶轮通过键固定在传动轴上；还包括直流永磁电机通过减震支座固定在所述固定导叶体的轮毂内侧，频率传感器的外壳与所述固定导叶轮毂尾部镶嵌为一个整体，所述固定导叶体设有绕x轴均布的多个导叶叶片，所述固定导叶体通过导叶叶片固定在泵壳流道的壳腔内壁上；

所述泵壳流道的壳腔内壁型线为差项迭代曲线，所述第二级叶轮中心坐标原点的竖直向上为y轴正方向、水平向右为x轴正方向，所述第二级叶轮中心坐标原点的竖直向上与所述壳腔内壁的交点为差项迭代曲线的一阶导数零点，所述壳腔内壁的差项迭代曲线纵坐标的递推方程为：a_n＝a_n-2+a_n-3,n＞4,n∈Z⁺，a₁、a₂、a₃的值由设计者给定，其中a₁的值为第二级叶轮的半径，n的值从第二级叶轮中心至泵进口单调递增，其中：n为泵进口至第二级叶轮中心距离L的等分数，即将L均匀的分为n等份，a_n为第二级叶轮中心至泵进口的内壁型线的第n等份的纵坐标值，所述第二级叶轮中心至泵进口的内壁型线的每一个坐标表示为

其中x_n为第x等份；所述泵壳流道的内壁型线分为第二级叶轮中心至泵进口与第二级叶轮中心至泵出口两段，且这两段关于y轴呈轴对称。

本发明与现有技术相比其显著优点在于：

第一，本发明的差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵，结构紧凑，充分利用了第一级叶轮轮毂、第二级叶轮轮毂、导叶体轮毂内的空间，安装行星齿轮组、电机、频率传感器等部件，在有限的空间内实现了传动轴在患者不同需求时实时的改变转速以及两级叶轮同向异步旋转的设计目标。整体结构紧凑有利于患者使用，使人工心脏泵向着小型化方向进一步发展。

第二，本发明的差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵，使每一级叶轮的扬程相比于单级叶轮心脏泵都有显著下降，减小了每一级叶片工作面与背面的压差，降低了血细胞发生溶血的几率。两级叶轮的旋转方向一致，减小了两级叶轮间流体的湍流强度，提高了心脏泵运行的稳定性，降低了血细胞发生溶血的几率；采用差项迭代曲线型流道，充分利用差项迭代曲线的设计方便、液流性能优异的特性，实现了心脏泵“一对一”的定制式设计同时消除了血液液流的对心脏泵流道的撞击降低了血细胞发生溶血的几率。通过频率传感器实时的感知患者的血液流速进而实时地改变传动轴的转速满足患者血压与血流量的实时需求。具有实时变工况、流量大，扬程高，运行稳定的显著优点。

第三，本发明的差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵，每一级叶轮均为半调节式轴流叶轮，根据患者不同阶段的需求可以取出心脏泵叶轮，调节叶轮叶片的安放角以达到大幅度改变心脏泵运行工况的目的，具体的，当患者血液粘度明显增加且无法明显控制下降时如胆固醇、甘油三酯及纤维蛋白原含量的增加，则需要将叶片安放角度调至大角度。本发明相较于定桨式轴流叶轮而言，可调节范围更大，对患者而言节约了更换心脏泵或者更换叶轮的成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵的流体流动方向示意图。

图2为本发明提出的一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵的内部结构示意图。

图3为本发明提出的一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵采用差项迭代曲线型线流道结构示意图。

本发明附图2和图3所记载的部件名称编号包括：直流永磁电机1、泵出口2、固定导叶3、第二级叶轮4、第一级叶轮5、泵进口6、导流帽7、传动轴8、固定导叶轮毂尾部9、弹簧垫圈10、固定套筒11、紧固螺栓12、行星架13、前行星传动齿轮14、后行星传动齿轮15、紧固螺钉16、空心齿轮17、紧固螺栓18、齿圈19、密封圈20、垫圈21、第二级叶轮轮毂22、套筒23、调节螺母24、滚珠轴承25、支撑环26、紧固螺栓27、止推轴承28、第一级叶轮轮毂29、紧固螺钉30、导流帽紧固件31、调节螺母32、圆螺母33、固定导叶轮毂34、行星齿轮传动轴35、等双头螺柱36、减震支座37、频率传感器38、泵壳流道39。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明提出的一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵及使用方法做进一步的详细描述。

实施例1。本发明提出的一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵，包括带泵进口6和泵出口2的泵壳流道39，所述泵壳流道39中设有固定导叶体3，第一级叶轮5与第二级叶轮4通过键固定在传动轴8上；还包括直流永磁电机1通过减震支座37固定在所述固定导叶体3的轮毂内侧，频率传感器38的外壳与所述固定导叶轮毂尾部9镶嵌为一个整体，所述固定导叶体3设有绕x轴均布的多个导叶叶片，所述固定导叶体3通过导叶叶片固定在泵壳流道39的壳腔内壁上；

所述泵壳流道39的壳腔内壁型线为差项迭代曲线，所述第二级叶轮4中心坐标原点的竖直向上为y轴正方向、水平向右为x轴正方向，所述第二级叶轮4中心坐标原点的竖直向上与所述壳腔内壁的交点为差项迭代曲线的一阶导数零点，所述壳腔内壁的差项迭代曲线纵坐标的递推方程为：a_n＝a_n-2+a_n-3,n＞4,n∈Z⁺，a₁、a₂、a₃的值由设计者给定，其中a₁的值为第二级叶轮4的半径，n的值从第二级叶轮4中心至泵进口6单调递增，其中：n为泵进口6至第二级叶轮4中心距离L的等分数，即将L均匀的分为n等份，a_n为第二级叶轮4中心至泵进口6的内壁型线的第n等份的纵坐标值，所述第二级叶轮4中心至泵进口6的内壁型线的每一个坐标表示为

其中x_n为第x等份；所述泵壳流道39的内壁型线分为第二级叶轮4中心至泵进口6与第二级叶轮4中心至泵出口2两段，且这两段关于y轴呈轴对称。

本发明提出的一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵的进一步优选方案是：

所述第一级叶轮5的叶片数为3片，所述第二级叶轮6的叶片数为4或5片；所述固定导叶体3的叶片数为7片。

所述第一级叶轮5的叶片数与第二级叶轮6叶片数或者第二级叶轮6叶片数与固定导叶体3叶片数均为两两互质数。

所述泵壳流道39的过流部件的材质均为生物相容性良好的钴铬合金、二氧化锆或TC4钛合金材料。

所述第一级叶轮5的出口旋向与第二级叶轮6的进口旋向相同，所述第二级叶轮6出口旋向与固定导叶体3进口旋向相同。

所述第二级叶轮轮毂22、第一级叶轮轮毂29、固定导叶轮毂34的内部均设有安装其它传动部件的空心腔体。

实施例2。本发明提出的一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵的使用方法，其特征是在以上所述本发明结构基础上，由传动轴8通过键把直流永磁电机1的动力传递给第一级叶轮5；传动轴8通过键把动力传递给行星架13，前行星传动齿轮14与后行星传动齿轮15通过行星齿轮传动轴35连接，后行星传动齿轮15与空心齿轮17进行啮合，前行星传动齿轮14与齿圈19进行啮合，齿圈19通过紧固螺栓18把动力传递给第二级叶轮轮毂22，前行星传动齿轮14、后行星传动齿轮15、空心齿轮17、齿圈19组成行星齿轮系统，使第二级叶轮4的转速大于第一级叶轮5，第二级叶轮4与第一级叶轮5的旋转方向相同。

本发明提出的一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵的使用方法的进一步优选方案是：

所述直流永磁电机1的转速可调，具体是：频率传感器8对经过固定导叶轮毂尾部9的血液产生的卡门涡脱落频率f的测量，根据公式

计算得到，其中：Sh为斯特鲁哈数，数值通过体外试验得到，V为实际的血液流速、d为固定导叶轮毂尾部9出口端处对应的流道宽度；通过频率传感器38对经过固定导叶轮毂尾部9的血液产生的卡门涡脱落频率的测量，进一步的得到患者实时的血液流速，通过控制直流永磁电机1的转速，使得整个心脏泵能够实时的通过改变转速来满足患者的实时需求。

实施例3。本发明提出的一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵的部件设计、装配及使用的具体要求如下：

实施例3-1，本发明部件设计的具体要求如下：

第二级叶轮4中心至泵进口6的内壁型线的差项迭代曲线的递推方程为：a_n＝a_n-2+a_n-3,n＞4,n∈Z⁺，a₁、a₂、a₃的值由设计者给定，其中a₁的值为第二级叶轮4的半径，n的值从第二级叶轮4中心至泵进口6单调递增，其中：n为泵进口6至第二级叶轮4中心距离L的等分数，即将L均匀的分为n等份，a_n为第二级叶轮4中心至泵进口6的内壁型线的第n等份的纵坐标值，所述第二级叶轮4中心至泵进口6的内壁型线的每一个坐标表示为

其中x_n为第x等份；所述泵壳流道39的内壁型线分为第二级叶轮4中心至泵进口6与第二级叶轮4中心至泵出口2两段，且这两段关于y轴呈轴对称。

具体的，a₁的值为第二级叶轮4的半径值，a₂与a₃的值为设计者自行给定，不同的a₂与a₃的值可以调整壳腔内壁差项迭代曲线的型线，a_n即递推公式的最后一项的值为泵进口6的半径值，a_n不应大于3倍的第二级叶轮4的半径值。L的值由医护人员根据患者的实际需要确定，具体的，当患者血液粘度较大或者对血流量要求较大时应采用较大的值但不应高于6倍的第二级叶轮4的直径值，反之则取较小的值但不应低于2倍的第二级叶轮4的直径值。差项迭代曲线进口的斜率绝对值不应大于1.5，具体的应根据患者的实际需求来选取。差项迭代曲线在横坐标为0时，差项迭代曲线的斜率应为0。

所述第二级叶轮6的叶片数为4或5片；具体的，当患者的血液粘度高于同年龄健康人血液粘度的5％时采用5片叶片数，否则采用4片叶片数。

实施例3-2，本发明部件装配的具体要求如下：

一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵，包括带泵进口6和泵出口2的泵壳流道39，泵壳流道39中设有固定导叶体3，第一级叶轮5与第二级叶轮4通过键固定在传动轴8上；还包括直流永磁电机1通过减震支座37固定在所述固定导叶体3的轮毂内侧，频率传感器38的外壳与所述固定导叶轮毂尾部9镶嵌为一个整体，所述固定导叶体3设有绕x轴均布的多个导叶叶片，所述固定导叶体3通过导叶叶片固定在泵壳流道39的壳腔内壁上。其中：

所述第二级叶轮轮毂22、第一级叶轮轮毂29、固定导叶轮毂34内部均为空心，以安装传动齿轮等其他传动部件。

所述传动轴8的顶端通过螺纹连接与导流帽紧固件31连接，导流帽紧固件31通过紧固螺钉30固定在第一级叶轮5的轮毂内壁上。等双头螺柱36一端通过螺纹连接在导流帽紧固件31上，另一端与导流帽7通过螺纹连接，在导流帽外部使用圆螺母33进行固定。

所述支撑环26通过紧固螺栓27固定在第二级叶轮轮毂22上，支撑环26与传动轴8之间通过滚珠轴承25进行径向固定。

所述支撑环26与第一级叶轮轮毂29之间设有止推轴承28进行轴向固定。

所述第二级叶轮4叶片通过调节螺母24固定在第二级叶轮轮毂22上；第一级叶轮5叶片通过调节螺母32固定在第一级叶轮轮毂29上。

所述齿圈19通过紧固螺栓18固定在二级叶轮轮毂22上，传动轴8通过键与行星架13连接，前行星传动齿轮14与后行星传动齿轮15通过行星齿轮传动轴35连接，行星齿轮传动轴35穿过行星架13。

所述空心齿轮17通过紧固螺钉16固定在固定套筒11上，固定套筒11通过紧固螺栓12固定在固定导叶轮毂34上，固定套筒11与传动轴8通过弹簧垫圈10接触，行星架13与滚珠轴承25通过套筒23进行轴向固定。

所述行星齿轮传动轴35的个数为3～6个，紧固螺栓12、紧固螺钉16、紧固螺栓27、紧固螺钉30的个数为3～6个；紧固螺栓18的个数为4～8个。

所述第二级叶轮轮毂22与固定导叶轮毂34之间设有密封圈20与垫圈21。

所述传动轴8位于进口的顶端通过螺纹连接与固定导流帽部件连接在一起，导流帽紧固件通过螺钉固定在前置叶轮的轮毂上。等双头螺柱一端通过螺纹连接导流帽部件，另一端通过螺纹连接导流帽，通过螺母在连接导流帽的一端进行紧固固定。导流帽紧固件31通过轴端螺纹固定在轴端，第一级叶轮轮毂29通过紧固螺栓与导流帽紧固件31连接。

传动轴8通过键把直流永磁电1的动力传递给第一级叶轮5；传动轴8通过键把动力传递给行星架13，前行星传动齿轮14与后行星传动齿轮15通过行星齿轮传动轴35连接，后行星传动齿轮15与空心齿轮17进行啮合，前行星传动齿轮14与齿圈19进行啮合，齿圈19通过紧固螺栓18把动力传递给第二级叶轮轮毂22，前行星传动齿轮14、后行星传动齿轮15、空心齿轮17、齿圈19组成行星齿轮系统，使第二级叶轮4的转速大于第一级叶轮5，第二级叶轮4与第一级叶轮5的旋转方向相同。

本发明中的所有过流部件的材质均应采用生物相容性良好的的合金材料，如钴铬合金、二氧化锆或TC4钛合金等。

实施例3-3，本发明使用方法的具体要求如下：

一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵的使用方法，是根据上述实施例3-2，将传动轴8通过键把直流永磁电机1的动力传递给第一级叶轮5；传动轴8通过键把动力传递给行星架13，前行星传动齿轮14与后行星传动齿轮15通过行星齿轮传动轴35连接，后行星传动齿轮15与空心齿轮17进行啮合，前行星传动齿轮14与齿圈19进行啮合，齿圈19通过紧固螺栓18把动力传递给第二级叶轮轮毂22，前行星传动齿轮14、后行星传动齿轮15、空心齿轮17、齿圈19组成行星齿轮系统，使第二级叶轮4的转速大于第一级叶轮5，第二级叶轮4与第一级叶轮5的旋转方向相同。

所述直流永磁电机1的转速可调，具体是：频率传感器38对经过固定导叶轮毂尾部9的血液产生的卡门涡脱落频率f的测量，根据公式

计算得到，其中：Sh为斯特鲁哈数，数值通过体外试验得到，V为实际的血液流速、d为固定导叶轮毂尾部9出口端处对应的流道宽度；通过频率传感器38对经过固定导叶轮毂尾部9的血液产生的卡门涡脱落频率的测量，进一步的得到患者实时的血液流速，通过控制直流永磁电机1的转速，使得整个心脏泵能够实时的通过改变转速来满足患者的实时需求。

所述第二级叶轮4与第一级叶轮5的能量分配比不得低于1.5，但不应高于2.5。能量分配比是指第二级叶轮4的扬程与第一级叶轮5的扬程的比值，各级叶轮的扬程总和应等于泵的总扬程。

所述第二级叶轮4的比转速应低于第一级叶轮5的比转速。

所述第二级叶轮4的转速应高于第一级叶轮5的转速，具体的第一级叶轮5的转速应在10000r/min-15000r/min，第二级叶轮4的转速应在20000r/min-25000r/min。

结合正常健康人的血液粘度，所述每一级叶轮的转速与直径的乘积不得大于425，否则心脏泵叶轮有发生空化的危险，乘积的值越低，叶轮发生空化的可能性越低，但不应低于325。

所述频率传感器的采样频率不得小于200KHz，采样频率越高，对血液流速的变化越敏感。

所述第一级叶轮5叶片数量、第二级叶轮4叶片数量、导叶体3叶片数量三者之间应为两两互质的关系，不得出现第一级叶轮5叶片数量、第二级叶轮4叶片数量、导叶体3叶片数量的其中之一与另外任何一个数量之间数量相同或成整倍数的情况，否则有发生共振的可能。

所述泵进口6的进口边的斜率绝对值的最大值不得大于1.5，否则在泵进口6的进口边处发生脱流的可能性将大幅增加。

所述泵进6进口边的半径值不应大于3倍的第二级叶轮4的半径值，即a_n不应大于3倍的第二级叶轮4的半径值，a_n可以用来检验原先设计者给定的a₂与a₃的值是否合理。

所述泵壳流道39的内壁型线分为第二级叶轮4中心至泵进口6与第二级叶轮4中心至泵出口2两段，且这两段关于y轴呈轴对称。

所述第一级叶轮与第二级叶轮均为半调节式轴流叶轮，根据患者不同阶段的需求可以取出心脏泵叶轮，调节叶轮叶片的安放角以达到大幅度改变心脏泵运行工况的目的，具体的，当患者血液粘度明显增加且无法明显控制下降时如胆固醇、甘油三酯及纤维蛋白原含量的增加，则需要将叶片安放角度调至大角度。本发明相较于定桨式轴流叶轮而言，可调节范围更大，对患者而言节约了更换心脏泵或者更换叶轮的成本。

本发明的具体实施方式中未涉及的说明属于本领域公知的技术，可参考公知技术加以实施。

本发明经反复试验验证，取得了满意的试用效果。

以上具体实施方式及实施例是对本发明提出的一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵及使用方法技术思想的具体支持，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在本技术方案基础上所做的任何等同变化或等效的改动，均仍属于本发明技术方案保护的范围。

Claims (8)

1.一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵，其特征在于，包括带泵进口(6)和泵出口(2)的泵壳流道(39)，所述泵壳流道(39)中设有固定导叶体(3)，第一级叶轮(5)与第二级叶轮(4)通过键固定在传动轴(8)上；还包括直流永磁电机(1)通过减震支座(37)固定在所述固定导叶体(3)的轮毂内侧，频率传感器(38)的外壳与固定导叶轮毂尾部(9)镶嵌为一个整体，所述固定导叶体(3)设有绕x轴均布的多个导叶叶片，所述固定导叶体(3)通过导叶叶片固定在泵壳流道(39)的壳腔内壁上；

所述泵壳流道(39)的壳腔内壁型线为差项迭代曲线，所述第二级叶轮(4)中心坐标原点的竖直向上为y轴正方向、水平向右为x轴正方向，所述第二级叶轮(4)中心坐标原点的竖直向上与所述壳腔内壁的交点为差项迭代曲线的一阶导数零点，所述壳腔内壁的差项迭代曲线纵坐标的递推方程为：a_n＝a_n-2+a_n-3,n＞4,n∈Z⁺，a₁、a₂、a₃的值由设计者给定，其中a₁的值为第二级叶轮(4)的半径，n的值从第二级叶轮(4)中心至泵进口(6)单调递增，其中：n为泵进口(6)至第二级叶轮(4)中心距离L的等分数，即将L均匀的分为n等份，a_n为第二级叶轮(4)中心至泵进口(6)的内壁型线的第n等份的纵坐标值，所述第二级叶轮(4)中心至泵进口(6)的内壁型线的每一个坐标表示为

其中x_n为第x等份；所述泵壳流道(39)的内壁型线分为第二级叶轮(4)中心至泵进口(6)与第二级叶轮(4)中心至泵出口(2)两段，且这两段关于y轴呈轴对称。

2.根据权利要求1所述的一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵，其特征在于：所述第一级叶轮(5)的叶片数为3片，所述第二级叶轮(4)的叶片数为4或5片；所述固定导叶体(3)的叶片数为7片。

3.根据权利要求2所述的一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵，其特征在于：所述第一级叶轮(5)的叶片数与第二级叶轮(4)叶片数或者第二级叶轮(4)叶片数与固定导叶体(3)叶片数均为两两互质数。

4.根据权利要求3所述的一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵，其特征在于：所述泵壳流道(39)的过流部件的材质均为生物相容性良好的钴铬合金、二氧化锆或TC4钛合金材料。

5.根据权利要求4所述的一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵，其特征在于：所述第一级叶轮(5)的出口旋向与第二级叶轮(4)的进口旋向相同，所述第二级叶轮(4)出口旋向与固定导叶体(3)进口旋向相同。

6.根据权利要求5所述的一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵，其特征在于，第二级叶轮轮毂(22)、第一级叶轮轮毂(29)、固定导叶体(3)的轮毂的内部均设有安装其它传动部件的空心腔体。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵的实现方法，其特征在于，传动轴(8)通过键把直流永磁电机(1)的动力传递给第一级叶轮(5)；传动轴(8)通过键把动力传递给行星架(13)，前行星传动齿轮(14)与后行星传动齿轮(15)通过行星齿轮传动轴(35)连接，后行星传动齿轮(15)与空心齿轮(17)进行啮合，前行星传动齿轮(14)与齿圈(19)进行啮合，齿圈(19)通过紧固螺栓(18)把动力传递给第二级叶轮轮毂(22)，前行星传动齿轮(14)、后行星传动齿轮(15)、空心齿轮(17)、齿圈(19)组成行星齿轮系统，使第二级叶轮(4)的转速大于第一级叶轮(5)，第二级叶轮(4)与第一级叶轮(5)的旋转方向相同。

8.根据权利要求7所述的一种差项迭代曲线流道的单轴变速二级异步心脏泵的实现方法，其特征在于，所述直流永磁电机(1)的转速可调，具体是：频率传感器(38)的卡门涡脱落频率f的测量，根据公式

计算得到，其中：Sh为斯特鲁哈数，数值通过体外试验得到，V为实际的血液流速、d为固定导叶轮毂尾部(9)出口端处对应的流道宽度。

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