CN115282466A - 全磁悬浮离心式血泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全磁悬浮离心式血泵，包括：泵壳体以及装设在泵壳体内的转子、与转子一体连接的叶轮、驱动电机、径向磁悬浮轴承、轴向永磁组件和轴向电磁悬浮轴承，径向磁悬浮轴承用于驱使转子保持径向居中；轴向永磁组件包括上磁环和下磁环，上磁环内置于泵壳体内，下磁环装设于叶轮上并与上磁环之间具有吸力；轴向电磁悬浮轴承包括装设于叶轮上的轴向悬浮磁环及呈环形等间距内置于泵壳体内的若干轴向电磁铁，轴向电磁铁在通电时与轴向悬浮磁环之间产生斥力，以克服轴向永磁组件作用在叶轮上的吸力，使得转子和叶轮轴向悬浮。该全磁悬浮离心式血泵采用电磁悬浮加永磁悬浮来实现转子和叶轮全悬浮，悬浮效果好，提高血泵的安全性与稳定性。

Description

全磁悬浮离心式血泵
技术领域
本发明涉及心室辅助装置技术领域，特别涉及一种全磁悬浮离心式血泵。
背景技术
人工心脏的本质是采用人造的机械血泵替代人体自然心脏的血泵功能，为晚期心衰病人的治疗提供新的途径。然而目前人工心脏血泵性能有很多缺点，长期植入人体可导致严重的并发症，或机械故障导致手术失败。良好的血泵性能成为降低并发症的重要条件。由此，不断改进机械血泵的安全性与稳定性，改善其综合性能，使之更适合于长期植入人体。
长时间体内植入机械血泵导致的并发症主要有：血栓栓塞、出血、感染、血泵磨损和血液成分破坏等。血泵性能的改善主要体现在降低上述并发症的发病率和严重程度。此外，血泵的体积、重量、几何外形等与解剖相容性有关的特性及流量、压力、能量转换效率等物理特性也是改进和提高的目标。目前的应用结果表明：旋转叶轮离心式血泵为主，而对于此类血泵来说轴承技术是关键因素之一。
现有轴承主要有滑动轴承、液力轴承和磁悬浮轴承。滑动轴承有机械磨损与摩擦发热，血泵并发症严重，机械故障较多，使用寿命短；液力轴承因为液动压高及剪切力较大，溶血及血栓中风并发症较高；而磁悬浮轴承虽然能够克服滑动轴承和液力轴承的缺陷，但采用磁悬浮轴承的传统血泵往往也都存在着转子和叶轮的悬浮效果不好、稳定性较差的缺陷。因此，如何改进旋转叶轮离心式血泵的轴承性能是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种全磁悬浮离心式血泵，能够大大提高血泵的安全性与稳定性，有效减少并发症，使血泵的整体性能得到改善。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全磁悬浮离心式血泵，包括：泵壳体以及装设在所述泵壳体内部的转子；
叶轮，与所述转子一体连接；
驱动电机，通电时能够驱动所述转子和所述叶轮做旋转运动；
径向磁悬浮轴承，用于驱使所述转子保持径向居中；
轴向永磁组件，包括上磁环和下磁环，所述上磁环内置于所述泵壳体内，所述下磁环装设于所述叶轮上并与所述上磁环上下相对，且所述下磁环与所述上磁环相互靠近的一端极性相反，以使得所述上磁环对所述叶轮始终具有向上的吸力；
轴向电磁悬浮轴承，包括装设于所述叶轮上的轴向悬浮磁环及呈环形等间距内置于所述泵壳体内的若干轴向电磁铁，若干所述轴向电磁铁均沿所述转子的轴线方向设置并与所述轴向悬浮磁环上下相对；
其中，若干所述轴向电磁铁在通电时能够与所述轴向悬浮磁环之间产生作用力，以克服所述轴向永磁组件作用在所述叶轮上的吸力，使得所述转子和所述叶轮轴向悬浮。
作为本发明的进一步改进，所述轴向电磁悬浮轴承还包括后控制电路板及与所述轴向电磁铁一一对应的若干后距离传感器，所述轴向电磁铁和所述后距离传感器均电连接于所述后控制电路板；所述后距离传感器用于检测所述叶轮和所述泵壳体之间轴向悬浮间隙中的磁场强度，所述后控制电路板能够根据所述后距离传感器反馈的检测信号来控制输入所述轴向电磁铁的电流大小。
作为本发明的进一步改进，所述叶轮具有呈辐射状的多个立式叶片和连接在多个所述立式叶片顶部的叶轮盘；所述叶轮盘为环状，与所述转子之间具有供血液流动的通道；所述下磁环和所述轴向悬浮磁环均置于所述叶轮盘内。
作为本发明的进一步改进，所述上磁环、所述下磁环及所述轴向悬浮磁环的N极和S极设置在各自对应的上下两侧端。
作为本发明的进一步改进，所述泵壳体包括泵腔和一体连接在所述泵腔顶部的泵筒，所述泵筒具有泵外筒和中心内管，所述中心内管同轴嵌套在所述泵外筒内并在其之间形成有容置空间，且所述中心内管的下端连通于所述泵腔；
所述转子置于所述中心内管内，所述叶轮置于所述泵腔内。
作为本发明的进一步改进，所述径向磁悬浮轴承包括内置于所述转子上部的径向磁柱及呈环形等间距分布在容置空间内的若干径向电磁铁，若干所述径向电磁铁均沿所述转子的径向设置并与所述径向磁柱水平相对；
其中，若干所述径向电磁铁能够在通电时与所述径向磁柱之间产生吸力。
作为本发明的进一步改进，所述径向磁悬浮轴承还包括前控制电路板及与所述径向电磁铁一一对应的若干前距离传感器，所述径向电磁铁和所述前距离传感器均电连接于所述前控制电路板；所述前距离传感器用于检测所述转子和所述中心内管之间径向悬浮间隙中的磁场强度，所述前控制电路板能够根据所述前距离传感器反馈的检测信号来控制输入所述径向电磁铁的电流大小。
作为本发明的进一步改进，所述径向磁柱的外圈为N极、内圈为S极；或所述径向磁柱的外圈为S极、内圈为N极。
作为本发明的进一步改进，所述驱动电机包括定子绕组和转子磁钢，所述转子磁钢内置于所述转子的中部，所述定子绕组设置在所述容置空间内并与所述转子磁钢相对。
作为本发明的进一步改进，全磁悬浮离心式血泵还包括磁屏蔽组，分布在所述定子绕组和所述转子磁钢的上下两端外侧。
本发明的有益效果是：
1、本发明提供一种全磁悬浮离心式血泵，采用电磁悬浮加永磁悬浮来实现转子和叶轮全悬浮，悬浮效果好，能够大大提高血泵的安全性与稳定性，而且无机械轴承支撑，可延长血泵的工作寿命，血泵并发症少，使血泵的整体性能得到改善。
2、转子的径向悬浮主要靠电磁悬浮轴承支撑，悬浮间隙大，转子及叶轮的径向与轴向悬浮的自由度高，并且轴向永磁组件对叶轮还具有径向定位的作用，稳定性得到进一步提升。
3、本发明在不改变血泵的流体性能的情况下，可以使血泵变得更小，更适合植入。
附图说明
图1为本发明全磁悬浮离心式血泵的剖面结构示意图；
图2为本发明中径向磁悬浮轴承的径向电磁铁和前距离传感器分布在外定位圈上的结构示意图；
图3为本发明中轴向电磁悬浮轴承的轴向电磁铁和后距离传感器分布在后控制电路板上的结构示意图；
图4为本发明中转子和叶轮的立体图。
结合附图，作以下说明：
1、泵壳体；101、泵腔；102、泵外筒；103、中心内管；
104、容置空间；2、转子；3、叶轮；301、立式叶片；302、叶轮盘；4、驱动电机；401、定子绕组；402、转子磁钢；5、径向磁悬浮轴承；501、径向磁柱；502、径向电磁铁；503、前控制电路板；504、前距离传感器；505、；外定位圈；6、轴向永磁组件；601、上磁环；602、下磁环；7、轴向电磁悬浮轴承；701、轴向悬浮磁环；702、轴向电磁铁；703、后控制电路板；704、后距离传感器；8、前磁屏蔽组；801、前屏蔽内圈；802、前屏蔽外环；9、后磁屏蔽组；901、后屏蔽内圈；902、后屏蔽外环。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的一个较佳实施例作详细说明。
参阅图1至图4，本发明提供一种全磁悬浮离心式血泵，包括：泵壳体1以及装设在泵壳体1内部的转子2、叶轮3、驱动电机4、径向磁悬浮轴承5、轴向永磁组件6、轴向电磁悬浮轴承7和磁屏蔽组。
其中，泵壳体1包括泵腔101和一体连接在泵腔101顶部的泵筒，泵筒具有泵外筒102和中心内管103，中心内管103同轴嵌套在泵外筒102内并在其之间形成有容置空间104。中心内管103的下端连通于泵腔101，中心内管103的上端为泵入口，供血液流入血泵。泵腔101的径向一侧开设有泵出口，供血液从血泵内向外流出。
参阅图1和图4，转子2为中空圆管状，沿竖向内置于中心内管103内。叶轮3一体焊接在转子2的下端，并置于泵腔101内。叶轮3具有呈辐射状的带有弧度的多个立式叶片301和固定连接在多个立式叶片301顶部的叶轮盘302。叶轮盘302为环状，套装在转子2的外侧，且叶轮盘302与转子2之间具有供血液流动的通道。
可选的，立式叶片301的数量为3～6个。
进一步的，驱动电机4包括定子绕组401和转子磁钢402。转子磁钢402内置于转子2的中部，与转子2连接为一体；定子绕组401设置在泵外筒102和中心内管103之间的容置空间104内，并与转子磁钢402相对设置，以此实现将驱动电机4与泵融为一体，形成“泵—电机”一体化。驱动电机4通电时，定子绕组401产生磁场，驱动转子磁钢402转动，并带动转子2和叶轮3同步做旋转运动，使得液体从泵入口被抽吸进入泵腔101，在叶轮3旋转离心力的作用下，从泵出口推出。
参阅图1和图2，径向磁悬浮轴承5处于转子2和泵筒的上部，为电磁悬浮轴承，通电后能够驱使转子2保持径向居中。
具体的，径向磁悬浮轴承5包括径向磁柱501、若干径向电磁铁502、前控制电路板503、若干前距离传感器504及外定位圈505。径向磁柱501内置于转子2的上部，处于转子磁钢402的上方。若干径向电磁铁502、前控制电路板503、若干前距离传感器504及外定位圈505均设置在泵外筒102和中心内管103之间的容置空间104内；外定位圈505固定在泵外筒102的内周壁上，若干径向电磁铁502和若干前距离传感器504均呈环形等间距安装在外定位圈505的内周壁上。且若干径向电磁铁502均沿转子2的径向设置并与径向磁柱501水平相对，也就是说若干径向电磁铁502的铁芯呈辐射状围绕所述径向磁柱501外侧分布。
在本实施例中，径向磁柱501为圆环状，其外圈为N极、内圈为S极。径向电磁铁502通电后将铁芯磁化，且铁芯朝向径向磁柱501的一端均磁化为S极，进而在若干径向电磁铁502与径向磁柱501之间均产生吸力，使得转子2径向悬浮，保持径向居中。
当然，也可以将径向磁柱501的外圈设置为S极、外圈设置为N极，此时需要将输入径向电磁铁502的电流反向，可以达到相同的效果。
优选的，径向电磁铁502的数量为六个或八个，前距离传感器504的数量为与径向电磁铁502对应的六个或八个。前距离传感器504均为霍尔传感器，一一对应布置在径向电磁铁502的一侧，用于检测转子2和中心内管103之间径向悬浮间隙中的磁场强度。前控制电路板503为环状，布置在外定位圈505的底部，径向电磁铁502和前距离传感器504均电连接于前控制电路板503。前距离传感器504将检测信号反馈给前控制电路板503，前控制电路板503根据反馈的检测信号来控制输入径向电磁铁502的电流大小，进而改变径向电磁铁502的磁场强弱，调控径向电磁铁502与径向磁柱501之间的引力，以此来调节径向磁柱501位置，保证转子2径向悬浮。
参阅图1，轴向永磁组件6和轴向电磁悬浮轴承7均处于泵筒的下部及叶轮3上，叶轮3在轴向永磁组件6和轴向电磁悬浮轴承7的共同作用力下，使得转子2轴向悬浮。
具体的，轴向永磁组件6包括上磁环601和下磁环602。上磁环601内置于泵外筒102和中心内管103之间的容置空间104内，且位于泵腔101上盖的顶部；下磁环602内置于叶轮盘302的外圈，并与上磁环601上下相对。其中，下磁环602与上磁环601相互靠近的一端极性相反，以使得上磁环601对叶轮3始终具有向上的吸力。血泵不工作时，叶轮3在轴向永磁组件6的吸力作用下，使得叶轮盘302向上抵置在泵腔101的上盖内壁。
其中，上磁环601和下磁环602的上侧端均为S极、下侧端均为N极；或上磁环601和下磁环602的上侧端均为N极、下侧端均为S极。
参阅图1和图3，轴向电磁悬浮轴承7包括轴向悬浮磁环701、若干轴向电磁铁702、后控制电路板703和若干后距离传感器704。轴向悬浮磁环701内置于叶轮盘302的内圈；若干轴向电磁铁702、后控制电路板703和若干后距离传感器704均内置于泵外筒102和中心内管103之间的容置空间104内，且位于泵腔101上盖的顶部。后控制电路板703为环状，若干轴向电磁铁702和若干后距离传感器704均呈环形等间距安装在后控制电路板703的底部，且若干轴向电磁铁702均沿转子2的轴线方向设置并与轴向悬浮磁环701上下相对，也就是说若干轴向电磁铁702的铁芯均沿转子2的轴线方向布置在轴向悬浮磁环701的上方。
在本实施例中，轴向悬浮磁环701的上侧端为S极、下侧端为N极。轴向电磁铁702通电后将铁芯磁化，且铁芯朝向轴向悬浮磁环701的一端均磁化为S极，进而在若干轴向电磁铁702与轴向悬浮磁环701之间均产生斥力，以克服轴向永磁组件6作用在叶轮3上的吸力，使得转子2和叶轮3轴向悬浮。
当然，轴向悬浮磁环701的上侧端设置为N极、下侧端设置为S极。此时需要将输入轴向电磁铁702的电流反向，可以达到相同的效果。
优选的，轴向电磁铁702的数量为六个或八个，后距离传感器704的数量为与轴向电磁铁702对应的六个或八个。后距离传感器704同样为霍尔传感器，一一对应布置在轴向电磁铁702的一侧，用于检测叶轮3和泵腔101的上盖之间轴向悬浮间隙中的磁场强度。轴向电磁铁702和后距离传感器704均电连接于后控制电路板703，后距离传感器704将检测信号反馈给后控制电路板703，后控制电路板703根据反馈的检测信号来控制输入轴向电磁铁702的电流大小，进而改变轴向电磁铁702的磁场强弱，调控轴向电磁铁702与轴向悬浮磁环701之间斥力的大小，来保持与轴向永磁组件6产生的引力相平衡，保证转子2和叶轮3轴向悬浮。
如上所述，转子2的径向悬浮合并轴向悬浮即可实现全方位的控位悬浮，从而平稳地运转工作。
此外，当转子2和叶轮3轴向悬浮后，轴向永磁组件6对叶轮3还具有径向定位的作用，在上磁环601和下磁环602之间的引力作用下，使得叶轮3径向居中工作。
继续参阅图1，磁屏蔽组分布在定子绕组401和转子磁钢402的上下两端外侧，起到屏蔽作用。具体的，磁屏蔽组包括前磁屏蔽组8和后磁屏蔽组9。前磁屏蔽组8为双层的前屏蔽内圈801和前屏蔽外环802，前屏蔽内圈801置于转子2内，处于转子磁钢402和径向磁柱501之间；前屏蔽外环802置于泵外筒102和中心内管103之间的容置空间104内，处于定子绕组401和前控制电路板503之间。后磁屏蔽组9为双层的后屏蔽内圈901和后屏蔽外环902，后屏蔽内圈901置于转子2内，并贴近于转子磁钢402的下端设置；后屏蔽外环902置于泵外筒102和中心内管103之间的容置空间104内，处于定子绕组401和后控制电路板703之间。
由此可见，本发明全磁悬浮离心式血泵采用电磁悬浮加永磁悬浮来实现转子2和叶轮3全悬浮，悬浮效果好，能够大大提高血泵的安全性与稳定性，而且无机械轴承支撑，可延长血泵的工作寿命，血泵并发症少，使血泵的整体性能得到改善；转子2的径向悬浮主要靠电磁悬浮轴承支撑，悬浮间隙大，转子2及叶轮3的径向与轴向悬浮的自由度高，并且轴向永磁组件6对叶轮3还具有径向定位的作用，稳定性得到进一步提升；此外，本发明在不改变血泵的流体性能的情况下，可以使血泵变得更小，更适合植入。
在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种全磁悬浮离心式血泵，其特征在于，包括：泵壳体(1)以及装设在所述泵壳体(1)内部的
转子(2)；
叶轮(3)，与所述转子(2)一体连接；
驱动电机(4)，通电时能够驱动所述转子(2)和所述叶轮(3)做旋转运动；
径向磁悬浮轴承(5)，用于驱使所述转子(2)保持径向居中；
轴向永磁组件(6)，包括上磁环(601)和下磁环(602)，所述上磁环(601)内置于所述泵壳体(1)内，所述下磁环(602)装设于所述叶轮(3)上并与所述上磁环(601)上下相对，且所述下磁环(602)与所述上磁环(601)相互靠近的一端极性相反，以使得所述上磁环(601)对所述叶轮(3)始终具有向上的吸力；
轴向电磁悬浮轴承(7)，包括装设于所述叶轮(3)上的轴向悬浮磁环(701)及呈环形等间距内置于所述泵壳体(1)内的若干轴向电磁铁(702)，若干所述轴向电磁铁(702)均沿所述转子(2)的轴线方向设置并与所述轴向悬浮磁环(701)上下相对；
其中，若干所述轴向电磁铁(702)在通电时能够与所述轴向悬浮磁环(701)之间产生作用力，以克服所述轴向永磁组件(6)作用在所述叶轮(3)上的吸力，使得所述转子(2)和所述叶轮(3)轴向悬浮。
2.根据权利要求1所述的全磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述轴向电磁悬浮轴承(7)还包括后控制电路板(703)及与所述轴向电磁铁(702)一一对应的若干后距离传感器(704)，所述轴向电磁铁(702)和所述后距离传感器(704)均电连接于所述后控制电路板(703)；所述后距离传感器(704)用于检测所述叶轮(3)和所述泵壳体(1)之间轴向悬浮间隙中的磁场强度，所述后控制电路板(703)能够根据所述后距离传感器(704)反馈的检测信号来控制输入所述轴向电磁铁(702)的电流大小。
3.根据权利要求1所述的全磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述叶轮(3)具有呈辐射状的多个立式叶片(301)和连接在多个所述立式叶片(301)顶部的叶轮盘(302)；所述叶轮盘(302)为环状，与所述转子(2)之间具有供血液流动的通道；所述下磁环(602)和所述轴向悬浮磁环(701)均置于所述叶轮盘(302)内。
4.根据权利要求1所述的全磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述上磁环(601)、所述下磁环(602)及所述轴向悬浮磁环(701)的N极和S极设置在各自对应的上下两侧端。
5.根据权利要求1所述的全磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述泵壳体(1)包括泵腔(101)和一体连接在所述泵腔(101)顶部的泵筒，所述泵筒具有泵外筒(102)和中心内管(103)，所述中心内管(103)同轴嵌套在所述泵外筒(102)内并在其之间形成有容置空间(104)，且所述中心内管(103)的下端连通于所述泵腔(101)；
所述转子(2)置于所述中心内管(103)内，所述叶轮(3)置于所述泵腔(101)内。
6.根据权利要求5所述的全磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述径向磁悬浮轴承(5)包括内置于所述转子(2)上部的径向磁柱(501)及呈环形等间距分布在容置空间(104)内的若干径向电磁铁(502)，若干所述径向电磁铁(502)均沿所述转子(2)的径向设置并与所述径向磁柱(501)水平相对；
其中，若干所述径向电磁铁(502)能够在通电时与所述径向磁柱(501)之间产生吸力。
7.根据权利要求6所述的全磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述径向磁悬浮轴承(5)还包括前控制电路板(503)及与所述径向电磁铁(502)一一对应的若干前距离传感器(504)，所述径向电磁铁(502)和所述前距离传感器(504)均电连接于所述前控制电路板(503)；所述前距离传感器(504)用于检测所述转子(2)和所述中心内管(103)之间径向悬浮间隙中的磁场强度，所述前控制电路板(503)能够根据所述前距离传感器(504)反馈的检测信号来控制输入所述径向电磁铁(502)的电流大小。
8.根据权利要求6所述的全磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述径向磁柱(501)的外圈为N极、内圈为S极；或所述径向磁柱(501)的外圈为S极、内圈为N极。
9.根据权利要求5所述的全磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述驱动电机(4)包括定子绕组(401)和转子磁钢(402)，所述转子磁钢(402)内置于所述转子(2)的中部，所述定子绕组(401)设置在所述容置空间(104)内并与所述转子磁钢(402)相对。
10.根据权利要求9所述的全磁悬浮离心式血泵，其特征在于：还包括磁屏蔽组，分布在所述定子绕组(401)和所述转子磁钢(402)的上下两端外侧。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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