CN117045960A - 混合磁悬浮离心式血泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合磁悬浮离心式血泵，包括：泵壳体、转子叶轮、驱动电机、转子永磁悬浮轴承、叶轮永磁悬浮轴承和电磁悬浮轴承，泵壳体设有泵头和泵腔，转子叶轮包括转子以及与转子连为一体的叶轮；转子永磁悬浮轴承布置于转子的上端及泵头内，转子能够在转子永磁悬浮轴承的作用力下径向居中；叶轮永磁悬浮轴承布置于叶轮下盖及泵腔的下壁，叶轮能够在叶轮永磁悬浮轴承的作用力下径向居中；电磁悬浮轴承包括固定于转子的电控磁芯、固定于叶轮上盖的电控磁环以及若干电磁铁，电磁铁包括呈L型的铁芯及绕设于铁芯的线圈，铁芯的两端分别与电控磁芯和电控磁环相对设置。本发明能够实现血泵的五自由度的稳定悬浮工作，且减小血泵体积与重量。

Description

混合磁悬浮离心式血泵

技术领域

本发明涉及心室辅助装置技术领域，特别涉及一种混合磁悬浮离心式血泵。

背景技术

近年来应用植入式心脏辅助血泵已经成为临床上治疗晚期心衰的有效方法，效果与心脏移植相当。研制无机械轴承的悬浮式血泵，已经成了人工心脏辅助血泵发展的主流，如目前在美国常用的HeartMate3和HeartWare离心式血泵已经临床应用了几万例，但是以HeartMate3为代表全磁悬浮血泵，因为五自由度磁悬浮控制复杂，且体积较大，病人体内植入比较困难，不适合亚洲人等体形较小的人应用；以HeartWare为代表磁液悬浮血泵，因为液动压轴承为主要支撑结构，术后病人血液成分破坏严重，溶血、中风等并发症比例较高，不适合长期应用，因此被美国FDA暂停使用。

血泵的磁悬浮技术需要解决五自由度的悬浮与稳定性的问题，而且要求血泵的体积小、重量轻。磁悬浮轴承一般分为永磁轴承和电磁轴承两种，永磁轴承是一种被动磁轴承，其优点是结构较简单、无需电控、体积较小，缺点是刚度差，尤其是被支撑体在发生轴向位移时容易产生位移震荡，系统的可靠性差。现有血泵仅依靠永磁轴承难以实现转子叶轮五自由度的悬浮，且稳定性不是很好，尤其是偏转自由度难以稳定。电磁轴承是一种主动控制的磁轴承，具有刚度可控、稳定性好等优点，但是如果仅采用电磁轴承来实现转子叶轮五自由度的悬浮，技术难度较高，会导致血泵系统及结构复杂、体积较大及重量大。因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的缺陷。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种混合磁悬浮离心式血泵，通过设置转子永磁悬浮轴承、叶轮永磁悬浮轴承及电磁悬浮轴承可以有效实现血泵的五自由度的稳定悬浮工作，这种混合磁悬浮轴承还可以解决血泵的体积及重量大的问题。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种混合磁悬浮离心式血泵，包括：

泵壳体，设有泵头和泵腔，所述泵头沿竖向连接在所述泵腔的顶部，所述泵腔下壁的中部设置有向腔内凸起的中心锥；

转子叶轮，包括穿设于所述泵头的转子以及内置于所述泵腔的叶轮，所述转子与所述叶轮固定连为一体并支撑在所述中心锥上；所述叶轮设有环绕其中心轴分布的若干叶片、固定连接在若干所述叶片顶部的叶轮上盖以及固定连接在若干所述叶片底部的叶轮下盖，所述叶轮上盖与所述泵腔的上壁间隙配合形成上二次流道，所述上二次流道经设于所述叶轮上盖的入流口连通至所述叶轮内部；所述叶轮下盖与所述泵腔的下壁间隙配合形成下二次流道，所述下二次流道经设于所述叶轮下盖的反流口连通至所述叶轮内部，且所述反流口的面积小于所述入流口的面积；

用于驱动所述转子带动所述叶轮转动的驱动电机；

转子永磁悬浮轴承，布置于所述转子的上端及所述泵头内，所述转子能够在所述转子永磁悬浮轴承的作用力下径向居中；

叶轮永磁悬浮轴承，布置于所述叶轮下盖及所述泵腔的下壁，所述叶轮能够在所述叶轮永磁悬浮轴承的作用力下径向居中；

电磁悬浮轴承，包括固定于所述转子的电控磁芯、固定于所述叶轮上盖的电控磁环以及若干电磁铁，若干所述电磁铁均设置在所述泵腔的顶部且围绕所述转子呈环形等间距分布，所述电磁铁包括呈L型的铁芯及绕设于所述铁芯的线圈，所述铁芯的两端分别与所述电控磁芯和所述电控磁环相对设置。

作为本发明的进一步改进，所述叶轮上盖的中部开设有上盖孔，所述转子的下端穿过所述上盖孔伸至所述叶轮的中部并与所述叶片固定连接，所述入流口由所述叶轮上盖与所述转子之间的间隙形成；

所述叶轮下盖的中部开设有下盖孔，所述中心锥的上端穿过所述下盖孔伸至所述叶轮的中部，所述反流口由所述叶轮下盖与所述中心锥之间的间隙形成。

作为本发明的进一步改进，若干所述叶片被等分为多个长叶片和多个短叶片，多个所述长叶片与多个所述短叶片在圆周方向上呈间隔交错分布，且所述长叶片均与所述转子的下端固定连接，所述短叶片指向中心轴的一端均不与所述转子接触。

作为本发明的进一步改进，所述转子永磁悬浮轴承包括外磁环组和内磁环组，所述外磁环组内置于所述泵头中，所述内磁环组内置于所述转子的上端并同轴分布于所述外磁环组的中部；所述外磁环组包括主外磁环，所述内磁环组包括主内磁环，所述主外磁环与所述主内磁环均是沿径向充磁，以使各自的磁极分布于对应的内外圈上，所述主外磁环的内圈与所述主内磁环的外圈径向相对设置且磁极相同。

作为本发明的进一步改进，所述外磁环组还包括沿轴向拼接在所述主外磁环一端的副外磁环，所述副外磁环沿轴向充磁，且所述副外磁环靠近于所述主内磁环一端的磁极与所述主内磁环外圈的磁极相同。

作为本发明的进一步改进，所述内磁环组还包括沿轴向拼接在所述主内磁环一端的副内磁环，所述副内磁环沿径向充磁，所述副内磁环的外圈与所述副外磁环的另一端径向相对设置且磁极相同。

作为本发明的进一步改进，所述叶轮永磁悬浮轴承包括外动磁环、内动磁环、外静磁环和内静磁环，所述外动磁环和所述内动磁环均内置于所述叶轮下盖，且所述内动磁环同轴分布于所述外动磁环的中部；所述外静磁环和所述内静磁环均内置于所述泵腔的下壁，且所述内静磁环同轴分布于所述外静磁环的中部；所述外动磁环与所述内静磁环、以及所述内动磁环与所述外静磁环均相互排斥，从而对所述叶轮产生径向约束定位作用。

作为本发明的进一步改进，所述外动磁环、所述内动磁环、所述外静磁环和所述内静磁环均沿轴线充磁，所述外动磁环与所述外静磁环轴向相对设置且彼此相对的一端磁极相异，所述内动磁环与所述内静磁环轴向相对设置且彼此相对的一端磁极相异，同时所述外动磁环和所述内动磁环上下端的磁极分布相反，所述外静磁环和所述内静磁环上下端的磁极分布相反。

作为本发明的进一步改进，所述叶轮永磁悬浮轴承还包括内置于所述中心锥的静磁芯，所述静磁芯同轴分布于所述内动磁环的中部且相互排斥。

作为本发明的进一步改进，所述铁芯设有沿所述转子的径向分布的第一芯部以及自所述第一芯部背对所述转子的一端竖直向下延伸的第二芯部；

所述电控磁芯呈环形，其沿径向充磁，所述第一芯部的另一端均与所述电控磁芯的外圈相对设置，且所述第一芯部被通电的所述线圈磁化后能够与所述电控磁芯产生径向吸力或径向斥力；

所述电控磁环沿轴向充磁，所述第二芯部的下端与所述电控磁环相对设置，且所述第二芯部被通电的所述线圈磁化后能够与所述电控磁环产生轴向吸力或轴向斥力；

其中，所述电控磁芯外圈的磁极与所述电控磁环上端的磁极相异。

作为本发明的进一步改进，所述电磁铁具有N个，且N为大于等于4的偶数；以呈中心对称的两个所述电磁铁组合为一个电磁铁组，N个所述电磁铁被分配成N/2个所述电磁铁组，每一所述电磁铁组可由外部的控制器控制独立工作，且位于同一所述电磁铁组的两个电磁铁同时工作。

作为本发明的进一步改进，每一所述电磁铁的铁芯上均绕设有两个线圈，即第一线圈和第二线圈，同一所述电磁铁组中的两个电磁铁的第一线圈绕线方向相反且相互串联；当所述电磁铁的任意一个所述线圈通电时，其上的另一所述线圈断电。

作为本发明的进一步改进，所述电磁悬浮轴承还包括电路板和若干位移传感器，若干所述电磁铁和若干所述位移传感器均安装在所述电路板上，并通过所述电路板与外部的控制器电性连接；

若干所述位移传感器一一对应布置在若干所述电磁铁的旁侧且与所述电控磁环上下相对设置，用于与所述电控磁环配合进行检测所述叶轮的位置信号，外部的控制器根据反馈的该位置信号来控制输入对应所述电磁铁的电流大小及方向，以驱动所述转子叶轮回到中心位置。

作为本发明的进一步改进，所述血泵还包括辅助滑动轴承，所述辅助滑动轴承包括滑动锥和滑动支面，所述滑动锥固定设于所述转子的底部，所述滑动支面固定设于所述中心锥的顶部，所述滑动锥通过设置在其下端的球头部支撑在所述滑动支面上；

其中，所述滑动锥和所述滑动支面采用不同的生物陶瓷材质制成。

作为本发明的进一步改进，所述泵头包括内管和外管，所述外管套设在所述内管的外侧；

所述驱动电机包括定子绕组和转子磁钢，所述定子绕组固定于所述内管和所述外管之间，所述转子磁钢内置于所述转子；

所述泵壳体还设有泵上壳，所述泵上壳罩设在若干所述电磁铁上并与所述内管、所述外管及所述泵腔密封连接。

本发明的有益效果是：

1、本发明提供一种混合磁悬浮离心式血泵，通过在转子与泵头之间设置一组被动的转子永磁悬浮轴承、叶轮与泵腔之间设置一组被动的叶轮永磁悬浮轴承、以及一组主动的电磁悬浮轴承，这种混合磁悬浮技术用了两组体积较小的永磁悬浮轴承，而体积较大的电磁悬浮轴承仅用了一组，就可以有效实现血泵的五自由度的稳定悬浮工作，可大大简化血泵的结构，缩减血泵体积与重量，降低血泵的植入侵犯性，提高血泵的适用性；同时，血泵因结构简洁，体积小，还可以降低血泵的加工与装备难度，降低制造成本；

2、转子永磁悬浮轴承设置有主外磁环、主内磁环、副外磁环和副内磁环，主外磁环和主内磁环均沿径向充磁且相互排斥；副外磁环沿轴向充磁，使更多的磁力集中在中心部位，并与主内磁环上路径最短的端部磁极相同，以增大内、外磁环组间的排斥力；此外，副内磁环沿径向充磁，并且与副外磁环之间同样存在径向排斥力，在几个排斥力相互叠加作用下约束转子的径向自由度，使得转子获得更好的径向悬浮效果；同时转子永磁悬浮轴承采用此种排布方式，可允许转子叶轮上下浮动的范围更大，转子不易发生倾斜造成失稳，径向悬浮更加稳定，实用性更强；

3、叶轮永磁悬浮轴承设置有内置于叶轮下盖的外动磁环和内动磁环、以及内置于泵腔下壁的外静磁环和内静磁环，各动、静磁环均是沿轴向充磁，且内外交叉的磁极反转，使得外动磁环与内静磁环之间、以及内动磁环与外静磁环之间均相互排斥，再加上内置于中心锥的静磁芯对内动磁环产生的径向排斥力，使得叶轮的径向悬浮效果更加稳定，尤其是对叶轮径向两个位移自由度约束较好；

4、电磁悬浮轴承设置有内置于转子的电控磁芯、内置于叶轮上盖的电控磁环及若干电磁铁，电磁铁的铁芯均呈L型，线圈通电后将铁芯磁化能够与电控磁芯产生径向吸力或径向斥力，同时能够与电控磁环产生轴向吸力或轴向斥力，进而可以对转子叶轮的径向偏转、径向位移及轴向位移均有调控作用，实现对五个自由度的主动控制悬浮，提高转子叶轮的悬浮效果，保证血泵稳定运行；

5、电磁铁具有偶数个，呈中心对称的两个电磁铁组合为一个电磁铁组，每一电磁铁的铁芯上均绕设有两个线圈，同一电磁铁组中的两个电磁铁的第一线圈绕线方向相反且相互串联，负责调控转子叶轮的径向偏转及径向位移，相互串联的两个第一线圈的电流大小相同，方向相反，使得两个电磁铁产生的磁场强度一致，对转子叶轮施加的力会更加均衡，调控效果更好，提高转子叶轮悬浮效果；电磁铁的第二线圈负责调控转子叶轮的轴向位移；

6、叶轮设置有叶轮上盖和叶轮下盖，叶轮上盖与泵腔的上壁间隙配合形成上二次流道，叶轮下盖与泵腔的下壁间隙配合形成下二次流道，本发明能够将上二次流道和下二次流道的间隙控制在0.3～1mm之间，间隙较大，液压力也低数倍，可以大大减低因高压导致的溶血、中风、血栓并发症，提高血泵的生物安全性；并且上二次流道及下二次流道路径短，血流速快，血液不容易留滞；血泵整体结构紧凑，尤其是内部结构简洁、流畅，无死角，无动密封问题，不容易形成血栓，因此可进一步提高血泵的生物相容性与安全性；

7、本发明还设置有辅助滑动轴承，作为辅助轴承与保险装置，在血泵启动时仅有一个点支撑，非面接触式的摩擦，帮助转子叶轮平稳启动，悬浮起来后，该辅助滑动轴承不需要像传统机械轴承一样长期支撑转子叶轮旋转工作，可以减少血泵因机械轴承摩擦带来的机械故障，还可以减少因摩擦、发热而造成的溶血及触发的血栓并发症；另外，该辅助滑动轴承还可以在血泵急停、突发故障等异常情况下，防止转子叶轮碰撞泵腔的下壁，起到保险装置的作用，确保血泵的稳定性与安全性。

附图说明

图1为本发明混合磁悬浮离心式血泵的剖面示意图；

图2为本发明混合磁悬浮离心式血泵中转子叶轮的立体图；

图3为本发明混合磁悬浮离心式血泵中转子叶轮底部视角的立体图；

图4为本发明混合磁悬浮离心式血泵中转子永磁悬浮轴承剖切一半后的立体图；

图5为本发明混合磁悬浮离心式血泵中电磁铁及位移传感器安装于PCB板的立体图；

图6为本发明混合磁悬浮离心式血泵中电磁铁及位移传感器安装于PCB板另一实施方式的立体图；

图7为本发明混合磁悬浮离心式血泵的转子叶轮径向偏转电控受力的剖面示意图；

图8为本发明混合磁悬浮离心式血泵的转子叶轮轴向位移电控受力的剖面示意图；

图9为本发明混合磁悬浮离心式血泵工作时转子叶轮受力的剖面示意图；

其中，图4中箭头指向为磁力线的方向，图7～图9力的指向箭头是指转子叶轮2受到的力方向。

结合附图，作以下说明：

1、泵壳体；11、泵头；111、内管；112、外管；12、泵腔；

121、上二次流道；122、下二次流道；13、中心锥；14、泵上壳；

2、转子叶轮；21、转子；22、叶轮；221、叶片；2211、长叶片；

2212、短叶片；222、叶轮上盖；2220、上盖孔；223、叶轮下盖；

2230、下盖孔；224、入流口；225、反流口；3、驱动电机；31、定子绕组；32、转子磁钢；4、转子永磁悬浮轴承；41、主外磁环；42、主内磁环；43、副外磁环；44、副内磁环；5、叶轮永磁悬浮轴承；51、外动磁环；52、内动磁环；53、外静磁环；54、内静磁环；55、静磁芯；6、电磁悬浮轴承；61、电控磁芯；62、电控磁环；63、电磁铁；631、铁芯；6311、第一芯部；6312、第二芯部；632、线圈；64、电路板；65、位移传感器；7、辅助滑动轴承；71、滑动锥；72、滑动支面。

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5，本发明提供一种混合磁悬浮离心式血泵，包括：泵壳体1、转子叶轮2、驱动电机3、转子永磁悬浮轴承4、叶轮永磁悬浮轴承5、电磁悬浮轴承6和辅助滑动轴承7。

泵壳体1设有泵头11、泵腔12和泵上壳14。泵头11沿竖向连接在泵腔12的顶部，且泵头11的外径小于泵腔12的外径。泵头11包括内管111和外管112，外管112套设在内管111的外侧。泵上壳14安装在泵腔12的顶部，并同时与泵腔12、内管111及外管112密封固定连接。其中，泵腔12下壁的中部设置有向腔内凸起的中心锥13。

转子叶轮2包括转子21和叶轮22，转子21穿设于内管111中，叶轮22内置于泵腔12中，转子21与叶轮22固定连为一体并支撑在中心锥13上，且不与泵腔12的下壁接触。

驱动电机3包括定子绕组31和转子磁钢32，定子绕组31固定于内管111和外管112之间，转子磁钢32内置于转子21的中间部段且与定子绕组31径向相对设置。血液由内管111的上端口流入泵腔12，驱动电机3驱动转子21带动叶轮22转动做功，利用叶轮22的离心力作用推动血液从泵腔12的出口流出。

转子叶轮2共有六个自由度，分别为：径向前后位移、径向左右位移、径向前后偏转、径向左右偏转、轴向上下位移及绕中心轴旋转，其中前五个自由度需要约束控制，称为“五自由度”，第六自由度为转子叶轮2的旋转自由度，是不需要也不可以约束的。

在本发明中，利用转子永磁悬浮轴承4来约束转子21的径向自由度，转子永磁悬浮轴承4布置于转子21的上端及泵头11内，转子21能够在转子永磁悬浮轴承4的作用力下径向居中，具体方式如下。

参阅图1和图4，转子永磁悬浮轴承4包括外磁环组和内磁环组，外磁环组内置于泵头11中，处在内管111和外管112之间，内磁环组内置于转子21的上端并同轴分布于外磁环组的中心部位。外磁环组包括主外磁环41，内磁环组包括主内磁环42，主外磁环41与主内磁环42均是沿径向充磁，以使各自的磁极分布于对应的内外圈上。主内磁环42的外圈与主外磁环41的内圈径向相对设置且磁极相同，进而主外磁环41能够对主内磁环42产生径向排斥力，转子21的上端在该径向排斥力的作用下径向居中。

进一步的，外磁环组还包括沿轴向拼接在主外磁环41上端的副外磁环43，副外磁环43沿轴向充磁，以使其磁极分布于上下端，且副外磁环43靠近于主内磁环42的下端磁极与主内磁环42外圈的磁极相同，进而副外磁环43也能够对主内磁环42产生排斥力。本发明通过设置副外磁环43，且副外磁环43为轴向充磁，使更多的磁力集中在中心部位，中心部位磁力较强，与主内磁环42之间的相互作用力更大，同时副外磁环43与主内磁环42上路径最短的端部磁极相同，产生的排斥力更大，从而能够进一步提高转子21径向悬浮效果。

此外，内磁环组还包括沿轴向拼接在主内磁环42上端的副内磁环44，副内磁环44沿径向充磁，其磁极分布于内外圈，且副内磁环44的外圈与副外磁环43的上端径向相对设置且磁极相同，进而使得副外磁环43同样能够对副内磁环44产生径向排斥力，起到辅助悬浮作用，在几个排斥力相互叠加作用下，使得转子21获得更好的径向悬浮效果。

其中，主内磁环42与副内磁环44的内径及外径尺寸均一致，主外磁环41与副外磁环43的内径及外径尺寸均一致。主外磁环41、主内磁环42、副外磁环43及副内磁环44中任一磁环既可以是一体的，也可以是由多块永磁体拼接而成的。

作为一种优选的实施方式，内磁环组的厚度与外磁环组的厚度一致，该配置能够使悬浮更稳定，不容易发生倾斜失稳状况。同时，副内磁环44的厚度是副外磁环43厚度的一半，以保证副内磁环44的外圈磁极能够与副外磁环43的上端磁极相对，产生径向排斥。在本实施例中具体采用的是：副内磁环44与主内磁环42的厚度之比为1:5，副外磁环43与主外磁环41的厚度之比为2:4。

本发明转子永磁悬浮轴承4通过采用上述排布方式，可允许转子叶轮2上下浮动的范围更大，在允许的浮动范围内(最高可达到0.5mm以上)，转子叶轮2不容易造成失稳，径向悬浮更加稳定，实用性更强。

进一步的，本发明还可以将内磁环组相较于外磁环组向下偏置，以使得外磁环组对内磁环组还能够产生向下的轴向排斥力，转子叶轮2在该轴向排斥力的作用下支撑在中心锥13上，确保转子叶轮2平稳启动。

如图4所示，在本实施例中，主内磁环42的外圈为N极、内圈为S极，副内磁环44的外圈为S极、内圈为N极，主外磁环41的外圈为S极、内圈为N极，副外磁环43的上端为S极、下端为N极。

在本发明另一个实施例中，转子永磁悬浮轴承4中的所有磁环的N极都反转为S极、S极都反转为N极。

在本发明中，利用叶轮永磁悬浮轴承5来约束叶轮22的径向自由度，叶轮永磁悬浮轴承5布置于叶轮下盖223及泵腔12的下壁，叶轮22能够在叶轮永磁悬浮轴承5的作用力下径向居中，具体方式如下。

参阅图1，叶轮永磁悬浮轴承5包括外动磁环51、内动磁环52、外静磁环53和内静磁环54，外动磁环51和内动磁环52均内置于叶轮下盖223并与叶轮下盖223同轴；内动磁环52同轴分布于外动磁环51的中心部位且厚度一致。外静磁环53和内静磁环54均内置于泵腔12的下壁，泵腔12的下壁采用的是双层结构，中间形成的密封容置腔用来布置外静磁环53和内静磁环54。内静磁环54同轴分布于外静磁环53的中部且厚度一致。外动磁环51与内静磁环54之间、以及内动磁环52与外静磁环53之间均相互排斥，从而对叶轮22产生径向约束定位作用。

具体的，外动磁环51、内动磁环52、外静磁环53和内静磁环54均沿轴线充磁，其各自磁极分布于上下端。外动磁环51与外静磁环53轴向相对设置且彼此相对的一端磁极相异，内动磁环52与内静磁环54轴向相对设置且彼此相对的一端磁极相异；同时，外动磁环51和内动磁环52上下端的磁极分布相反，外静磁环53和内静磁环54上下端的磁极分布相反。也就是说，外动磁环51下端的磁极与内静磁环54上端的磁极相同，外静磁环53上端的磁极与内动磁环52下端的磁极相同，进而于外动磁环51与内静磁环54之间、以及内动磁环52与外静磁环53之间均相互排斥，使得叶轮22在排斥力的作用下径向居中。

由于外动磁环51与外静磁环53磁极相异、内动磁环52与内静磁环54磁极相异，因此外静磁环53对外动磁环51、以及内静磁环54对内动磁环52均具有向下的轴向吸力，转子叶轮2在该轴向吸力的作用下支撑在中心锥13上，进一步确保转子叶轮2平稳启动。

此外，叶轮永磁悬浮轴承5还包括固定内置于中心锥13的静磁芯55，静磁芯55同轴分布于内动磁环52的中间部位，静磁芯55的充磁方向同样为轴向，其上下端的磁极与内动磁环52上下端的磁极相同，即静磁芯55上端的磁极与内动磁环52上端的磁极径向相对且相互排斥，静磁芯55下端的磁极与内动磁环52下端的磁极径向相对且相互排斥，以使得静磁芯55对内动磁环52产生径向排斥力，进一步对叶轮22产生较好的径向约束定位作用，再加上外动磁环51与内静磁环54、以及外静磁环53与内动磁环52的径向约束作用，使得叶轮22的径向悬浮效果更加稳定，尤其是对叶轮22径向两个位移自由度约束较好。

其中，静磁芯55远大于内动磁环52的厚度，在转子叶轮2悬浮起来后，保证静磁芯55上端的磁极依然能够与内动磁环52上端的磁极径向相对，静磁芯55下端的磁极依然能够与内动磁环52下端的磁极径向相对。

如图1所示，本实施例中外动磁环51和外静磁环53均是S极在上、N极在下，内动磁环52和内静磁环54均是N极在上、S极在下。例如，当叶轮22径向向左偏移时，在左侧部分，外静磁环53对内动磁环52向右的排斥力增大，同时外静磁环53对外动磁环51、以及内静磁环54对内动磁环52的吸力均具有向右的分力；同理，在右侧部分，内静磁环54对外动磁环51向右的排斥力增大，同时外静磁环53对外动磁环51、以及内静磁环54对内动磁环52的吸力均具有向右的分力，这些力共同作用在叶轮22上，迫使叶轮22被向右推到中心位置，处于力的平衡状态。

在本发明其他实施例中，也可将叶轮永磁悬浮轴承5中所有的永磁体的N极都反转为S极、S极都反转为N极。

参阅图1和图5，电磁悬浮轴承6为主动悬浮轴承，用于主动对转子叶轮2的偏转和位移进行纠正，具体方式如下。

电磁悬浮轴承6包括电控磁芯61、电控磁环62以及若干电磁铁63，电控磁环62固定内置于叶轮上盖222中，电控磁芯61内置于转子21靠近下端的位置，若干电磁铁63均设置在泵腔12的顶部，处于泵上壳14内，且若干电磁铁63围绕内管111呈环形等间距分布。电磁铁63包括呈L型的铁芯631及绕设于铁芯631的线圈632，铁芯631的两端分别与电控磁芯61和电控磁环62相对设置。

具体的，铁芯631设有沿转子21的径向分布的第一芯部6311以及自第一芯部6311背对转子21的一端竖直向下延伸的第二芯部6312。电控磁芯61呈环形，其充磁方向为径向，以使其磁极分布于内外圈，第一芯部6311朝向转子21的另一端均与电控磁芯61的外圈相对设置；线圈632通电后将铁芯631磁化，使得第一芯部6311与电控磁芯61产生径向吸力或径向斥力，从而约束转子叶轮2的径向自由度。电控磁环62沿轴向充磁，以使其磁极分布于上下端；第二芯部6312的下端与电控磁环62相对设置，线圈632通电后将铁芯631磁化，使得第二芯部6312与电控磁环62产生轴向吸力或轴向斥力，从而约束转子叶轮2的轴向自由度。

可见，本发明采用一组电磁悬浮轴承6通过电磁排斥力或吸引力，可以对转子叶轮2的径向偏转、径向位移及轴向位移均有调控作用，实现对五个自由度的主动控制悬浮，提高转子叶轮2的悬浮效果，保证血泵稳定运行，同时还能够简化血泵结构，减小血泵体积。

请再次参阅图1，电控磁芯61外圈的磁极与电控磁环62上端的磁极相异，在本实施例中具体的，电控磁环62的上端为S极、下端为N极，电控磁芯61的外圈为N极、内圈为S极。

当然，在其他的实施例中也可以将电控磁环62和电控磁芯61各自的S极均反转为N极、各自的N极均反转为S极。

继续参阅图1和图5，电磁悬浮轴承6还包括电路板64和若干位移传感器65，若干位移传感器65一一对应布置在若干电磁铁63的旁侧。电路板64呈环形，固定于泵腔12的顶部且同样位于泵上壳14内，若干电磁铁63和若干位移传感器65均安装在电路板64上，并通过电路板64与外部的控制器电性连接。位移传感器65布置在第二芯部6312背对转子21的一侧且与电控磁环62上下相对设置。

本实施例中位移传感器65采用的是霍尔传感器，用于与电控磁环62配合使用进行检测叶轮22顶部与泵腔12之间悬浮间隙中的磁场强度，当转子叶轮2发生偏移时，位移传感器65根据磁场强度变化检测转子叶轮2偏移的位置信号，并将位置信号反馈给外部的控制器，外部的控制器根据该位置信号来控制输入对应电磁铁63的电流大小及方向，利用铁芯631与电控磁环62及电控磁芯61之间的作用力以驱动转子叶轮2回到中心位置。

更进一步的，本发明电磁铁63具有N个，且N为大于等于4的偶数。相应的，位移传感器65同样配置有N个。

参阅图5，本实施例中电磁铁63优选为8个。

参阅图6，可选的，在本发明另一个实施例中电磁铁63具有6个。

可以理解的是，在允许的条件下，电磁铁63的数量越多，则对转子叶轮2的调控效果越好。

以呈中心对称的两个电磁铁63组合为一个电磁铁组，8个电磁铁63被分配成4个电磁铁组，每一电磁铁组由外部的控制器控制独立工作，且位于同一电磁铁组的两个电磁铁63同时工作。当转子叶轮2出现一个自由度方向的偏移时，只需要控制相对应的一个或多个电磁铁组工作即可。

值得一提的是，每一电磁铁63的铁芯631上均绕设有两个线圈632，即第一线圈和第二线圈，同一电磁铁组中的两个电磁铁63的第一线圈绕线方向相反且相互串联。相互串联的两个第一线圈的电流大小相同，方向相反，使得两个电磁铁63产生的磁场强度一致，对转子叶轮2施加的力会更加均衡，调控效果更好，提高转子叶轮2悬浮效果。

其中，第一线圈负责调控转子叶轮2的径向偏转及径向位移，第二线圈负责调控转子叶轮2的轴向位移。同一电磁铁组中的两个电磁铁63的第一线圈绕线方向相同，既可以串联，也可以不串联。需要注意的是，当电磁铁63的任意一个线圈632通电时，其上的另一线圈632断电。

以下分别以两个自由度的偏移为例进行详细说明。

参阅图7，血泵工作时，转子叶轮2出现径向向右偏转倾斜，转子21的上端靠右、下端靠左，叶轮22则左高右低，位移传感器65迅速检测到电控磁环62及叶轮22偏转的位置信号，位置信号经过反馈、功率放大传输至控制器，由控制器给予图7中所示的一组电磁铁组中两个电磁铁63的第一线圈以适当的控制电流，两个电磁铁63的第一线圈的电流大小相同、方向相反。左侧的电磁铁63的铁芯631向下的一端磁极为S极，可以对电控磁环62左高的S极产生轴向向下的推力(排斥力)F1，右侧的电磁铁63的铁芯631向下的一端磁极为N极，可以对电控磁环62右低的S极产生轴向向上的拉力(吸引力)F2，两个力F1和F2大小相等，方向相反，通过电控磁环62对叶轮22施加作用力，对叶轮22进行纠偏。与此同时，左侧的电磁铁63的铁芯631向右的另一端磁极为N极，可以对偏左的电控磁芯61外圈的N极产生径向推力F3；右侧的电磁铁63的铁芯631向左的另一端磁极为S极，可以对偏左的电控磁芯61外圈的N极产生径向拉力F4，F3和F4方向相同，通过电控磁芯61对转子21施加作用力，对转子21进行纠偏。F1、F2、F3和F4共同作用在转子叶轮2上，直至纠偏转子叶轮2回到中心位置，电磁铁63断电。此一组电磁铁组对转子叶轮2的径向偏转及径向位移有控制作用，在四个径向自由度上都能够起到很好的约束作用。

参阅图8，血泵工作时，如果转子叶轮2受到了较大的轴向力，就会发生轴向位移，还容易激烈震荡，如图8所示的转子叶轮2整体向上偏移，此时位移传感器65检测到电控磁环62及叶轮22轴向偏移的位置信号，位置信号经过反馈、功率放大传输至控制器，再由控制器给予图8中所示的一组电磁铁组中两个电磁铁63的第二线圈以适当的控制电流，两个电磁铁63的第二线圈的电流方向相同，两个电磁铁63的铁芯631向下的一端磁极均为S极，对电控磁环62的S极产生轴向向下的推力(排斥力)F5，直到将转子叶轮2推到悬浮的轴向设定位置后，电磁铁63断电。与此同时，两个电磁铁63的铁芯631指向径向中心的另一端磁极均为N极，与电控磁芯61外圈的N极相互排斥，如果转子叶轮2处于径向中心位置时，则两个电磁铁63对电控磁芯61的排斥力F6相互抵消合力为0，处于力平衡状态；如果转子叶轮2有偏转，则电控磁芯61受到两个电磁铁63的排斥力F6不平衡，由于力的大小与距离的平方成反比，因此偏转靠近的一边排斥力就大，偏远的一边排斥力就小，转子21就会被大的排斥力推向径向中心位置，回到平衡状态。因此，该电磁铁组在对转子叶轮2调控轴向位移的同时，还能调控径向偏转。

需要说明的是，血泵工作时，转子叶轮2往往都是出现多自由度的位移及偏转，例如转子叶轮2既径向左右偏转，又轴向位移，此时由控制器给予对应的一组电磁铁组中两个电磁铁63的第一线圈以适当的控制电流对径向左右偏转进行纠偏的同时，给予除该组电磁铁组之外的一组或多组的电磁铁组的第二线圈以适当的控制电流对轴向位移进行纠偏。

参阅图1至图3，叶轮22为闭环式叶轮，其设有叶轮上盖222、叶轮下盖223以及环绕其中心轴分布的若干叶片221。叶轮上盖222和叶轮下盖223均为环状且外径相同。叶轮上盖222固定连接在若干叶片221的顶部，且叶轮上盖222与泵腔12的上壁间隙配合形成上二次流道121，上二次流道121经设于叶轮上盖222的入流口224连通至叶轮22内部。叶轮下盖223固定连接在若干叶片221的底部，且叶轮下盖223与泵腔12的下壁间隙配合形成下二次流道122，下二次流道122经设于叶轮下盖223的反流口225连通至叶轮22内部。

其中，叶轮上盖222的中部开设有上盖孔2220，转子21的下端穿过上盖孔2220伸至叶轮22的中部并与叶片221固定连接，入流口224由叶轮上盖222与转子21之间的间隙形成。叶轮下盖223的中部开设有下盖孔2230，下盖孔2230的孔径小于上盖孔2220的孔径，中心锥13的上端穿过下盖孔2230伸至叶轮22的中部，反流口225由叶轮下盖223与中心锥13之间的间隙形成，且反流口225的面积远小于入流口224的面积。

血泵工作时，在叶轮22离心力的作用下推动血液流动，泵腔12内靠近外周部位压力大于中心部位压力，在这种液体压力差下，上二次流道121通过入流口224朝向中心部位反流，产生液压向下推力F8，下二次流道122通过反流口225朝向中心部位反流，产生液压向上推力F7。由于反流口225的面积远小于入流口224的面积，根据伯努利原理，下二次流道122的流速低、压力大，上二次流道121流速高、压力小，因此在血泵高速工作时，液压向上推力F7远大于液压向下推力F8，这种双液动压对叶轮22的悬浮起到辅助作用，为叶轮22向上浮起提供推力。

现有悬浮式血泵采用的永磁悬浮加液动压悬浮机制，其中液动压是主要工作机制，动压间隙都在0.1mm左右，因此液压高，极易引发溶血、中风、血栓栓塞等并发症。而本申请采用的双液动压结构，仅仅是起到辅助悬浮平衡作用，不是主要支撑与主要的工作机制，悬浮平衡主要依靠电磁悬浮轴承6，本发明上二次流道121和下二次流道122的间隙能够控制在0.3～1mm之间，间隙较大，液压力也低数倍，可以大大减低因高压导致的溶血、中风、血栓并发症，提高血泵的生物安全性。

本实施例中，叶轮22设置有但不限于六个叶片221，六个叶片221可以是沿径向分布的直叶片，也可以是弧形叶片。六个叶片221被等分为三个长叶片2211和三个短叶片2212，三个长叶片2211与三个短叶片2212在圆周方向上呈间隔交错分布，且长叶片2211均与转子21的下端固定连接，短叶片2212指向中心轴的一端均不与转子21接触，此配置可以增加叶轮22的工作效率。

可选的，在本发明另一实施方式中叶轮22设置有八个叶片221。

参阅图1，辅助滑动轴承7包括滑动锥71和滑动支面72，滑动锥71固定设于转子21的底部，滑动支面72固定设于中心锥13的顶部，滑动锥71通过其下端设置的球头部支撑在滑动支面72上。滑动锥71和滑动支面72采用不同的生物陶瓷材质制成，可选的，滑动锥71采用氧化锆材质，滑动支面72采用碳化硅材质；或者滑动锥71采用氧化铝材质，滑动支面72采用碳化硅材质。

辅助滑动轴承7作为辅助轴承与保险装置，在血泵启动时仅有一个点支撑，非面接触式的摩擦，帮助转子叶轮2平稳启动，悬浮起来后，该辅助滑动轴承7不需要像传统机械轴承一样长期支撑转子叶轮2旋转工作，可以减少血泵因机械轴承摩擦带来的机械故障，还可以减少因摩擦、发热而造成的溶血及触发的血栓并发症。另外，该辅助滑动轴承7还可以在血泵急停、突发故障等异常情况下，防止转子叶轮2碰撞泵腔12的下壁，起到保险装置的作用，可提高血泵的稳定性与安全性。

本发明中泵壳体1及转子叶轮2均采用医用钛合金材料。

以下对本发明血泵工作时转子叶轮2受到的力作出详细说明。

在分析转子叶轮2受到的轴向力时，由于血泵的位置形态会跟随人体而发生变化，使得转子叶轮2相对于血泵的重力指向具有随机性，并且转子叶轮2重力轻，属于弱影响因素，因重力产生的扰动完全可以被各合力克服，因此可不考虑重力的影响。

血泵静止状态时，转子叶轮2受到三个向下的力，即：转子永磁悬浮轴承4产生的轴向磁压力F13、叶轮永磁悬浮轴承5产生的外组磁吸力F9和内组磁吸力F10，还受到一个向上的力，为电磁铁63的铁芯631对电控磁环62的静止吸力F11。

参阅图9，血泵在工作状态时，转子叶轮2受到的轴向力除了F9、F10、F11和F13外，还受到：流体冲力F16、液压向上推力F7、液压向下推力F8，以及电磁悬浮轴承6产生的轴向力F12，轴向力F12是电控可调的力，是为了应对和平衡其它几个轴向力，以确保总轴向合力为0。

转子叶轮2受到的径向力除转子永磁悬浮轴承4产生的径向排斥力F13及叶轮永磁悬浮轴承5产生的径向排斥力F14之外，还受到电磁悬浮轴承6产生的径向力F15，径向力F15是推动转子叶轮2居中的电控可调的力，当转子叶轮2悬浮居中时，各力平衡，以确保总径向合力为0。

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 (15)

1.一种混合磁悬浮离心式血泵，其特征在于，包括：

泵壳体(1)，设有泵头(11)和泵腔(12)，所述泵头(11)沿竖向连接在所述泵腔(12)的顶部，所述泵腔(12)下壁的中部设置有向腔内凸起的中心锥(13)；

转子叶轮(2)，包括穿设于所述泵头(11)的转子(21)以及内置于所述泵腔(12)的叶轮(22)，所述转子(21)与所述叶轮(22)固定连为一体并支撑在所述中心锥(13)上；所述叶轮(22)设有环绕其中心轴分布的若干叶片(221)、固定连接在若干所述叶片(221)顶部的叶轮上盖(222)以及固定连接在若干所述叶片(221)底部的叶轮下盖(223)，所述叶轮上盖(222)与所述泵腔(12)的上壁间隙配合形成上二次流道(121)，所述上二次流道(121)经设于所述叶轮上盖(222)的入流口(224)连通至所述叶轮(22)内部；所述叶轮下盖(223)与所述泵腔(12)的下壁间隙配合形成下二次流道(122)，所述下二次流道(122)经设于所述叶轮下盖(223)的反流口(225)连通至所述叶轮(22)内部，且所述反流口(225)的面积小于所述入流口(224)的面积；

用于驱动所述转子(21)带动所述叶轮(22)转动的驱动电机(3)；

转子永磁悬浮轴承(4)，布置于所述转子(21)的上端及所述泵头(11)内，所述转子(21)能够在所述转子永磁悬浮轴承(4)的作用力下径向居中；

叶轮永磁悬浮轴承(5)，布置于所述叶轮下盖(223)及所述泵腔(12)的下壁，所述叶轮(22)能够在所述叶轮永磁悬浮轴承(5)的作用力下径向居中；

电磁悬浮轴承(6)，包括固定于所述转子(21)的电控磁芯(61)、固定于所述叶轮上盖(222)的电控磁环(62)以及若干电磁铁(63)，若干所述电磁铁(63)均设置在所述泵腔(12)的顶部且围绕所述转子(21)呈环形等间距分布，所述电磁铁(63)包括呈L型的铁芯(631)及绕设于所述铁芯(631)的线圈(632)，所述铁芯(631)的两端分别与所述电控磁芯(61)和所述电控磁环(62)相对设置。

2.根据权利要求1所述的混合磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述叶轮上盖(222)的中部开设有上盖孔(2220)，所述转子(21)的下端穿过所述上盖孔(2220)伸至所述叶轮(22)的中部并与所述叶片(221)固定连接，所述入流口(224)由所述叶轮上盖(222)与所述转子(21)之间的间隙形成；

所述叶轮下盖(223)的中部开设有下盖孔(2230)，所述中心锥(13)的上端穿过所述下盖孔(2230)伸至所述叶轮(22)的中部，所述反流口(225)由所述叶轮下盖(223)与所述中心锥(13)之间的间隙形成。

3.根据权利要求1所述的混合磁悬浮离心式血泵，其特征在于：若干所述叶片(221)被等分为多个长叶片(2211)和多个短叶片(2212)，多个所述长叶片(2211)与多个所述短叶片(2212)在圆周方向上呈间隔交错分布，且所述长叶片(2211)均与所述转子(21)的下端固定连接，所述短叶片(2212)指向中心轴的一端均不与所述转子(21)接触。

4.根据权利要求1所述的混合磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述转子永磁悬浮轴承(4)包括外磁环组和内磁环组，所述外磁环组内置于所述泵头(11)中，所述内磁环组内置于所述转子(21)的上端并同轴分布于所述外磁环组的中部；所述外磁环组包括主外磁环(41)，所述内磁环组包括主内磁环(42)，所述主外磁环(41)与所述主内磁环(42)均是沿径向充磁，以使各自的磁极分布于对应的内外圈上，所述主外磁环(41)的内圈与所述主内磁环(42)的外圈径向相对设置且磁极相同。

5.根据权利要求4所述的混合磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述外磁环组还包括沿轴向拼接在所述主外磁环(41)一端的副外磁环(43)，所述副外磁环(43)沿轴向充磁，且所述副外磁环(43)靠近于所述主内磁环(42)一端的磁极与所述主内磁环(42)外圈的磁极相同。

6.根据权利要求5所述的混合磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述内磁环组还包括沿轴向拼接在所述主内磁环(42)一端的副内磁环(44)，所述副内磁环(44)沿径向充磁，所述副内磁环(44)的外圈与所述副外磁环(43)的另一端径向相对设置且磁极相同。

7.根据权利要求1所述的混合磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述叶轮永磁悬浮轴承(5)包括外动磁环(51)、内动磁环(52)、外静磁环(53)和内静磁环(54)，所述外动磁环(51)和所述内动磁环(52)均内置于所述叶轮下盖(223)，且所述内动磁环(52)同轴分布于所述外动磁环(51)的中部；所述外静磁环(53)和所述内静磁环(54)均内置于所述泵腔(12)的下壁，且所述内静磁环(54)同轴分布于所述外静磁环(53)的中部；所述外动磁环(51)与所述内静磁环(54)、以及所述内动磁环(52)与所述外静磁环(53)均相互排斥，从而对所述叶轮(22)产生径向约束定位作用。

8.根据权利要求7所述的混合磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述外动磁环(51)、所述内动磁环(52)、所述外静磁环(53)和所述内静磁环(54)均沿轴线充磁，所述外动磁环(51)与所述外静磁环(53)轴向相对设置且彼此相对的一端磁极相异，所述内动磁环(52)与所述内静磁环(54)轴向相对设置且彼此相对的一端磁极相异，同时所述外动磁环(51)和所述内动磁环(52)上下端的磁极分布相反，所述外静磁环(53)和所述内静磁环(54)上下端的磁极分布相反。

9.根据权利要求7所述的混合磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述叶轮永磁悬浮轴承(5)还包括内置于所述中心锥(13)的静磁芯(55)，所述静磁芯(55)同轴分布于所述内动磁环(52)的中部且相互排斥。

10.根据权利要求1所述的混合磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述铁芯(631)设有沿所述转子(21)的径向分布的第一芯部(6311)以及自所述第一芯部(6311)背对所述转子(21)的一端竖直向下延伸的第二芯部(6312)；

所述电控磁芯(61)呈环形，其沿径向充磁，所述第一芯部(6311)的另一端均与所述电控磁芯(61)的外圈相对设置，且所述第一芯部(6311)被通电的所述线圈(632)磁化后能够与所述电控磁芯(61)产生径向吸力或径向斥力；

所述电控磁环(62)沿轴向充磁，所述第二芯部(6312)的下端与所述电控磁环(62)相对设置，且所述第二芯部(6312)被通电的所述线圈(632)磁化后能够与所述电控磁环(62)产生轴向吸力或轴向斥力；

其中，所述电控磁芯(61)外圈的磁极与所述电控磁环(62)上端的磁极相异。

11.根据权利要求1所述的混合磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述电磁铁(63)具有N个，且N为大于等于4的偶数；以呈中心对称的两个所述电磁铁(63)组合为一个电磁铁组，N个所述电磁铁(63)被分配成N/2个所述电磁铁组，每一所述电磁铁组可由外部的控制器控制独立工作，且位于同一所述电磁铁组的两个电磁铁(63)同时工作。

12.根据权利要求11所述的混合磁悬浮离心式血泵，其特征在于：每一所述电磁铁(63)的铁芯(631)上均绕设有两个线圈(632)，即第一线圈和第二线圈，同一所述电磁铁组中的两个电磁铁(63)的第一线圈绕线方向相反且相互串联；当所述电磁铁(63)的任意一个所述线圈(632)通电时，其上的另一所述线圈(632)断电。

13.根据权利要求1所述的混合磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述电磁悬浮轴承(6)还包括电路板(64)和若干位移传感器(65)，若干所述电磁铁(63)和若干所述位移传感器(65)均安装在所述电路板(64)上，并通过所述电路板(64)与外部的控制器电性连接；

若干所述位移传感器(65)一一对应布置在若干所述电磁铁(63)的旁侧且与所述电控磁环(62)上下相对设置，用于与所述电控磁环(62)配合进行检测所述叶轮(22)的位置信号，外部的控制器根据反馈的该位置信号来控制输入对应所述电磁铁(63)的电流大小及方向，以驱动所述转子叶轮(2)回到中心位置。

14.根据权利要求1所述的混合磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述血泵还包括辅助滑动轴承(7)，所述辅助滑动轴承(7)包括滑动锥(71)和滑动支面(72)，所述滑动锥(71)固定设于所述转子(21)的底部，所述滑动支面(72)固定设于所述中心锥(13)的顶部，所述滑动锥(71)通过设置在其下端的球头部支撑在所述滑动支面(72)上；

其中，所述滑动锥(71)和所述滑动支面(72)采用不同的生物陶瓷材质制成。

15.根据权利要求1所述的混合磁悬浮离心式血泵，其特征在于：所述泵头(11)包括内管(111)和外管(112)，所述外管(112)套设在所述内管(111)的外侧；

所述驱动电机(3)包括定子绕组(31)和转子磁钢(32)，所述定子绕组(31)固定于所述内管(111)和所述外管(112)之间，所述转子磁钢(32)内置于所述转子(21)；

所述泵壳体(1)还设有泵上壳(14)，所述泵上壳(14)罩设在若干所述电磁铁(63)上并与所述内管(111)、所述外管(112)及所述泵腔(12)密封连接。