CN117767621A - 一种高可靠性介入式血泵电机及其组装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高可靠性介入式血泵电机，包括定子组件、转子组件、左端轴承和右端轴承，定子组件包括外壳、导磁定子、外套管、杯形绕组和内套管，转子组件包括转轴、永磁体和转子套，外套管的左端超出导磁定子的左端和杯形绕组的左端，外套管的右端超出导磁定子的右端和杯形绕组的右端，内套管的左端和右端分别超出杯形绕组的左端和右端；外壳内壁的左端与内套管外壁的左端之间的空间填充定子左灌封胶；转子套的左端和右端分别超出永磁体的左端和右端，转子套内壁的左端和右端分别填充转子左灌封胶和转子右灌封胶。本发明的定子组件和转子组件均采用灌封胶填充，可填充空间相对较大的位置，能够有效防止高压液体的渗透，可靠性高。

Description

一种高可靠性介入式血泵电机及其组装工艺

技术领域

本发明属于电机领域，更具体地，涉及一种高可靠性介入式血泵电机及其组装工艺。

背景技术

根据世界卫生组织统计，心血管疾病是全世界健康问题的第一杀手。我国大约有1500万心衰患者，有130万到150万的终末期心衰患者。长期以来，终末期心衰患者缺乏有效的治疗手段，已有药物和心率控制器械难以逆转病程进展。心脏移植被认为是治疗终末期心衰患者最佳方式，但我国每年只有几百颗心脏供体可供移植，这对于100多万重症心衰患者来说无异于杯水车薪。

人工心脏作为心脏移植的替代方案，突破了心脏移植供体数量的限制，不仅可以提供心脏移植左的过渡性治疗或恢复心脏功能，还可以提供终身长期治疗方式，因此人工心脏得以快速发展和不断地技术突破。

介入式心室辅助装置(人工血泵)是一种面向心源性休克高危PCI循环保护和高危PCI手术的心室辅助产品，目前全球有美国的Abiomed公司推出了相应的产品(Impella系列)，它具有体积小、创伤小的特点，可降低术中和术右并发症，该产品在动物实验、临床左期和临床应用资料显示：在直接降低左心室负荷，推动左心室血液直接进入主动脉，推动左向血流和增加主动脉血压、平均动脉压和心输出量增加，左心室舒张末期容量和舒张末期压力减少，冠状动脉峰流量增加，心肌氧供平衡改善等方面具有非常不错的效果。

介入式心脏泵的核心部件血泵电机是一台具有强劲动力的微型特种电机，拥有体积小、高扭矩、高可靠性且具有优异的生物相容性特性等特点，一般经股动脉穿刺植入，推送至心脏左心室内，在人体内通常可连续工作3～14天。在血泵电机工作期间，血泵电机内部承受高压液体介质浸泡，血泵电机的线圈绕组必须在发热条件下完全隔绝液体物质的侵蚀，避免绝缘失效而危及人体生命。通常采用生物相容性灌封胶将线圈绕组与内部高压液体隔离开来，使血泵电机保持长时间的稳定、可靠工作。

介入式心脏泵在工作时，血泵电机内部会注入高压液体，在高压液体的不断注入下，血泵电机内部始终保持了较高的液体压力环境，从而避免血液涌入电机内部。目前，血泵电机的定子组件中，线圈绕组一般是缠绕在导磁定子上，再通过比较薄的灌封胶对线圈绕组进行密封来与高压液体隔绝。目前这种采用灌封胶灌封的方式，还因为存在以下问题而易导致灌封失效：1)、灌封胶大都具有吸水膨胀特性，灌封胶吸水膨胀会变得疏松且伴随裂纹产生的可能性，高压液体容易渗透灌封层；2)、血泵电机的微小尺寸限制了灌封胶的厚度，灌封胶厚度非常的薄，在工艺上很难形成没有任何缺陷(譬如气泡、开裂等)的灌封覆盖；3)、灌封胶体表面必须具有足够的光洁度，以便使得灌封胶体表面在长时间的液体剪切力作用下保持稳定。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种高可靠性介入式血泵电机及其组装工艺，通过合理选材以及工艺制作过程，使得本发明的介入式血泵电机具备了高压液体长时间浸泡且线圈工作发热条件下拥有非常可靠的绝缘效果，为介入式微泵在人体内长时间稳定可靠工作奠定了非常坚实基础。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种高可靠性介入式血泵电机，其特征在于，包括定子组件、转子组件、左端轴承和右端轴承，其中：

所述定子组件包括从外至内依次固定连接且同轴布置的外壳、导磁定子、外套管、杯形绕组和内套管，所述外套管为绝缘件，所述转子组件包括从内至外依次固定连接且同轴布置的转轴、永磁体和转子套，所述转轴的左端和右端分别通过左端轴承和右端轴承安装在所述外壳的内壁上，所述导磁定子、外套管、杯形绕组和内套管均位于所述左端轴承和右端轴承之间，所述导磁定子的内壁相对所述外壳的内壁凸出，所述外套管的左端超出所述导磁定子的左端和所述杯形绕组的左端，所述外套管的右端超出所述导磁定子的右端和所述杯形绕组的右端，所述内套管的左端和右端分别超出所述杯形绕组的左端和右端；

所述外壳内壁的左端与内套管外壁的左端之间的空间填充定子左灌封胶，所述外壳内壁的右端与内套管外壁的右端之间的空间灌封定子右灌封胶，所述定子左灌封胶和定子右灌封胶配合将导磁定子密封在外套管与外壳之间的空间以及将杯形绕组密封在外套管与内套管之间的空间；

所述转子套的左端和右端分别超出永磁体的左端和右端，并且所述转子套内壁的左端和右端分别填充转子左灌封胶和转子右灌封胶，以将所述永磁体密封在所述转子套与转轴之间的空间。

优选地，所述外套管的外壁与所述导磁定子之间存在第一间隙，并且该第一间隙处填充第一灌封胶，所述外套管与所述导磁定子通过所述第一灌封胶固定连接，所述外套管的内壁与所述杯形绕组之间存在第二间隙，并且该第二间隙处填充第二灌封胶，所述外套管与所述杯形绕组通过所述第二灌封胶固定连接，所述杯形绕组的内壁和所述内套管之间存在第三间隙并且该第三间隙处填充第三灌封胶，所述杯形绕组与所述内套管通过所述第三灌封胶固定连接。

优选地，所述第一灌封胶采用生物相容性的环氧类树脂灌封胶或者生物相容性的陶瓷灌封胶，所述第二灌封胶采用生物相容性的环氧类树脂灌封胶或者生物相容性的陶瓷灌封胶，所述第三灌封胶采用生物相容性的环氧类树脂灌封胶或者生物相容性的陶瓷灌封胶，此外：

陶瓷灌封胶的密度在3.5g/cm³以上，氧化铝的含量在95％～99％，陶瓷灌封胶可常温固化且在固化后形成陶瓷。

优选地，所述外套管的材料选自聚酰亚胺或聚醚醚酮材，所述内套管的材料选自聚酰亚胺或聚醚醚酮。

优选地，所述外壳包括主壳体和右盖，所述右盖的左端伸入所述主壳体内并且与所述主壳体固定连接，所述主壳体的内壁上设置有定位台阶，所述导磁定子的左端与所述定位台阶相抵接，所述导磁定子的右端与所述右盖的左端相抵接，所述定子右灌封胶位于所述右盖和所述转轴之间的空间，所述右端轴承固定安装在所述右盖上，所述右盖上设置与所述内套管的右端相抵接的限位凸台，所述内套管的左端与所述左端轴承相抵接。

优选地，所述定子组件还包括固定连接在所述右盖上的尾盖和连接在所述尾盖上的通液管，所述通液管的内腔与所述尾盖的内腔相连通，所述尾盖的左端伸入所述右盖内并且将所述右端轴承压在所述限位凸台上。

优选地，所述右盖上周向布置有多条缺口槽，以便引出杯形绕组上的导线，以及便于向所述内套管的右端与所述右盖之间的空间注入所述定子右灌封胶。

优选地，所述定子左灌封胶采用生物相容性的环氧类树脂灌封胶或者生物相容性的陶瓷灌封胶，所述定子右灌封胶采用生物相容性的环氧类树脂灌封胶或者生物相容性的陶瓷灌封胶，所述转子左灌封胶采用生物相容性的环氧类树脂灌封胶或者生物相容性的陶瓷灌封胶，所述转子右灌封胶采用生物相容性的环氧类树脂灌封胶或者生物相容性的陶瓷灌封胶，此外：

选用的陶瓷灌封胶的密度在3.5g/cm³以上，氧化铝的含量在95％～99％，选用的陶瓷灌封胶可常温固化且在固化后形成陶瓷。

优选地，所述转轴包括轴芯、轴套和紧固环，所述轴套和紧固环均固定连接在所述轴芯上，所述轴套的左端和右端分别与所述永磁体和所述右端轴承相抵接，所述紧固环压紧所述右端轴承的右侧，所述转子右灌封胶设置在所述轴套和所述转子套之间。

按照本发明的另一方面，提供了一种高可靠性介入式血泵电机的组装工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)将所述定子组件的外壳、导磁定子、外套管、杯形绕组和内套管依次固定连接在一起；

2)向内套管外壁的左端与外壳的主壳体之间的空间注入灌封胶形成定子左灌封胶；

3)将杯形绕组上的导线从主壳体右端连接的右盖上的缺口槽引出；

4)通过外壳的主壳体右端连接的右盖上的缺口槽，向内套管外壁的右端与外壳的主壳体之间的空间注入灌封胶形成定子右灌封胶，从而通过定子左灌封胶和定子右灌封胶，将所述导磁定子密封在外套管与外壳之间的空间以及将杯形绕组密封在外套管与内套管之间的空间；

5)将转子组件的转轴、永磁体和转子套固定连接在一起，向转子套内壁的左端和右端分别填充转子左灌封胶和转子右灌封胶；

6)将转子组件的转轴的左端通过左端轴承安装在所述主壳体上，将转子组件的转轴的右端通过右端轴承安装在所述右盖上；

7)将尾盖的左端伸入右盖内并与右盖固定连接，将杯形绕组上的导线与外部电线焊接后，再将杯形绕组上的导线与尾盖固定并用生物相容性胶固定和包裹导线。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，由于，能够取得下列有益效果：

1)本发明的一种高可靠性介入式血泵电机，采用了杯形绕组这样的圆柱形线圈来替代常规的要缠绕在导磁定子上的线圈绕组，使得杯形绕组的外侧和内侧可以采用外套管和内套管来替代现有方案中的灌封胶体壁厚较薄的位置，经久耐用；定子组件和转子组件均采用灌封胶填充，可以填充空间相对较大的位置，灌封胶自身的体积也比较大，避免了灌封胶体较薄处的缺陷、表面质量不高的问题，能够有效防止高压液体的渗透，可靠性高。

2)本发明的一种高可靠性介入式血泵电机，能够大大提高定子组件和转子组件的灌封效率和生产合格率，为该产品的批量生产提供了良好基础，有利于产品的成本明显降低，降低了广大患者群体的经济负担。

3)一种高可靠性介入式血泵电机的组装工艺，易于进行灌封胶的灌封，而且组装效率高。

附图说明

图1是本发明中高可靠性介入式血泵电机的示意图；

图2是本发明中定子组件上布置了定子左灌封胶和定子右灌封胶的示意图；

图3是本发明中转子组件上布置了转子左灌封胶、转子右灌封胶和右端轴承的示意图；

图4、图5分别是本发明中定子组件在不同视角下的立体图；

图6是本发明中左端轴承的示意图；

图7和图8分别是第一环形槽内未填充环形灌封胶和填充有环形灌封胶的示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-定子组件，2-转子组件，3-左端轴承，4-右端轴承，11-外壳，12-导磁定子，13-外套管，14-杯形绕组，15-内套管，16-定子左灌封胶，17-定子右灌封胶，18-尾盖，19-通液管，21-转轴，22-永磁体，23-转子套，24-转子左灌封胶，25-转子右灌封胶，111-主壳体，112-右盖，113-定位台阶，114-限位凸台，115-缺口槽，141-导线，211-轴芯，212-轴套，213-紧固环，31-第一环形槽，1101-第一径向通孔，1102-第二径向通孔，311-环形灌封胶。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1～图4，一种高可靠性介入式血泵电机，包括定子组件1、转子组件2、左端轴承3和右端轴承4，其中：

所述定子组件1包括从外至内依次固定连接且同轴布置的外壳11、导磁定子12、外套管13、杯形绕组14和内套管15，外壳11、导磁定子12、外套管13、杯形绕组14和内套管15均为水平布置，所述导磁定子12优选为中空圆柱形结构，选用单叠片厚度不大于0.1毫米且导磁性能优异的软磁材料，经过工艺将单叠片制成所需要厚度的导磁定子12。

所述外套管13为绝缘件，以实现导磁定子12与杯形绕组14之间的绝缘，则外套管13的长度要比导磁定子12和杯形绕组14的都要长，并且两端分别超出导磁定子12和杯形绕组14的两端。

所述转子组件2包括从内至外依次固定连接且同轴布置的转轴21、永磁体22和转子套23，所述转轴21的左端和右端分别通过左端轴承3和右端轴承4安装在所述外壳11的内壁上。所述轴芯211的左端穿过所述左端轴承3内孔并伸出到外壳11外部，轴芯211伸出的部位用于安装叶轮，所述转子组件2在所述左端轴承3和右端轴承4的支撑下可自由高速旋转。

所述导磁定子12、外套管13、杯形绕组14和内套管15均位于所述左端轴承3和右端轴承4之间，则它们也均位于外壳11内；所述导磁定子12的内壁相对所述外壳11的内壁凸出，这样方便在外壳11内注入灌封胶后，导磁定子12的端部与灌封胶相抵接，实现对导磁定子12良好的密封；所述外套管13的左端超出所述导磁定子12的左端和所述杯形绕组14的左端，所述外套管13的右端超出所述导磁定子12的右端和所述杯形绕组14的右端，所述内套管15的左端和右端分别超出所述杯形绕组14的左端和右端。所述左端轴承3采用滑动轴承，由生物相容性陶瓷材料制成，所述右端轴承4采用滚珠轴承结构且无防尘盖，能够容许高压液体顺畅流通，右端轴承4所用的材料均满足生物相容性要求，优选轴承内外圈为金属材质、滚珠为陶瓷材质、保持架为PEEK材料。

所述外壳11内壁的左端与内套管15外壁的左端之间的空间填充定子左灌封胶16，所述外壳11内壁的右端与内套管15外壁的右端之间的空间灌封定子右灌封胶17，所述定子左灌封胶16和定子右灌封胶17配合将导磁定子12密封在外套管13与外壳11之间的空间以及将杯形绕组14密封在外套管13与内套管15之间的空间；定子左灌封胶16与导磁定子12的左端和杯形绕组14的左端分别抵接，并且外套管13的左端插入所述定子左灌封胶16内，定子右灌封胶17与导磁定子12的右端和杯形绕组14的右端分别抵接，并且外套管13的右端插入所述定子右灌封胶17内，则定子左灌封胶16和定子右灌封胶17可防止高压液体从缝隙渗入后与导磁定子12和杯形绕组14接触。

所述转子套23的左端和右端分别超出永磁体22的左端和右端，并且所述转子套23内壁的左端和右端分别填充转子左灌封胶24和转子右灌封胶25，以将所述永磁体22密封在所述转子套23与转轴21之间的空间，则转子左灌封胶24和转子右灌封胶25可防止高压液体从缝隙渗入后与永磁体22接触。

进一步，所述外套管13的外壁与所述导磁定子12之间存在第一间隙，并且该第一间隙处填充第一灌封胶，所述外套管13与所述导磁定子12通过所述第一灌封胶固定连接，所述外套管13的内壁与所述杯形绕组14之间存在第二间隙，并且该第二间隙处填充第二灌封胶，所述外套管13与所述杯形绕组14通过所述第二灌封胶固定连接，所述杯形绕组14的内壁和所述内套管15之间存在第三间隙并且该第三间隙处填充第三灌封胶，所述杯形绕组14与所述内套管15通过所述第三灌封胶固定连接。则，杯形绕组14的内壁和外壁分别有一层灌封胶，间隙内填充的第二灌封胶和第三灌封胶，避免了杯形绕组14的悬空，而填充的第二灌封胶和第三灌封胶可以固持/固化杯形绕组14，提高杯形绕组14结构的稳固性。

进一步，所述外套管13的材料选自聚酰亚胺或聚醚醚酮材，所述内套管15的材料选自聚酰亚胺或聚醚醚酮。内套管15和外套管13均采用高韧性的塑料材质，而灌封胶的材质一般都偏脆，且间隙处填充的第二灌封胶和第三灌封胶这样的薄壁灌封层，在发热膨胀过程中更容易因为材质偏脆而崩裂，采用韧性高的内套管15和外套管13，与偏脆的第二灌封胶和第三灌封胶进行软硬结合，会使得第二灌封胶、第三灌封胶杯和形绕组的整体结构更加稳固。

进一步，所述外壳11优选包括主壳体111和右盖112，所述右盖112的左端伸入所述主壳体111内并且与所述主壳体111固定连接，所述主壳体111的内壁上设置有定位台阶113，导磁定子12可以与外壳11的主壳体111过盈配合来实现两者的固定，所述导磁定子12的左端与所述定位台阶113相抵接，所述导磁定子12的右端与所述右盖112的左端相抵接，所述定子右灌封胶17位于所述右盖112和所述转轴21之间的空间，所述右端轴承4固定安装在所述右盖112上，所述右盖112上设置与所述内套管15的右端相抵接的限位凸台114，所述内套管15的左端与所述左端轴承3相抵接。主壳体111、内套管15、右盖112以及左端轴承3配合，将定子左灌封胶16、定子右灌封胶17、导磁定子12、外套管13和杯形绕组14封闭起来，使得高压液体不容易渗到导磁定子12和杯形绕组14上。

进一步，所述定子组件1还包括固定连接在所述右盖112上的尾盖18和连接在所述尾盖18上的通液管19，所述通液管19的内腔与所述尾盖18的内腔相连通，所述尾盖18的左端伸入所述右盖112内并且将所述右端轴承4压在所述限位凸台114上，如果右端轴承4为滚珠轴承，则尾盖18压在右端轴承4的外圈上。尾盖18可以对右端轴承4起到一个预紧的作用，而且可以从通液管19内将高压液体通入血泵电机内。

进一步，所述右盖112上周向布置有多条缺口槽115，优选设置有三条，以便引出杯形绕组14上的导线141，以及便于向所述内套管15的右端与所述右盖112之间的空间注入所述定子右灌封胶17。缺口槽115可以沿右盖112的轴向通长布置，方便灌封机的打灌封胶的胶头将灌封胶注入内套管15的右端与所述右盖112之间的空间形成定子右灌封胶17。

进一步，对于所述定子左灌封胶16、定子右灌封胶17、转子左灌封胶24、转子右灌封胶25、第一灌封胶、第二灌封胶和第三灌封胶中的其中任意一个，可以选用生物相容性的环氧类树脂胶或生物相容性的陶瓷灌封胶。

如果采用生物相容性的环氧类树脂胶，则定子左灌封胶16、定子右灌封胶17、转子左灌封胶24、转子右灌封胶25都是体积比较大的块状的灌封胶，自身的体积比较大，避免了灌封胶体较薄处的缺陷、表面质量不高的问题，能够有效防止高压液体的渗透，可靠性高，经久耐用。而如果在第一灌封胶、第二灌封胶、第三灌封胶处存在一些小缺陷，但因为有外套管13、内套管15、定子左灌封胶16和定子右灌封胶17的存在，不影响第一灌封胶、第二灌封胶、第三灌封胶的密封效果。

如果采用生物相容性的陶瓷灌封胶，选用的陶瓷灌封胶的密度在3.5g/cm³以上且氧化铝的含量在95％～99％，该陶瓷灌封胶可常温固化，且固化后形成陶瓷。由于环氧类树脂胶的密度通常在1.05g/cm³～1.3g/cm³，存在质量较轻而不能很好的填充严实，尤其是微小缝隙的填充效果更加不理想，为了实现高质量的填充效果，需要非常复杂的工艺过程。另外，由于环氧类树脂胶需要长时间高温烘烤，而高温下胶水会产生明显的膨胀效应，导致微小气孔缺陷的产生。因此，本发明采用密度和纯度更高的新型陶瓷灌封胶，采用密度大的陶瓷灌封胶能够比较好的填充小的缝隙，避免了常规使用的环氧类树脂胶的高温膨胀的问题，工艺简单，且更容易控制灌封胶的尺寸精度。

进一步，所述转轴21包括轴芯211、轴套212和紧固环213，所述轴套212和紧固环213均固定连接在所述轴芯211上，固定连接的方式，可以是螺纹连接，或者是间隙配合结合胶粘，或者是激光焊接；所述轴套212的左端和右端分别与所述永磁体22和所述右端轴承4相抵接，所述紧固环213压紧所述右端轴承4的右侧，所述转子右灌封胶25设置在所述轴套212和所述转子套23之间。如果右端轴承4采用滚珠轴承，则紧固环213压在右端轴承4的内圈上。

需要强调的是，本发明的血泵电机，凡是会与血液直接接触的零件，或者与会进入血液的高压液体接触的零件，都采用生物相容性材料，譬如，主壳体111、右盖112、尾盖18、通液管19、内套管15、转子套23、轴套212、轴芯211、紧固环213、左端轴承3、右端轴承4等都采用生物相容性材料。而导磁定子12、杯形绕组14和永磁体22需要采用可靠性高的灌封胶来进行密封，防止高压液体渗入。定子左灌封胶16、定子右灌封胶17以及填充于杯形绕组14和导磁定子12内外侧微小间隙内的灌封胶，均满足生物相容性相关要求，且灌封胶不易吸水膨胀，具有较好的稳定性、高硬度，可防止高压液体的酸碱性对胶体的腐蚀。

本发明的杯形绕组14具有排线整齐度高的特点，杯形绕组14为中空的圆柱形线圈，杯形绕组14外侧与导磁定子12内侧同轴配合，中间留有适当间隙套接外套管13，用于杯形绕组14与导磁定子12之间的绝缘，间隙处还填充有一定量的灌封胶；杯形绕组14内侧与内套管15同轴配合，杯形绕组14内侧与内套管15之间微小间隙填充一定量的灌封胶，以提高杯形绕组14发热条件下的强度。所述杯形绕组14采用纯铜或纯银的漆包线绕制，所述杯形绕组14一侧保留了三根导线141，三根导线141分别从右盖112设置的三个缺口槽115延伸至外部，导线141与外部线缆进行焊接后固定在尾盖18上并用生物相容性胶水固定和包裹。所述导磁定子12和所述杯形绕组14组装成一体之后，再同轴装入外壳11内。将所述外壳11、导磁定子12、杯形绕组14、内套管15、外套管13和右盖112等组装成一体之后，定子组件1的两端形成了两个开放式的空腔，可比较方便的从外部向空腔内注入灌封胶，经过一系列工艺消除气泡缺陷并加热固化。由于定子组件1两端用于填充灌封胶的空间相对充足，灌粉胶体足够厚实，在高压液体充斥的状态下拥有较高的可靠性。因此，本发明采用的定子组件1灌封工艺能够可靠地将不具备生物相容性的材料密封起来，同时起到了良好的绝缘耐压效果。

本发明的定子组件1的灌封工艺，避开了依靠灌封胶填充较薄空间时容易产生缺陷的工艺问题，且较薄的灌封层在长时间的高压液体浸泡下，依然存在较大的绝缘失效风险，在临床上存在不可控风险。而本发明使用的薄壁的内套管15和外套管13，选用了能够满足生物相容性要求且适合制造成薄壁且均匀的套管塑胶材料，优选聚酰亚胺和聚醚醚酮材质，这类材料耐高温、耐磨损、耐化学腐蚀、介电性能好等特点，能够非常可靠的隔绝高压液体的长时间浸泡，对杯形绕组14的绝缘和导磁定子12的包覆效果非常显著。

所述转轴21与所述左端轴承3内孔间隙配合，配合段的表面添加硬化涂层，以达到减少磨损微粒的产生。所述永磁体22与所述转轴21同轴配合，所述永磁体221对磁极或2对磁极结构，采用高性能永磁材料且内部无裂纹和缺陷，以达到较高的电机性能要求。所述永磁体22外侧同轴套212接所述转子套23，所述转子套23为生物相容性金属材质，所述转子套23的两端均高于所述永磁体22，形成了半开放式凹槽，所述凹槽内灌封生物相容性胶，形成了转子左灌封胶24和转子右灌封胶25，由此将所述永磁体22完全包裹在内部。所述转子套23经过工艺制成超薄结构，径向厚度0.03mm～0.06mm之间。所述轴套212穿装在所述转轴21上，一端嵌入所述转子左灌封胶24内与永磁体22端部抵接，另一端抵接所述右端轴承4的端面。

参照图4、图5，按照本发明的另一方面，提供了一种高可靠性介入式血泵电机的组装工艺，包括以下步骤：

1)将所述定子组件1的外壳11、导磁定子12、外套管13、杯形绕组14和内套管15依次固定连接在一起；杯形绕组14内、外壁，以及导磁定子12的内壁可采用灌封胶，提高结构的稳定性。

2)向内套管15外壁的左端与外壳11的主壳体111之间的空间注入灌封胶形成定子左灌封胶16。

3)将杯形绕组14上的导线141从主壳体111右端连接的右盖112上的缺口槽115引出，每根导线141分别从一个缺口槽115引出。

4)通过外壳11的主壳体111右端连接的右盖112上的缺口槽115，向内套管15外壁的右端与外壳11的主壳体111之间的空间注入灌封胶形成定子右灌封胶17，从而通过定子左灌封胶16和定子右灌封胶17，将所述导磁定子12密封在外套管13与外壳11之间的空间以及将杯形绕组14密封在外套管13与内套管15之间的空间，防止向血泵电机内通入的高压液体与导磁定子12和杯形绕组14接触。

5)将转子组件2的转轴21、永磁体22和转子套23固定连接在一起，向转子套23内壁的左端和右端分别填充转子左灌封胶24和转子右灌封胶25，防止高压液体渗入后与永磁体22接触。

6)将转子组件2的转轴21的左端通过左端轴承3安装在所述主壳体111上，将转子组件2的转轴21的右端通过右端轴承4安装在所述右盖112上；

7)将尾盖18的左端伸入右盖112内并与右盖112固定连接，将杯形绕组14上的导线141与外部电线焊接后，再将杯形绕组14上的导线141与尾盖18固定并用生物相容性胶固定和包裹导线141。

参照图6～图8，参照图6～图8，所述左端轴承3为滑动轴承并且与所述转轴21间隙配合，所述左端轴承3的外壁设有第一环形槽31，所述外壳11的侧壁在对应于左端轴承3的部位设置有第一径向通孔1101和第二径向通孔1102，分别用于向第一环形槽31内注入灌封胶以及将注胶时的空气顺利排出，所述第一环形槽31内填充有环形灌封胶311，所述环形灌封胶311将外壳11与左端轴承3固定在一起。

进一步，所述第一径向通孔1101的孔径大于所述第二径向通孔1102的孔径，以便于第一径向通孔1101进胶而第二径向通孔1102排气。

进一步，所述外壳11的内壁在对应于第一环形槽31的部位设置有第二环形槽，以便从第一径向通孔1101注入的灌封胶同时填充第一环形槽31和第二环形槽，这样可以让左端轴承3和外壳11粘结的更加牢固可靠。

进一步，所述左端轴承3采用高温烧结成型。左端轴承3的毛坯件留有一定余量用于后续的精密研磨，以得到非常高的尺寸精度和表面粗糙度，能够使得电机转动更加平稳。

高压液体在血泵电机内的流通过程如下：

所述尾盖18中间设有圆孔，通液管19同轴装入，通液管19外侧包裹胶水用于固定通液管19和防止液体泄漏，高压液体经通液管19、尾盖18的中孔后从所述右端轴承4的孔隙进入血泵电机内部，液体进入血泵电机内部之后，穿过转子组件2与定子组件1之间的间隙，流入血泵电机内部的左端而充满整个血泵电机内部空腔。当高压液体压力达到一定程度后，从所述左端轴承3与所述转轴21之间配合间隙流出，由于液体流出通道比较小，因而从血泵电机内流出的液体流量非常小，不会对血液浓度造成影响。在高压液体的不断注入下，血泵电机内部始终保持了较高的液体压力环境，从而避免了血液涌入血泵电机内部的可能。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高可靠性介入式血泵电机，其特征在于，包括定子组件、转子组件、左端轴承和右端轴承，其中：

所述定子组件包括从外至内依次固定连接且同轴布置的外壳、导磁定子、外套管、杯形绕组和内套管，所述外套管为绝缘件，所述转子组件包括从内至外依次固定连接且同轴布置的转轴、永磁体和转子套，所述转轴的左端和右端分别通过左端轴承和右端轴承安装在所述外壳的内壁上，所述导磁定子、外套管、杯形绕组和内套管均位于所述左端轴承和右端轴承之间，所述导磁定子的内壁相对所述外壳的内壁凸出，所述外套管的左端超出所述导磁定子的左端和所述杯形绕组的左端，所述外套管的右端超出所述导磁定子的右端和所述杯形绕组的右端，所述内套管的左端和右端分别超出所述杯形绕组的左端和右端；

所述外壳内壁的左端与内套管外壁的左端之间的空间填充定子左灌封胶，所述外壳内壁的右端与内套管外壁的右端之间的空间灌封定子右灌封胶，所述定子左灌封胶和定子右灌封胶配合将导磁定子密封在外套管与外壳之间的空间以及将杯形绕组密封在外套管与内套管之间的空间；

所述转子套的左端和右端分别超出永磁体的左端和右端，并且所述转子套内壁的左端和右端分别填充转子左灌封胶和转子右灌封胶，以将所述永磁体密封在所述转子套与转轴之间的空间。

2.根据权利要求1所述的一种高可靠性介入式血泵电机，其特征在于，所述外套管的外壁与所述导磁定子之间存在第一间隙，并且该第一间隙处填充第一灌封胶，所述外套管与所述导磁定子通过所述第一灌封胶固定连接，所述外套管的内壁与所述杯形绕组之间存在第二间隙，并且该第二间隙处填充第二灌封胶，所述外套管与所述杯形绕组通过所述第二灌封胶固定连接，所述杯形绕组的内壁和所述内套管之间存在第三间隙并且该第三间隙处填充第三灌封胶，所述杯形绕组与所述内套管通过所述第三灌封胶固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种高可靠性介入式血泵电机，其特征在于，所述第一灌封胶采用生物相容性的环氧类树脂灌封胶或者生物相容性的陶瓷灌封胶，所述第二灌封胶采用生物相容性的环氧类树脂灌封胶或者生物相容性的陶瓷灌封胶，所述第三灌封胶采用生物相容性的环氧类树脂灌封胶或者生物相容性的陶瓷灌封胶，此外：

陶瓷灌封胶的密度在3.5g/cm³以上，氧化铝的含量在95％～99％，陶瓷灌封胶可常温固化且在固化后形成陶瓷。

4.根据权利要求2所述的一种高可靠性介入式血泵电机，其特征在于，所述外套管的材料选自聚酰亚胺或聚醚醚酮材，所述内套管的材料选自聚酰亚胺或聚醚醚酮。

5.根据权利要求1所述的一种高可靠性介入式血泵电机，其特征在于，所述外壳包括主壳体和右盖，所述右盖的左端伸入所述主壳体内并且与所述主壳体固定连接，所述主壳体的内壁上设置有定位台阶，所述导磁定子的左端与所述定位台阶相抵接，所述导磁定子的右端与所述右盖的左端相抵接，所述定子右灌封胶位于所述右盖和所述转轴之间的空间，所述右端轴承固定安装在所述右盖上，所述右盖上设置与所述内套管的右端相抵接的限位凸台，所述内套管的左端与所述左端轴承相抵接。

6.根据权利要求5所述的一种高可靠性介入式血泵电机，其特征在于，所述定子组件还包括固定连接在所述右盖上的尾盖和连接在所述尾盖上的通液管，所述通液管的内腔与所述尾盖的内腔相连通，所述尾盖的左端伸入所述右盖内并且将所述右端轴承压在所述限位凸台上。

7.根据权利要求4所述的一种高可靠性介入式血泵电机，其特征在于，所述右盖上周向布置有多条缺口槽，以便引出杯形绕组上的导线，以及便于向所述内套管的右端与所述右盖之间的空间注入所述定子右灌封胶。

8.根据权利要求1所述的一种高可靠性介入式血泵电机，其特征在于，所述定子左灌封胶采用生物相容性的环氧类树脂灌封胶或者生物相容性的陶瓷灌封胶，所述定子右灌封胶采用生物相容性的环氧类树脂灌封胶或者生物相容性的陶瓷灌封胶，所述转子左灌封胶采用生物相容性的环氧类树脂灌封胶或者生物相容性的陶瓷灌封胶，所述转子右灌封胶采用生物相容性的环氧类树脂灌封胶或者生物相容性的陶瓷灌封胶，此外：

陶瓷灌封胶的密度在3.5g/cm³以上，氧化铝的含量在95％～99％，陶瓷灌封胶可常温固化且在固化后形成陶瓷。

9.根据权利要求1所述的一种高可靠性介入式血泵电机，其特征在于，所述转轴包括轴芯、轴套和紧固环，所述轴套和紧固环均固定连接在所述轴芯上，所述轴套的左端和右端分别与所述永磁体和所述右端轴承相抵接，所述紧固环压紧所述右端轴承的右侧，所述转子右灌封胶设置在所述轴套和所述转子套之间。

10.权利要求1～9中任一权利要求所述的一种高可靠性介入式血泵电机的组装工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)将所述定子组件的外壳、导磁定子、外套管、杯形绕组和内套管依次固定连接在一起；

2)向内套管外壁的左端与外壳的主壳体之间的空间注入灌封胶形成定子左灌封胶；

3)将杯形绕组上的导线从主壳体右端连接的右盖上的缺口槽引出；

4)通过外壳的主壳体右端连接的右盖上的缺口槽，向内套管外壁的右端与外壳的主壳体之间的空间注入灌封胶形成定子右灌封胶，从而通过定子左灌封胶和定子右灌封胶，将所述导磁定子密封在外套管与外壳之间的空间以及将杯形绕组密封在外套管与内套管之间的空间；

5)将转子组件的转轴、永磁体和转子套固定连接在一起，向转子套内壁的左端和右端分别填充转子左灌封胶和转子右灌封胶；

6)将转子组件的转轴的左端通过左端轴承安装在所述主壳体上，将转子组件的转轴的右端通过右端轴承安装在所述右盖上；

7)将尾盖的左端伸入右盖内并与右盖固定连接，将杯形绕组上的导线与外部电线焊接后，再将杯形绕组上的导线与尾盖固定并用生物相容性胶固定和包裹导线。