CN216436948U - 电机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电机，包括：壳体、收容于壳体内部的电机轴、收容于壳体内部的定子结构、套设于定子结构内部且与电机轴相连的转子结构，电机轴和壳体之间连接有第一轴承和第二轴承，在电机轴的轴向上第一轴承和第二轴承分别位于转子结构的两侧，第一轴承和第二轴承均设有供冲洗液流通的通道，两个通道、定子结构与转子结构之间的第一间隙共同组成用于冲洗液流动的流道。上述方案通过在第一轴承、第二轴承和定子结构与转子结构之间的间隙设有用于冲洗液流动的流道，使得电机在血液中运行时，冲洗液的压力高于血液压力，以避免血液进入电机内部，也就能够避免磨损微粒混入血液中。

Description

电机

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种电机。

背景技术

由于无刷直流电机具有温升低、噪音小、大扭矩、高转速、高效率、低能耗的特点，可以满足血泵功率要求，因此无刷直流电机被广泛应用于医疗器械领域。

无刷直流电机的具体形式为内转子空心杯电机，机壳内为定子硅钢片，线圈绕组通过胶水灌封粘贴在定子硅钢片内侧，磁钢套在转轴上构成转子，电机轴承涂润滑油或者润滑脂等润滑剂进行润滑，并在轴承和轴之间采用密封圈进行密封。

现有技术方案中轴承和轴之间的密封圈由于尺寸小难加工，且电机转速高可能造成密封圈磨损，磨损微粒进入血液后将引起溶血或者血管堵塞。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种电机，其应用于医疗器械时解决现有技术存在的电机磨损所产生的磨损微粒可能会进入血液的问题。

本申请提供一种电机，包括：壳体、收容于所述壳体内部的电机轴、收容于所述壳体内部的定子结构、套设于所述定子结构内部且与所述电机轴相连的转子结构，所述电机轴和所述壳体之间连接有第一轴承和第二轴承，在所述电机轴的轴向上所述第一轴承和所述第二轴承分别位于所述转子结构的两侧，所述第一轴承和所述第二轴承均设有供冲洗液流通的通道，两个所述通道、所述定子结构与所述转子结构之间的第一间隙共同组成用于冲洗液流动的流道。

上述方案通过在第一轴承、第二轴承和定子结构与转子结构之间的间隙设有用于冲洗液流动的流道，使得电机在血液中运行时，冲洗液的压力高于血液压力，以避免血液进入电机内部，也就能够避免磨损微粒混入血液中。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：

在任意实施方式中，所述第一轴承和/或所述第二轴承为滑动轴承，所述滑动轴承与所述电机轴之间设有第二间隙，所述第二间隙形成所述通道。

在任意实施方式中，所述滑动轴承和所述电机轴之间设有医用耐磨涂层。

在任意实施方式中，所述滑动轴承采用医用陶瓷材料。

在任意实施方式中，所述第一轴承和/或所述第二轴承为滚珠轴承，所述滚珠轴承包括连接于所述壳体的外圈、连接于所述电机轴的内圈、滚动连接于所述外圈和所述内圈之间的滚珠、用于所述滚珠导向的保持架，所述外圈和所述内圈均设有与所述滚珠相适配的滚道，所述保持架和所述滚道之间设有径向间隙，所述径向间隙形成所述通道。

在任意实施方式中，所述外圈和所述内圈均采用医用不锈钢材料，所述滚珠采用陶瓷材料，所述保持架选用医用聚醚醚酮或医用不锈钢材料。

在任意实施方式中，所述定子结构为硅钢片和线圈，所述线圈利用高温胶带粘接于所述硅钢片的内部，且所述线圈和所述硅钢片之间的间隙设有生物相容性胶水层。

在任意实施方式中，所述转子结构为连接于所述电机轴的磁钢，所述磁钢的两侧端面和周向均设有生物相容性涂层。

在任意实施方式中，所述电机轴采用医用不锈钢材料。

在任意实施方式中，所述第二轴承和所述壳体之间连接轴承盖，所述轴承盖与所述定子结构同轴套接。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施方式所示的电机的剖面示意图；

图2是图1中的定子结构示意图；

图3是图1中的转子结构示意图；

图4是电机中的流道的流动示意图；

图5是图1中滚珠轴承的剖面结构示意图。

附图标记说明：

10、电机；110、壳体；120、电机轴；130、定子结构；131、硅钢片；132、线圈；140、转子结构；141、磁钢；150、第一轴承；151、滑动轴承；160、第二轴承；161、滚珠轴承；1611、外圈；1612、内圈；1613、滚珠；1614、保持架；170、流道；171、第一间隙；172、第二间隙；173、径向间隙；180、医用耐磨涂层；190、生物相容性胶水层；210、生物相容性涂层；220、轴承盖；230、后端盖。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施方式的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施方式的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

下面结合附图，说明本申请的较佳实施方式。

如图1和图4所示，为本申请一实施方式展示的一种电机10，包括壳体110、收容于壳体110内部的电机轴120、收容于壳体110内部的定子结构130、套设于定子结构130内部且与电机轴120相连的转子结构140。电机轴120和壳体110之间连接有第一轴承150和第二轴承160，在电机轴120的轴向上第一轴承150和第二轴承160分别位于转子结构140的两侧，第一轴承150和第二轴承160均设有足以冲洗液流通的通道，两个通道、定子结构130与转子结构140之间的第一间隙171共同组成用于冲洗液流动的流道170。

定子结构130是电机10中固定的部分，连接于壳体110。转子结构140是电机10中旋转的部分，连接于电机轴120。电机10的工作原理在于,在定子结构130装设了成对的直流励磁的静止的主磁极；而转子结构140中装设电枢绕组,通电后产生感应电动势,充当旋转磁场。通过定子结构130和转子结构140相对旋转产生电磁转矩进行能量转换。

第一轴承150和第二轴承160分别位于转子结构140的两端，能够在电机轴120旋转的过程中对电机轴120起到支撑和导向作用。

流道170用于冲洗液流动，流道170贯穿电机10，使得冲洗液能够从电机10的后端流动至冲洗液的前端，在如图4所示的实施方式中，冲洗液由第二轴承160所在的一端流动至第一轴承150所在的一端。其中冲洗液可以从医疗器械常用冲洗液中选择，例如多酶、酒精、戊二醛等。

可以将冲洗液经过流道170之后压力设定在200-1000mmHg，电机10在血液中运行时，冲洗液输出压力大于血液压力(70-105mmHg)，以避免血液进入电机10内部。

为了使得第一间隙171足够冲洗液流动，在本实施方式中，第一间隙171为0.1-0.5mm。

上述方案通过在第一轴承150、第二轴承160和定子结构130与转子结构140之间的间隙设有用于冲洗液流动的流道170，使得电机10在血液中运行时，冲洗液的压力高于血液压力，以避免血液进入电机10内部，也就能够避免磨损微粒混入血液中。

根据本申请的一些实施方式，可选地，第一轴承150和/或第二轴承160为滑动轴承151，滑动轴承151与电机轴120之间设有第二间隙172，第二间隙172形成通道。

第一轴承150可以是滑动轴承151，第二轴承160可以是滑动轴承151，第一轴承150和第二轴承160可以均为滑动轴承151。滑动轴承151是指滑动轴承151工作时发生的是滑动摩擦。在如图1和图4所示的实施方式中，第一轴承150为滑动轴承151。

第二间隙172的结构并不限定，其可以是滑动轴承151和电机轴120之间的径向上的间隙，也可以是凹设在滑动轴承151与电机轴120配合表面的凹槽。第二间隙172贯穿滑动轴承151，能够使得冲洗液由滑动轴承151的一端移动至另一端。

为了使得第二间隙172足够冲洗液流动，且不影响滑动轴承151与电机轴120之间的配合，在本实施方式中，第二间隙172为1um-10um。

请参阅图3，根据本申请的一些实施方式，可选地，滑动轴承151和电机轴120之间设有医用耐磨涂层180，医用耐磨涂层180的厚度为1um-5um。

医用耐磨涂层180的作用在于提高滑动轴承151和电机轴120之间的耐磨性，防止滑动轴承151和电机轴120之间摩擦时产生与滑动轴承151或电机轴120同质的微粒。在设有医用耐磨涂层180后，滑动轴承151和电机轴120之间摩擦所产生的微粒减少，且所产生的微粒与医用耐磨涂层180同质，即使进入血液中也不会产生血栓等问题。

医用耐磨涂层180可以选择生物表面复合材料，例如金属基-陶瓷涂层体系等。医用耐磨涂层180可采用等离子喷涂、气相沉积、离子溅射、浸渍、烧结、电泳和热解等方式制作，在本实施方式中，医用耐磨涂层180采用喷涂的方式制作。

根据本申请的一些实施方式，可选地，滑动轴承151采用医用陶瓷材料，例如羟基磷灰石材料。

医用陶瓷材料的化学性能稳定，且具有良好的生物相容性。通过将滑动轴承151采用医用陶瓷材料使得即使因摩擦产生与滑动轴承151同质的微粒也能够具有良好的生物相容性而不至于混入血液产生血栓等问题。

根据本申请的一些实施方式，可选地，电机轴120采用医用不锈钢材料。优选地，电机轴120可以采用440c或316L材料。医用不锈钢材料的硬度较高，可以改善磨损性能使得电机轴120相对滑动轴承151转动时所产生的摩擦微粒减少。

请参阅图1和图5，根据本申请的一些实施方式，可选地，第一轴承150和/或第二轴承160为滚珠1613轴承161，滚珠1613轴承161包括连接于壳体110的外圈1611、连接于电机轴120的内圈1612、滚动连接于外圈1611和内圈1612之间的滚珠1613、用于滚珠1613导向的保持架1614，外圈1611和内圈1612均设有与滚珠1613相适配的滚道，保持架1614和滚道之间设有径向间隙173，径向间隙173形成通道。

为了使得径向间隙173足够冲洗液流动，且不影响滚珠1613在滚道内滚动，在本实施方式中，径向间隙173为0.1mm-0.5mm。

根据本申请的一些实施方式，可选地，外圈1611和内圈1612均采用医用不锈钢材料，优选地，外圈1611和内圈1612可以采用440c或316L材料。滚珠1613采用陶瓷材料。由于医用不锈钢和陶瓷材料的硬度均较高，可以改善磨损性能使得滚珠1613相对外圈1611和内圈1612转动时所产生的摩擦微粒减少。保持架1614选用医用聚醚醚酮或医用不锈钢材料。医用聚醚醚酮或医用不锈钢材料具有较高的强度、韧性以及耐腐蚀性，可以减少保持架1614与滚珠1613之间的摩损微粒，以及工作环境的化学腐蚀。

请参阅图2，根据本申请的一些实施方式，可选地，定子结构130为硅钢片131和线圈132，线圈132利用高温胶带粘接于硅钢片131的内部，且线圈132和硅钢片131之间的间隙设有生物相容性胶水层190，生物相容性胶水层190的厚度为0.mm-0.5mm。

生物相容性胶水层190为采用生物相容性材料所制得的胶水层，其可以是UV胶或者环氧胶。

生物相容性胶水层190填充线圈132和硅钢片131之间的间隙，能够在将线圈132和硅钢片131粘粘牢固的同时，防止冲洗液进入。

请参阅图3，根据本申请的一些实施方式，可选地，转子结构140为连接于电机轴120的磁钢141，磁钢141的两侧端面和周向均设有生物相容性涂层210，生物相容性涂层210的厚度为10um-50um。

生物相容性涂层210涂布于磁钢141的端面和周向的侧面，通过设置生物相容性涂层210，能够避免磁钢141对工作环境的污染，并防止磁钢141自身被腐蚀。

请参阅图1，为了便于安装，根据本申请的一些实施方式，可选地，第二轴承160和壳体110之间连接轴承盖220，轴承盖220与定子结构130同轴套接。

如图1和图4所示，第二轴承160的一侧还可以设有后端盖230，用于固定第二轴承160。

电机轴120装上滑动轴承151后，穿入轴承盖220中的滚珠1613轴承161内孔，与线圈132、磁钢141和机壳形成完整的电机10结构，电机10的各个部件加工精度高，部件间同轴度较好，保证转子结构140平稳运行。通过泵将冲洗液注入电机10内部，冲洗液从后端盖230流入，经过滚珠1613轴承161中外圈1611、滚珠1613、内圈1612、保持架1614之间的间隙，进入磁钢141和线圈132之间的间隙，之后到达电机10前端滑动轴承151和电机轴120之间的配合间隙，其中，冲洗液经过流道170之后压力达到200-1000mmHg，电机10在血液中运行时，冲洗液输出压力大于血液压力(70-105mmHg)，避免血液进入电机10内部。

最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施方式技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施方式中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种电机，其特征在于，包括：壳体、收容于所述壳体内部的电机轴、收容于所述壳体内部的定子结构、套设于所述定子结构内部且与所述电机轴相连的转子结构，所述电机轴和所述壳体之间连接有第一轴承和第二轴承，在所述电机轴的轴向上所述第一轴承和所述第二轴承分别位于所述转子结构的两侧，所述第一轴承和所述第二轴承均设有供冲洗液流通的通道，两个所述通道、所述定子结构与所述转子结构之间的第一间隙共同组成用于冲洗液流动的流道。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第一轴承和/或所述第二轴承为滑动轴承，所述滑动轴承与所述电机轴之间设有第二间隙，所述第二间隙形成所述通道。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述滑动轴承和所述电机轴之间设有医用耐磨涂层。

4.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述滑动轴承采用医用陶瓷材料。

5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第一轴承和/或所述第二轴承为滚珠轴承，所述滚珠轴承包括连接于所述壳体的外圈、连接于所述电机轴的内圈、滚动连接于所述外圈和所述内圈之间的滚珠、用于所述滚珠导向的保持架，所述外圈和所述内圈均设有与所述滚珠相适配的滚道，所述保持架和所述滚道之间设有径向间隙，所述径向间隙形成所述通道。

6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述外圈和所述内圈均采用医用不锈钢材料，所述滚珠采用陶瓷材料，所述保持架选用医用聚醚醚酮或医用不锈钢材料。

7.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子结构为硅钢片和线圈，所述线圈利用高温胶带粘接于所述硅钢片的内部，且所述线圈和所述硅钢片之间的间隙设有生物相容性胶水层。

8.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转子结构为连接于所述电机轴的磁钢，所述磁钢的两侧端面和周向均设有生物相容性涂层。

9.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机轴采用医用不锈钢材料。

10.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第二轴承和所述壳体之间连接轴承盖，所述轴承盖与所述定子结构同轴套接。

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