CN219398711U - 一种转子悬浮转动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转子悬浮转动装置，包机壳上开设有第一腔体和第二腔体，第二腔体的腔底边缘朝向第一腔体凹陷并形成第一环形槽，第二腔体的中部继续朝向第一腔体方向凹陷并形成凸柱，凸柱穿过第一腔体，转子组件的中心通孔套装在凸柱上，且中心通孔与凸柱不接触，转子组件在与凸柱之间的永磁磁力作用下悬浮安装在第一腔体内，且转子组件的外侧壁与第一腔体的外腔壁之间具有间隙，第一环形槽内安装有用于扶正转子组件的磁轴承组件，第二腔体内安装有驱动转子组件周向转动的电机定子组件。本实用新型的有益效果是：转子组件能够自动对中的悬浮在第一腔体内，且能够对转子组件转动的姿态进行调整，使得转子组件在预设的轨迹内转动。

Description

一种转子悬浮转动装置

技术领域

本实用新型涉及应用植入式心脏辅助装置，特别是一种转子悬浮转动装置。

背景技术

应用植入式心脏辅助装置实现长期循环支持已经成为临床上治疗晚期心衰的有效方法。近年来迅速发展的“持续流血泵”比较适合于长期体内植入。“持续流血泵”主要包括轴流泵和离心泵两种，均采用高速旋转的叶轮驱动血液流动。传统的叶轮支撑系统是机械轴承，可以在径向和轴向同时限制旋转叶轮的运动，且刚度大，结构紧凑。机械轴承的缺点是互相滑动的接触面在工作时会产生摩擦、磨损和局部温度升高，在轴承周围形成血液滞留区和血栓附着点。第三代植入式心脏辅助装置高速旋转的叶轮由悬浮轴承支撑，如目前在美国常用的 “HeartMate 3”和“HeartWare HVAD”离心泵。但植入体内长期应用的血泵需要克服一些重要的缺点，比如：血栓栓塞、出血、感染、血泵磨损和血液成分破坏等。用磁力控制旋转叶轮的五自由度全悬浮体积较大，较小身材的病人体内植入比较困难，不适合亚洲人种及儿童应用。

血泵的体积小，因此各部件均为高精度加工部件，且各部件之间的间隙也较小，而转子组件作为动力元件，不能与其他部件发生接触和摩擦，一点接触后，就容易导致转子组件与其他部件发生碰撞进而导致血泵损坏，而且若发生摩擦，则会摩擦生热，产生大量的热能，严重的将会危害人的生命安全，经过发明人的不断研究，研发了一款混磁血泵，为了保证混磁血泵使用的可靠性和稳定性，转子部件转动的稳定性至关重要，因此，发明人提出了一种转子悬浮转动装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种转子悬浮转动装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种转子悬浮转动装置，包括机壳、转子组件、磁轴承组件和电机定子组件，机壳上开设有第一腔体和第二腔体，第一腔体位于第二腔体上方，第二腔体的腔底边缘朝向第一腔体凹陷并形成第一环形槽，第二腔体的中部继续朝向第一腔体方向凹陷并形成凸柱，凸柱穿过第一腔体，转子组件的中心通孔套装在凸柱上，且中心通孔与凸柱不接触，转子组件在与凸柱之间的永磁磁力作用下悬浮安装在第一腔体内，且转子组件的外侧壁与第一腔体的外腔壁之间具有间隙，第一环形槽内安装有用于扶正转子组件的磁轴承组件，第二腔体内安装有驱动转子组件周向转动的电机定子组件。

可选的，凸柱的内腔内固定安装有第一永磁体，转子组件上安装有圆环状的第二永磁体以及多对转子磁钢，多对转子磁钢均匀分布在同一圆周上，且相邻转子磁钢的磁极相反，第二永磁体所在的圆周直径小于转子磁钢所在的圆周直径，转子组件在第一永磁体和第二永磁体的磁吸力作用下悬浮在第一腔体内。

可选的，转子组件包括转子壳体、盖板和支撑环，转子壳体呈圆筒状，转子壳体的中心孔则为中心通孔，转子壳体上端端面上设置有叶轮，转子壳体的下端端面上朝叶轮方向开设有第二环形槽，第二环形槽内安装有支撑环，且支撑环通过安装在转子壳体上的盖板压紧，支撑环的内侧壁与第二环形槽的内环壁之间形成环形腔，第二永磁体固定安装在环形腔内，支撑环上开设有若干固定槽，固定槽内安装有转子磁钢，若干固定槽均匀分布在同一圆周上，且固定槽所在的圆周直径大于第二永磁体所在的圆周直径。

可选的，支撑环上还安装有第二隔磁套，第二隔磁套位于第二永磁体与转子磁钢之间。

可选的，磁轴承组件包括环形的第一定子铁芯和用于检测第二永磁体的磁力变化的传感器，第一定子铁芯的内圈上设置有径向内凸的第一磁极，第一磁极的内侧壁为圆弧侧壁，且第一磁极的内侧壁所在的圆周与转子磁钢所在的圆周同轴设置，第一磁极上安装有第一线圈，第一线圈与第一磁极之间设置有绝缘层，定子铁芯与第一环形槽的外环侧壁贴合，第一磁极的内侧壁与第一环形槽的内环侧壁贴合，传感器固定安装在凸柱的内腔内，且传感器位于第一永磁体的下方，传感器与第一永磁体之间设置有隔磁件。

可选的，第一磁极的个数是转子磁钢的个数的正整数倍。

可选的，电机定子组件包括环形的第二定子铁芯，第二定子铁芯安装在第二腔体的腔底，第二定子铁芯的下端面上设置有凸起的第二磁极，第二磁极上安装有第二线圈，第二线圈与第二磁极之间设置有绝缘层，在轴向投影面上，第二磁极所在的圆周位于转子磁钢运动轨迹内。

可选的，第二腔体的腔体设置向下凸起的凸环，凸环上套有第一隔磁套，第一隔磁套位于电机定子组件的内圈内。

可选的，凸柱的内腔内还安装有固定件，传感器被固定件固定在隔磁件和固定件之间，凸柱的内腔腔底还安装有垫块，第一永磁体与垫块抵接。

可选的，第一永磁体和第二永磁体均为多个，且层叠设置。

本实用新型具有以下优点：本实用新型的转子悬浮转动装置，设置有第一永磁体和第二永磁体，转子组件在第一永磁体和第二永磁体的作用下能够自动对中悬浮在第一腔体内；

本实用新型的转子悬浮转动装置，转子组件偏离预设轨迹后，传感器能够通过第二永磁体的磁力变化判断出转子组件的偏离方向，并且通过调节对应第一线圈对对应的转子磁钢的磁力变化，从而可以改变转子组件的周向受力，从而使得转子组件被扶正，而且第一永磁体与第二永磁体的磁力能够阻碍转子组件偏离预设轨迹以及能够促进转子组件对中，进而降低了转子组件在偏离预设轨迹后在扶正过程中对能率的消耗，进而降低了能耗。

本实用新型的转子悬浮转动装置，通过设置隔磁件、第一隔磁套和第二隔磁套，避免了第一永磁体的磁场、磁轴承组件上第一线圈的磁场和电机定子组件上的第二线圈的磁场对传感器造成磁力干扰，从而提高了传感器检测第二永磁体磁力变化的可靠性，进而提高了磁轴承组件对转子组件扶正的可靠性。

附图说明

图1 为混磁血泵的结构示意图；

图2 为混磁血泵的剖视示意图；

图3 为转子组件、磁轴承组件、电机定子组件在机壳内的安装示意图一；

图4 为转子组件、磁轴承组件、电机定子组件在机壳内的安装示意图二；

图5 为转子组件、磁轴承组件、电机定子组件在机壳内的安装剖视示意图；

图6 为转子组件的结构示意图；

图7 为转子组件的剖视示意图；

图8 为转子壳体的结构示意图；

图9 为支撑环与盖板的组装示意图；

图10 为转子组件中环形腔、磁钢安装腔的开设位置示意图；

图11 为磁轴承组件的结构示意图；

图12 为电机定子组件的结构示意图；

图13 为电机定子组件的剖视示意图；

图14 为机壳的结构示意图一；

图15 为机壳的结构示意图二；

图16 为第一永磁体的安装示意图；

图17 为转子组件的横截面示意图；

图中，10-密封盖，20-蜗壳，30-进液管，40-出液管，100-机壳，200-转子组件，300-磁轴承组件，400-电机定子组件，101-第一腔体，102-凸柱，103-盲孔，104-第一永磁体，105-垫块，106-隔磁件，107-固定件，108-传感器，109-凸环，110-第一隔磁套，111-第二腔体，112-第一环形槽，201-转子壳体，202-叶轮，203-中心通孔，204-第二环形槽，205-盖板，206-第二永磁体，207-第二隔磁套，208-转子磁钢，209-支撑环，210-固定槽，211-环形腔，212-磁钢安装腔，213-第一流道，214-第二流道， 301-第一定子铁芯，302-第一磁极，303-第一线圈，401-第二定子铁芯，402-第二磁极，403-第二线圈。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图3、图4和图5所示，一种转子悬浮转动装置，包括机壳100、转子组件200、磁轴承组件300和电机定子组件400，机壳100上开设有第一腔体101和第二腔体111，在本实施例中，第一腔体101和第二腔体111均为圆形腔体，且第一腔体101的上端开口，第二腔体111的下端的开口，进一步的，机壳100为一次性加工，可以采用铸造或机加工完成，第一腔体101和第二腔体111彼此不连通，为单独独立的腔体，第一腔体101位于第二腔体111上方，第二腔体111的腔底边缘朝向第一腔体101凹陷并形成第一环形槽112，第二腔体111的中部继续朝向第一腔体101方向凹陷并形成凸柱102，凸柱102穿过第一腔体101，转子组件200的中心通孔203套装在凸柱102上，且中心通孔203与凸柱102不接触，因此中心通孔203与凸柱102之间具有间隙，该间隙则为第一流道213，转子组件200在与凸柱102之间的永磁磁力作用下悬浮安装在第一腔体101内，且转子组件200的外侧壁与第一腔体101的外腔壁之间具有间隙，该间隙则成为第二流道214，由于转子组件200是悬浮的，因此转子组件200的底部与第一腔体101的底部之间也具有间隙，因此第一流道213和第二流道214之间则是连通的。

在本实施例中，如图5和图16所示，凸柱102的内腔内固定安装有第一永磁体104，转子组件200上安装有圆环状的第二永磁体206以及多对转子磁钢208，多对转子磁钢208均匀分布在同一圆周上，且相邻转子磁钢208的磁极相反，第二永磁体206所在的圆周直径小于转子磁钢208所在的圆周直径，如图6~图10所示，转子组件200在第一永磁体104和第二永磁体206的磁吸力作用下悬浮在第一腔体101内，进一步的，转子组件200包括转子壳体201、盖板205和支撑环209，转子壳体201呈圆筒状，转子壳体201的中心孔则为中心通孔203，转子壳体201上端端面上设置有叶轮202，转子壳体201的下端端面上朝叶轮方向开设有第二环形槽204，第二环形槽204内安装有支撑环209，且支撑环209通过安装在转子壳体201上的盖板205压紧，支撑环209的内侧壁与第二环形槽204的内环壁之间形成环形腔211，第二永磁体206固定安装在环形腔211内，支撑环209上开设有若干固定槽210，固定槽210内安装有转子磁钢208，若干固定槽210均匀分布在同一圆周上，且固定槽210所在的圆周直径大于第二永磁体206所在的圆周直径，优选的，盖板205与支撑环209为一体成型，安装时，先将转子磁钢208安装在固定槽210内，以及将第二永磁体206安装在环形腔211内，然后再将盖板205与转子壳体201安装，在本实施例中，支撑环209上还安装有第二隔磁套207，第二隔磁套207位于第二永磁体206与转子磁钢208之间，优选的，第二隔磁套207也安装在环形腔211内，而第二永磁体206则套装在第二隔磁套207内，第二隔磁套207避免第二永磁体206对转子磁钢208造成磁力影响，从而第二永磁体206的磁力稳定，以及转子磁钢208使用的可靠性。

在本实施例中，第一环形槽112内安装有用于扶正转子组件200的磁轴承组件300，如图11所示，磁轴承组件300包括环形的第一定子铁芯301和用于检测第二永磁体206的磁力变化的传感器108，第一定子铁芯301的内圈上设置有径向内凸的第一磁极302，第一磁极302的内侧壁为圆弧侧壁，且第一磁极302的内侧壁所在的圆周与转子磁钢208所在的圆周同轴设置，第一磁极302上安装有第一线圈303，第一线圈303与第一磁极302之间设置有绝缘层，定子铁芯与第一环形槽112的外环侧壁贴合，第一磁极302的内侧壁与第一环形槽112的内环侧壁贴合，传感器108固定安装在凸柱102的内腔内，且传感器108位于第一永磁体104的下方，传感器108检测到第二永磁体206的磁力变化超过预设值后，则表示转子组件200已经偏离轨迹转动，此时，传感器108则将信号传递到控制器，控制器控制对应的第一线圈303的磁力发生变化，从而使得转子组件200的周向受力发生变化，从而使得转子组件200被扶正。

在本实施例中，传感器108与第一永磁体104之间设置有隔磁件106，从而避免了第一永磁体104产生的磁场对传感器108造成影响，进而提高了传感器108对第二永磁体206的磁力变化检测的稳定性。

在本实施例中，第一磁极302的个数是转子磁钢208的个数的正整数倍，如转子磁钢208为两对，即转子磁钢208的个数为四个，第一磁极302的个数则是四的正整数个，如第一磁极302为四个或八个或十二个，也就是说第一线圈303则为四个或八个或十二个，而转子磁钢208则需要与对应的第一线圈303相对应，由于而在本实施中，当转子组件200没有偏斜的时候，第一线圈303产生的磁场对对应的转子磁钢208产生的磁力同为吸引力或排斥力，而由于相邻转子磁钢208的磁极是相反的，转子磁钢208在周向上是旋转的，第一线圈303的位置是固定的，因此当转子磁钢208在旋转过程中，第一线圈303的磁场方向则会需要不断的变化，从而实现第一线圈303产生的磁场对对应的转子磁钢208产生的磁力同为吸引力或排斥力，优选的，转子磁钢208的个数为四个，而第一线圈303的个数也为四个，因此当转子磁钢208旋转1圈时，所有第一线圈303磁场变换的次数则为四次，假设1分钟转子组件200转1000转，此时转子磁钢208则转了1000转，而第一线圈303磁场变换的次数则为4000次，若第二线圈403的个数为八个，当1分钟转子组件200转1000转后，所有第一线圈303磁场变换的次数则为8000次，而当转子组件200在转动过程中偏斜后，传感器108检测到第二永磁体206的磁力变化后，传感器108则将该信号传递个控制器，控制器则调节对应第一线圈303的磁力大小，从而使得转子组件200扶正，而转子组件200在扶正过程中，传感器108检测到的第二永磁体206的磁力也会不断变化，而控制器则会根据传感器108检测到的第二永磁体206不断变化的磁力对对应的第一线圈303的磁力进行修正，从而保证转子组件200能够平稳扶正，进而避免转子组件200与其它部件发生碰撞。

在本实施中，第二腔体111内安装有驱动转子组件200周向转动的电机定子组件400，进一步的，如图12所示，电机定子组件400包括环形的第二定子铁芯401，第二定子铁芯401安装在第二腔体111的腔底，第二定子铁芯401下端面上设置有凸起的第二磁极402，第二磁极402上安装有第二线圈403，第二线圈403与第二磁极402之间设置有绝缘层，在轴向投影面上，第二磁极402所在的圆周位于转子磁钢208运动轨迹内，通过控制第二线圈403的磁力变化，从而可以实现转子组件200转动，在本实施例中，第二腔体111的腔体设置向下凸起的凸环109，凸环109上套有第一隔磁套110，第一隔磁套110位于电机定子组件400的内圈内，第一隔磁套110则能够避免第二线圈403产生的磁场对传感器108的影响，进而进一步提高传感器108对第二永磁体206的磁力变化检测的稳定性。

在本实施例中，如图16所示，凸柱102的内腔内还安装有固定件107，传感器108被固定件107固定在隔磁件106和固定件107之间，凸柱102的内腔腔底还安装有垫块105，第一永磁体104与垫块105抵接，优选的，第一永磁体104和第二永磁体206均为多个，且层叠设置，层叠设置的第一永磁体104和第二永磁体206则能够提高第一永磁体104与第二永磁体206的磁力稳定，进而提高转子组件200悬浮在第一腔体101内的稳定性，在本实施例中，第一永磁体104和第二永磁体206在周向方向上的磁力是稳定的，因此当转子组件200放置在第一腔体101后，还能够以凸柱102的轴向线为中心线自动对中。

本实用新型的转子悬浮转动装置可以用来抽水，也可以当做植入人体的血泵的部件来使用，下面以血泵的具体结构和工作原理，对本实用新型的转子悬浮转动装置进行详细说明。

如图1和图2所示，一种混磁血泵，包括机壳100和转子组件200，如图1和图2所示，机壳100的一端安装有蜗壳20，蜗壳20上设置有进液管口30和出液管口40，蜗壳20内具有蜗腔，在本实施例中，进液管口30竖直设置，而出液管口40则沿蜗壳20的切线方向设置，从而使得血液能够在蜗腔内顺滑的从出液管口40排出。

在本实施例中，如图1和图2所示，机壳100的另一端通过密封盖10密封，因此血液从进液管口30进来后，然后只能从出液管口40排走。

在本实施例中，如图14和图15所示，机壳100上靠近蜗壳20的端面上朝向密封盖10的方向凹陷并形成第一腔体101，机壳100上靠近密封盖10的端面上朝向蜗壳20的方向凹陷并形成第二腔体111，在本实施例中，以蜗壳20所在方向为上，密封盖10所在的方向为下，在本实施例中，第二腔体111的腔底边缘继续朝向蜗壳20的方向凹陷并形成第一环形槽112，如图16所示，第二腔体111的中部继续朝向蜗壳20方向凹陷并形成凸柱102，凸柱102穿过第一腔体101，凸柱102的内腔内固定安装有第一永磁体104，在本实施例中，蜗壳20为一体成型制成，可以通过铸造加工，在本实施例中，蜗壳20为回转体结构，因此蜗壳20也可以通过机加工制成，当蜗壳20加工好后，蜗壳20的上端部则具有第一腔体101，蜗壳20的下端部则具有第二腔体111，第一腔体101和第二腔体111通过隔板隔开，而在第一腔体101的中心则具有凸起的凸柱102，凸柱102为圆形柱，在第二腔体111的腔底中心往上开设有盲孔103，盲孔103位于凸柱102内，盲孔103则形成了凸柱102的内腔，进一步的，凸柱102的上端部为半球头结构，且凸柱102的上端部位于第一腔体101的外侧，即凸柱102的上端部位于蜗腔内，凸柱102的上端部设置成半球头，且凸柱102与进液管口30为同轴设置的，当血液通过进液管口30进入到蜗腔内，半球头的凸柱102上端部则会将血液均匀的分散在蜗腔内。

在本实施例中，转子组件200上具有中心通孔203，凸柱102穿过中心通孔203，中心通孔203为圆孔，凸柱102与中心通孔203之间的间隙形成第一流道213，转子组件200上安装有圆环状的第二永磁体206以及多对转子磁钢208，多对转子磁钢208均匀分布在同一圆周上，且相邻所述转子磁钢208的磁极相反，第二永磁体206所在的圆周直径小于转子磁钢208所在的圆周直径，因此，第二永磁体206则安装在转子磁钢208的内侧，在本实施例中，如图6、图7和图8所示，转子组件200包括转子壳体201、盖板205和支撑环209，转子壳体201呈圆筒状，转子壳体201的中心孔则为中心通孔203，转子壳体201上靠近蜗壳20的端面上设置有叶轮202，叶轮202则位于蜗腔内，转子壳体201上靠近密封盖10的端面上朝蜗壳20方向开设有第二环形槽204，第二环形槽204与中心通孔203之间则形成薄壁结构，第二环形槽204内安装有支撑环209，且支撑环209通过安装在转子壳体201上的盖板205压紧，支撑环209的内侧壁与第二环形槽204的内环壁之间形成环形腔211，第二永磁体206固定安装在环形腔211内，支撑环209上开设有若干固定槽210，固定槽210内安装有转子磁钢208，若干固定槽210均匀分布在同一圆周上，且固定槽210所在的圆周直径大于第二永磁体206所在的圆周直径，优选的，固定槽210开设在支撑环209的外缘处，且固定槽210在轴向上的投影为扇形，当支撑环209、转子壳体201和盖板205安装好后，在转子组件200内则会形成磁钢安装腔212和环形腔211，而转子磁钢208的尺寸则与磁钢安装腔212的尺寸匹配，因此当转子组件200组装好后，如图17所示，转子磁钢208则固定安装在磁钢安装腔212内，而转子磁钢208的横截面则为扇形，在本实施例中，支撑环209与盖板205为一体结构，因此在安装时，在支撑环209上安装好转子磁钢208和第二永磁体206后，只需将转子组件200与盖板205盒盖即可，如图9所示，支撑环209与盖板205一体设置，在其它实施例中，也可以将支撑环209与转子壳体201一体设置，在本实施例中，盖板205为圆环状，当盖板205与转子壳体201安装好后，盖板205的外圆侧壁则与第二环形槽204的外环侧壁贴合，而盖板205的内圆侧壁则与第二环形槽204的内环侧壁贴合，当然支撑环209的内环直径则大于盖板205的内环直径。

在本实施例中，由于凸柱102内安装有第一永磁体104，而转子组件200上又安装有第二永磁体206，因此，选用合适的第一永磁体104和第二永磁体206，转子组件200在第一永磁体104和第二永磁体206的磁吸力作用下悬浮在第一腔体101内，在本实施例中，第一永磁体104为圆柱形，而第二永磁体206为圆环形，且第一永磁体104和第二永磁体206在设计时，需要保证第一永磁体104和第二永磁体206的同轴度，因此当转子组件200放置在第一腔体101内后，此时转子组件200在第一永磁体104和第二永磁体206的磁力作用下悬浮与第一腔体101内，并且还能保证中心通孔203与凸柱102的同轴度，即便是在放置时，中心通孔203的轴心线偏离凸柱102的中心线放置，在第一永磁体104和第二永磁体206的磁力的作用下也会使得转子组件200自动对中，使得中心通孔203与凸柱102的轴心线重合。

在本实施例中，第一永磁体104安装好后，第一永磁体104是位于第一腔体101内的，为了保证第一永磁体104的安装，在凸柱102的内腔腔底还安装有垫块105，第一永磁体104与垫块105抵接，通过垫块105的厚度可以调整第一永磁体104的轴向位置，从而保证第一永磁体104在第一腔体101内，而且保证第一永磁体104和第二永磁体206相对应，在本实施例中，第一永磁体104为多个，第二永磁体206也为多个，即第一永磁体104的个数和第二永磁体206的个数是对应的，在安装时，第一永磁体104和第二永磁体206均层叠安装，而多个第一永磁体104和第二永磁体206层叠安装后，能够提高第一永磁体104和第二永磁体206之间磁力的稳定性，进而保证了转子组件200自动对中的悬浮在第一腔体101内的稳定性。

在本实施例中，如图3、图4和图5所示，当转子组件200自动对中悬浮在第一腔体101内后，转子组件200的外侧壁与第一腔体101的腔壁之间则具有间隙，且该间隙形成第二流道214，由于转子组件200是悬浮在第一腔体101内的，因此第一流道213与第二流道214则可以通过第一腔体101的腔底连通，并且第一流道213的上方是和蜗腔连通的，第二流道214的上方是和蜗腔连通的，从而使得第一流道213、第二流道214、蜗腔和第一腔体101的腔底之间形成了循环通道，当转子在高速旋转过程中，第一流道213的压力则会小于第二流道214内的压力，因此第二流道214内的血液则会往第一流道213流动，并从第一流道213进入到蜗腔内，最后再通过出液管口40排走，因此该混磁血泵则不会产生死血，从而保证了混磁血泵使用的可靠性，进一步的，为了保证血液的流动性，避免死血的发生，在第一腔体101的腔底边缘和凸柱102与第一腔体101的衔接处均为弧形结构。

在本实施例中，如图16所示，凸柱102的内腔内还固定安装有检测第二永磁体206的磁力变化的传感器108，传感器108位于第一永磁体104和密封盖10之间，传感器108检测到第二永磁体206的磁力变化，则可以判断出转子组件200的旋转状态，传感器108为霍尔传感器108，为市购产品；

在本实施例中，如图5所示，第一环形槽112内安装有用于扶正转子组件200的磁轴承组件300，当转子组件200工作时，转子组件200是被包容在流动的血液内的，而且从进液管口30进来的血液也会对转子组件200具有一定的冲击，因此转子组件200在工作时，在流体的流动下，转子组件200则可能发现偏转，而当转子组件200发生偏转后，第二永磁体206与传感器108的位置也会发生相对变化，从而导致第二永磁体206在传感器108处的磁力则会发生改变，而传感器108检测到第二永磁体206的磁力变化后，传感器108则会将其传给混磁血泵的控制器，控制器则会控制磁轴承组件300调节磁力大小，进而改变磁轴承组件300对转子组件200某一个方向或多个方向的磁力大小，从而使得转子组件200被扶正，避免转子组件200与其它部件发生碰撞，从而保证了混磁血泵使用的稳定性。

在本实施例中，如图11所示，磁轴承组件300包括环形的第一定子铁芯301，第一定子铁芯301的内圈上设置有径向内凸的第一磁极302，第一磁极302的内侧壁为圆弧侧壁，且第一磁极302的内侧壁所在的圆周与转子磁钢208所在的圆周同轴设置，第一磁极302上安装有第一线圈303，第一线圈303与第一磁极302之间设置有绝缘层，定子铁芯与第一环形槽112的外环侧壁贴合，第一磁极302的内侧壁与第一环形槽112的内环侧壁贴合，实现了磁轴承组件300在第一环形槽112内的安装，优选的，绝缘层为绝缘漆，进一步的，第一磁极302的个数是转子磁钢208的个数的正整数倍，如转子磁钢208为两对，即转子磁钢208的个数为四个，第一磁极302的个数则是四的正整数个，如第一磁极302为四个或八个或十二个，也就是说第一线圈303则为四个或八个或十二个，而转子磁钢208则需要与对应的第一线圈303相对应，由于而在本实施中，当转子组件200没有偏斜的时候，第一线圈303产生的磁场对对应的转子磁钢208产生的磁力同为吸引力或排斥力，而由于相邻转子磁钢208的磁极是相反的，转子磁钢208在周向上是旋转的，第一线圈303的位置是固定的，因此当转子磁钢208在旋转过程中，第一线圈303的磁场方向则会需要不断的变化，从而实现第一线圈303产生的磁场对对应的转子磁钢208产生的磁力同为吸引力或排斥力，优选的，转子磁钢208的个数为四个，而第一线圈303的个数也为四个，因此当转子磁钢208旋转1圈时，所有第一线圈303磁场变换的次数则为四次，假设1分钟转子组件200转1000转，此时转子磁钢208则转了1000转，而第一线圈303磁场变换的次数则为4000次，若第二线圈403的个数为八个，当1分钟转子组件200转1000转后，所有第一线圈303磁场变换的次数则为8000次，而当转子组件200在转动过程中偏斜后，传感器108检测到第二永磁体206的磁力变化后，传感器108则将该信号传递个控制器，控制器则调节对应第一线圈303的磁力大小，从而使得转子组件200扶正，而转子组件200在扶正过程中，传感器108检测到的第二永磁体206的磁力也会不断变化，而控制器则会根据传感器108检测到的第二永磁体206不断变化的磁力对对应的第一线圈303的磁力进行修正，从而保证转子组件200能够平稳扶正，进而避免转子组件200与其它部件发生碰撞。

在本实施例中，转子组件200在第一线圈303与转子磁钢208的磁力作用下还具有自动对中的作用，因此在第一永磁体104和第二永磁体206以及第一线圈303与转子磁钢208的双重磁力作用下能够进一步提高转子组件200自动对中的可靠性，而一旦当该混磁血泵组装好后，转子组件200则悬浮在第一腔体101内，在运输、搬运过程中，转子组件200在在第一永磁体104和第二永磁体206以及第一线圈303与转子磁钢208的双重磁力作用下依然会悬浮在第一腔体101内，从而避免了在运输、搬运过程中转子组件200与其它部件的碰撞，避免了混磁血泵在运输、搬运中的损害，使得混磁血泵对运输和搬运的要求降低。

在本实施例中，第二腔体111内安装有驱动转子组件200周向转动的电机定子组件400，在本实施例中，如图12和图13所示，电机定子组件400包括环形的第二定子铁芯401，第二定子铁芯401安装在第二腔体111的腔底，第二定子铁芯401上靠近密封盖10的端面上设置有凸起的第二磁极402，第二磁极402上安装有第二线圈403，第二线圈403与第二磁极402之间设置有绝缘层，优选的，绝缘层为绝缘漆，在轴向投影面上，第二磁极402所在的圆周位于转子磁钢208运动轨迹内，在本实施两种，第二磁极402为八个，因此第二线圈403也为八个，当第二线圈403通电后，第二线圈403对转子磁钢208则会产生拉力，从而使得转子磁钢208周向转动，进而使得转子组件200周向转动，在本实施例中，转子磁钢208为磁轴承组件300和电机定子组件400的共用磁钢，转子磁钢208与磁轴承组件300配合，可以对转子组件200起到自动对中和扶正的功能，而转子磁钢208与电机定子组件400配合，可以实现转子组件200周向转动，在本实施例中，第二磁极402在径向上的宽度与转子磁钢208的宽度相同，因此，第二磁极402所在的圆周与转子磁钢208所在的圆周在轴向投影上是重合的。

在本实施例中，第一永磁体104靠近蜗壳20的一端为头部，第一永磁体104靠近密封盖10的一端为尾部，第一永磁体104的尾部安装有隔磁件106，凸柱102的内腔内还安装有固定件107，传感器108被固定件107固定在隔磁件106和固定件107之间，隔磁件106将整个第一永磁体104的尾部覆盖，因此能够在第一永磁体104的尾部形成隔磁作用，从而使得传感器108不会检测到第一永磁体104的磁场，进而避免了第一永磁体104产生的磁场对传感器108的影响，从而保证了传感器108对第二永磁体206磁力检测的可靠性，进而提高磁轴承组件300对转子组件200扶正的可靠性。

在本实施例中，支撑环209上还安装有第二隔磁套207，第二隔磁套207位于第二永磁体206与转子磁钢208之间，优选的，第二永磁体206套装在第二隔磁套207内，而第二隔磁套207则套装在环形腔211内，第二隔磁套207阻断了第一线圈303与第二永磁体206的磁路，且第二隔磁套207还阻断了转子磁钢208与第二永磁体206的磁路，进而避免了第一线圈303、转子磁钢208对第二永磁体206的磁路的影响，进而保证了第二永磁体206磁力的稳定，从而提高了通过传感器108检测第二永磁体206磁力变化而判断转子组件200偏斜的可靠性。

在本实施例中，第二腔体111的腔体设置有往密封盖10方向凸起的凸环109，凸环109上套有第一隔磁套110，第一隔磁套110位于电机定子组件400的内圈内，在本实施例中，为提高第一永磁体104和第二永磁体206的磁力大小，优选的，第一永磁体104和第二永磁体206层叠后的厚度接近第一腔体101的深度，因此当传感器108安装好后，传感器108则有部分或全部位于电子转子组件200的内环内，通过设置凸环109，为固定件107、传感器108和隔磁件106的安装提供了安装空间，而在凸环109上套上第一隔磁套110，第一隔磁套110则避免了第二线圈403产生的磁场对传感器108的影响，因此，在本实施例中，第一隔磁套110和隔磁件106之间的部分则形成了第二永磁体206的磁通道，传感器108则只能检测到第二永磁体206通过磁通道过来的磁力变化，从而提高了传感器108对第二永磁体206磁力检测的可靠性，进而提高磁轴承组件300对转子组件200扶正的可靠性。

混磁血泵的工作过程如下：将该混磁血泵组装好后，转子组件200在第一永磁体104和第二永磁体206的磁力作用下自动对中并悬浮在第一腔体101内，而将混磁血泵植入到人体内后，进液管口30则会进入血液，并且血液会填充蜗腔和第一腔体101，通过控制器控制电子定子组件200上第二线圈403按照一定规律工作，从而使得第二线圈403对转子磁钢208产生磁吸力，从而使得转子磁钢208周向转动，进而使得转子组件200周向转动，而在转子组件200转动过程中，转子组件200是在流动的血液里面转动的，因此血液的流动会对转子组件200的位置产生影响，进而使得转子组件200无法对中旋转，而当转子组件200偏离预设转动的轨迹后，此时传感器108则会检测到第二永磁体206的磁力变化，传感器108则将该磁力变化的信号传递给控制器，控制器根据接收到的信号控制磁轴承组件300上对应的第一线圈303的磁力发生变化，从而使得第一线圈303与转子磁钢208之间的磁力发生变化，进而使得转子组件200在径向上某一个方向或多个方向上的力发生改变，进而使得转子组件200被扶正，而在本扶正过程中，传感器108检测到的第二永磁体206的磁力是不断变化的，而控制器则会根据第二永磁体206不断变化的磁力信号对对应的第一线圈303所产生的磁力做调整，进而提高转子组件200扶正的可靠性，而且当转子组件200偏离预设轨迹转动后，第一永磁体104和第二永磁体206之间的磁吸力也会促进转子组件200自动扶正，同时第一永磁体104和第二永磁体206之间的磁吸力还能阻碍转子组件200偏离预设轨迹，因此转子组件200在第一线圈303与转子磁钢208的磁力作用下以及第一永磁体104和第二永磁体206的作用下能够快速、可靠的扶正，并且由于第一永磁体104和第二永磁体206的设置，第一永磁体104和第二永磁体206之间会产生一永久磁力，进而降低了该混磁血泵的能耗，在输出功率相同的情况下，能耗降低，进而在相同的电能作用下，使用的时间得到了延长，也就降低了更换电能的频率。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转子悬浮转动装置，其特征在于：包括机壳、转子组件、磁轴承组件和电机定子组件，所述机壳上开设有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体位于所述第二腔体上方，所述第二腔体的腔底边缘朝向所述第一腔体凹陷并形成第一环形槽，所述第二腔体的中部继续朝向所述第一腔体方向凹陷并形成凸柱，所述凸柱穿过所述第一腔体，所述转子组件的中心通孔套装在所述凸柱上，且所述中心通孔与所述凸柱不接触，所述转子组件在与所述凸柱之间的永磁磁力作用下悬浮安装在所述第一腔体内，且所述转子组件的外侧壁与所述第一腔体的外腔壁之间具有间隙，所述第一环形槽内安装有用于扶正所述转子组件的所述磁轴承组件，所述第二腔体内安装有驱动所述转子组件周向转动的电机定子组件。

2.根据权利要求1所述的一种转子悬浮转动装置，其特征在于：所述凸柱的内腔内固定安装有第一永磁体，所述转子组件上安装有圆环状的第二永磁体以及多对转子磁钢，多对所述转子磁钢均匀分布在同一圆周上，且相邻所述转子磁钢的磁极相反，所述第二永磁体所在的圆周直径小于所述转子磁钢所在的圆周直径，所述转子组件在所述第一永磁体和所述第二永磁体的磁吸力作用下悬浮在所述第一腔体内。

3.根据权利要求2所述的一种转子悬浮转动装置，其特征在于：所述转子组件包括转子壳体、盖板和支撑环，所述转子壳体呈圆筒状，所述转子壳体的中心孔则为中心通孔，所述转子壳体上端端面上设置有叶轮，所述转子壳体的下端端面上朝叶轮方向开设有第二环形槽，所述第二环形槽内安装有所述支撑环，且所述支撑环通过安装在所述转子壳体上的所述盖板压紧，所述支撑环的内侧壁与所述第二环形槽的内环壁之间形成环形腔，所述第二永磁体固定安装在所述环形腔内，所述支撑环上开设有若干固定槽，所述固定槽内安装有所述转子磁钢，若干所述固定槽均匀分布在同一圆周上，且所述固定槽所在的圆周直径大于所述第二永磁体所在的圆周直径。

4.根据权利要求3所述的一种转子悬浮转动装置，其特征在于：所述支撑环上还安装有第二隔磁套，所述第二隔磁套位于所述第二永磁体与所述转子磁钢之间。

5.根据权利要求4所述的一种转子悬浮转动装置，其特征在于：所述磁轴承组件包括环形的第一定子铁芯和用于检测所述第二永磁体的磁力变化的传感器，所述第一定子铁芯的内圈上设置有径向内凸的第一磁极，所述第一磁极的内侧壁为圆弧侧壁，且所述第一磁极的内侧壁所在的圆周与所述转子磁钢所在的圆周同轴设置，所述第一磁极上安装有第一线圈，所述第一线圈与所述第一磁极之间设置有绝缘层，所述定子铁芯与所述第一环形槽的外环侧壁贴合，所述第一磁极的内侧壁与所述第一环形槽的内环侧壁贴合，所述传感器固定安装在所述凸柱的内腔内，且所述传感器位于所述第一永磁体的下方，所述传感器与所述第一永磁体之间设置有隔磁件。

6.根据权利要求5所述的一种转子悬浮转动装置，其特征在于：所述第一磁极的个数是所述转子磁钢的个数的正整数倍。

7.根据权利要求2~6任意一项所述的一种转子悬浮转动装置，其特征在于：所述电机定子组件包括环形的第二定子铁芯，所述第二定子铁芯安装在所述第二腔体的腔底，所述第二定子铁芯的下端面上设置有凸起的第二磁极，所述第二磁极上安装有第二线圈，所述第二线圈与所述第二磁极之间设置有绝缘层，在轴向投影面上，所述第二磁极所在的圆周位于所述转子磁钢运动轨迹内。

8.根据权利要求7所述的一种转子悬浮转动装置，其特征在于：所述第二腔体的腔体设置向下凸起的凸环，所述凸环上套有第一隔磁套，所述第一隔磁套位于所述电机定子组件的内圈内。

9.根据权利要求5或6所述的一种转子悬浮转动装置，其特征在于：所述凸柱的内腔内还安装有固定件，所述传感器被所述固定件固定在所述隔磁件和所述固定件之间，所述凸柱的内腔腔底还安装有垫块，所述第一永磁体与所述垫块抵接。

10.根据权利要求2~6任意一项所述的一种转子悬浮转动装置，其特征在于：所述第一永磁体和所述第二永磁体均为多个，且层叠设置。