一種轉(zhuǎn)子磁液懸浮無(wú)軸承的軸流血管泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高可靠性、長(zhǎng)壽命小型心臟供血裝置，也可以稱(chēng)作“人工心臟”，在心臟病人心功能降低時(shí)，血液流動(dòng)減緩，嚴(yán)重威脅病人生命，該軸流血管栗植入人體主動(dòng)脈血管后可完全代替心臟左心室栗血功能，為血液在血管中的流動(dòng)提供動(dòng)力，推動(dòng)血液循環(huán)，延長(zhǎng)心衰病人的生命。
【背景技術(shù)】
[0002]目前世界上技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)如美國(guó)和歐洲為了提高心臟病人的生存質(zhì)量，延長(zhǎng)生命，都開(kāi)展了 “人工心臟”的研究，近幾年已有幾萬(wàn)例成功用于人體的病例。我國(guó)近十年來(lái)也緊跟國(guó)際潮流，多家單位開(kāi)展了心臟栗的研制。目前心臟栗主要有軸流式心臟栗和離心式心臟栗兩種形式，現(xiàn)有軸流式心臟栗一般采用軸承對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行支撐，在軸承處容易發(fā)生血液凝結(jié)，形成血栓，使得心臟栗故障率較高，壽命短，可靠性差；另外，現(xiàn)有軸流式心臟栗一般采用金屬材料如鈦合金作為血液通過(guò)的定子內(nèi)腔管的材料，金屬材料在軸流式心臟栗轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的交變磁場(chǎng)中渦流效應(yīng)很強(qiáng)，電機(jī)功耗大，定子局部溫度較高。而有的離心式心臟栗雖然沒(méi)有采用軸承對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行支撐，但由于受技術(shù)原理限制，離心式心臟栗的外形很大，一般放置在胸腔內(nèi)，使用時(shí)先在心臟左心室上打孔，離心式心臟栗進(jìn)口管插入左心室，再用人造血管將心臟栗出口管和主動(dòng)脈連通進(jìn)行血液的輸送，這種在心臟上打孔方式對(duì)心臟的傷害較大；同時(shí)心臟原有的供血通道一般仍需要保留而不能不用，因?yàn)槿绻挥?，這條廢棄通道中就會(huì)有流動(dòng)很緩慢的血液，易形成血栓。因此，現(xiàn)有軸流式心臟栗和離心式心臟栗只能起到心臟左心室的輔助作用，不能完全取代心臟左心室的栗血功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，長(zhǎng)壽命，高可靠性的轉(zhuǎn)子磁液懸浮無(wú)軸承的小型軸流血管栗，可植入人體主動(dòng)脈血管中，定子內(nèi)腔管采用陶瓷材料，此血管栗可完全替代心臟左心室的栗血功能。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]軸流血管栗主要包括定子、轉(zhuǎn)子和控制系統(tǒng)三個(gè)部分，其中定子包括定子外殼、定子內(nèi)腔管、定子鐵芯、定子繞組、從定子繞組引出的導(dǎo)線，轉(zhuǎn)子包括螺旋輸送體、十字體和(4塊)永磁體。
[0006]定子是一個(gè)圓管形，轉(zhuǎn)子是一個(gè)與定子同心的圓柱形狀，轉(zhuǎn)子最大外徑小于定子的內(nèi)徑，轉(zhuǎn)子放置在定子中間，轉(zhuǎn)子和定子之間有一定的間隙。定子組件中的定子內(nèi)腔管、定子繞組、定子鐵芯都是圓管形狀，定子繞組套裝固定在定子內(nèi)腔管的外壁上，定子鐵芯套裝固定在定子繞組上，定子外殼同樣是圓管形狀，套裝固定在定子內(nèi)腔管的外壁上，保護(hù)其內(nèi)部的定子組件，從定子繞組引出的導(dǎo)線穿出定子外殼與控制系統(tǒng)連接。
[0007]轉(zhuǎn)子中的螺旋輸送體有螺旋葉片形狀，其繞轉(zhuǎn)子軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可將血液從轉(zhuǎn)子的一端向另一端輸送，十字體是十字形狀體，十字體向外伸出4個(gè)近似長(zhǎng)方體的內(nèi)部是空腔結(jié)構(gòu)，空腔內(nèi)部分別裝有I個(gè)永磁體，共有4個(gè)永磁體，轉(zhuǎn)子的永磁體與定子的定子繞組組成了永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)和定子繞組。
[0008]所述軸流血管栗轉(zhuǎn)子的螺旋輸送體有螺旋葉片外形結(jié)構(gòu)，可以軸向輸送血液或液體。
[0009]所述軸流血管栗轉(zhuǎn)子內(nèi)部安裝有永磁體，永磁體均勾對(duì)稱(chēng)分布于轉(zhuǎn)子橫截面的圓周方向上，兩兩相對(duì)，本實(shí)用新型所述的軸流血管栗是兩對(duì)永磁體的形式，轉(zhuǎn)子上的永磁體與定子的定子繞組組成了永磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)和定子繞組，軸流血管栗實(shí)際上也是一臺(tái)永磁同步電動(dòng)機(jī)。
[0010]所述軸流血管栗定子中定子內(nèi)腔管的內(nèi)徑大于轉(zhuǎn)子的外徑，兩者間的間隙大小主要取決于轉(zhuǎn)子的外徑、轉(zhuǎn)子的重量和轉(zhuǎn)子的工作轉(zhuǎn)速。
[0011 ]所述軸流血管栗轉(zhuǎn)子放在定子中間時(shí)，轉(zhuǎn)子中的永磁體對(duì)定子鐵芯產(chǎn)生吸引力，將轉(zhuǎn)子限定在定子內(nèi)腔管軸向固定位置。
[0012]所述軸流血管栗轉(zhuǎn)子放在定子中間后，將軸流血管栗放在血液中，當(dāng)轉(zhuǎn)子繞轉(zhuǎn)子軸線轉(zhuǎn)動(dòng)工作時(shí)，轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)腔管間隙中的血液液體會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生動(dòng)壓液浮力，驅(qū)使轉(zhuǎn)子的軸線與定子內(nèi)腔管的軸線重合，轉(zhuǎn)子和定子內(nèi)腔管的間隙使得兩者不會(huì)產(chǎn)生接觸。
[0013]所述軸流血管栗定子中定子內(nèi)腔管采用陶瓷材料，其高硬度特性可保證動(dòng)壓液浮的工作壽命，其不導(dǎo)電特性消除了磁場(chǎng)渦流效應(yīng)。
[0014]本實(shí)用新型的效果在于:
[0015]通過(guò)轉(zhuǎn)子中的永磁體對(duì)定子鐵芯的吸引力實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子在定子中的軸向定位，通過(guò)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)輸送血液的同時(shí)，利用液體的動(dòng)壓液浮力實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子在定子中的徑向定位，軸流血管栗工作時(shí)，轉(zhuǎn)子和定子完全不接觸，并且取消了現(xiàn)有技術(shù)中的轉(zhuǎn)子軸承，使得血液在轉(zhuǎn)子的輸送下順利通過(guò)定子內(nèi)腔管，沒(méi)有軸承的阻礙，減少血栓的形成，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)壽命和高可靠性。定子內(nèi)腔管采用陶瓷材料，其高硬度特性可保證動(dòng)壓液浮的工作壽命，其不導(dǎo)電特性消除了磁場(chǎng)渦流效應(yīng)，降低了電機(jī)功耗。
【附圖說(shuō)明】
[0016]附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖中，1-定子;2-定子外殼;3-定子內(nèi)腔管;4-定子鐵芯;5-定子繞組;6-導(dǎo)線;7_轉(zhuǎn)子;8-螺旋輸送體;9-十字體;I O-永磁體;11-永磁體;血流方向。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0019]本實(shí)例提供了一種轉(zhuǎn)子磁液懸浮無(wú)軸承的軸流血管栗，其結(jié)構(gòu)包括定子I和轉(zhuǎn)子7，其中定子I包括定子外殼2、定子內(nèi)腔管3、定子鐵芯4、定子繞組5、從定子繞組5引出的導(dǎo)線6，轉(zhuǎn)子7包括螺旋輸送體8、十字體9、永磁體10、永磁體11 (永磁體共4個(gè)，形狀和磁性能相同)。
[0020]定子I中的定子內(nèi)腔管3是圓管形狀，定子繞組5、定子鐵芯4也都是圓管形狀，定子內(nèi)腔管3采用陶瓷材料;定子繞組5套裝在定子內(nèi)腔管3的外壁上定位后用膠固定;定子鐵芯4套裝在定子繞組5上并用膠固定;定子外殼2同樣是圓管形狀，由兩段組成，套裝在定子內(nèi)腔管3的外壁上定位并用膠固定；從定子繞組5引出的導(dǎo)線6穿出定子外殼2接入控制系統(tǒng)(圖中未畫(huà)出)，通過(guò)定子外殼2上的注膠孔用膠將定子外殼2與定子內(nèi)腔管3之間的空間全部充滿，將定子I的所有組件全部粘牢，使定子I成為一個(gè)堅(jiān)固整體，將導(dǎo)