本實用新型專利技術涉及人工心臟泵領域，要解決的問題是提出結構簡單、控制穩定、功耗低的一種新型軸流式人工心臟泵。該裝置包括定子外殼、徑向永磁軸承、磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯、磁懸浮開關磁阻電機定子繞組、軸向電磁軸承、血液輸入口、磁懸浮開關磁阻電機轉子葉輪、磁懸浮轉軸、血液輸出口和凹型口；磁懸浮轉軸中間設有磁懸浮開關磁阻電機轉子葉輪，軸向左端設有軸向電磁軸承；定子外殼左右兩端分別設有血液輸入口和血液輸出口，軸向右側內壁中心位置設有凹型口，徑向內壁中間位置設有磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯和磁懸浮開關磁阻電機定子繞組，磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯軸向兩側分別設有一個徑向永磁軸承。該裝置可用于人工心臟泵領域。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種人工心臟栗，特別是涉及一種新型軸流式人工心臟栗。
技術介紹
第三代人工心臟栗，采用磁懸浮技術，具有無摩擦，低損耗，結構簡單，效率高等優點，其控制方式主要包括主動懸浮、被動懸浮和混合懸浮。其中，主動懸浮為電磁懸浮，特點是控制靈活，系統穩定性高，但功耗較大;被動懸浮為永磁懸浮，特點是無需電磁調節，無電能消耗，但被動懸浮穩定性差；目前人工心臟栗研究中多采用混合懸浮控制，即電磁與永磁混合懸浮，在永磁偏置的基礎上，加以電磁調節，在保證穩定懸浮的同時，降低電磁功耗。雙繞組12/8極磁懸浮開關磁阻電機，具有轉速較高、無摩擦損耗、結構簡單等優點，且雙繞組包括主繞組和懸浮力繞組，主繞組提供電機轉矩，懸浮力繞組實現徑向位置調節，控制方便。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是:克服現有人工心臟栗體積大、結構復雜、能耗高等缺點，采取磁懸浮控制技術和磁懸浮開關磁阻電機驅動技術，提供一種尺寸小、結構簡單、控制穩定、能耗低的新型軸流式人工心臟栗。技術方案是:一種新型軸流式人工心臟栗，包括定子外殼、徑向永磁軸承、磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯、磁懸浮開關磁阻電機定子繞組、軸向電磁軸承、血液輸入口、磁懸浮開關磁阻電機轉子葉輪、磁懸浮轉軸、血液輸出口和凹型口；所述磁懸浮轉軸中間設有磁懸浮開關磁阻電機轉子葉輪，軸向左端設有軸向電磁軸承;所述定子外殼左右兩端分別設有血液輸入口和血液輸出口，軸向右側內壁中心位置設有凹型口，徑向內壁中間位置設有磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯;所述磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯上繞有磁懸浮開關磁阻電機定子繞組;所述磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯軸向兩側分別設有一個徑向永磁軸承。本技術的技術方案還有:所述磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯，呈傾斜凸齒狀；所述磁懸浮開關磁阻電機轉子葉輪，呈傾斜葉片狀，旋轉時驅動血液沿軸向流動;所述磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯和磁懸浮開關磁阻電機轉子葉輪為12/8齒結構。本技術的技術方案還有:所述兩個徑向永磁軸承，充磁方式均為軸向充磁，N極在右，S極在左，在磁懸浮轉軸上產生徑向永磁斥力和軸向向右的永磁斥力;所述徑向永磁斥力實現磁懸浮開關磁阻電機轉子葉輪的徑向被動磁懸浮;所述軸向向右的永磁斥力，用于抵消驅動血液軸向向右流動時產生的軸向向左的液體反作用力。本技術的技術方案還有:所述軸向電磁軸承通電后，在磁懸浮轉軸上產生軸向向左的電磁吸引力，實現磁懸浮轉軸的軸向位置調節。本技術的技術方案還有:所述磁懸浮開關磁阻電機定子繞組，包括主繞組和懸浮力繞組;所述主繞組通電后，與磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯和磁懸浮開關磁阻電機轉子葉輪共同作用，產生電磁旋轉力，實現磁懸浮開關磁阻電機轉子葉輪的旋轉驅動;所述懸浮力繞組通電后，與磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯和磁懸浮開關磁阻電機轉子葉輪共同作用，產生徑向二自由度的電磁吸引力，實現磁懸浮轉軸的徑向位置調節。本技術的技術方案還有:所述磁懸浮轉軸右端呈凸尖狀，在軸向調節失效情況下，可頂在右側凹型口里高速旋轉，增加心臟栗穩定性。本技術的技術方案還有:人體血液在磁懸浮開關磁阻電機轉子葉輪的驅動下，由血液輸入口流入，由血液輸出口流出，實現血液驅動功能。本技術的有益技術效果是:所述磁懸浮開關磁阻電機轉子葉輪，既作磁懸浮開關磁阻電機轉子導通磁路，又作轉子葉輪驅動血液流動，進而精簡人工心臟栗結構;所述兩個徑向永磁軸承，既提供徑向被動磁懸浮，又抵消血液流動時產生的軸向向左的液體反作用力，進而降低系統電磁功耗;所述磁懸浮開關磁阻電機定子繞組提供電磁旋轉力和徑向二自由度的電磁吸引力，所述軸向電磁軸承提供軸向電磁吸引力，共同實現人工心臟栗的穩定懸浮驅動;所述磁懸浮轉軸右端呈凸尖狀，在軸向調節失效情況下，頂在右側凹型口里高速旋轉，增加人工心臟栗穩定性。【附圖說明】圖1是本技術一個實施例的結構示意圖。圖2是本技術一個實施例的A-A向視圖。圖中:I為定子外殼、2為徑向永磁軸承、3為磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯、4為磁懸浮開關磁阻電機定子繞組、5為軸向電磁軸承、6為血液輸入口、7為磁懸浮開關磁阻電機轉子葉輪、8為磁懸浮轉軸、9為血液輸出口、10為凹型口。【具體實施方式】本技術由定子外殼1、徑向永磁軸承2、磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯3、磁懸浮開關磁阻電機定子繞組4、軸向電磁軸承5、血液輸入口 6、磁懸浮開關磁阻電機轉子葉輪7、磁懸浮轉軸8、血液輸出口 9和凹型口 10組成;所述磁懸浮轉軸8中間設有磁懸浮開關磁阻電機轉子葉輪7，軸向左端設有軸向電磁軸承5;所述定子外殼I左右兩端分別設有血液輸入口 6和血液輸出口 9，軸向右側內壁中心位置設有凹型口 1，徑向內壁中間位置設有磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯3;所述磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯3上繞有磁懸浮開關磁阻電機定子繞組4;所述磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯3軸向兩側分別設有一個徑向永磁軸承2。被動磁懸浮實現:該新型軸流式人工心臟栗正常工作時，驅動血液軸向向右流動，進而磁懸浮轉軸8會受到軸向向左的液體反作用力。兩個徑向永磁軸承2，充磁方式均為軸向充磁，N極在右，S極在左，在磁懸浮轉軸8上產生徑向永磁斥力和軸向向右的永磁斥力;其中徑向永磁斥力實現磁懸浮轉軸8的徑向被動磁懸浮，軸向向右的永磁斥力用于抵消軸向向左的液體反作用力。當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種新型軸流式人工心臟泵，其特征在于：包括定子外殼(1)、徑向永磁軸承(2)、磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯(3)、磁懸浮開關磁阻電機定子繞組(4)、軸向電磁軸承(5)、血液輸入口(6)、磁懸浮開關磁阻電機轉子葉輪(7)、磁懸浮轉軸(8)、血液輸出口(9)和凹型口(10)；所述磁懸浮轉軸(8)中間設有磁懸浮開關磁阻電機轉子葉輪(7)，軸向左端設有軸向電磁軸承(5)；所述定子外殼(1)左右兩端分別設有血液輸入口(6)和血液輸出口(9)，軸向右側內壁中心位置設有凹型口(10)，徑向內壁中間位置設有磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯(3)；所述磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯(3)上繞有磁懸浮開關磁阻電機定子繞組(4)；所述磁懸浮開關磁阻電機定子鐵芯(3)軸向兩側分別設有一個徑向永磁軸承(2)。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：李波，孫傳余，王超慧，肖楠，翟亞楠，
申請(專利權)人：山東科技大學，
類型：新型
國別省市：山東;37
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