本發(fā)明涉及一種生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的軸向反饋控制磁懸浮軸流血泵。
背景技術(shù):
心臟輔助裝置是治療晚期心衰的有效手段,而軸流血泵作為可長(zhǎng)期植入人體的心臟輔助裝置具有諸多優(yōu)勢(shì),近年來(lái)發(fā)展迅速。軸流血泵的唯一運(yùn)動(dòng)部件是高速旋轉(zhuǎn)的“葉輪”,而支撐“葉輪”的軸承是關(guān)鍵技術(shù)之一。理想的軸流血泵軸承是能在血液中長(zhǎng)期連續(xù)工作,不被沉淀蛋白所阻塞,沒(méi)有大量摩擦產(chǎn)熱而致局部溫度升高,無(wú)機(jī)械磨損并有良好的血液相容性。滾珠軸承不能用于軸流血泵,因?yàn)檩S承浸泡在血液中,滾動(dòng)體的滾動(dòng)可破壞血細(xì)胞,且血液中蛋白沉積可最終導(dǎo)致滾珠堵塞?;瑒?dòng)軸承利用兩個(gè)互相接觸的光滑表面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)葉輪的支撐。兩個(gè)機(jī)械接觸面的物理性質(zhì),包括硬度,耐磨性,耐腐蝕性,光潔度,潤(rùn)滑條件等均會(huì)影響到軸承的工作狀況,采用高硬度材料制成的“球-窩”結(jié)構(gòu)式滑動(dòng)軸承在軸流血泵中雖然獲得較好的應(yīng)用效果,但目前還沒(méi)有完美的用于血液環(huán)境的滑動(dòng)軸承,仍然不能完全防止機(jī)械摩擦和磨損。由此可見(jiàn),軸流血泵的軸承系統(tǒng)的探索改進(jìn)具有重要的意義。
采用磁懸浮或“磁-液”聯(lián)合懸浮支撐葉輪的技術(shù),可完全去除葉輪的機(jī)械支撐點(diǎn),近年來(lái)迅速發(fā)展?!按?液”懸浮不需要專(zhuān)門(mén)的控制系統(tǒng),無(wú)能量耗損,實(shí)施時(shí)可不增加心臟輔助裝置的體積,這些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)使其得到了較成功的應(yīng)用,如美國(guó)的“heartwarehvad”心臟輔助裝置。但是,“磁-液”聯(lián)合懸浮技術(shù)的缺點(diǎn)是需要在葉輪和泵殼內(nèi)壁之間設(shè)置“流體懸浮間隙”,此間隙是產(chǎn)生流體動(dòng)力懸浮所不可缺少的,由于過(guò)大的液懸浮間隙往往導(dǎo)致葉輪懸浮不穩(wěn)定,所以懸浮間隙不宜太大。狹小的懸浮間隙可使局部剪切力增加,加重血細(xì)胞的破壞,還可導(dǎo)致血小板的大量激活,這一缺點(diǎn)限制了提高血泵血液相容性的優(yōu)化改進(jìn)。另外,由于懸浮間隙的精度要求極高,所以加工制造成本也難以降低。
采用完全的磁懸浮結(jié)構(gòu)可形成較大的懸浮間隙,降低血液成份的破壞。根據(jù)物理學(xué)原理,實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)葉輪的五自由度全磁懸浮需要至少在一個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度方向上采用反饋電磁控制機(jī)構(gòu),需要傳感器、信號(hào)處理和反饋控制電路系統(tǒng);在軸流血泵,轉(zhuǎn)子的磁懸浮比較困難,實(shí)現(xiàn)高效率軸向反饋控制需要在轉(zhuǎn)子的兩端設(shè)置具有反饋調(diào)節(jié)性能的電磁輪轂,因此葉輪輪轂和前、后導(dǎo)葉的輪轂端面較大,相對(duì)面間可形成“裂隙樣”懸浮間隙,此間隙往往成為很難被液流沖刷的“死區(qū)”,易于血栓形成。德國(guó)的“berlinheartincor”軸流泵是目前已經(jīng)應(yīng)用于臨床的磁懸浮軸流血泵,其采用的軸向反饋控制磁懸浮結(jié)構(gòu)就有可能降低泵內(nèi)的血流沖刷。圖4為另一個(gè)類(lèi)似于“berlinheartincor”軸流泵結(jié)構(gòu)的發(fā)明專(zhuān)利(專(zhuān)利申請(qǐng)公布號(hào)cn102151341a)示意圖。由圖可見(jiàn),前導(dǎo)葉輪轂及后導(dǎo)葉輪轂與葉輪輪轂之間存在裂隙樣懸浮間隙,由于前導(dǎo)葉輪轂中包埋有實(shí)現(xiàn)軸向反饋控制磁懸浮的電磁軸承繞組及鐵芯,其直徑不易縮小,端面較大,使懸浮間隙血流沖刷不良。為保證較強(qiáng)的軸向懸浮剛度,前懸浮間隙和后懸浮間隙必須盡可能小,進(jìn)一步導(dǎo)致裂隙樣結(jié)構(gòu)內(nèi)的血液無(wú)法得到充分沖刷,成為血流極其緩慢的“死區(qū)”,增加了血栓形成的幾率。
為了避免血泵內(nèi)血流“死區(qū)”的形成,本發(fā)明提供一種新型軸向反饋控制磁懸浮軸流血泵,采用泵殼外定子磁環(huán)懸浮技術(shù),不同于現(xiàn)有的磁懸浮軸流血泵,用于磁懸浮支撐的前、后定子徑向懸浮磁環(huán)和前、后軸向控制繞組均以環(huán)狀結(jié)構(gòu)設(shè)置在軸流泵的泵殼外,使前、后導(dǎo)葉的輪轂及葉輪輪轂相對(duì)端呈椎體狀,懸浮間隙減小、血流沖刷改善;同時(shí)在實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)子徑向懸浮的同時(shí),轉(zhuǎn)子軸向懸浮位置在程序控制下不斷變化,使懸浮間隙內(nèi)血液不斷更新流動(dòng),泵內(nèi)結(jié)構(gòu)得到更充分的血流沖刷,防止血栓形成。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了改善植入式心臟輔助裝置的性能,本發(fā)明提供一種軸向反饋控制磁懸浮軸流血泵。
本發(fā)明具體技術(shù)方案如下:
本發(fā)明提供一種軸向反饋控制磁懸浮軸流血泵,采用永磁懸浮力限制葉輪的徑向位移,反饋調(diào)控的電磁力限制葉輪的軸向位置;由軸流泵泵筒,驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子、驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子、葉輪、前導(dǎo)葉、后導(dǎo)葉、前徑向磁懸浮軸承、后徑向磁懸浮軸承、軸向電磁軸承、位置傳感器和軸向反饋控制電路組成。
進(jìn)一步的改進(jìn),驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子鐵芯、驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子繞組包繞在軸流泵泵筒的壁外,葉輪設(shè)置在軸流泵泵筒的腔內(nèi),葉輪輪轂中包埋驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子;驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子徑向充磁,可在驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子鐵芯、驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下獲得轉(zhuǎn)矩帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn);驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子采用兩對(duì)磁極的結(jié)構(gòu),可避免對(duì)前、后徑向磁懸浮軸承的磁力干擾。
進(jìn)一步的改進(jìn),前徑向磁懸浮軸承由前定子徑向懸浮磁環(huán)和前轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體組成,前轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體為圓柱狀,由永磁材料制成,軸向充磁,包埋在葉輪輪轂中,位于驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子之前,其軸線(xiàn)與泵筒中軸線(xiàn)同心同軸;前定子徑向懸浮磁環(huán)為圓環(huán)狀,由永磁材料制成,長(zhǎng)度與前轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體相等,軸向充磁,包繞在軸流泵泵筒外,位于電機(jī)定子前端與泵筒中軸線(xiàn)同心同軸;前定子徑向懸浮磁環(huán)位置與前轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體對(duì)應(yīng),且磁極與前轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體同向排列;前定子徑向懸浮磁環(huán)與前轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體之間的磁排斥力使葉輪的前端處于徑向懸浮狀態(tài),形成前徑向磁懸浮軸承。
進(jìn)一步的改進(jìn),后徑向磁懸浮軸承由后定子徑向懸浮磁環(huán)和后轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體組成,后轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體為圓柱狀,由永磁材料制成,軸向充磁,包埋在葉輪輪轂中,位于驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子之后,其軸線(xiàn)與泵筒中軸線(xiàn)同心同軸;后定子徑向懸浮磁環(huán)為圓環(huán)狀,由永磁材料制成,長(zhǎng)度與后轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體相等,軸向充磁,包繞在軸流泵泵筒外,位于電機(jī)定子后端與泵筒中軸線(xiàn)同心同軸;后定子徑向懸浮磁環(huán)位置與后轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體對(duì)應(yīng),且磁極與后轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體同向排列;后定子徑向懸浮磁環(huán)與后轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體之間的磁排斥力使葉輪的后端處于徑向懸浮狀態(tài),形成后徑向磁懸浮軸承。
進(jìn)一步的改進(jìn),軸向電磁軸承由前軸向控制磁體、后軸向控制磁體、前軸向控制繞組、后軸向控制繞組、霍爾傳感器和軸向反饋控制電路組成;前軸向控制磁體、后軸向控制磁體為圓柱狀,由永磁材料制成,軸向充磁,包埋在葉輪輪轂中,位于葉輪輪轂兩端,其軸線(xiàn)與泵筒中軸線(xiàn)同心同軸;前軸向控制繞組、后軸向控制繞組為與軸流泵泵筒同心的螺線(xiàn)管,包繞在軸流泵泵筒外,其軸向位置與前、后軸向控制磁體相重疊,電流通過(guò)時(shí)可對(duì)前軸向控制磁體、后軸向控制磁體產(chǎn)生軸向磁作用力。
進(jìn)一步的改進(jìn),前軸向控制磁體、后軸向控制磁體和前軸向控制繞組、后軸向控制繞組的軸向長(zhǎng)度可根據(jù)需要調(diào)整,增加前軸向控制磁體、后軸向控制磁體長(zhǎng)度可增大軸向磁力調(diào)節(jié)梯度;前軸向控制磁體、后軸向控制磁體為圓柱狀、圓錐狀或圓柱和圓錐組合成的錐臺(tái)狀,當(dāng)前軸向控制磁體、后軸向控制磁體的頂端是圓錐狀時(shí),圓錐體部分包埋在葉輪輪轂兩頂端的椎體內(nèi)。
進(jìn)一步的改進(jìn),在后導(dǎo)流椎內(nèi)的前端包埋有霍爾傳感器,通過(guò)感知后軸向控制磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度將葉輪輪轂的軸向位置信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),輸出到軸向反饋控制電路。
進(jìn)一步的改進(jìn),霍爾傳感器也可以包埋在前導(dǎo)葉輪轂內(nèi),也可以在前導(dǎo)流椎、后導(dǎo)流椎內(nèi)同時(shí)包埋霍爾傳感器以增強(qiáng)對(duì)葉輪軸向位置的定位精度。
進(jìn)一步的改進(jìn),軸向反饋控制電路可根據(jù)霍爾傳感器傳遞的電信號(hào)確定葉輪的軸向位置,并根據(jù)葉輪軸向位置調(diào)節(jié)向前軸向控制繞組、后軸向控制繞組饋電的強(qiáng)度和方向,通過(guò)負(fù)反饋控制機(jī)制維持葉輪軸向位置的恒定。
進(jìn)一步的改進(jìn),葉輪輪轂的前端面、后端面均為椎體狀,前導(dǎo)流椎的前端面和后端面以及后導(dǎo)流椎的前端面和后端面也均為椎體狀,葉輪輪轂的前椎體、后椎體頂端分別與前導(dǎo)流椎、后導(dǎo)流椎的椎體頂端相對(duì),兩頂端間的間隙形成前懸浮間隙、后懸浮間隙,懸浮間隙減小、血流沖刷改善;
優(yōu)選的,前導(dǎo)流椎、后導(dǎo)流椎內(nèi)包埋前導(dǎo)流椎磁體、后導(dǎo)流椎磁體,與葉輪輪轂內(nèi)的前軸向控制磁體、后軸向控制磁體的頂端之間可產(chǎn)生磁引力,進(jìn)一步約束葉輪,防止其兩端的徑向位移;
優(yōu)選的,通過(guò)軸向反饋控制電路可以設(shè)定不同的葉輪的軸向懸浮位置點(diǎn),使葉輪在不同的軸向位置實(shí)現(xiàn)懸??;前懸浮間隙、后懸浮間隙的寬度不斷變化使間隙中的血液不斷更新、流動(dòng),可避免液流緩慢區(qū)的形成,在實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的轉(zhuǎn)子徑向懸浮的同時(shí),轉(zhuǎn)子軸向懸浮位置在程序控制下不斷變化,使懸浮間隙內(nèi)血液不斷更新流動(dòng);
優(yōu)選的,前導(dǎo)流椎、后導(dǎo)流椎及葉輪輪轂的頂端表面涂鍍高耐磨高機(jī)械強(qiáng)度的薄膜,當(dāng)葉輪所承受的加速度力超過(guò)軸向磁懸浮強(qiáng)度時(shí),前導(dǎo)流椎、后導(dǎo)流椎與葉輪輪轂的頂端的機(jī)械接觸可防止葉輪的軸向位移。
本發(fā)明所提供的具有高性能的高級(jí)熱作軸向反饋控制磁懸浮軸流血泵,其具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明由磁懸浮軸承代替機(jī)械軸承支撐葉輪,可減小軸承局部摩擦,防止局部產(chǎn)熱和溫度升高,延長(zhǎng)軸流血泵工作壽命;采用永磁懸浮力限制葉輪的徑向位移,采用反饋調(diào)控的電磁力限制葉輪的軸向位置;由軸流泵泵筒,驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子、驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子、葉輪、前導(dǎo)葉、后導(dǎo)葉、前徑向磁懸浮軸承、后徑向磁懸浮軸承、軸向電磁軸承、位置傳感器和軸向反饋控制電路組成。組成徑向永磁軸承的前定子徑向懸浮磁環(huán)、后定子徑向懸浮磁環(huán)和組成軸向電磁軸承的前軸向控制繞組、后軸向控制繞組均以環(huán)狀結(jié)構(gòu)設(shè)置在軸流泵的泵殼外,簡(jiǎn)化了泵內(nèi)結(jié)構(gòu),改善了血流沖刷效應(yīng),可更好地防止血栓形成,提高工作穩(wěn)定性。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明軸向反饋控制磁懸浮軸流血泵一個(gè)實(shí)施例的縱剖面構(gòu)造圖;
圖2為本發(fā)明軸向反饋控制磁懸浮軸流血泵懸浮葉輪及懸浮間隙立體示意圖;
圖3為本發(fā)明軸向反饋控制磁懸浮軸流血泵懸浮葉輪不同軸向懸浮位置及懸浮間隙容積變化示意圖;
圖4為現(xiàn)有技術(shù)磁懸浮人工心臟泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1,圖2,圖3中:1.泵入口,2.前導(dǎo)流椎,3.前導(dǎo)流椎磁體,4.泵筒,5.前導(dǎo)葉葉片,6.前軸向控制繞組,7.前定子徑向懸浮磁環(huán),8.驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子鐵芯,9.驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子繞組,10.后定子徑向懸浮磁環(huán),11.后軸向控制繞組,12.后導(dǎo)葉葉片,13.后導(dǎo)流椎,14.后導(dǎo)流椎磁體,15.泵出口,16.霍爾傳感器,17.后懸浮間隙,18.后軸向控制磁體,19.后轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體,20.驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子,21.葉輪葉片,22.前轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體,23.前軸向控制磁體,24.前懸浮間隙,25.葉輪輪轂。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的軸向反饋控制磁懸浮軸流血泵做進(jìn)一步說(shuō)明。
采用永磁懸浮力限制葉輪的徑向位移采用反饋調(diào)控的電磁力限制葉輪的軸向位置;由軸流泵泵筒,驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子、驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子、葉輪、前導(dǎo)葉、后導(dǎo)葉、前徑向磁懸浮軸承、后徑向磁懸浮軸承、軸向電磁軸承、位置傳感器和軸向反饋控制電路組成。由圖1和圖2可見(jiàn)軸向反饋控制磁懸浮軸流血泵的軸流泵由管狀的泵筒4和位于其中的前導(dǎo)葉,葉輪,后導(dǎo)葉和包繞在泵筒4外的驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子及前徑向磁懸浮軸承、后徑向磁懸浮軸承、軸向電磁軸承組成。葉輪由葉輪葉片21和葉輪輪轂25組成。葉輪在前徑向磁懸浮軸承、后徑向磁懸浮軸承、軸向電磁軸承的共同控制下實(shí)現(xiàn)五自由度全懸浮。前導(dǎo)葉由前導(dǎo)葉葉片5及前導(dǎo)流椎2組成,通過(guò)前導(dǎo)葉葉片5與泵筒4內(nèi)壁連接固定。后導(dǎo)葉由后導(dǎo)葉葉片12和后導(dǎo)流椎13組成并通過(guò)后導(dǎo)葉葉片12與泵筒4內(nèi)壁連接固定。前導(dǎo)流椎2、后導(dǎo)流椎13中包埋有軸向充磁的前導(dǎo)流椎磁體3、后導(dǎo)流椎磁體14,前導(dǎo)流椎磁體3、后導(dǎo)流椎磁體14的頂端與葉輪輪轂25中的軸向充磁的前軸向控制磁體23、后軸向控制磁體18的頂端相對(duì),且以異性磁極對(duì)應(yīng)排列,可通過(guò)磁引力限制葉輪輪轂25的前端、后端的徑向位移。葉輪輪轂25中除包埋有前軸向控制磁體23、后軸向控制磁體18外,還包埋有前轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體22、后轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體19,以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子20;驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子20位置與泵筒4壁外的驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子位置對(duì)應(yīng)。
泵筒4壁外包繞的驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子由驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子鐵芯8、驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子繞組9組成;泵筒4壁外在驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子的前端、后端還包繞有前軸向控制繞組6,前定子徑向懸浮磁環(huán)7,后定子徑向懸浮磁環(huán)10和后軸向控制繞組11,分別與葉輪輪轂25中包埋的前軸向控制磁體23、前轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體22、后轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體19和后軸向控制磁體18位置對(duì)應(yīng)。前定子徑向懸浮磁環(huán)7和前轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體10均為高性能永磁材料組成且軸向充磁,長(zhǎng)度相等并以同極相對(duì)排列,通過(guò)磁排斥力限制葉輪輪轂25前端的徑向位移,形成葉輪的前徑向磁懸浮軸承。后定子徑向懸浮磁環(huán)10和后轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體19亦為高性能永磁材料組成,軸向充磁,長(zhǎng)度相等且以同極相對(duì)排列,通過(guò)磁排斥力限制葉輪輪轂25后端的徑向位移,形成葉輪的后徑向磁懸浮軸承。限制葉輪徑向位移的前、后徑向磁懸浮軸承除了通過(guò)前定子徑向懸浮磁環(huán)7、后定子徑向懸浮磁環(huán)10與前轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體22、后轉(zhuǎn)子徑向懸浮磁體19間的徑向磁力排斥外還采用了葉輪輪轂兩端的前軸向控制磁體23、后軸向控制磁體18頂端與前導(dǎo)流椎磁體3、后導(dǎo)流椎磁體14頂端間的磁引力進(jìn)一步限制葉輪徑向位移,可提高葉輪徑向磁懸浮穩(wěn)定性。前軸向控制磁體23、后軸向控制磁體18均由高性能永磁材料組成且軸向充磁,當(dāng)軸向磁場(chǎng)存在時(shí)可通過(guò)磁力作用使葉輪沿泵筒4的軸線(xiàn)方向前、后移動(dòng)。前軸向控制繞組6與前軸向控制磁體23位置對(duì)應(yīng),當(dāng)前軸向控制繞組6中有電流通過(guò)時(shí)可在泵筒4內(nèi)產(chǎn)生軸向磁場(chǎng),通過(guò)與前軸向控制磁體23的磁力作用控制葉輪輪轂25的軸向位置,形成前軸向電磁軸承。后軸向控制繞組11與后軸向控制磁體18位置對(duì)應(yīng),當(dāng)后軸向控制繞組11中有電流通過(guò)時(shí)可通過(guò)與后軸向控制磁體18的磁力作用進(jìn)一步控制葉輪輪轂25的軸向位置,形成后軸向電磁軸承,提高軸向電磁控制的強(qiáng)度。
在后導(dǎo)流椎13內(nèi)的前端包埋有霍爾傳感器16,通過(guò)感知后軸向控制磁體18的磁場(chǎng)強(qiáng)度將葉輪輪轂25的軸向位置信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),輸出到軸向反饋控制電路(圖中未畫(huà)出)。軸向反饋控制電路根據(jù)此信號(hào)調(diào)節(jié)前軸向控制繞組6、后軸向控制繞組11中的電流強(qiáng)度和方向,以保證葉輪處于軸向懸浮狀態(tài)。通過(guò)軸向反饋控制電路還可以設(shè)定不同的葉輪的軸向懸浮位置點(diǎn),以便使葉輪在不同的軸向位置實(shí)現(xiàn)懸浮。如圖3所示:軸向反饋控制電路在輸入程序控制下可定時(shí)改變?nèi)~輪的軸向懸浮位置點(diǎn),使前懸浮間隙24、后懸浮間隙17的寬度不斷變化。a位置時(shí)葉輪輪轂25的軸向懸浮位置向前偏移,b位置時(shí)葉輪輪轂25的軸向懸浮位置向后偏移,由于前懸浮間隙24、后懸浮間隙17的寬度不斷變化導(dǎo)致懸浮間隙中的容積變化,懸浮間隙寬度增大時(shí)血液被吸入間隙,間隙寬度變小時(shí)血液被擠出間隙,由此間隙中的血液不斷地更新、流動(dòng),可避免液流緩慢區(qū)的形成,防止血栓形成。
該磁懸浮軸流泵的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子和驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子20組成,驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子鐵芯8和驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子繞組9;驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子繞組9為三相繞組,當(dāng)順序饋電時(shí)可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)推動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子20旋轉(zhuǎn),為葉輪提供動(dòng)力,工作原理與直流永磁無(wú)刷電機(jī)相同。驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子20由高性能永磁材料組成,且采用兩對(duì)磁極,以便使驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子20與前定子徑向懸浮磁環(huán)7、后定子徑向懸浮磁環(huán)10之間的磁作用力以軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng),消除由于磁力作用導(dǎo)致的葉輪的徑向偏斜力,防止驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子20對(duì)徑向永磁懸浮系統(tǒng)的磁力干擾,提高葉輪徑向懸浮的穩(wěn)定性。
以上所述實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述,并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定,在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn),均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。