用無槽無刷永磁直流電機(jī)的心臟泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一種用無槽無刷永磁直流電機(jī)的心臟泵，屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]心臟的主要生理功能是作為血泵不斷地把流入心臟的血液泵入動(dòng)脈系統(tǒng)以維持血液循環(huán)，而心臟泵是利用機(jī)械的方法用人造血泵代替心臟的功能把血液送到全身各器官，保證血液循環(huán)正常。
[0003]目前軸流式人工心臟泵的結(jié)構(gòu)存在以下問題:
第一、電機(jī)是采用有槽無刷式直流電機(jī)，首先這種電機(jī)是導(dǎo)線與矽鋼片繞在一起，并且根據(jù)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)槽與齒的數(shù)量，體積比較大，裝配時(shí)難以控制整機(jī)體積。另外還因齒槽效應(yīng)，具有轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大、運(yùn)行不平穩(wěn)、噪聲大、電樞電感大、定位干擾力矩大等一系列缺點(diǎn)。
[0004]第二、尾導(dǎo)體的尾導(dǎo)葉設(shè)計(jì)成高度一樣的曲線，血液在通過轉(zhuǎn)子時(shí)要承受很大的剪切力，尾導(dǎo)體難以改變血液的壓強(qiáng)與縱向速度，不能減少心臟泵和人體血管對(duì)血液的徑向沖擊破壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種用無槽無刷永磁直流電機(jī)的心臟泵，該心臟泵體積小、轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小、溶血指數(shù)低，采用一種無槽無刷直流電機(jī)和階梯式尾導(dǎo)體，以滿足植入式心臟泵的需求。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:用無槽無刷永磁直流電機(jī)的心臟泵，包括定子部件、前導(dǎo)體、轉(zhuǎn)子部件和尾導(dǎo)體，所述轉(zhuǎn)子部件活動(dòng)設(shè)置在定子部件內(nèi)部，所述轉(zhuǎn)子部件的一端設(shè)置有前導(dǎo)體，所述轉(zhuǎn)子部件的另一端設(shè)置有尾導(dǎo)體，所述前導(dǎo)體和尾導(dǎo)體共同支撐轉(zhuǎn)子部件在定子部件內(nèi)工作；
所述定子部件的結(jié)構(gòu)為:包括無槽無刷直流電機(jī)、內(nèi)筒、外殼和矽鋼片，所述內(nèi)筒插裝在外殼內(nèi)并與外殼緊固在一起，所述矽鋼片位于內(nèi)筒和外殼之間，且所述矽鋼片鉚接在外殼的內(nèi)側(cè)，所述無槽無刷直流電機(jī)設(shè)置在矽鋼片和內(nèi)筒之間；
所述轉(zhuǎn)子部件的結(jié)構(gòu)為:包括永磁體、葉輪和轉(zhuǎn)軸，所述永磁體設(shè)置在葉輪內(nèi)，所述轉(zhuǎn)軸穿過永磁體。
[0007]優(yōu)選地，所述尾導(dǎo)體的葉片呈階梯狀。
[0008]優(yōu)選地，所述矽鋼片沖壓成環(huán)形，與外殼的內(nèi)側(cè)匹配設(shè)置。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是:本發(fā)明在電機(jī)的設(shè)計(jì)上采用無槽無刷直流電機(jī)，以便合理地設(shè)計(jì)出電機(jī)的電氣氣隙、確定出磁性轉(zhuǎn)子的體積、厚度，最大程度地提高稀土永磁材料的利用；無齒槽結(jié)構(gòu)的電機(jī)氣隙磁場分布平滑，使無齒槽電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小、噪聲低、運(yùn)行更平穩(wěn)，可在極低速到高速范圍內(nèi)平穩(wěn)運(yùn)行。另外尾導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，分階段地對(duì)血液進(jìn)行降壓減速處理，使心臟泵很好地起到輔助的功能，并且對(duì)血液的破壞降到最低。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明中無槽無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明中尾導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1為定子部件、2為前導(dǎo)體、3為轉(zhuǎn)子部件、4為尾導(dǎo)體、5為無槽無刷直流電機(jī)、6為內(nèi)筒、7為外殼、8為砂鋼片、9為永磁體、10為葉輪、11為轉(zhuǎn)軸。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明用無槽無刷永磁直流電機(jī)的心臟泵，包括定子部件1、前導(dǎo)體2、轉(zhuǎn)子部件3和尾導(dǎo)體4，所述轉(zhuǎn)子部件3活動(dòng)設(shè)置在定子部件I內(nèi)部，所述轉(zhuǎn)子部件3的一端設(shè)置有前導(dǎo)體2，所述轉(zhuǎn)子部件3的另一端設(shè)置有尾導(dǎo)體4，所述前導(dǎo)體2和尾導(dǎo)體4共同支撐轉(zhuǎn)子部件3在定子部件I內(nèi)工作；
所述定子部件I的結(jié)構(gòu)為:包括無槽無刷直流電機(jī)5、內(nèi)筒6、外殼7和矽鋼片8，所述內(nèi)筒6插裝在外殼7內(nèi)并與外殼7緊固在一起，所述砂鋼片8位于內(nèi)筒6和外殼7之間，且所述矽鋼片8鉚接在外殼7的內(nèi)側(cè)，所述無槽無刷直流電機(jī)5設(shè)置在矽鋼片8和內(nèi)筒6之間；
所述轉(zhuǎn)子部件3的結(jié)構(gòu)為:包括永磁體9、葉輪10和轉(zhuǎn)軸11，所述永磁體9設(shè)置在葉輪10內(nèi)，所述轉(zhuǎn)軸11穿過永磁體9。
[0016]所述尾導(dǎo)體4的葉片呈階梯狀。
[0017]所述矽鋼片8沖壓成環(huán)形，與外殼7的內(nèi)側(cè)匹配設(shè)置。
[0018]本發(fā)明的工作原理:心臟泵工作時(shí)，給無刷無槽直流電機(jī)5加電，輸出直流勵(lì)磁信號(hào)使轉(zhuǎn)子部件3對(duì)正于初始位置，三相繞組產(chǎn)生反電動(dòng)勢信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)處理后心臟泵啟動(dòng)工作。這時(shí)人體左心室的血液流過心臟泵的前導(dǎo)體2，高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子部件3帶動(dòng)血液作高速運(yùn)動(dòng)，再流經(jīng)階梯式的尾導(dǎo)體4，尾導(dǎo)體4階梯式導(dǎo)葉逐級(jí)降低血液的壓強(qiáng)，并將其速度轉(zhuǎn)換為軸向，降低血液與心臟泵內(nèi)壁和人體血管的碰撞，并減小剪切力對(duì)血細(xì)胞的破壞。
[0019]所述的無槽無刷直流電機(jī)5是采用空心杯繞制，并且設(shè)計(jì)成正弦電機(jī)，這樣可以充分其占據(jù)轉(zhuǎn)子部件3的有效長度，可以使某些諧波的繞組系數(shù)和磁場分量很小，有利于減小矩波動(dòng)和電磁噪聲；同時(shí)與矽鋼片8分開設(shè)計(jì)，可以充分縮小心臟泵的體積，便于植入。
[0020]本發(fā)明采用階梯式尾導(dǎo)體4的葉片的設(shè)計(jì)，在高速旋轉(zhuǎn)的血液流經(jīng)尾導(dǎo)體4時(shí)，先沿著導(dǎo)向長葉片流動(dòng)，然后再流過短葉片作進(jìn)一步的減速和變向工作，以使血液充分的減速減壓，降溶血。
[0021 ] 本發(fā)明中矽鋼片8先沖壓成環(huán)形，鉚接在定子部件I中，然后再安裝無槽無刷直流電機(jī)5。
[0022]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用無槽無刷永磁直流電機(jī)的心臟泵，其特征在于，包括定子部件(1)、前導(dǎo)體(2)、轉(zhuǎn)子部件(3)和尾導(dǎo)體(4)，所述轉(zhuǎn)子部件(3)活動(dòng)設(shè)置在定子部件(I)內(nèi)部，所述轉(zhuǎn)子部件(3)的一端設(shè)置有前導(dǎo)體(2)，所述轉(zhuǎn)子部件(3)的另一端設(shè)置有尾導(dǎo)體(4)，所述前導(dǎo)體(2 )和尾導(dǎo)體(4 )共同支撐轉(zhuǎn)子部件(3 )在定子部件(I)內(nèi)工作； 所述定子部件(I)的結(jié)構(gòu)為:包括無槽無刷直流電機(jī)(5)、內(nèi)筒(6)、外殼(7)和矽鋼片(8)，所述內(nèi)筒(6)插裝在外殼(7)內(nèi)并與外殼(7)緊固在一起，所述矽鋼片(8)位于內(nèi)筒(6)和外殼(7)之間，且所述矽鋼片(8)鉚接在外殼(7)的內(nèi)側(cè)，所述無槽無刷直流電機(jī)(5)設(shè)置在石夕鋼片(8)和內(nèi)筒(6)之間； 所述轉(zhuǎn)子部件(3)的結(jié)構(gòu)為:包括永磁體(9)、葉輪(10)和轉(zhuǎn)軸(11)，所述永磁體(9)設(shè)置在葉輪(10)內(nèi)，所述轉(zhuǎn)軸(11)穿過永磁體(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用無槽無刷永磁直流電機(jī)的心臟泵，其特征在于，所述尾導(dǎo)體(4)的葉片呈階梯狀。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用無槽無刷永磁直流電機(jī)的心臟泵，其特征在于，所述矽鋼片(8)沖壓成環(huán)形，與外殼(7)的內(nèi)側(cè)匹配設(shè)置。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用無槽無刷永磁直流電機(jī)的心臟泵，該心臟泵體積小、轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小、溶血指數(shù)低，采用一種無槽無刷直流電機(jī)和階梯式尾導(dǎo)體，以滿足植入式心臟泵的需求；采用的技術(shù)方案為：轉(zhuǎn)子部件活動(dòng)設(shè)置在定子部件內(nèi)部，轉(zhuǎn)子部件兩端分別設(shè)置有前導(dǎo)體和尾導(dǎo)體，前導(dǎo)體和尾導(dǎo)體共同支撐轉(zhuǎn)子部件在定子部件內(nèi)工作；定子部件包括無槽無刷直流電機(jī)、內(nèi)筒、外殼和矽鋼片，內(nèi)筒插裝在外殼內(nèi)并與外殼緊固在一起，矽鋼片位于內(nèi)筒和外殼之間，且矽鋼片鉚接在外殼的內(nèi)側(cè)，無槽無刷直流電機(jī)設(shè)置在矽鋼片和內(nèi)筒之間，轉(zhuǎn)子部件包括永磁體、葉輪和轉(zhuǎn)軸，永磁體設(shè)置在葉輪內(nèi)，轉(zhuǎn)軸穿過永磁體；本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械領(lǐng)域。
【IPC分類】H02K7/14, A61M1/12
【公開號(hào)】CN104888294
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510230722
【發(fā)明人】李利煥, 李俊虎, 楊晉偉, 邵軼群, 楊鳳鳴, 王芳, 宋鮮花, 李娜, 萬利平
【申請(qǐng)人】淮海工業(yè)集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月8日