用無槽無刷永磁直流電機的心臟泵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明一種用無槽無刷永磁直流電機的心臟泵，屬于醫療器械技術領域。
【背景技術】
[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脈系統以維持血液循環，而心臟泵是利用機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，保證血液循環正常。
[0003]目前軸流式人工心臟泵的結構存在以下問題:
第一、電機是采用有槽無刷式直流電機，首先這種電機是導線與矽鋼片繞在一起，并且根據轉速調節槽與齒的數量，體積比較大，裝配時難以控制整機體積。另外還因齒槽效應，具有轉矩波動大、運行不平穩、噪聲大、電樞電感大、定位干擾力矩大等一系列缺點。
[0004]第二、尾導體的尾導葉設計成高度一樣的曲線，血液在通過轉子時要承受很大的剪切力，尾導體難以改變血液的壓強與縱向速度，不能減少心臟泵和人體血管對血液的徑向沖擊破壞。

【發明內容】

[0005]本發明克服了現有技術存在的不足，提供了一種用無槽無刷永磁直流電機的心臟泵，該心臟泵體積小、轉動平穩、噪聲小、溶血指數低，采用一種無槽無刷直流電機和階梯式尾導體，以滿足植入式心臟泵的需求。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:用無槽無刷永磁直流電機的心臟泵，包括定子部件、前導體、轉子部件和尾導體，所述轉子部件活動設置在定子部件內部，所述轉子部件的一端設置有前導體，所述轉子部件的另一端設置有尾導體，所述前導體和尾導體共同支撐轉子部件在定子部件內工作；
所述定子部件的結構為:包括無槽無刷直流電機、內筒、外殼和矽鋼片，所述內筒插裝在外殼內并與外殼緊固在一起，所述矽鋼片位于內筒和外殼之間，且所述矽鋼片鉚接在外殼的內側，所述無槽無刷直流電機設置在矽鋼片和內筒之間；
所述轉子部件的結構為:包括永磁體、葉輪和轉軸，所述永磁體設置在葉輪內，所述轉軸穿過永磁體。
[0007]優選地，所述尾導體的葉片呈階梯狀。
[0008]優選地，所述矽鋼片沖壓成環形，與外殼的內側匹配設置。
[0009]本發明與現有技術相比具有的有益效果是:本發明在電機的設計上采用無槽無刷直流電機，以便合理地設計出電機的電氣氣隙、確定出磁性轉子的體積、厚度，最大程度地提高稀土永磁材料的利用；無齒槽結構的電機氣隙磁場分布平滑，使無齒槽電機的轉矩脈動小、噪聲低、運行更平穩，可在極低速到高速范圍內平穩運行。另外尾導體結構的改進，分階段地對血液進行降壓減速處理，使心臟泵很好地起到輔助的功能，并且對血液的破壞降到最低。
【附圖說明】
[0010]下面結合附圖對本發明做進一步的說明。
[0011]圖1為本發明的結構示意圖。
[0012]圖2為本發明中無槽無刷直流電機的結構示意圖。
[0013]圖3為本發明中尾導體的結構示意圖。
[0014]圖中:1為定子部件、2為前導體、3為轉子部件、4為尾導體、5為無槽無刷直流電機、6為內筒、7為外殼、8為砂鋼片、9為永磁體、10為葉輪、11為轉軸。
【具體實施方式】
[0015]如圖1、圖2和圖3所示，本發明用無槽無刷永磁直流電機的心臟泵，包括定子部件1、前導體2、轉子部件3和尾導體4，所述轉子部件3活動設置在定子部件I內部，所述轉子部件3的一端設置有前導體2，所述轉子部件3的另一端設置有尾導體4，所述前導體2和尾導體4共同支撐轉子部件3在定子部件I內工作；
所述定子部件I的結構為:包括無槽無刷直流電機5、內筒6、外殼7和矽鋼片8，所述內筒6插裝在外殼7內并與外殼7緊固在一起，所述砂鋼片8位于內筒6和外殼7之間，且所述矽鋼片8鉚接在外殼7的內側，所述無槽無刷直流電機5設置在矽鋼片8和內筒6之間；
所述轉子部件3的結構為:包括永磁體9、葉輪10和轉軸11，所述永磁體9設置在葉輪10內，所述轉軸11穿過永磁體9。
[0016]所述尾導體4的葉片呈階梯狀。
[0017]所述矽鋼片8沖壓成環形，與外殼7的內側匹配設置。
[0018]本發明的工作原理:心臟泵工作時，給無刷無槽直流電機5加電，輸出直流勵磁信號使轉子部件3對正于初始位置，三相繞組產生反電動勢信號，經過信號處理后心臟泵啟動工作。這時人體左心室的血液流過心臟泵的前導體2，高速旋轉的轉子部件3帶動血液作高速運動，再流經階梯式的尾導體4，尾導體4階梯式導葉逐級降低血液的壓強，并將其速度轉換為軸向，降低血液與心臟泵內壁和人體血管的碰撞，并減小剪切力對血細胞的破壞。
[0019]所述的無槽無刷直流電機5是采用空心杯繞制，并且設計成正弦電機，這樣可以充分其占據轉子部件3的有效長度，可以使某些諧波的繞組系數和磁場分量很小，有利于減小矩波動和電磁噪聲；同時與矽鋼片8分開設計，可以充分縮小心臟泵的體積，便于植入。
[0020]本發明采用階梯式尾導體4的葉片的設計，在高速旋轉的血液流經尾導體4時，先沿著導向長葉片流動，然后再流過短葉片作進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 ] 本發明中矽鋼片8先沖壓成環形，鉚接在定子部件I中，然后再安裝無槽無刷直流電機5。
[0022]上面結合附圖對本發明的實施例作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下作出各種變化。
【主權項】
1.用無槽無刷永磁直流電機的心臟泵，其特征在于，包括定子部件(1)、前導體(2)、轉子部件(3)和尾導體(4)，所述轉子部件(3)活動設置在定子部件(I)內部，所述轉子部件(3)的一端設置有前導體(2)，所述轉子部件(3)的另一端設置有尾導體(4)，所述前導體(2 )和尾導體(4 )共同支撐轉子部件(3 )在定子部件(I)內工作； 所述定子部件(I)的結構為:包括無槽無刷直流電機(5)、內筒(6)、外殼(7)和矽鋼片(8)，所述內筒(6)插裝在外殼(7)內并與外殼(7)緊固在一起，所述矽鋼片(8)位于內筒(6)和外殼(7)之間，且所述矽鋼片(8)鉚接在外殼(7)的內側，所述無槽無刷直流電機(5)設置在石夕鋼片(8)和內筒(6)之間； 所述轉子部件(3)的結構為:包括永磁體(9)、葉輪(10)和轉軸(11)，所述永磁體(9)設置在葉輪(10)內，所述轉軸(11)穿過永磁體(9)。2.根據權利要求1所述的用無槽無刷永磁直流電機的心臟泵，其特征在于，所述尾導體(4)的葉片呈階梯狀。3.根據權利要求1所述的用無槽無刷永磁直流電機的心臟泵，其特征在于，所述矽鋼片(8)沖壓成環形，與外殼(7)的內側匹配設置。
【專利摘要】本發明公開了一種用無槽無刷永磁直流電機的心臟泵，該心臟泵體積小、轉動平穩、噪聲小、溶血指數低，采用一種無槽無刷直流電機和階梯式尾導體，以滿足植入式心臟泵的需求；采用的技術方案為：轉子部件活動設置在定子部件內部，轉子部件兩端分別設置有前導體和尾導體，前導體和尾導體共同支撐轉子部件在定子部件內工作；定子部件包括無槽無刷直流電機、內筒、外殼和矽鋼片，內筒插裝在外殼內并與外殼緊固在一起，矽鋼片位于內筒和外殼之間，且矽鋼片鉚接在外殼的內側，無槽無刷直流電機設置在矽鋼片和內筒之間，轉子部件包括永磁體、葉輪和轉軸，永磁體設置在葉輪內，轉軸穿過永磁體；本發明可廣泛應用于醫療器械領域。
【IPC分類】H02K7/14, A61M1/12
【公開號】CN104888294
【申請號】CN201510230722
【發明人】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
【申請人】淮海工業集團有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月8日