本实用新型专利技术涉及人工心脏泵领域，要解决的问题是提出结构简单、控制稳定、功耗低的一种新型轴流式人工心脏泵。该装置包括定子外壳、径向永磁轴承、磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯、磁悬浮开关磁阻电机定子绕组、轴向电磁轴承、血液输入口、磁悬浮开关磁阻电机转子叶轮、磁悬浮转轴、血液输出口和凹型口；磁悬浮转轴中间设有磁悬浮开关磁阻电机转子叶轮，轴向左端设有轴向电磁轴承；定子外壳左右两端分别设有血液输入口和血液输出口，轴向右侧内壁中心位置设有凹型口，径向内壁中间位置设有磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯和磁悬浮开关磁阻电机定子绕组，磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯轴向两侧分别设有一个径向永磁轴承。该装置可用于人工心脏泵领域。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种人工心脏栗，特别是涉及一种新型轴流式人工心脏栗。
技术介绍
第三代人工心脏栗，采用磁悬浮技术，具有无摩擦，低损耗，结构简单，效率高等优点，其控制方式主要包括主动悬浮、被动悬浮和混合悬浮。其中，主动悬浮为电磁悬浮，特点是控制灵活，系统稳定性高，但功耗较大;被动悬浮为永磁悬浮，特点是无需电磁调节，无电能消耗，但被动悬浮稳定性差；目前人工心脏栗研究中多采用混合悬浮控制，即电磁与永磁混合悬浮，在永磁偏置的基础上，加以电磁调节，在保证稳定悬浮的同时，降低电磁功耗。双绕组12/8极磁悬浮开关磁阻电机，具有转速较高、无摩擦损耗、结构简单等优点，且双绕组包括主绕组和悬浮力绕组，主绕组提供电机转矩，悬浮力绕组实现径向位置调节，控制方便。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是:克服现有人工心脏栗体积大、结构复杂、能耗高等缺点，采取磁悬浮控制技术和磁悬浮开关磁阻电机驱动技术，提供一种尺寸小、结构简单、控制稳定、能耗低的新型轴流式人工心脏栗。技术方案是:一种新型轴流式人工心脏栗，包括定子外壳、径向永磁轴承、磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯、磁悬浮开关磁阻电机定子绕组、轴向电磁轴承、血液输入口、磁悬浮开关磁阻电机转子叶轮、磁悬浮转轴、血液输出口和凹型口；所述磁悬浮转轴中间设有磁悬浮开关磁阻电机转子叶轮，轴向左端设有轴向电磁轴承;所述定子外壳左右两端分别设有血液输入口和血液输出口，轴向右侧内壁中心位置设有凹型口，径向内壁中间位置设有磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯;所述磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯上绕有磁悬浮开关磁阻电机定子绕组;所述磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯轴向两侧分别设有一个径向永磁轴承。本技术的技术方案还有:所述磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯，呈倾斜凸齿状；所述磁悬浮开关磁阻电机转子叶轮，呈倾斜叶片状，旋转时驱动血液沿轴向流动;所述磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯和磁悬浮开关磁阻电机转子叶轮为12/8齿结构。本技术的技术方案还有:所述两个径向永磁轴承，充磁方式均为轴向充磁，N极在右，S极在左，在磁悬浮转轴上产生径向永磁斥力和轴向向右的永磁斥力;所述径向永磁斥力实现磁悬浮开关磁阻电机转子叶轮的径向被动磁悬浮;所述轴向向右的永磁斥力，用于抵消驱动血液轴向向右流动时产生的轴向向左的液体反作用力。本技术的技术方案还有:所述轴向电磁轴承通电后，在磁悬浮转轴上产生轴向向左的电磁吸引力，实现磁悬浮转轴的轴向位置调节。本技术的技术方案还有:所述磁悬浮开关磁阻电机定子绕组，包括主绕组和悬浮力绕组;所述主绕组通电后，与磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯和磁悬浮开关磁阻电机转子叶轮共同作用，产生电磁旋转力，实现磁悬浮开关磁阻电机转子叶轮的旋转驱动;所述悬浮力绕组通电后，与磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯和磁悬浮开关磁阻电机转子叶轮共同作用，产生径向二自由度的电磁吸引力，实现磁悬浮转轴的径向位置调节。本技术的技术方案还有:所述磁悬浮转轴右端呈凸尖状，在轴向调节失效情况下，可顶在右侧凹型口里高速旋转，增加心脏栗稳定性。本技术的技术方案还有:人体血液在磁悬浮开关磁阻电机转子叶轮的驱动下，由血液输入口流入，由血液输出口流出，实现血液驱动功能。本技术的有益技术效果是:所述磁悬浮开关磁阻电机转子叶轮，既作磁悬浮开关磁阻电机转子导通磁路，又作转子叶轮驱动血液流动，进而精简人工心脏栗结构;所述两个径向永磁轴承，既提供径向被动磁悬浮，又抵消血液流动时产生的轴向向左的液体反作用力，进而降低系统电磁功耗;所述磁悬浮开关磁阻电机定子绕组提供电磁旋转力和径向二自由度的电磁吸引力，所述轴向电磁轴承提供轴向电磁吸引力，共同实现人工心脏栗的稳定悬浮驱动;所述磁悬浮转轴右端呈凸尖状，在轴向调节失效情况下，顶在右侧凹型口里高速旋转，增加人工心脏栗稳定性。【附图说明】图1是本技术一个实施例的结构示意图。图2是本技术一个实施例的A-A向视图。图中:I为定子外壳、2为径向永磁轴承、3为磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯、4为磁悬浮开关磁阻电机定子绕组、5为轴向电磁轴承、6为血液输入口、7为磁悬浮开关磁阻电机转子叶轮、8为磁悬浮转轴、9为血液输出口、10为凹型口。【具体实施方式】本技术由定子外壳1、径向永磁轴承2、磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯3、磁悬浮开关磁阻电机定子绕组4、轴向电磁轴承5、血液输入口 6、磁悬浮开关磁阻电机转子叶轮7、磁悬浮转轴8、血液输出口 9和凹型口 10组成;所述磁悬浮转轴8中间设有磁悬浮开关磁阻电机转子叶轮7，轴向左端设有轴向电磁轴承5;所述定子外壳I左右两端分别设有血液输入口 6和血液输出口 9，轴向右侧内壁中心位置设有凹型口 1，径向内壁中间位置设有磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯3;所述磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯3上绕有磁悬浮开关磁阻电机定子绕组4;所述磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯3轴向两侧分别设有一个径向永磁轴承2。被动磁悬浮实现:该新型轴流式人工心脏栗正常工作时，驱动血液轴向向右流动，进而磁悬浮转轴8会受到轴向向左的液体反作用力。两个径向永磁轴承2，充磁方式均为轴向充磁，N极在右，S极在左，在磁悬浮转轴8上产生径向永磁斥力和轴向向右的永磁斥力;其中径向永磁斥力实现磁悬浮转轴8的径向被动磁悬浮，轴向向右的永磁斥力用于抵消轴向向左的液体反作用力。当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型轴流式人工心脏泵，其特征在于：包括定子外壳(1)、径向永磁轴承(2)、磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯(3)、磁悬浮开关磁阻电机定子绕组(4)、轴向电磁轴承(5)、血液输入口(6)、磁悬浮开关磁阻电机转子叶轮(7)、磁悬浮转轴(8)、血液输出口(9)和凹型口(10)；所述磁悬浮转轴(8)中间设有磁悬浮开关磁阻电机转子叶轮(7)，轴向左端设有轴向电磁轴承(5)；所述定子外壳(1)左右两端分别设有血液输入口(6)和血液输出口(9)，轴向右侧内壁中心位置设有凹型口(10)，径向内壁中间位置设有磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯(3)；所述磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯(3)上绕有磁悬浮开关磁阻电机定子绕组(4)；所述磁悬浮开关磁阻电机定子铁芯(3)轴向两侧分别设有一个径向永磁轴承(2)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李波，孙传余，王超慧，肖楠，翟亚楠，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东;37
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