磁耦合单元以及离心泵制造技术

技术编号:42949706 阅读:12 留言:0更新日期:2024-10-11 16:05
本申请涉及一种磁耦合单元以及离心泵,多个N极内磁体和多个S极内磁体沿着内磁耦合元件的圆周方向依次间隔设置,N极内磁体和S极内磁体均具有背向内磁耦合元件的外环周向区域的内磁作用面,内磁作用面的垂线相对于第一基准面具有第一夹角,多个N极外磁体和多个S极外磁体沿着外磁耦合元件的圆周方向依次间隔设置,N极外磁体和S极外磁体均具有背向外磁耦合元件的内环周向区域的外磁作用面,外磁作用面的垂线相对于第二基准面具有第二夹角,第一夹角等于第二夹角。叶轮元件由于作用力不平衡的原因发生侧倾时,可产生恢复力矩,使叶轮元件回到初始状态保持平衡,维持在原装配状态下转动,在流量突变等恶劣流体工况下仍旧能够保持稳定的转动。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及驱动泵,特别是涉及磁耦合单元以及离心泵


技术介绍

1、在心肺衰竭、肺移植等手术过程中,离心泵作为体外生命支持设备,可用于替代心脏实现泵血功能,是维持全身血液抽送的重要装置。离心泵的工作原理是将体内的静脉血引出体外,经过特殊材质的人工心肺旁路氧合后注入病人的动脉或静脉系统,起到体外呼吸支持或心脏支持的作用,由此维持人体脏器组织氧合血供。离心泵的泵驱动器可用于提供动力,主流方式多采用无接触式的磁驱动,由控制器输出信号,驱动泵驱动器中的磁耦合旋转,从而带动泵头旋转,完成血液输送。但是,现有离心泵的缺点在于磁耦合的设计可靠程度不高,在一些流量突变等恶劣流体的工况下,不能完全满足临床需求。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述提及的技术问题,提供一种磁耦合单元以及离心泵。

2、本申请提供了一种用于离心泵的磁耦合单元,所述磁耦合单元包括:

3、内磁耦合元件,所述内磁耦合元件为具有第一基准面的环状元件,所述内磁耦合元件的外环周向区域设置内磁体组,所述内磁体组包括多个n极内磁体和多个s极内磁体,多个所述n极内磁体和多个所述s极内磁体沿着所述内磁耦合元件的圆周方向依次间隔设置,所述n极内磁体和所述s极内磁体均具有背向所述内磁耦合元件的外环周向区域的内磁作用面,所述内磁作用面的垂线相对于所述第一基准面具有第一夹角;

4、外磁耦合元件,所述外磁耦合元件为具有第二基准面的环状元件,所述外磁耦合元件的内环周向区域设置外磁体组,所述外磁体组包括多个n极外磁体和多个s极外磁体,多个所述n极外磁体和多个所述s极外磁体沿着所述外磁耦合元件的圆周方向依次间隔设置,所述n极外磁体和所述s极外磁体均具有背向所述外磁耦合元件的内环周向区域的外磁作用面,所述外磁作用面用于与所述内磁作用面磁力驱动配合,所述外磁作用面的垂线相对于所述第二基准面具有第二夹角,所述第一夹角与所述第二夹角相同或不同。

5、在其中一个实施例中,所述磁耦合单元包括:

6、轴承元件,所述轴承元件具有转动轴线;

7、叶轮元件,所述叶轮元件沿着所述转动轴线与所述轴承元件转动装配,所述内磁耦合元件设置在所述叶轮元件上,所述内磁耦合元件的内磁体组具有磁场中心,所述磁场中心和所述轴承元件的中心均位于所述转动轴线上。

8、在其中一个实施例中,所述内磁体组的磁场中心和所述轴承元件的中心相距h,所述内磁体组中的多个所述n极内磁体和多个所述s极内磁体呈圆形分布,所述内磁体组的直径为d,0≤h<(d/2);

9、和/或,所述轴承元件采用为单点轴承。

10、在其中一个实施例中,所述第一夹角和所述第二夹角大于0度且小于10度;和/或,

11、所述n极内磁体、所述s极内磁体、所述n极外磁体和所述s极外磁体中的至少一者为对面相互平行的六面体。

12、在其中一个实施例中,所述内磁体组的n极内磁体和s极内磁体的总数量为偶数,多个所述n极内磁体和多个所述s极内磁体在所述内磁耦合元件上对称设置;和/或,

13、所述外磁体组中包含的n极外磁体和s极外磁体的总数量为偶数,多个所述n极外磁体和多个所述s极外磁体在所述外磁耦合元件上对称设置。

14、在其中一个实施例中,所述内磁耦合元件的外环周向区域具有多个第一倾斜安装面,所述第一倾斜安装面的垂线相对于所述内磁耦合元件的第一基准面具有第三夹角,所述第三夹角等于所述第一夹角,所述第一倾斜安装面用于安装所述内磁体组中包含的所述n极内磁体和所述s极内磁体;和/或,

15、所述外磁耦合元件的内环周向区域具有多个第二倾斜安装面,所述第二倾斜安装面的垂线相对于所述外磁耦合元件的第二基准面具有第四夹角,所述第四夹角等于所述第二夹角,所述第二倾斜安装面用于安装所述外磁体组中包含的所述n极外磁体和所述s极外磁体;和/或,

16、所述内磁耦合元件和所述外磁耦合元件中的至少一者采用为电磁纯铁;

17、和/或,所述n极内磁体、所述s极内磁体、所述n极外磁体和所述s极外磁体中的至少一者采用为永磁体。

18、本申请提供了一种离心泵,所述离心泵包括:

19、泵头蜗壳,所述内磁耦合元件转动装配在所述泵头蜗壳的蜗壳内腔中;

20、驱动单元,所述驱动单元与所述外磁耦合元件驱动装配,所述外磁耦合元件与所述内磁耦合元件磁力驱动配合。

21、在其中一个实施例中,所述驱动单元包括:

22、驱动外壳,所述外磁耦合元件装配在所述驱动外壳的驱动内腔中;

23、驱动电机,所述驱动电机装配在所述驱动外壳的驱动内腔中,所述驱动电机的输出端与所述外磁耦合元件驱动装配;

24、控制元件,所述控制元件装配在所述驱动外壳的驱动内腔中,所述控制元件与所述驱动电机控制连接。

25、在其中一个实施例中,所述驱动外壳包括:

26、驱动筒体,所述驱动筒体的内腔用于构成所述驱动内腔;

27、驱动器顶盖,所述驱动器顶盖设置在所述驱动筒体的顶部筒口;

28、驱动器底盖,所述驱动器底盖设置在所述驱动筒体的底部筒口;

29、分隔元件,所述分隔元件设置在所述驱动内腔中,用于将所述驱动内腔分隔为顶部腔体和底部腔体,所述分隔元件具有连通所述顶部腔体和所述底部腔体的贯通窗口;

30、所述外磁耦合元件装配在所述顶部腔体中,所述驱动电机装配在所述底部腔体中,所述驱动电机经所述贯通窗口与所述外磁耦合元件驱动装配。

31、在其中一个实施例中,所述离心泵包括:

32、第一安装元件,所述第一安装元件呈现为环形结构,所述泵头蜗壳通过所述第一安装元件装配在所述驱动器顶盖上;和/或,

33、第二安装元件,所述第二安装元件装配在所述顶部腔体中,所述外磁耦合元件装配在所述第二安装元件上。

34、上述磁耦合单元以及离心泵中,内磁体组与外磁体组之间可受到相互吸引的磁性吸附力,通过第一夹角和第二夹角的装配设计,该磁性吸附力包含内磁耦合元件以及内磁体组可受到的轴向拉力,当叶轮元件由于磁力、重力或流场等作用力不平衡的原因发生侧倾时,轴向拉力可产生一个恢复力矩,使得叶轮元件能够回到初始状态,保持平衡,维持在原装配状态下转动,使得内磁耦合元件和外磁耦合元件在流量突变等恶劣流体工况下仍旧能够保持稳定的转动,同时还具备恢复叶轮元件至原状态的能力,满足临床需求。

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【技术保护点】

1.一种用于离心泵的磁耦合单元,其特征在于,所述磁耦合单元包括:

2.根据权利要求1所述的磁耦合单元,其特征在于,所述磁耦合单元包括:

3.根据权利要求2所述的磁耦合单元,其特征在于,所述内磁体组的磁场中心和所述轴承元件的中心相距h,所述内磁体组中的多个所述N极内磁体和多个所述S极内磁体呈圆形分布,所述内磁体组的直径为d,0≤h<(d/2);

4.根据权利要求1所述的磁耦合单元,其特征在于,所述第一夹角和所述第二夹角大于0度且小于10度;和/或,

5.根据权利要求1所述的磁耦合单元,其特征在于,所述内磁体组的N极内磁体和S极内磁体的总数量为偶数,多个所述N极内磁体和多个所述S极内磁体在所述内磁耦合元件上对称设置;和/或,

6.根据权利要求1所述的磁耦合单元,其特征在于,所述内磁耦合元件的外环周向区域具有多个第一倾斜安装面,所述第一倾斜安装面的垂线相对于所述内磁耦合元件的第一基准面具有第三夹角,所述第三夹角等于所述第一夹角,所述第一倾斜安装面用于安装所述内磁体组中包含的所述N极内磁体和所述S极内磁体;和/或,

7.一种离心泵,其特征在于,所述离心泵包括:

8.根据权利要求7所述的离心泵,其特征在于,所述驱动单元包括:

9.根据权利要求8所述的离心泵,其特征在于,所述驱动外壳包括:

10.根据权利要求9所述的离心泵,其特征在于,所述离心泵包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种用于离心泵的磁耦合单元,其特征在于,所述磁耦合单元包括:

2.根据权利要求1所述的磁耦合单元,其特征在于,所述磁耦合单元包括:

3.根据权利要求2所述的磁耦合单元,其特征在于,所述内磁体组的磁场中心和所述轴承元件的中心相距h,所述内磁体组中的多个所述n极内磁体和多个所述s极内磁体呈圆形分布,所述内磁体组的直径为d,0≤h<(d/2);

4.根据权利要求1所述的磁耦合单元,其特征在于,所述第一夹角和所述第二夹角大于0度且小于10度;和/或,

5.根据权利要求1所述的磁耦合单元,其特征在于,所述内磁体组的n极内磁体和s极内磁体的总数量为偶数,多个所述n极内磁体和多个所述s...

【专利技术属性】
技术研发人员:何晓栋马莹魏波
申请(专利权)人:微创外科医疗科技上海有限公司
类型:新型
国别省市:

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