[发明专利]一种磁悬浮泵

说明书

本发明公开一种磁悬浮泵，该磁悬浮泵包括泵壳、叶轮和磁悬浮电机，泵壳内设有泵腔，叶轮可旋转地容置于泵腔内；磁悬浮电机包括转子、定子和传感器，转子设于泵腔内，且与叶轮连接以带动叶轮同步旋转，定子设于泵壳的外部，且转子可旋转地设置于定子内部空间；转子带动叶轮在泵腔内悬浮旋转，以驱动泵腔内的流体流动。本发明技术方案对使得磁悬浮泵的结构得到大幅度优化，缩小磁悬浮泵的外形体积，进一步提升和扩展磁悬浮泵的使用范围。

技术领域

本发明涉及生物医疗器械技术领域，特别涉及一种磁悬浮泵，适用于血液泵。

背景技术

心脏是人生命中的永动机，一旦发生故障难以修复，利用人工心脏部分或全部替代心脏功能成为心脏病患者生命延续的关键，过去利用机械轴承人工心脏泵会产生摩擦和发热，使血细胞破损，引起溶血、凝血和血栓，甚至危及病人生命，而采用磁悬浮轴承的磁悬浮血液泵不仅效率高，而且可以防止血细胞破损，避免溶血、凝血和血栓等问题，有助于缓解心血管病患者的疾苦，提高患者生活质量。

现有磁悬浮血液泵通常是磁悬浮轴承内置在泵壳内部，磁悬浮轴承分别位于叶轮的两端，进而实现叶轮的悬浮转动。然而，该结构的磁悬浮血液泵的轴向长度较长，导致其外形体积较大，制约和限制了磁悬浮血液泵在生物医疗领域的进一步应用。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种磁悬浮泵，适用于血液泵，旨在简化泵体结构，大幅度缩小泵体的外形体积，从而拓展磁悬浮泵的使用范围。

为实现上述目的，本发明提出的磁悬浮泵包括泵壳、叶轮和磁悬浮电机，所述泵壳内设有泵腔，所述泵壳还设有连通所述泵腔的进口和出口，所述叶轮可旋转地容置于所述泵腔内；

所述磁悬浮电机包括转子、定子和传感器，所述转子设于所述泵腔内，且与所述叶轮连接以带动所述叶轮同步旋转，所述转子包括第一永磁环、第二永磁环及转子铁芯，所述转子铁芯具有沿径向朝外延伸有多个凸极，多个所述凸极沿所述转子铁芯的周向分布，所述第一永磁环和所述第二永磁环分别设于所述转子铁芯的两端，且所述第一永磁环和所述第二永磁环均为轴向充磁，且充磁方向相反；所述定子设于所述泵壳的外部，且所述转子可旋转地设置于所述定子内部空间；

所述定子包括：

多个线圈绕组，沿所述转子的周向呈间隔分布，每一所述线圈绕组包括一定子铁芯，所述定子铁芯沿轴向延伸，且所述定子铁芯上沿其延伸方向排列绕制有悬浮线圈和驱动线圈，所述悬浮线圈用以将所述转子悬浮于所述定子内，所述驱动线圈用以驱动所述转子悬浮，所述传感器与所述悬浮线圈相连接，用以控制所述转子相对所述定子的径向悬浮间隙；以及

永磁限位组件，固设于所述定子铁芯上，所述转子可旋转地设置于所述永磁限位组件内，所述永磁限位组件分别与所述第一永磁环和所述第二永磁环形成封闭磁场，以限制所述转子相对所述定子的轴向偏移；

所述转子带动所述叶轮在所述泵腔内悬浮旋转，以驱动所述泵腔内的流体流动。

优选地，所述永磁限位组件包括均为轴向充磁的第三永磁环和第四永磁环，所述第三永磁环和所述第四永磁环沿轴向呈间隔设置，且所述转子位于所述第三永磁环和所述第四永磁环的内部；所述第一永磁环对应所述第三永磁环设置，且两者的充磁方向相反，以形成封闭磁场；所述第二永磁环对应所述第四永磁环设置，且两者的充磁方向相反，以形成封闭磁场；

所述凸极位于所述第三永磁环和所述第四永磁环之间。

优选地，所述定子铁芯包括铁芯杆部和引磁部，所述铁芯杆部呈轴向延伸设置，所述悬浮线圈和所述驱动线圈绕制于所述铁芯杆部，所述引磁部自所述铁芯杆部的一端沿所述定子的径向朝内侧延伸；

所述引磁部位于所述第三永磁环和所述第四永磁环之间，且所述引磁部与所述凸极呈相对的间隔设置。

优选地，所述悬浮线圈位于所述驱动线圈靠近所述引磁部的一侧，所述悬浮线圈与所述引磁部呈间隔设置。