本发明专利技术涉及一种用于心脏辅助装置的驱动电机，包括机壳、定子、转子及转轴；其中机壳呈圆筒状，机壳的直径小于股动脉或主动脉的内径；定子呈空心筒状，同轴设置于机壳的内壁，定子包括无齿部结构的定子铁芯和空心杯型绕组；定子铁芯包括铁基非晶体合金铁芯，铁基非晶体合金铁芯内壁设有环氧树脂涂层，环氧树脂涂层用于对所述铁基非晶体合金铁芯进行电气隔离及体积补偿；转子呈中心贯通的柱状，转子同轴穿设于定子中；绕组包括杯型绕组，设置于定子与转子之间；转轴穿设并固定于转子中，转轴的两端穿出于转子的两端。本发明专利技术所提供的驱动电机结构紧凑稳定且功率高，尤其适用于轴流泵等心脏辅助装置。心脏辅助装置。心脏辅助装置。
【技术实现步骤摘要】
一种用于心脏辅助装置的驱动电机及心脏辅助装置
[0001]本专利技术涉及心脏术用医疗器械领域，尤其涉及一种用于心脏辅助装置的驱动电机及心脏辅助装置。
技术介绍
[0002]结构性心脏病终末期、冠脉疾病、心源性休克等会引发心衰，进而导致血液无法从静脉中排出，动脉中无法获得充足血液。目前，国内外部分心室辅助装置(或人工心脏)产品已能够为心脏提供独立的供血能力，为心衰患者提供了心脏移植之外的解决方案。但传统的心室辅助装置需要通过开胸手术植入，手术风险较高。同时，由于植入装置需要破坏心脏组织结构，对患者产生不可逆损伤，因此传统的心衰解决方案仍然存在较大缺陷。
[0003]为解决上述问题，新型经皮心室辅助装置得到了快速的发展及推广。与传统心室辅装置相比，经皮心室辅助装置无需经过开胸手术植入，可通过股动脉穿刺或切开等微创方式植入心脏，其主要优势包括：通过经皮微创植入，可大大降低手术风险；经动脉进入心室，不会对心脏组织造成物理创伤，为患者心功能恢复提供了可能。这种优势使它可以用于维持严重心衰患者的生命体征，或是在高危PCI手术中辅助治疗。
[0004]轴流泵体内微型电机是心室辅助装置的核心部件，其作用是通过高速旋转带动叶轮产生压力，将血液从左心室泵入主动脉，进而保证心衰患者在心功能不足的情况下，仍然产生人体所需循环血流量，维持心衰患者的生命体征。由于需要经由股动脉植入左心室，体内微型电机与人体直接接触的机壳材料需要满足生物相容性要求，并且微型电机尺寸要求较高，外径一般不能大于21Fr/7mm。同时为使心室辅助装置产生维持患者生命体征的必须流量，微型电机的转速要求较高，负载工况下一般要达数万转/分钟(rpm)。因此，轴流泵体内微型电机的设计对心室辅助装置的性能和安全表现至关重要。
[0005]基于上述原因，如何提供一种结构紧凑稳定且高功率的微型电机，使之适用于轴流泵，成为了目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
[0006]本专利技术公开了一种用于心脏辅助装置的驱动电机及心脏辅助装置，旨在解决现有技术中存在的技术问题。
[0007]本专利技术采用下述技术方案：
[0008]一方面，本专利技术提供了一种用于心脏辅助装置的驱动电机，包括：机壳、定子、转子及转轴；
[0009]机壳呈圆筒状，机壳的直径小于股动脉或主动脉的内径；
[0010]定子呈空心筒状，同轴设置于机壳的内壁，定子包括无齿部结构的定子铁芯和空心杯型绕组；定子铁芯包括铁基非晶体合金铁芯，铁基非晶体合金铁芯内壁设有环氧树脂涂层，环氧树脂涂层用于对所述铁基非晶体合金铁芯进行电气隔离及体积补偿；
[0011]转子呈中心贯通的柱状，转子同轴穿设于定子中；
[0012]绕组包括杯型绕组，设置于定子与转子之间；
[0013]转轴穿设并固定于转子中，转轴的两端穿出于转子的两端。
[0014]作为优选的技术方案，还包括前端盖、后端盖、支撑件及密封组件；
[0015]前端盖设置于机壳的前端，转轴由前端盖的中央穿出；后端盖设置于机壳的后端；前端盖、后端盖均与机壳过度配合；
[0016]密封组件设置于前端盖与转轴之间，密封组件与转轴滑动配合；
[0017]支撑件包括前端轴承与后端轴承，前端轴承及后端轴承分设于前端盖与后端盖内，转轴的两端分别穿设于前端轴承与后端轴承内。
[0018]作为优选的技术方案，后端盖的外侧设有PCB板，绕组后端设有三相引出线，三相引出线穿出于后端盖，并与PCB板的一侧连接，PCB板的另一侧连接三相线缆。
[0019]作为优选的技术方案，后端盖的外侧还设有尾盖，尾盖覆盖PCB板、三相线缆及后端盖；尾盖的一侧与后端盖密封连接，尾盖的另一侧连接导管，三相线缆由尾盖引出后设置于导管中。
[0020]作为优选的技术方案，前端盖、后端盖均与机壳过度配合；尾盖与后端盖过度配合。
[0021]作为优选的技术方案，驱动电机的长径比为2～4：1；驱动电机的直径不大于21Fr。
[0022]作为优选的技术方案，空心杯型绕组包括由热熔自粘漆包线绕制而成的铜杯结构，空心杯型绕组通过环氧树脂固定于定子内侧。
[0023]作为优选的技术方案，转子包括钕铁硼磁极转子。
[0024]作为优选的技术方案，前端盖与后端盖内侧均设有轴承室，前端轴承与前端盖的轴承室过度配合，后端轴承与后端盖的轴承室过度配合；
[0025]前端轴承与后端轴承的尺寸相同，且均为开放式金属球轴承。
[0026]作为优选的技术方案，密封组件包括内环密封件及外环固定件，内环密封件包括与转轴过度配合的氟橡胶密封圈，外环固定件包括与前端盖过度配合的钢圈；内环密封件与外环固定件同轴设置。
[0027]另一方面，本申请提供了一种心脏辅助装置，包括如上任一项所述的驱动电机，还包括叶轮、插管及猪尾管；其中，叶轮与驱动电机相连；插管设置于叶轮外周，插管近驱动电机的一端为流出室，另一端为流入室；猪尾管与流入室相连。
[0028]本专利技术采用的技术方案能够达到以下有益效果：
[0029](1)本专利技术主要提供了一种用于心脏辅助装置的驱动电机，该驱动电机采用无刷直流永磁电机的设计方案，无刷直流电机无碳刷结构，减小了齿槽转矩，配合空心杯型绕组，能够有效提高定子侧的空间利用率，使得驱动电机结构紧凑可靠并能够稳定运行，同时使用符合生物相容性要求的金属材料作为机壳，保证其即使在人体血液中长时间运转亦不易损坏。
[0030](2)驱动电机内的定子铁芯优选采用铁基非晶体合金，该材料具有高导磁低损耗特性，且导磁性优于一般的硅钢材料；驱动电机内优选使用钕铁硼材料制作转子磁极，能够大幅提高驱动电机的功率密度；进一步地，为了弥补铁基非晶体合金饱和磁感应强度低的不足，在定子铁芯与绕组之间通过涂覆纳米环氧树脂涂层进行电气隔离，相比传统的绝缘介质能够减小60％以上的厚度，而节省出来的空间能够为定子铁芯和绕组的体积提供更大
的空间，使得铁基非晶体合金的定子和绕组能够通过增大自身体积而降低磁通密度和直流电阻，同时并不会增大驱动电机的尺寸。
[0031](3)为防止血液进入驱动电机内部阻塞其运行，在前端盖与转轴之间设置氟橡胶密封圈，由于氟橡胶材料的弹性和耐磨性较好，既能保证转轴旋转时摩擦阻力较小，又能保证长期运行的可靠性及密封性。密封圈外部采用钢圈结构，并通过一体注塑工艺加工成型，保证了密封圈与前端盖的配合精度和同轴度，极大避免了形位公差导致的性能衰减甚至失效问题。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0033]图1为本专利技术实施例1公开的一种优选实施方式中驱动电机的剖面图；
[0034]图2为本专利技术实施例1公开的一种优选实施方式中绕组的结构示意图；
[0035]图3为本专利技术实施例1公本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于心脏辅助装置的驱动电机，其特征在于，包括：机壳、定子、转子及转轴；所述机壳呈圆筒状，所述机壳的直径小于股动脉或主动脉的内径；所述定子呈空心筒状，同轴设置于所述机壳的内壁，所述定子包括无齿部结构的定子铁芯和空心杯型绕组；所述定子铁芯包括铁基非晶体合金铁芯，所述铁基非晶体合金铁芯内壁设有环氧树脂涂层，所述环氧树脂涂层用于对所述铁基非晶体合金铁芯进行电气隔离及体积补偿；所述转子呈中心贯通的柱状，所述转子同轴穿设于所述定子中；所述转轴穿设并固定于所述转子中，所述转轴的两端穿出于所述转子的两端。2.根据权利要求1所述的驱动电机，其特征在于，还包括前端盖、后端盖、支撑件及密封组件；所述前端盖设置于机壳的前端，所述转轴由所述前端盖的中央穿出；所述后端盖设置于所述机壳的后端；所述密封组件设置于所述前端盖与所述转轴之间，所述密封组件与所述转轴滑动配合；所述支撑件包括前端轴承与后端轴承，所述前端轴承及所述后端轴承分设于所述前端盖与所述后端盖内，所述转轴的两端分别穿设于所述前端轴承与所述后端轴承内。3.根据权利要求2所述的驱动电机，其特征在于，所述后端盖的外侧设有PCB板，所述绕组后端设有三相引出线，所述三相引出线穿出于所述后端盖，并与所述PCB板的一侧连接，所述PCB板的另一侧连接三相线缆。4.根据权利要求3所述的驱动电机，其特征在于，所述后端盖的外侧还设有尾盖，所述尾盖覆盖所述PCB板、所述三相线缆及所述后端盖；所述尾盖的一侧与所述后端盖密封连接，所述尾盖的另一侧连接导管，所述三相线缆由所述尾盖引...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨云骢，刘曦，叶文雄，杨夏燕，虞奇峰，
申请(专利权)人：上海焕擎医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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