一种空心杯马达及其导管泵制造技术

本发明专利技术提供一种体积小、转矩大的空心杯马达及其导管泵，包括马达壳体，壳体内同轴、径向间隔布置有定子组件和转子组件，转子组件包括通过轴承与壳体构成轴向限位、周向转动配合的转轴，以及安装在转轴上的永磁体，构成定子组件的空心杯线圈置于导磁套筒内，所述导磁套筒包括以下组分：铬15％～18％、硅0.5％～4％、镍0.2％～0.5％、铝3.5％～5.75％，钛0.2％～0.6％，氧化钇0.3％～0.7％、钼0.2％～0.3％、锰0.1％～0.3％、钴0.01％～0.3％、碳含量0.001％～0.1％，余量为铁及其它不可避免的杂质，所述其它不可避免的杂质含量小于0.9％。通过该组分制成的导磁套筒致密度高，磁通密度高，能够在满足整体厚度小的同时又具备磁导率高的特性，应用于导管泵时可以提供更高的转矩，增大整个导管泵的泵血流量，满足人体的生理机能。理机能。理机能。

【技术实现步骤摘要】
一种空心杯马达及其导管泵


[0001]本专利技术涉及一种导磁套筒在空心杯马达和导管泵中的应用。

技术介绍

[0002]导管泵可以(部分)替代患者心脏功能，为心源性休克或心力衰竭患者提供血流动力支持。在经皮植入心脏后，体内马达驱动叶轮旋转，使得导管泵能够以3
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5万转/分钟的转速实现2.5
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6.0L/min的泵送流量，支持生命的短期(几天或几周)或长期(几周或几个月)应用。受限于血管内径，导管泵外径一般不大于7mm，结构尺寸制约了马达性能。
[0003]空心杯马达具有微型化和高功率的性能，可以应用于导管泵中。目前，空心杯马达采用硅钢片叠加制成管状定子，接缝处容易出现漏磁现象，无法100％满足磁回流，磁损耗大，影响马达的扭矩输出。此外，申请人还发现当定子被导磁后形成的磁极无法在短时间内被释放，出现磁滞现象，导致马达启动不顺畅，影响马达的工作稳定性。

技术实现思路

[0004]除非另有说明，本专利技术涉及液体与液体之间的百分比时，所述的百分比为体积/体积百分比；本专利技术涉及液体与固体之间的百分比时，所述百分比为体积/重量百分比；本专利技术涉及固体与液体之间的百分比时，所述百分比为重量/体积百分比；其余为重量/重量百分比。
[0005]本专利技术的其中一个目的是提供一种体积小、转矩大的空心杯马达。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种空心杯马达：包括马达壳体，壳体内同轴、径向间隔布置有定子组件和转子组件，转子组件包括通过轴承与壳体构成轴向限位、周向转动配合的转轴，以及安装在转轴上的永磁体，构成定子组件的空心杯线圈置于导磁套筒内，所述导磁套筒包括以下组分：铬15％～18％、硅0.5％～4％、镍0.2％～0.5％、铝3.5％～5.75％，钛0.2％～0.6％，氧化钇0.3％～0.7％、钼0.2％～0.3％、锰0.1％～0.3％、钴0.01％～0.3％、碳含量0.001％～0.1％，余量为铁及其它不可避免的杂质，所述其它不可避免的杂质含量小于0.9％。
[0007]所述的导磁套筒构成马达壳体的中间部分，导磁套筒的近端和远端分别与马达壳体的近端壳体段、远端壳体段固定连接且连接处圆滑过渡。
[0008]所述线圈绕组内圈设置有膜层，环氧树脂被引入所述线圈绕组、膜层、导磁套筒、膜层之间，从而使线圈绕组导磁套筒以及膜层嵌入到固化的环氧树脂基体中。
[0009]在引入环氧树脂之前，所述线圈绕组、膜层、导磁套筒与环氧树脂的待接触表面涂覆有硅烷溶液。
[0010]所述膜层为PTFE薄膜。
[0011]所述PTFE薄膜的厚度≤0.04mm。
[0012]PTFE薄膜的厚度≤0.03mm。
[0013]所述转轴的两端被支撑在位于马达壳体中的远、近端轴承上，近端轴承设置于罩
壳中，罩壳外壁上设有PCB板，所述线圈绕组的端子与PCB板电连接。
[0014]所述线圈绕组彼此以星形或三角形构型连接，线圈绕组的绕线方式为斜绕式或叠绕式或同心式。
[0015]上述方案中，通过该组分制成的导磁套筒致密度高，磁通密度高，能够在满足整体厚度小的同时又具备磁导率高的特性，测试得出导磁套筒应用到导管泵马达中可以满足100％磁回流，同时没有磁滞现象，马达运转启动顺滑，涡流损耗极低。在空心杯线圈的外周设置有导磁套筒，提高了磁通量的回流率，从而提高了马达的转矩。
[0016]本专利技术的另一个目的是提供一种体积小、泵血流量大的导管泵。
[0017]一种导管泵，驱动单元的近端和远端分别附接至导管组件和套管组件，所述驱动单元为上述的空心杯马达。
[0018]上述方案中，由于采用了上述的小体积、大转矩的空心杯马达，与原有的传统马达相比，相等外径的马达，本专利技术中的马达可以提供更高的转矩，增大整个导管泵的泵血流量，满足人体的生理机能。
附图说明
[0019]图1为本专利技术中空心杯马达的结构示意图；
[0020]图2为斜绕式空心杯线圈的结构示意图；
[0021]图3为叠绕式空心杯线圈的结构示意图；
[0022]图4为三角形接法的空心杯线圈的平面展开示意图；
[0023]图5为星形接法的空心杯线圈的平面展开示意图。
具体实施方式
[0024]通过结合附图对本专利技术作进一步详细的介绍，这些实施例仅用于说明性目的，而并非用于限制本专利技术的范围。
[0025]一种空心杯马达：包括马达壳体30，壳体30内同轴、径向间隔布置有定子组件10和转子组件20，转子组件20包括通过轴承与壳体30构成轴向限位、周向转动配合的转轴22，以及安装在转轴22上的永磁体21，构成定子组件10的空心杯线圈11置于导磁套筒12内，所述导磁套筒12包括以下组分：铬15％～18％、硅0.5％～4％、镍0.2％～0.5％、铝3.5％～5.75％，钛0.2％～0.6％，氧化钇0.3％～0.7％、钼0.2％～0.3％、锰0.1％～0.3％、钴0.01％～0.3％、碳含量0.001％～0.1％，余量为铁及其它不可避免的杂质，所述其它不可避免的杂质含量小于0.9％。
[0026]传统的永磁同步电动机中由于定子铁心的存在，在马达运转时，会在定子铁心中产生磁滞和涡流损耗，这些损耗与转子旋转频率的1.3次方成正比，当转子高速旋转时，会在定子铁心中产生巨大的损耗；因此本专利技术采用空心杯线圈，取消了定子铁心，也就不会产生定子铁心的损耗，这样可以消除转矩脉动，使输出力矩平稳性更高。更为重要的是，将铬、硅、镍、铝，钛，氧化钇、钼、锰、钴、碳和铁的金属粉体或块体按照比例配料，送入真空感应炉中，在不低于1900℃的真空气氛下熔炼，所得钢水经浇筑得到合金坯料、退火、电渣重熔、补缩、冷却、在锻造炉中不低于1900℃的温度下锻造成圆柱棒材状，再经机加工成套筒，所得套筒在1100℃，吹空气回火5小时，得到的导磁套筒12，其整个圆周面上无缝隙，且内部致密
度高，能够在满导磁套筒12厚度小的同时又具备磁导率高的特性。同时由于组分中包含有铝，在冶炼过程中会在导磁套筒12的表面形成绝缘层，阻止血液的进入，因此导磁套筒12还可以直接作为马达的壳体使用，进一步减小了整个马达的外径。将该导磁套筒12应用到导管泵的马达中时，在能够满足小体积的前提下，又能实现大流量的要求。
[0027]实施例1～3涉及的配方和效果见表1所示：
[0028]表1
[0029]组分及含量％铬铝钛碳氧化钇锰钴镍硅钼铁磁导率％耐腐蚀性实施例11540.30.020.40.10.20.20.80.278.78100极好实施例21650.40.080.50.20.20.43.20.2873.74100极好实施例31850.50.090.60.20.20.53.80.370.81100极好
[0030]由上表可知，通过该组分制成的导磁套筒12致密度高，磁通密度高，能够在满足整体厚度小的同时又具备磁导率高的特性，测试得出导磁套筒12应用到导管泵马达中可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空心杯马达，包括马达壳体(30)，壳体(30)内同轴、径向间隔布置有定子组件(10)和转子组件(20)，转子组件(20)包括通过轴承与壳体(30)构成轴向限位、周向转动配合的转轴(22)，以及安装在转轴(22)上的永磁体(21)，构成定子组件(10)的空心杯线圈(11)置于导磁套筒(12)内，其特征在于：所述导磁套筒(12)包括以下组分：铬15％～18％、硅0.5％～4％、镍0.2％～0.5％、铝3.5％～5.75％，钛0.2％～0.6％，氧化钇0.3％～0.7％、钼0.2％～0.3％、锰0.1％～0.3％、钴0.01％～0.3％、碳含量0.001％～0.1％，余量为铁及其它不可避免的杂质，所述其它不可避免的杂质含量小于0.9％。2.根据权利要求1所述的空心杯马达，其特征在于：所述的导磁套筒(12)构成马达壳体(30)的中间部分，导磁套筒(12)的近端和远端分别与马达壳体(30)的近端壳体段(32)、远端壳体段(31)固定连接且连接处圆滑过渡。3.根据权利要求1所述的空心杯马达，其特征在于：所述线圈绕组(11)内圈设置有膜层(13)，环氧树脂被引入所述线圈绕组(11)、导磁套筒(12)、膜层(13)之间，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李帅康，解启莲，刘欢，冯启涛，巩郑，
申请(专利权)人：安徽通灵仿生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：