一种叶轮、泵头及磁悬浮心室辅助装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种叶轮、泵头及磁悬浮心室辅助装置，包括转子和叶片，转子包括由上至下连续设置的锥形端和柱形端，转子具有沿其旋转轴线贯穿的泄压通孔，柱形端内部具有环绕所述泄压通孔的环形腔体，环形腔体内设置有永磁铁，叶片设置有多片，多片叶片沿转子的旋转轴线圆周阵列安装在所述锥形端的外锥面上，且叶片靠近泄压通孔的一端向远离泄压通孔的一端径向延伸。一方面，通过转子顶端锥形端的设计，减少了叶轮的轴向力，使得叶轮在高转速下能够保证有合理的叶顶间隙；另一方面，通过双分流叶片的优化设计，进一步控制了泵头内的二次流和摩擦问题，避免了二次流引起的血液破坏,同时有助于血液的快速通过。时有助于血液的快速通过。时有助于血液的快速通过。

【技术实现步骤摘要】
一种叶轮、泵头及磁悬浮心室辅助装置


[0001]本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种叶轮、泵头及磁悬浮心室辅助装置。

技术介绍

[0002]血泵分为植入式、体外式和介入式，其中离心泵技术多用于植入式和体外式血泵。经过三代技术的演变，第三代磁悬浮式血泵是公认血液相容性最好的泵。磁悬浮心室辅助装置中叶轮的悬浮一般是靠磁悬浮电机内部释放的电磁场将含有永磁铁的转子悬浮在泵壳内并且由位于磁悬浮电机中的定子产生的旋转场驱动叶轮高速旋转，从而驱动血液流动。
[0003]离心血泵中高速旋转的叶轮会对血液成分造成破坏，影响血液破坏的主要因素是剪切力的大小以及血液在泵内停留的时间,主要的设计指标是低剪切力和血液在泵内停留的时间(是否快速通过)，这样就能保证对血液的破坏最小。对于离心血泵，叶轮内的损失主要是二次流动和摩擦生热，其中，二次流动主要发生在叶轮流道中，而摩擦主要在叶轮叶片进口位置，通常，二次流动会引起血液二次破坏，摩擦生热会引起平均剪切力增大。
[0004]另外，由于叶轮在泵壳中的位置主要受轴向载荷控制，随着转速的提高对应的叶顶间隙(叶片的顶部与泵壳内壁之间的间隙)慢慢变小。叶顶间隙主要影响血液在叶轮中的流动状态，叶顶间隙越小引起叶轮和泵壳之间血液摩擦破坏越大，同时叶顶间隙越大会造成叶轮内二次流引起的二次破坏。所以亟需解决以上描述存在的技术问题。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种叶轮、泵头及磁悬浮心室辅助装置，一方面通过对叶轮结构的优化设计可以很好的降低叶轮剪切力阈值和剪切力面积,控制泵头内的二次流流动引起的血液破坏,同时有助于血液的快速通过，另一方面减少叶轮的轴向力(叶轮轴向的悬浮力)，使得叶轮在高转速下能够保证有合理的叶顶间隙。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种叶轮，包括：
[0007]转子，所述转子包括由上至下连续设置的锥形端和柱形端，所述转子具有沿其旋转轴线贯穿的泄压通孔，所述柱形端内部具有环绕所述泄压通孔的环形腔体，所述环形腔体内设置有永磁铁；
[0008]叶片，所述叶片设置有多片，多片叶片沿转子的旋转轴线圆周阵列安装在所述锥形端的外锥面上，且所述叶片由靠近泄压通孔的一端向远离泄压通孔的一端径向延伸。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述锥形端轴向上的高度为柱形端在轴向上的高度的22％
‑
45.7％。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述锥形端的锥面角度为13
‑
18度。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述叶片包括交替排布的第一叶片和第二叶片，所述第一叶片的一端延伸到泄压通孔的孔边缘，另一端延伸到锥形端与柱形端的连接处，所述
第二叶片的一端与泄压通孔的孔边缘之间设置有间隙，另一端延伸到锥形端与柱形端的连接处。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述间隙的距离为3.5mm
‑
5.5mm。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述第一叶片和第二叶片均为偶数个，且第一叶片和第二叶片依次间隔设置。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述第一叶片和第二叶片均设置为3个或4个。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述第一叶片为奇数个，第二叶片为偶数个，且相邻两个第一叶片之间设置两个第二叶片。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述第一叶片设置为3个，第二叶片设置为6个。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，每片所述第一叶片和第二叶片均包括一体成型的连接部和延伸部，所述连接部设置在转子的顶端，所述延伸部径向延伸到所述转子的外侧，且所述延伸部远离连接部的一端均位于同一旋转平面上。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述连接部和延伸部均以径向向外的方向沿着锥形端的外锥面直线延伸。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述连接部和延伸部的顶端为自靠近旋转轴线的一端向远离旋转轴线的一端呈连续延伸的平滑曲面，其中连接部的轴向高度大于延伸部轴向的高度。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，所述叶片的转角处均设置有圆弧倒角，所述圆弧倒角的直径为1.9mm
‑
3.1mm。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，所述叶片的旋转平面的直径为42.5mm
‑
45mm。
[0022]作为本专利技术的进一步改进，所述叶片的厚度沿着径向向外延伸的方向逐渐变大。
[0023]一种泵头，包括：
[0024]叶轮；
[0025]泵壳，所述叶轮位于所述泵壳内部的导流腔体内，并可沿着导流腔体轴向位移，且所述叶轮可在导流腔体内悬浮和旋转，所述泵壳的顶端设置有血液入口，所述泵壳的侧壁设置有血液出口；
[0026]其中，当所述叶轮转动时，驱动血液从血液入口输送到血液出口。
[0027]作为本专利技术的进一步改进，所述导流腔体包括由上至下依次贯通设置的锥形腔体、环状腔体以及与转子相适配的柱形腔体。
[0028]作为本专利技术的进一步改进，所述泵壳包括密封连接的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体与血液入口合围形成锥形腔体，所述第一壳体和第二壳体合围形成环状腔体。
[0029]作为本专利技术的进一步改进，所述环状腔体边缘设置有弧形过渡面，且位于上端的弧形过渡面的直径大于下端的弧形过渡面的直径。
[0030]作为本专利技术的进一步改进，所述转子的外周壁与柱形腔体内壁的间隙为0.3mm
‑
0.8mm。
[0031]一种磁悬浮心室辅助装置，包括：
[0032]泵头；
[0033]磁悬浮电机，所述磁悬浮电机用于驱动叶轮在泵壳内悬浮和旋转，所述泵头可拆卸安装在磁悬浮电机的顶端设置的安装槽内。
[0034]本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0035]1、本专利技术的叶轮，通过转子顶端锥形端的设计，增加了转子顶端的表面积，从而增大了液体给转子向下的轴向力，抵消了一部分叶轮向上的轴向悬浮力，使得叶轮在高转速下能够保证有合理的叶顶间隙，避免摩擦和二次流引起的血液破坏。
[0036]2、本专利技术的叶轮，通过双分流叶片的优化设计，使叶轮流场回流区明显变小，进一步控制了泵头内的二次流和摩擦问题，流速变化更加平稳均匀，避免了二次流引起的血液破坏,同时有助于血液的快速通过。
[0037]3、本专利技术的叶轮，通过九叶片结构的优化,进一步降低了和血液接触的叶片的剪切力，包括剪切力的阈值，平均剪切力水平，高剪切力水平的应力面积，降低了溶血情况的发生。
[0038]4、本专利技术的叶轮，通过合理的叶顶间隙的设置，进一步使叶轮具有更小的剪切力，在保证泵血性能的同时也减少了溶血的情况发生。
附图说明
[0039]图1为本专利技术6叶片叶轮结构示意图；
[0040]图2为本专利技术6叶片叶轮结构俯视图；
[0041]图3为本专利技术8叶片叶轮结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叶轮（100），其特征在于，包括：转子（110），所述转子（110）包括由上至下连续设置的锥形端（1120）和柱形端（1130），所述转子（110）具有沿其旋转轴线贯穿的泄压通孔（1110），所述柱形端（1130）内部具有环绕所述泄压通孔（1100）的环形腔体，所述环形腔体内设置有永磁铁（1140）；叶片（120），所述叶片（120）设置有多片，多片叶片（120）沿转子的旋转轴线圆周阵列安装在所述锥形端（1120）的外锥面上，且所述叶片（120）由靠近泄压通孔（1110）的一端向远离泄压通孔（1110）的一端径向延伸。2.根据权利要求1所述的叶轮（100），其特征在于：所述锥形端（1120）在轴向上的高度为柱形端（1130）在轴向上的高度的22%
‑
45.7%。3.根据权利要求1所述的叶轮（100），其特征在于：所述锥形端（1120）的锥面角度为13
‑
18度。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的叶轮（100），其特征在于：所述叶片（120）包括交替排布的第一叶片（1210）和第二叶片（1220），所述第一叶片（1210）的一端延伸到泄压通孔（1100）的孔边缘，另一端延伸到锥形端（1120）与柱形端（1130）的连接处，所述第二叶片（1220）的一端与泄压通孔（1100）的孔边缘之间设置有间隙，另一端延伸到锥形端（1120）与柱形端（1130）的连接处。5.根据权利要求4所述的叶轮（100），其特征在于：所述间隙的距离为3.5mm
‑
5.5mm。6.根据权利要求4所述的叶轮（100），其特征在于：所述第一叶片（1210）和第二叶片（1220）均为偶数个，且第一叶片（1210）和第二叶片（1220）依次间隔设置。7.根据权利要求6所述的叶轮（100），其特征在于：所述第一叶片（1210）和第二叶片（1220）均设置为3个或4个。8.根据权利要求4所述的叶轮（100），其特征在于：所述第一叶片（1210）为奇数个，第二叶片（1220）为偶数个，且相邻两个第一叶片（1210）之间设置两个第二叶片（1220）。9.根据权利要求8所述的叶轮（100），其特征在于：所述第一叶片（1210）设置为3个，第二叶片（1220）设置为6个。10.根据权利要4所述的叶轮（100），其特征在于：每个所述第一叶片（1210）和第二叶片（1220）均包括一体成型的连接部（120
‑
1）和延伸部（120
‑
2），所述连接部（120
‑
1）设置在转子（110）的顶端，所述延伸部（120
‑
2）径向延伸到所述转子（110）的外侧，且所述延伸部（120
‑
2）远离连接部（120
‑
1）的一端均位于同一旋转平面上。11.根据权利要求10所述的叶轮（100），其特征在于：所述连接部（120
...

【专利技术属性】
技术研发人员：管翔，余郑军，
申请(专利权)人：南京汉科明德医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：