发明内容
基于此,本发明提供一种驱动装置和血泵,该驱动装置和血泵能够使血泵的位置能够被较为精确地检测且尺寸较小。
一种驱动装置,用于驱动血泵的叶轮转动,所述驱动装置包括:
驱动壳;
轴套组件,所述轴套组件固接于所述驱动壳,所述轴套组件上开设有容置腔及与所述容置腔连通的检测口,所述检测口位于所述轴套组件的外壁上;
转轴,所述转轴能够转动地穿设于所述轴套组件,所述转轴的一端延伸至所述驱动壳内,另一端朝远离所述驱动壳的方向延伸、并且用于与所述叶轮连接;
驱动部件,所述驱动部件安装于所述驱动壳,所述驱动部件能够驱动所述转轴转动;及
传感组件,包括传感器,所述传感器包括探头,所述探头收容于所述容置腔,所述探头的位置与所述检测口的位置相对应,所述探头能够检测所述驱动装置外的流体压力。
在其中一个实施例中,所述轴套组件包括连接套和第一轴套,所述连接套固接于所述驱动壳,所述第一轴套固接于所述连接套,所述转轴能够转动地穿设于所述第一轴套和所述连接套,其中:
所述容置腔至少部分位于所述第一轴套上,所述检测口至少部分位于所述第一轴套上;或者,所述容置腔和所述检测口均位于所述连接套上。
在其中一个实施例中,所述第一轴套包括盘状的帽部和凸台,所述帽部具有相背离的第一表面和第二表面,所述凸台形成于所述第一表面,所述第一轴套上开设有第一轴孔,所述第一轴孔从所述凸台的远离所述帽部的一端的端面延伸至所述帽部的所述第二表面,所述帽部密封地盖设于所述连接套的一端的开口上,所述驱动壳与所述连接套的远离所述帽部的一端套接,所述转轴能够转动地穿设于所述第一轴孔和所述连接套,其中:
所述容置腔从所述连接套的远离所述帽部的一端的端面延伸至所述帽部上,所述检测口至少部分位于所述帽部上;或者,所述容置腔和所述检测口均位于所述连接套上,且所述检测口位于所述连接套的靠近所述帽部的一端。
在其中一个实施例中,所述第一轴套固定地收容于所述连接套,所述容置腔和所述检测口均位于所述连接套上,且所述检测口设置在所述连接套的远离所述驱动壳的一端。
在其中一个实施例中,所述轴套组件还包括第二轴套,所述第二轴套固接于所述连接套,所述第二轴套和所述第一轴套沿所述转轴的轴线设置,所述转轴能够转动地穿设于所述第二轴套。
在其中一个实施例中,所述第一轴套上开设有第一轴孔,所述第二轴套上开设有第二轴孔,所述转轴包括轴本体及环绕所述轴本体设置一周的凸环,所述轴本体能够转动地穿设于所述第一轴孔、所述第二轴孔和所述连接套,所述轴本体的一端延伸至所述驱动壳内,另一端朝远离所述驱动壳的方向延伸、并且用于与所述叶轮连接,所述凸环位于所述第一轴套和所述第二轴套之间,所述凸环的外径大于所述第一轴孔的孔径,且大于所述第二轴孔的孔径。
在其中一个实施例中,所述传感组件还包括软性填充件,其中:
所述探头和所述容置腔的腔壁之间设置有所述软性填充件;及/或,所述检测口处设置有所述软性填充件,所述软性填充件密封所述检测口,并且所述软性填充件能够将受到的流体压力传递给所述探头。
在其中一个实施例中,所述传感器为光纤压力传感器,所述传感器还包括与所述探头连接的传输光纤,所述传输光纤的靠近所述探头的一端收容于所述容置腔。
在其中一个实施例中,所述容置腔还具有连通口,所述传输光纤穿设于所述连通口,所述传输光纤的一端收容于所述容置腔内而与所述探头连接,所述传输光纤的另一端从所述连通口向所述驱动壳内延伸,所述连通口处设有密封件,所述密封件阻止所述容置腔和所述驱动壳通过所述连通口连通。
在其中一个实施例中,所述传感组件还包括封装管,所述传输光纤的位于所述容置腔外的部分封装于所述封装管中。
在其中一个实施例中,所述驱动部件包括驱动定子和磁组件,所述驱动定子固接于所述驱动壳,所述驱动定子与所述转轴沿所述转轴的轴线间隔设置;所述磁组件包括第一磁体,所述第一磁体固接于所述转轴,其中,所述驱动定子能够产生驱动所述第一磁体旋转的旋转磁场,以带动所述转轴转动。
在其中一个实施例中,所述驱动定子包括多个第一磁芯和多个分别缠绕多个所述第一磁芯的第一线圈,多个所述第一磁芯环绕所述转轴的轴线间隔设置一周。
在其中一个实施例中,所述驱动部件还包括固接于所述驱动壳的动力定子,所述动力定子和所述驱动定子沿所述转轴的轴线设置,所述转轴能够转动地穿设于所述动力定子;所述磁组件还包括第二磁体,所述第二磁体与所述转轴固接,所述动力定子能够产生驱动所述第二磁体旋转的旋转磁场。
在其中一个实施例中,所述磁组件还包括与所述转轴固接的飞轮,所述飞轮位于所述动力定子和所述驱动定子之间,所述第一磁体和所述第二磁体均设置在所述飞轮上。
在其中一个实施例中,所述飞轮包括盘状部,所述转轴固定地穿设于所述盘状部;所述第一磁体和所述第二磁体分别设置在所述盘状部的相背离的两侧,所述第一磁体和所述第二磁体均为环状的海尔贝克阵列磁铁,所述第一磁体包括多个充磁方向与所述第一磁体的轴线平行的第一磁块,所述第二磁体包括多个充磁方向与所述第二磁体的轴线平行的第二磁块,多个所述第二磁块和多个所述第一磁块分别环绕所述转轴设置在所述盘状部上;在所述转轴的延伸方向上,每个所述第二磁块与一个所述第一磁块相对设置,且相对设置的所述第一磁块与所述第二磁块的朝向所述盘状部的一侧的极性相反。
在其中一个实施例中,所述驱动定子包括第一磁芯和第一线圈,所述第一磁芯为多个,且多个所述第一磁芯环绕所述转轴的轴线间隔设置一周;所述动力定子包括第二磁芯和第二线圈,所述第二磁芯为多个,多个所述第二磁芯环绕所述转轴间隔设置一周;所述第一磁芯和所述第二磁芯均包括磁柱,所述第一线圈缠绕于所述第一磁芯的所述磁柱,所述第二线圈缠绕于所述第二磁芯的所述磁柱,所述第一磁芯的所述磁柱的横截面积大于所述第二磁芯的所述磁柱的横截面积。
在其中一个实施例中,所述第一磁体位于所述驱动定子和所述动力定子之间,所述驱动壳内固设有防护部,所述防护部的位置与所述第一磁体的位置相对应,所述防护部与所述驱动壳的内壁之间形成有防护间隙,所述驱动装置还包括电导线,所述电导线穿设于所述防护间隙并且与所述动力定子电连接,所述防护部位于所述第一磁体和所述电导线之间。
一种血泵,包括能够转动的叶轮和上述任一种驱动装置。
在其中一个实施例中,所述血泵还包括与所述驱动装置固接的套管组件,所述套管组件具有流出口,所述叶轮能够转动地收容于所述套管组件内,其中:所述检测口的位置与所述流出口的位置相对应,或者,所述检测口的位置靠近所述流出口。
在其中一个实施例中,所述血泵还包括与所述驱动壳固接的导管组件,所述导管组件能够给所述驱动壳内通入灌注液,所述转轴与所述轴套组件之间具有供所述灌注液通过的间隙,所述探头被密封于所述容置腔内。
上述驱动装置的轴套组件上开设有容置腔及与容置腔连通的检测口,传感组件的传感器的探头收容于容置腔,且探头的位置与检测口的位置相对应,且检测口位于轴套组件的外壁上,使得探头能够在检测口处检测驱动装置外的流体压力,从而操作者可以通过检测到的外部流体压力值较为精确地判断驱动装置是否位于目标位置,以便于血泵的输送以及血泵位置的调整。通过在轴套组件上开设容置腔来容置传感器探头,以将探头集成在轴套组件中,避免了因在驱动装置中增加传感组件而导致的驱动装置的直径增大问题,因此,上述驱动装置不仅能够使血泵的位置被较为精确地检测,而且具有较小的直径。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图即实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体地限定。
为了说明本发明的技术方案,下面结合具体附图及实施例来进行说明。
如图1~图3所示,第一实施方式的血泵100,特别涉及一种血管内血泵。该血泵100包括套管组件10、叶轮20和驱动装置30。
套管组件10具有流入口12和流出口14。在其中一个实施例中,在使用时,套管组件10延伸穿过心脏瓣膜,诸如主动脉瓣膜,而流入口12位于心脏内,流出口14位于心脏外的诸如主动脉的血管中。具体在图示的实施例中,流入口12和流出口14分别靠近套管组件10的两端设置。
叶轮20能够转动地收容于套管组件10中。当叶轮20旋转时,血液从套管组件10的流入口12流入至套管组件10中,再经由流出口14从套管组件10中流出。在图示的实施例中,叶轮20设置在套管组件10的靠近流出口14的一端。
驱动装置30与套管组件10固接。具体地,驱动装置30与套管组件10的靠近流出口14的一端固接。驱动装置30与叶轮20传动连接,驱动装置30能够驱动叶轮20转动。
在本实施例中,驱动装置30包括驱动壳32、轴套组件34、转轴35、驱动部件36和传感组件40。
驱动壳32大致为管状结构。驱动壳32具有两个相对的开口端。
轴套组件34固接于驱动壳32。具体地,轴套组件34固接于驱动壳32的一端,且轴套组件34与驱动壳32密封连接;套管组件10与轴套组件34固接。在图示的实施例中,轴套组件34位于套管组件10与驱动壳32之间。可以理解,在其它实施例中,套管组件10还可以直接与驱动壳32固接,此时,轴套组件34至少部分收容于套管组件10。
请一并结合图4,轴套组件34上开设有容置腔34a及与容置腔34a连通的检测口34b,检测口34b位于轴套组件34的外壁上。具体地,检测口34b为容置腔34a的一个开口。在本申请中,轴套组件34的外壁包括轴套组件34的外周壁和轴套组件34的轴向上的两端的外端面,换而言之,检测口34b可以位于轴套组件34的外周壁上,也可以位于轴套组件34的两端的外端面上,还可以部分位于轴套组件34的外周壁上,部分位于外端面上。
具体地,检测口34b的位置靠近流出口14,或者,检测口34b的位置与流出口14的位置相对应。在图示的实施例中,检测口34b的位置与流出口14的位置相对应。具体地,轴套组件34的部分收容于套管组件10中,检测口34b位于轴套组件34的收容于套管组件10的部分上,并且与流出口14相对。
转轴35能够转动地穿设于轴套组件34,转轴35的一端延伸至驱动壳32内,另一端朝远离驱动壳32的方向延伸、并且与叶轮20固接。具体地,转轴35的远离驱动壳32的一端延伸至套管组件10内而与叶轮20固接。其中,转轴35与轴套组件34共同构成轴承结构。
在本实施例中,轴套组件34包括连接套342和第一轴套344,连接套342与驱动壳32固接,第一轴套344固接于连接套342,转轴35能够转动地穿设于第一轴套344和连接套342。具体地,第一轴套344上开设有第一轴孔344a,第一轴孔344a与连接套342连通,转轴35能够转动地穿设于第一轴孔344a和连接套342。其中,第一轴套344和转轴35共同构成第一轴承。其中,连接套342和第一轴套344中的至少一个与套管组件10固接。
具体地,容置腔34a至少部分位于第一轴套344上,检测口34b至少部分位于第一轴套344上,或者,容置腔34a和检测口34b均位于连接套342上。在图示的实施例中,容置腔34a从连接套342延伸至第一轴套344上,检测口34b位于第一轴套344上。第一轴孔344a与容置腔34a相间隔。
在图示的实施例中,连接套342的两端开口,第一轴套344和驱动壳32分别固接于连接套342的两个开口端,第一轴套344与连接套342连通,驱动壳32与连接套342连通。具体地,连接套342的远离第一轴套344的一端收容于驱动壳32。
请一并参阅图5~图8,在图示的实施例中,第一轴套344包括盘状的帽部3442和凸台3444,帽部3442具有相背离的第一表面和第二表面,凸台3444形成于帽部3442的第一表面上。帽部3442密封地盖设于连接套342的远离驱动壳32的一端的开口上。其中,第一轴孔344a从凸台3444的远离帽部3442的一端的端面延伸至帽部3442的第二表面。容置腔34a从连接套342的远离帽部3442的一端的端面延伸至帽部3442上,检测口34b位于帽部3442上。具体地,凸台3444的远离帽部3442的一端收容于连接套342中。连接套342的远离帽部3442的一端收容于驱动壳32。
进一步地,轴套组件34还包括第二轴套346,第二轴套346固接于连接套342,第二轴套346和第一轴套344沿转轴35的轴线设置。其中,第一轴套344较第二轴套346更靠近叶轮20。转轴35能够转动地穿设于第二轴套346,第二轴套346和转轴35共同构成第二轴承。在第一轴套344的基础上增设第二轴套346能够提高转轴35旋转地稳定性。具体地,第二轴套346上开设有第二轴孔346a,转轴35能够转动地穿设于第二轴孔346a。第二轴套346收容于连接套342。
具体地,第二轴套346和连接套342通过胶黏剂粘结固定。在图示的实施例中,为了方便将第二轴套346固定安装在连接套342内,第二轴套346的外周壁上开设有用于容置胶黏剂的胶槽346b。
在其中一个实施例中,第一轴套344、第二轴套346和转轴35的材质均为陶瓷,陶瓷更耐腐蚀,使用寿命长,且质量更轻。可以理解,在其它实施例中,第一轴套344、第二轴套346和转轴35的材质也可以均为金属,或者,第一轴套344、第二轴套346和转轴35中的部分材质为陶瓷,部分材质为金属,或者,第一轴套344、第二轴套346和转轴35的材质还可以为其它生物兼容性材质。
请再次结合图4,在本实施例中,转轴35包括轴本体352及环绕轴本体352设置一周的凸环354,轴本体352能够转动地穿设于第一轴孔344a、第二轴孔346a和连接套342,轴本体352的一端延伸至驱动壳32内,另一端朝远离驱动壳32的方向延伸、并且与叶轮20连接;凸环354位于第一轴套344和第二轴套346之间,凸环354的外径大于第一轴孔344a的孔径,且大于第二轴孔346a的孔径,以在转轴35的延伸方向上对转轴35进行限位,避免转轴35在其延伸方向上相对于轴套组件34发生大幅度移动。具体地,轴本体352的远离驱动壳32的一端延伸至套管组件10内而与叶轮20固接。
在本实施例中,连接套342的内壁上设有凸起3422,凸起3422环绕转轴35的轴线设置一周,凸起3422位于第一轴套344和第二轴套346之间,凸环354的位置与凸起3422的位置相对应,且凸环354与凸起3422之间具有间隙。
需要说明的是,轴套组件34不限于为上述结构,在其它实施例中,轴套组件34的第二轴套346还可以固设于驱动壳32内,或者,轴套组件34的第二轴套346部分收容于连接套342,部分收容于驱动壳32,或者,第二轴套346也可以不设置。或者,轴套组件34还可以为图17~图20的轴套组件的结构或图23~图26中的轴套组件的结构。
请一并参阅图3、图9和图10,驱动部件36安装于驱动壳32内,驱动部件36能够驱动转轴35转动。其中,叶轮20能够随转轴35转动。
具体地,驱动部件36包括驱动定子362和磁组件364,驱动定子362固接于驱动壳32,磁组件364包括第一磁体3642,第一磁体3642固接于转轴35,驱动定子362能够产生驱动第一磁体3642绕转轴35的轴线旋转的旋转磁场,转轴35能够随第一磁体3642转动。在图示的实施例中,磁组件364收容于驱动壳32内。
具体地,驱动定子362包括多个第一磁芯3622及多个分别缠绕第一磁芯3622设置的第一线圈3624。多个第一磁芯3622环绕转轴35的轴线间隔设置一周。具体地,每个第一磁芯3622的延伸方向均与转轴35的轴线平行。第一线圈3624能够产生驱动第一磁体3642旋转的旋转磁场,以带动转轴35转动,从而带动叶轮20旋转。
在本实施例中,驱动定子362与转轴35沿转轴35的轴线间隔设置,即转轴35不穿设至驱动定子362内。通过将驱动定子362与转轴35在轴向上间隔设置,有利于将驱动定子362的磁芯的横截面设置得较大,磁芯的横截面积越大,驱动定子362产生的磁通量更大,对第一磁体3642的扭矩也更大,驱动定子362在带动转轴35旋转时所需电流也相应减少,从而有利于降低整个血泵100的功耗,减少发热量。因此,采用上述驱动装置30的血泵100能够具有更低地功耗和较少的发热。
在本实施例中,驱动定子362还包括第一背板3625,第一背板3625固接于驱动壳32;每个第一磁芯3622的一端与第一背板3625固接,另一端延伸至靠近第一磁体3642。第一背板3625起到闭合磁路的作用,以促进和增加驱动定子362磁通量的产生,提高耦合能力。由于第一背板3625能够增加磁通量,因此,设置第一背板3625有利于减小血泵100的整体直径。
具体地,第一背板3625与第一磁芯3622的材料相同,在一些实施例中,第一背板3625与第一磁芯3622均由软磁性材料制成,如钴钢等。
在本实施例中,驱动装置30还包括固定于驱动壳32内的固定件37,固定件37上设置有定位柱372;第一背板3625上开设有定位孔3625a,定位柱372穿设于定位孔3625a内,从而以便于驱动定子362的定位安装。其中,定位柱372的轴线与转轴35的轴线重合。
需要说明的是,在一些实施例中,驱动定子362也可以不具有第一背板3625。
具体地,驱动部件36还包括固接于驱动壳32的动力定子366,动力定子366和驱动定子362沿转轴35的轴线设置,动力定子366较驱动定子362更靠近叶轮20,转轴35能够转动地穿设于动力定子366;磁组件364还包括第二磁体3644,第二磁体3644与转轴35固接,动力定子366能够产生驱动第二磁体3644旋转的旋转磁场。即驱动定子362和动力定子366能够分别驱动第一磁体3642和第二磁体3644转动,而使驱动定子362和动力定子366能够共同带动转轴35绕转轴35的轴线旋转,从而带动叶轮20旋转,以给叶轮20的旋转提供更大的驱动力。具体地,第一磁体3642位于驱动定子362和动力定子366之间,以便于驱动定子362与第一磁体3642相互作用,以产生驱动第一磁体3642转动的旋转磁场。
在图示的实施例中,动力定子366的结构与驱动定子362的结构类似。动力定子366包括第二背板3662、多个第二磁芯3664及第二线圈3665。第二背板3662固接于驱动壳32和轴套组件34中的至少一个。多个第二磁芯3664环绕转轴35间隔设置一周。具体地,每个第二磁芯3664的延伸方向均与转轴35的轴线平行。每个第二磁芯3664的一端与第二背板3662固接,另一端延伸至靠近第二磁体3644。每个第二线圈3665分别缠绕于相应的第二磁芯3664。第二线圈3665能够产生驱动第二磁体3644旋转的旋转磁场。可以理解,动力定子366也可以不具有第二背板3662。
具体地,第一磁芯3622和第二磁芯3664均包括磁柱,第一线圈3624缠绕于第一磁芯3622的磁柱,第二线圈3665缠绕于第二磁芯3664的磁柱,第一磁芯3622的磁柱的横截面积大于第二磁芯3664的磁柱的横截面积。
磁柱的横截面积越大,所产生的磁通量就越大,对磁体的扭矩就越大,所需电流越小,有利于降低功耗,减少发热。由于动力定子366的中部有转轴35穿过,受到血泵100径向尺寸的限制,限制了第二磁芯3664的横截面积,而驱动定子362的中部没有转轴35穿过,使得第一磁芯3622能够选择较大的横截面积,换而言之,如此设置可以降低功耗,减少驱动装置30发热。
在本实施例中,第一磁芯3622和第二磁芯3664均仅具有磁柱,即第一磁芯3622和第二磁芯3664均没有宽度较大的头部(即极靴),在第一磁芯3622和第二磁芯3664的长度方向上,其宽度是恒定的,整个第一磁芯3622均能够与第一磁体3642进行磁耦合,整个第二磁芯3664均能够与第二磁体3644进行磁耦合,相较于设置有极靴的磁芯,本申请的整个为磁柱的磁芯能够减少磁损耗,增加第一磁芯3622和第一磁体3642、第二磁芯3664和第二磁体3644之间的磁耦合密度,以增大驱动定子362对第一磁体3642的扭矩(在相等电流条件下)和动力定子366对第二磁体3644的扭矩(在相等电流条件下)。另外,没有头部的第一磁芯3622和第二磁芯3664还能够大大降低相邻磁芯之间的接触而导致的局部磁短路造成的电机功率降低的问题。
仅具有磁柱的第一磁芯3622和第二磁芯3664的横截面的形状可以为扇形、圆形、梯形、三角形等等。在图示的实施例中,仅具有磁柱的第一磁芯3622和第二磁芯3664大致为三棱柱状,每个磁芯的一个棱边朝向转轴35的轴线。在本实施例中,第一磁芯3622和第二磁芯3664的棱边均做了倒圆处理,通过将棱边倒圆处理可以方便后续线圈的缠绕,同时有利于保护线圈上包覆的绝缘材料。
可以理解,在其它实施例中,第一磁芯3622和第二磁芯3664还可以包括设置在磁柱的一端的头部,第一背板3625与第一磁芯3622的磁柱的远离头部的一端接合;第二背板3662与第二磁芯3664的磁柱的远离头部的一端结合。或者,在一些实施例中,还可以为第一磁芯3622和第二磁芯3664中的一个同时具有磁柱和头部,另一个仅具有磁柱。
在图示的实施例中,第一磁体3642和第二磁体3644均位于驱动定子362和动力定子364之间。从靠近叶轮20的一端到远离叶轮的20的一端,动力定子364、第二磁体3644、第一磁体3642和驱动定子362沿转轴35的轴线依次布置。
在图示的实施例中,磁组件364还包括与转轴35固接的飞轮3645,飞轮3645位于动力定子366和驱动定子362之间,第一磁体3642和第二磁体3644均设置在飞轮3645上。即磁组件364位于动力定子366和驱动定子362之间。通过设置飞轮3645可以增加磁体与转轴35的连接强度,提高转轴35旋转的稳定性;另外,通过将第一磁体3642和第二磁体3644均设置在同一个飞轮3645上,不仅能够减少转轴35在旋转过程中的晃动,使转轴35在旋转过程中更加稳定,还能够简化驱动装置30的结构。
其中,飞轮3645与转轴35可以为一体成型结构,或者飞轮3645也可以通过粘接、焊接等方式与转轴35固定。
请一并结合图11~图13,在图示的实施例中,飞轮3645包括盘状部3645a和管状部3645b,管状部3645b固定地穿设于盘状部3645a的中心、并与盘状部3645a共轴;转轴35的远离叶轮20的一端固定地收容于管状部3645b内;第一磁体3642和第二磁体3644分别设置在盘状部3645a的相背离的两侧,从而以方便第一磁体3642和第二磁体3644的装配,以便于更好地将第一磁体3642和第二磁体3644与转轴35固定。
具体地,第一磁体3642和第二磁体3644均为环状的海尔贝克阵列磁铁。第一磁体3642包括多个充磁方向与第一磁体3642的轴线平行的第一磁块3642a,第二磁体3644包括多个充磁方向与第二磁体3644的轴线平行的第二磁块3644a,多个第二磁块3644a和多个第一磁块3642a分别环绕转轴35设置在盘状部3645a的相背离的两侧。在转轴35的延伸方向上,每个第二磁块3644a与一个第一磁块3642a相对设置,且相对设置的第二磁块3644a与第一磁块3642a的朝向盘状部3645a的一侧的极性相反。如此设置可以方便第一磁体3642和第二磁体3644的安装,避免第一磁体3642的磁块和第二磁体3644的磁块相互排斥而造成装配困难的问题。
在一些实施例中,第一磁体3642还包括多个沿第一磁体3642的周向充磁的第三磁块3642b,多个周向充磁的第三磁块3642b和多个沿平行于第一磁体3642的轴线充磁的第一磁块3642a沿第一磁体3642所在的圆周交替设置。其中,相邻的第一磁块3642a的充磁方向相反,例如,相邻的第一磁体3642中的一个的充磁方向是从第一磁块3642a的背离盘状部3645a的一侧指向朝向盘状部3645a的一侧,另一个的充磁方向则为从第一磁块3642a的朝向盘状部3645a的一侧指向背离盘状部3645a的一侧。相邻的第三磁块3642b的充磁方向在第一磁体3642所在的圆周上相反。
对应地,第二磁体3644还包括多个沿第二磁体3644的周向充磁的第四磁块3644b,多个第四磁块3644b和多个第二磁块3644a沿第二磁体3644所在的圆周交替设置。其中,相邻的第二磁块3644a的充磁方向相反,相邻的第四磁块3644b的充磁方向在第二磁体3644所在的圆周上相反。
需要说明的是,第三磁块3642b和第四磁块3644b的充磁方向不限于为周向充磁,在一些实施例中,第三磁块3642b和第四磁块3644b的充磁方向还可以为相对转轴35的轴线是倾斜的。
在图示的实施例中,第一磁体3642和第二磁体3644均设置八个磁块,即,第一磁块3642a、第二磁块3644a、第三磁块3642b和第四磁块3644b均为四个。第一磁块3642a、第二磁块3644a、第三磁块3642b和第四磁块3644b均为扇环形磁铁,第一磁体3642和第二磁体3644大致为圆环状结构。可以理解的是,在其他实施例中,第一磁体3642和第二磁体3644还可以由更多或更少的磁块组成,如两个、四个、六个或十个等。
为了方便第一磁体3642和第二磁体3644的安装,飞轮3645上还设有用于确定第一磁块3642a的安装位置和第二磁块3644a的安装位置的标识部3645c。标识部3645c可以设置为槽、刻度线或者是标识等,在安装第一磁块3642a和第二磁块3644a时,只要通过标识部3645c标识出其中一个第一磁块3642a和其中一个第二磁块3644a的位置,就可以确定剩余磁块的安装位置,从而方便第一磁体3642和第二磁体3644的安装。具体地,标识部3645c可以在管状部3645b及盘状部3645a中的至少一个上。具体在图示的实施例中,管状部3645b的两端的端面上均设于标识部3645c。
在本实施例中,飞轮3645还包括环绕盘状部3645a设置的外环壁3645d,外环壁3645d、管状部3645b和盘状部3645a共同围设出分别容置第一磁体3642和第二磁体3644的第一容置部3645e和第二容置部3645f,且第一容置部3645e和第二容置部3645f被盘状部3645a分隔。如此设置能够对第一磁体3642和第二磁体3644限位,不仅方便第一磁体3642和第二磁体3644的安装,而且也使得第一磁体3642和第二磁体3644和飞轮3645结合更加稳固。
在本实施例中,在管状部3645b的轴向上,第一磁体3642的背离盘状部3645a的一侧高出外环壁3645d一段距离,第二磁体3644的背离盘状部3645a的一侧高出外环壁3645d一段距离,以方便第一磁体3642、第二磁体3644装配于飞轮3645上。
需要说明的是,飞轮3645不限于为上述结构,在一些实施例中,飞轮3645不具有外环壁3645d;在一些实施例中,飞轮3645不具有外环壁3645d和管状部3645b,此时,转轴35固定地穿设于盘状部3645a,例如,盘状部3645a的中心。相对于仅具有盘状部3645a的飞轮3645,设置管状部3645b能够使飞轮3645与转轴35更加稳定地连接。
请一并结合图14,通常需要设置电导线50电连接动力定子366,以给动力定子366供电及/或对动力定子366进行控制,而连接动力定子366的电导线50通常会在驱动壳32的内部向驱动壳32的远离叶轮20的一端延伸,磁组件364又设置在动力定子366和驱动定子362之间,连接动力定子366的电导线50若与旋转的磁组件364接触,很可能会随磁组件364旋转而导致与动力定子366电连接的电导线50有发生扭断或脱落的风险。
为此,驱动壳32内固设有防护部322,防护部322的位置与磁组件364的位置相对应,防护部322与驱动壳32的内壁之间形成有防护间隙324,电导线50穿设于防护间隙324并且与动力定子366电连接,防护部322位于磁组件364和电导线50之间。通过设置防护部322可以避免磁组件364在旋转过程中,电导线50与磁组件364接触而导致的电导线50随磁组件364转动而被扭断或脱落的风险。在一些实施例中,电导线50的一端电连接动力定子366的第二线圈3665,另一端与血泵100的外部控制器电连接。
需要说明的是,为了防止电导线50随磁组件364旋转不限于采用设置防护部322的方式,在一些实施例中,还可以直接在驱动壳32的侧壁上开设用于供电导线50穿设的通道,此时,无需设置防护部322。
需要说明的是,驱动部件36不限于为上述结构,在一些实施例中,磁组件364具有两个飞轮,动力定子366位于两个飞轮之间,即一个飞轮位于叶轮20和动力定子366之间,另一个飞轮位于动力定子366和驱动定子362之间,第一磁体3642固定在动力定子366和驱动定子362之间的飞轮上,第二磁体3644固定在叶轮20和动力定子366之间的飞轮上。此时,若设置防护部322,防护部322设置在动力定子366和驱动定子362之间的飞轮和驱动壳32之间,即防护部322的位置与第一磁体3642的位置相对应,此时,防护部322位于安装第一磁体3642的飞轮和电导线50之间。可以理解,此时,磁组件364也可以不具有飞轮,此时,防护部322则位于第一磁体3642和电导线50之间。
或者,在一些实施例中,两个飞轮均位于驱动定子362和动力定子366之间,两个飞轮分别用于安装第一磁体3642和第二磁体3644,此时,若设置防护部322,安装第一磁体3642的飞轮和电导线50之间、安装第二磁体3644的飞轮和电导线50之间均设置防护部322。可以理解,磁组件364也可以不具有飞轮,此时,第一磁体3642和电导线50之间、第二磁体3644和电导线50之间均设置防护部322。
或者,在一些实施例中,磁组件364具有一个飞轮,第一磁体3642和第二磁体3644中的一个安装于飞轮上,另一个直接安装于转轴35上。
或者,在一些实施例中,驱动部件36仅具有驱动定子362和动力定子366中的一个,例如,驱动部件36仅具有驱动定子362,而不具有动力定子366,此时,磁组件364不具有第二磁体3644,磁组件364位于叶轮20和驱动定子362之间,此时,可以无需设置防护部322;又例如,驱动部件36仅具有动力定子366,此时,磁组件364不具有第一磁体3642,此时,磁组件364可以设置在叶轮20和动力定子366之间,也可以将动力定子366设置在叶轮20和磁组件364之间,若磁组件364设置在叶轮20和动力定子366之间,与动力定子366电连接的电导线50不经过磁组件364,则可以无需设置防护部322,若动力定子366设置在叶轮20和磁组件364之间,为了避免电导线50随磁组件364旋转,则优选设置防护部322。
或者,在一些实施例中,转轴35也可以设置为穿设于驱动定子362,此时,驱动部件36也可以具有动力定子366,也可以不具有动力定子366。当驱动部件36不具有动力定子366,此时,驱动定子362的设置方式可以和仅具有动力定子366的驱动部件36设置方式一致。当驱动部件36同时具有驱动定子362和动力定子366,转轴35穿设于驱动定子362和动力定子366,此时,磁组件364可以设置在驱动定子362和动力定子366之间;或者,动力定子366位于第一磁体3642和第二磁体3644之间,或者,动力定子366和驱动定子362位于第一磁体3642和第二磁体3644之间。
请再次参阅图3和图4,传感组件40能够检测驱动装置30外的流体压力,该外部流体压力可以用于判断驱动装置30是否位于目标位置,即判断血泵100是否位于目标位置。例如,在血泵100输送过程中用于检测血泵100是否达到目标位置,也可以为在血泵100工作时实时检测血泵100的位置,以便于在血泵100偏离目标位置时及时调整血泵100的位置。其中,传感组件40包括传感器42,传感器42包括探头422,探头422收容于容置腔34a,探头422的位置与检测口34b的位置相对应,探头422能够检测驱动装置30外的流体压力。具体地,探头422被密封于容置腔34a内。
具体地,传感器42为光纤压力传感器。光纤压力传感器具有不受电磁干扰、尺寸小、测量可靠、精度高以及耐腐蚀等优点,特别适用于血管内血泵这种外径不超过10毫米的血泵使用。
具体地,传感器42还包括与探头422连接的传输光纤424,传输光纤424的靠近探头422的一端收容于容置腔34a。在图示的实施例中,容置腔34a具有连通口34c,传输光纤424穿设于连通口34c,传输光纤424的一端收容于容置腔34a内而与探头422连接,传输光纤424的另一端从连通口34c向驱动壳32内延伸。具体地,传输光纤424的位于容置腔34a外的部分穿设于驱动壳32,并从驱动壳32的远离轴套组件24的一端延伸出驱动壳32。
在一些实施例中,传感组件40还包括封装管43,传输光纤424的位于容置腔34a外的部分封装于封装管43中。通常,光纤压力传感器的传输光纤424的材质通常为玻璃纤维,质脆易断,将传输光纤424的位于容置腔34a外的部分采用封装管43封装,能够有效地对传输光纤424进行保护。而由于位于容置腔34a内的传输光纤424受到容置腔34a的腔壁的保护,因此,可以无需在位于容置腔34a的那部分传输光纤424上设置封装管43,如此,也可以减小容置腔34a的尺寸。在其中一个实施例中,封装管43为PI封装管。
具体地,传感组件40还包括软性填充件44,探头422和容置腔34a的腔壁之间设置有软性填充件44,以起到防止探头422与容置腔34a的腔壁刚性接触而保护探头422的作用。
具体地,检测口34b处也设置有软性填充件44,检测口34b处的软性填充件44密封检测口34b、并且能够将受到的流体压力传递给探头422。即检测口34b处的软性填充件44起到密封检测口34b以阻止血泵100外部的流体通过检测口34b进入到容置腔34a中的作用,同时还起到将压力传递给探头422的作用。为了使外部流体压力能够较好地通过位于检测口34b处软性填充件44传递给探头422,软性填充件44与探头422紧密接触。
在一些实施例中,软性填充件44的材质例如可以为硅胶等。
在图示的实施例中,血泵100还包括与驱动壳32固接的导管组件60。导管组件60能够给驱动壳32内通入灌注液,转轴35与轴套组件34之间具有供灌注液通过的间隙。其中,导管组件60通入驱动壳32内的灌注液能够经由转轴35与轴套组件34之间的间隙流出驱动壳32,并进入套管组件10。具体地,导管组件60通入驱动壳32内的灌注液经由驱动壳32,依次流经第二轴套346和转轴35之间的间隙、转轴35的凸环354和连接套342的凸起3422之间的间隙、以及转轴35和第一轴套344之间的间隙,并从转轴35和第一轴套344之间的间隙流入套管组件10中。
其中,灌注液不仅起到阻止套管组件10内的血液从转轴35和第一轴套344之间的间隙进入到驱动壳35内的作用,还起到对第二轴套346和转轴35之间、转轴35和第一轴套344之间的润滑作用。
具体地,导管组件60内设有与驱动壳32连通的供应管,供应管用于给驱动壳32内通入灌注液。
在一些实施例中,灌注液例如可以为生理盐水、含有肝素生理盐水或葡萄糖等。
具体地,第一轴孔344a的孔壁与转轴35之间的间隙小于或等于2μm。由于最小的红血球(直径约为8μm,厚度约为2μm)难以进入宽度小于或等于2μm的间隙,加之反向冲洗的清洗流体经过此间隙,能够更加有效地阻止血液通过第一轴孔344a进入驱动壳32的内部。
为了避免灌注液污染和/或腐蚀驱动装置30内的元件,驱动装置30的驱动部件36(例如,驱动定子362和动力定子366等)上包覆有防水密封膜。其中,防水密封膜的材料可以为硅胶、胶水形成的膜等。
具体地,导管组件60还包括与驱动装置30电连接的电连接线(例如,将驱动装置30与外部控制器电连接的电连接导线)。具体地,供应管和电连接线均从驱动壳32的远离开口端的一端伸入驱动壳32内。电导线50可以直接与该电连接线电连接或者间接与该电连接线电连接。
为了避免灌注液从驱动壳35进入容置腔34a中,而影响容置腔34a的探头422的检测精度,连通口34c处设有密封件326,密封件326阻止容置腔34a与驱动壳32通过连通口34c连通,以阻止驱动壳32内的灌注液通过连通口34c进入到容置腔34a中,而影响到探头422对外部流体压力的检测精度。具体地,传输光纤424的位于容置腔34a和驱动壳35外的部分收容于导管组件60中,并随导管组件60延伸至患者的外部,而与外部控制器连接。
请再次参阅图6和图8,进一步地,第一轴套344的靠近凸环354的一侧上还开设有第一流体槽344b,第一流体槽344b连通至第一轴套344与转轴35之间的间隙。具体地,第一流体槽344b位于凸台3444的远离帽部3442的一端。第二轴套346的靠近凸环354的一侧上开设有第二流体槽346c,第二流体槽346c连通至第二轴套346与转轴35之间的间隙。如此,以便于灌注液的流通。需要说明的是,在其它实施例中,还可以第一轴套344和第二轴套346中的其中一个设置流体槽,或者都不设置流体槽。
上述血泵100至少具有如下优点:
(1)上述驱动装置30的轴套组件34上开设有容置腔34a及与容置腔34a连通的检测口34b,传感组件40的传感器42的探头422收容于容置腔34a,且探头422的位置与检测口34b的位置相对应,且检测口34b位于轴套组件34的外壁上,使得探头422能够在检测口34b处检测驱动装置30外的流体压力,从而操作者可以通过检测到的外部流体压力值较为精确地判断驱动装置30是否位于目标位置,以便于血泵100的输送以及血泵100位置的调整。通过在轴套组件34上开设容置腔34a来容置传感器探头422,以将探头422集成在轴套组件34中,避免了因在驱动装置30中增加传感组件40而导致的驱动装置30的直径增大的问题,因此,上述血泵100不仅能够较为精确地检测血泵100的位置,而且具有较小的直径。
(2)通过将传感组件40的传感器42探头422密封在轴套组件34的容置腔34a内,不仅可以有效地避免驱动壳32内的灌注液对进入容置腔34a而影响探头422对外部流体压力的检测精度,同时,还可以防止血泵100外部流体(例如血液)通过检测口34b进入到容置腔34a而污染传感器42,或通过容置腔34a进入到驱动壳32而污染驱动壳32内部的元件。
(3)由于探头422的位置与检测口34b的位置相对应,而检测口34b的位置靠近流出口14或者检测口34b的位置与流出口14的位置相对应,探头422越是靠近套管组件10的流出口14,探头422检测的数据就能够更加直接地用于判断血泵100的位置,且检测的数据更加地准确。
(4)上述血泵100的传输光纤424的位于容置腔34a外的部分穿设于驱动壳32,并从驱动壳32的远离套管组件10的一端延伸出驱动壳32,以使传感组件40安装血泵100中的部分集成在驱动装置30的内部,如此起到了对传输组件40的保护作用。
(5)通过将驱动定子362与转轴35沿转轴35的轴线间隔设置,即转轴35不穿设至驱动定子362内,以便于将驱动定子362的磁芯的横截面设置得较大,有利于降低整个血泵100的功耗,减少发热量。
如图15~图20所示,第二实施方式的血泵700,与第一实施方式的血泵100的结构大致相同,区别在于:第二实施方式的血泵700的轴套组件710的容置腔710a和检测口710b均位于连接套712上,且检测口710b位于连接套712的靠近第一轴套714的帽部714a的一端的外周壁上。检测口710b的位置也与套管组件720的流出口722的位置相对应。且第一轴套714的帽部714a的形成有凸台714b的表面与连接套712远离驱动壳的一端的端面抵接。
假定转轴730的轴线的延伸方向为血泵700的轴向,垂直于转轴730轴线的方向为径向方向,那么,本实施方式的检测口710b为径向设置方式,如此方式能够减少由于叶轮740的转动而引起的血液流动对传感组件750的探头752造成的压力的影响,换而言之,本实施方式的检测口710b的设置方式不仅能够在输送血泵700时较为精确地对外部流体压力进行检测,还能够在血泵700运行时较为精确地对外部流体压力进行检测。
由于第二实施方式的血泵700的结构与第一实施方式的血泵100的结构相似,因此,也具有第一实施方式的血泵的优点,在此不再赘述。
如图21~图23所示,第三实施方式的血泵800,与第一实施方式的血泵100的结构大致相同,区别在于:第三实施方式的血泵800的轴套组件810的结构与第一实施方式的血泵100的轴套组件34的结构稍有不同。更具体地,本实施方式中的轴套组件810的连接套812和第一轴套814的结构与第一实施方式的血泵100的轴套组件34的连接套342和第一轴套344的结构不同。
请结合图24~图26,在本实施方式中,第一轴套814不具有帽部,第一轴套814大致为盘状结构。第一轴套814固定地收容于连接套812中。第一轴套814设置在连接套812的远离驱动壳820的一端,第一轴套814的外壁与连接套812的内壁固接。
具体地,第一轴套814和连接套812通过胶黏剂粘结固定。在图示的实施例中,为了方便将第一轴套814固定安装在连接套812内,第一轴套814的外圆周壁上设有用于容置胶黏剂的胶槽814a。
其中,容置腔810a和检测口810b均位于连接套812上。在图示的实施例中,检测口810b位于连接套812的外周壁上。本实施方式的检测口810b为径向设置方式。因此,本实施方式的探头可以在血泵800工作时也能较为精确地检测血泵800的位置。
可以理解,在其它实施例中,检测口810b还可以位于连接套812的远离驱动壳820的一端的端面上,从而使得检测口810b更加靠近套管组件830的流出口832,如此设置,方便在输送血泵800的时候更加精确和更加直接地检测血泵800的位置。
由于第三实施方式的血泵800的结构与第一实施方式的血泵100的结构相似,因此,也具有第一实施方式的血泵100的优点,在此不再赘述。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。