[发明专利]一种叶片式微型泵转子

说明书

技术领域

本发明涉及一种叶片式微型泵的转子，特别涉及一种适合于无外接机械轴、流体不容许渗漏、且泵叶轮与电机转子合一的叶片式微型泵的转子。该发明可应用于血液循环装置或人工心脏、化学药剂及液态贵重金属等单相或多相流体的安全输送装置。

背景技术

由于叶片式微型泵在空间尺寸上的优势，已在许多重要行业得到应用。目前使用的叶片式微型泵按照叶轮的支撑结构主要分两类：一是采用外接机械轴的形式，即直接将泵的叶轮固定在机械轴上、且随机械轴一起旋转；一是采用电磁轴承的形式。对有外接机械轴的叶片式微型泵，由于采用机械密封或其它轴封装置，泵内的流体与泵的外部并不能完全隔离，不能有效防止流体的渗漏或泵内流体与外界的接触；对使用一般电磁轴承的叶片式微型泵，虽然克服了流体渗漏、泵内流体与外界接触的问题，但容易在泵叶轮的后盖板侧形成一个死水区(或称流动滞止区)，而这个死水区在很多情况下是不利于流体输送的，如输送血液时就会在死水区形成血栓。为解决死水区的问题，人们往往采取在泵叶轮的后盖板上加设冲洗孔的措施。然而，加设冲洗孔后，叶片式微型泵的流动难以优化和控制，导致水力效率下降。此前，我们曾提出了一种双吸无轴驱动的叶片式微型泵。该泵的叶轮采用双向进口方式，解决了微型泵作为血液泵使用时流道冲洗的问题，但微型泵内存在循环流动。对血液泵而言，循环流动不利于减少流体微团在泵内的运动时间，使得血液泵的生理相容性变差，而且不利于提高泵的效率。

为解决上述问题，需要设计一种新的叶片式微型泵转子结构，这种结构不仅能够有效满足叶片式微型泵内流体与外界无接触的要求，而且可有效地消除微型泵内的循环流动，使得微型泵内的流动更加顺畅、合理，使微型泵的运行效率、可靠性和耐久性更好。

发明内容

本发明的目的是提出一种叶片式微型泵转子，该结构能够使微型泵满足无外接机械轴、流体不容许渗漏或流体不与泵的外界接触的要求，而且可有效地消除微型泵内流体的循环流动，以保证泵的运行可靠性、提高微型泵的效率。

本发明的技术方案如下：

一种叶片式微型泵转子，包括主叶轮，叶轮第一吸入口，叶轮第二吸入口，第一永磁体，第二永磁体；所述的主叶轮布置在转子的中央；第一永磁体和第二永磁体相对于主叶轮对称布置；所述的叶轮第一吸入口和叶轮第二吸入口与主叶轮的进口相连通，且断面面积逐渐扩大，其特征在于：所述的叶片式微型泵转子还包括第一辅助叶轮和第二辅助叶轮，所述的第一辅助叶轮与第二辅助叶轮分别位于转子的两端，且相对于主叶轮对称布置；所述的第一辅助叶轮和第二辅助叶轮的进口分别与叶轮第一吸入口和叶轮第二吸入口连通；第一辅助叶轮和第二辅助叶轮的出口分别与主叶轮出口连通。

本发明的另一技术特征在于：所述第一辅助叶轮和第二辅助叶轮出口的流道宽度均小于主叶轮出口的流道宽度；且第一辅助叶轮和第二辅助叶轮出口的流道宽度与主叶轮出口的流道宽度的比值均小于或等于1/3；所述的第一辅助叶轮和第二辅助叶轮的叶片间流道的断面面积小于主叶轮的叶片间流道的断面面积；辅助叶轮叶片间流道的总平面投影面积与主叶轮叶片间流道的总平面投影面积的比值小于或等于1/9。

在上述方案的基础上，本发明所述的第一辅助叶轮和第二辅助叶轮的叶片顶部几何形状呈圆锥体形状，且该圆锥体的母线与转子轴线形成的锥角为30°～70°。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及技术效果：①大部分液体分别从转子中心进入主叶轮，可以在主叶轮的进口形成对称的入流条件，既有利于提高泵的水力效率，也能有效地减小轴向水推力。②一部分液体从转子的两端分别进入辅助叶轮，被辅助叶轮加压后流至主叶轮的出口处，并与从主叶轮泵送的液体会合。这样在整个转子与泵壳内壁之间形成顺畅的流动通道，既没有流动的滞止区，也没有循环流动区域，从而提高了微型泵的效率。③转子两端的辅助叶轮在泵送液体的同时，其叶片顶部可以与对应的泵壳内壁形成液体动压轴承，代替普通叶片泵的机械轴承，使得微型泵内液体与外部完全隔离，实现无渗漏、无污染的高效、安全输送。

附图说明

图1为本发明提供的叶片式微型泵转子的主剖视图。

图2为图1中A-A断面的剖视图。

图3为图1中B向的侧视图。

图4为图1中C向的侧视图。