[实用新型]一种体外用短中期磁悬浮离心血泵

权利要求书

1.一种体外用短中期磁悬浮离心血泵，其特征在于：包括泵头和磁悬浮装置，

所述泵头包括磁悬浮转子叶轮和泵壳，所述磁悬浮转子叶轮位于所述泵壳内，且磁悬浮转子叶轮和泵壳二者之间具有间隙，

所述磁悬浮转子叶轮包括叶片、永磁体和底座，所述叶片固设于所述底座上表面，所述永磁体安装于所述底座内部腔室中；

所述磁悬浮装置由定子软铁和电磁线圈构成，还包括控制装置，该控制装置包括叶轮定位控制装置和叶轮旋转控制装置，在所述叶轮定位控制装置中，电磁线圈连接叶轮定位控制装置以调节电磁线圈的电流而调节磁悬浮转子叶轮在泵壳中的位置；

叶轮旋转控制装置通过电磁铁或电磁线圈的电流变化与叶轮中的永磁体相作用使得叶轮转动和转速得到调节；

所述磁悬浮转子叶轮设置在所述泵壳中，磁悬浮转子叶轮和泵壳之间构成一轴承连接结构，即磁悬浮轴承，所述叶轮定位控制装置即控制磁悬浮转子叶轮通过磁悬浮轴承在泵壳中旋转的位置。

2.根据权利要求1所述的体外用短中期磁悬浮离心血泵，其特征在于：所述磁悬浮转子叶轮包括四对共八个流线型叶片，叶片结构择一地有如下两种设计：

其一是：八个叶片相同，圆周方向上均匀地固定在所述底座上表面；

其二是：八个叶片中，两对叶片长度较长，另两对叶片长度较短，四个较长的叶片与四个较短的叶片相间隔地均匀固定在所述底座上表面上，且八个叶片的外端边缘在一个圆周轨迹上。

3.根据权利要求2所述的体外用短中期磁悬浮离心血泵，其特征在于：所述叶片的曲线具有如下特点：采用光滑过渡的样条曲线拟合而成的，以获得泵的当叶轮转速1500_6000转/分时，流量范围为1L/min-10L/min，压升60mmHg-600mmHg ；和/或，

较长的所述叶片的内端边缘距离磁悬浮转子叶轮回转中心的距离R1与较短的所述叶片的内端边缘距离磁悬浮转子叶轮回转中心的距离R2的差值在如下一个数值范围内：2.0mm-5.0mm；或者，

当磁悬浮转子叶轮正常工作时，所述磁悬浮转子叶轮位于设定位置，此时所述磁悬浮转子叶轮和所述泵壳内壁之间的间隙为1.0mm-1.5mm。

4.根据权利要求1所述的体外用短中期磁悬浮离心血泵，其特征在于：所述叶轮定位控制装置包括位置传感器、控制器和功率放大器，所述位置传感器布置在磁悬浮转子叶轮外侧周向，对磁悬浮转子叶轮径向位移、径向转动和轴向位移进行检测。

5.根据权利要求4所述的体外用短中期磁悬浮离心血泵，其特征在于：该位置传感器与所述控制器连接而实时反馈叶轮的位置，所述叶轮定位控制装置使得：当磁悬浮转子即所述磁悬浮转子叶轮偏离了设定位置或泵壳内的中心位置时，控制装置根据磁悬浮转子位置和设定算法进行运算，运算结果驱动功率放大器，在叶轮定位控制装置的磁悬浮控制线圈中产生电流，提供磁悬浮转子叶轮回到中心位置的力，最终使得磁悬浮转子叶轮在外力的扰动下稳定悬浮。

6.根据权利要求5所述的体外用短中期磁悬浮离心血泵，其特征在于：所述设定算法是PID。

7.根据权利要求1或4所述的体外用短中期磁悬浮离心血泵，其特征在于：所述叶轮定位控制装置对所述磁悬浮轴承的控制包括主动磁悬浮系统和被动磁悬浮系统，实现血液中的磁悬浮转子叶轮的五自由度悬浮：

第一自由度：沿着轴向的平动自由度，是被动悬浮控制；

第二和第三自由度：沿着径向的两个平动自由度是主动磁悬浮控制；

第四和第五自由度：沿着径向的两个转动自由度即磁悬浮转子叶轮发生倾斜时，由磁悬浮系统主动控制；和/或，

沿着轴向的转动由叶轮旋转控制装置或电机即磁悬浮转子叶轮中的永磁体和与之对应的电磁装置主动控制。

8.根据权利要求4所述的体外用短中期磁悬浮离心血泵，其特征在于：所述控制器通过ARM处理器处理完成叶轮定位控制控制和叶轮旋转控制所需要的高速数字信号处理。