[实用新型]一种具有中心磁极结构的体外磁悬浮离心血泵

权利要求书

1.一种具有中心磁极结构的体外磁悬浮离心血泵，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，

所述泵壳包括一个蜗壳，在蜗壳的上顶面上沿中心轴线设有中心孔，在中心孔上固连一中心入口管，在蜗壳的外缘设有一切向出口管，蜗壳的下部设有一与蜗壳连通的柱形腔室，该柱形腔室的下底板在中心轴线上向内凹进，在柱形腔室内凸起形成一中心柱壳，相应地，泵壳外的下底板形成一中心管腔；

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，所述底座为一个圆筒形壳体，上底面封闭，在所示上表面上设有一中心穿孔，该中心穿孔上向着所述圆筒形壳体内部延设一管段，该管段将所述底座的圆筒形壳体构成一环形腔室，所述永磁体固设在该环形腔室中；在所述底座上表面上围绕该中心穿孔均匀地固设若干所述叶片，

所述叶轮套设在所述泵壳内的所述中心柱壳上，使得在磁悬浮力作用下，磁悬浮转子叶轮悬浮起来，与所述磁悬浮装置配合，形成一个磁力轴承；所述磁悬浮转子叶轮的底座和泵壳的柱形腔室之间以及管段和中心柱壳之间设有间隙，使得在泵壳内形成有一段W形的二次流道；

所述磁悬浮装置设置在所述泵壳的下面，包括一本体，其为一下底封闭的圆筒，其中设置磁悬浮元件，所述磁悬浮元件包括定子软铁和电磁线圈，在该圆筒中设置定子软铁，该定子软铁设置在所述本体的内壁上，在所述圆筒的下底板上设置一中心柱状软铁，与设置在所述本体内壁的定子软铁连为一体，所述泵壳的所述柱形腔室插设在所述本体上的圆筒中定子软铁中间，该中心柱状软铁插入所述泵壳下底板上的所述中心管腔中，在所述本体中的设置在内壁上的定子上设置电磁线圈，中心柱状软铁构成中心磁极，所述磁悬浮元件与磁悬浮转子叶轮中的所述永磁体对应构成电机，还构成调整磁悬浮转子叶轮在泵壳中位置的磁元件；所述中心磁极结构使每个定子磁极的磁路实现闭合；

所述磁悬浮装置还包括控制装置，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，相应的电磁线圈连接所述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；

所述叶轮旋转控制装置通过相应的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。

2.根据权利要求1所述的具有中心磁极结构的体外磁悬浮离心血泵，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，两对叶片长度较大，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；和/或，

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的底座和所述泵壳柱形腔室之间的间隙，以及磁悬浮转子叶轮的管段和中心柱壳之间的间隙为1.0mm-1.5mm。

3.根据权利要求2所述的具有中心磁极结构的体外磁悬浮离心血泵，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。

4.根据权利要求1所述的具有中心磁极结构的体外磁悬浮离心血泵，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监测。