驱动机构和血泵的制作方法
未命名
07-14
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1.本发明涉及医疗器械技术领域,尤其是涉及一种驱动机构和血泵。
背景技术:
2.血泵被设计为经皮插入患者的血管中,例如大腿或腋窝的动脉或静脉的血管内,可以被前探入患者的心脏中以作为左心室辅助设备或右心室辅助设备起作用。因此,血泵也可以被称为心内血泵或血管内血泵。
3.通常血泵具有驱动机构和叶轮,叶轮与驱动机构的旋转组件连接,为了实现旋转组件的稳定转动,通常需要设置对旋转组件进行定位或限位的结构,而旋转组件的限位端通常与壳体之间产生相对旋转而发生磨损,导致旋转组件的耐磨性难以维持长时间运转。
技术实现要素:
4.本发明的目的在于提供一种寿命较长驱动机构及血泵。
5.本技术实施例提供一种驱动机构,所述驱动机构包括:
6.壳体组件,所述壳体组件具有安装槽和通孔,所述安装槽具有底面壁和侧面壁;旋转组件,所述旋转组件具有远端和近端,所述旋转组件的远端能够转动地穿设于所述通孔,所述旋转组件的近端具有旋转头,所述旋转头能够转动地设置于所述安装槽,并与所述底面壁和所述侧面壁滑动抵接,所述旋转头具有第一球面壁,所述第一球面壁与所述侧面壁相切。
7.可选地,所述安装槽沿垂直所述旋转组件的旋转轴线方向的截面呈圆形或矩形。
8.可选地,所述侧面壁沿所述旋转组件的旋转轴线方向的截面与所述旋转组件的旋转轴线平行。
9.可选地,所述第一球面壁与所述底面壁相切,和/或,所述底面壁与所述侧面壁垂直。
10.可选地,所述安装槽还具有槽口和弧面壁,所述旋转头穿设于所述槽口,所述侧面壁连接所述弧面壁和所述底面壁,所述弧面壁靠近所述槽口。
11.可选地,所述第一球面壁与所述侧面壁相切的切点到所述侧面壁与所述底面壁的连接线的距离为所述槽口到所述侧面壁与所述底面壁的连接线的距离的60%-75%。
12.和/或,所述第一球面壁与所述侧面壁相切的切点到所述侧面壁与所述弧面相连的连接线的距离为0.01mm-0.015mm。
13.可选地,所述旋转头包括球头部和与所述球头部连接的杆部,所述杆部穿设于所述安装槽的槽口,所述球头部能够转动地收容于所述安装槽中,所述杆部的靠近所述球头部的一端形成避让段,所述避让段穿设于所述安装槽的槽口,所述避让段在垂直于所述旋转组件的旋转轴线方向上的截面的宽度小于所述球头部的直径。
14.可选地,所述避让段在垂直于所述旋转组件的旋转轴线方向上的截面的宽度为所述球头部所在球体的直径的75%-85%。
15.可选地,所述旋转头包括球头部,所述球头部穿设于所述安装槽的槽口,所述安装槽的槽口的口径小于或等于所述球头部所在球体的直径,且大于或等于所述球头部所在球体的直径的1/2。
16.可选地,所述旋转头还具第二球面壁,所述第二球面壁连接于所述第一球面壁,所述第二球面壁与所述安装槽的所述底面壁滑动抵接,所述第二球面壁与所述底面壁相切。
17.可选地,所述旋转头上还设有凸环,所述凸环的中心轴线与所述旋转组件的旋转轴线重合,所述第二球面壁设置在所述凸环上。
18.可选地,所述凸环的内径不小于所述第一球面壁所在球体的直径的1/2。
19.可选地,所述壳体组件包括泵壳和安装于所述泵壳的支撑件,所述安装槽开设于所述支撑件上,所述驱动机构还包括安装座,所述安装座固接于所述泵壳,所述安装座上开设有安装腔和与所述安装腔连通的通液孔,所述支撑件安装于所述安装腔中,所述安装座和所述支撑件中的至少一个开设有流道,所述流道与所述通液孔连通。
20.可选地,所述支撑件上开设有所述流道,所述支撑件上的所述流道具有第一开口和第二开口,所述第一开口与所述安装槽连通,所述第二开口与所述通液孔连通,所述旋转头避开所述第一开口。
21.可选地,所述支撑件包括套环和底板,所述底板连接于所述套环的一端,所述底板和所述套环共同围设出所述安装槽,所述套环的至少部分内壁形成所述侧面壁,所述底面壁设于所述底板。
22.可选地,所述底板设有与所述安装槽连通的所述流道,所述底板上的所述流道从所述底板的侧面朝向所述底板的中心延伸形成,所述旋转头避开所述底板上的所述流道。
23.可选地,所述旋转组件还包括转轴和转子,所述转轴具有近端和远端,所述转轴的远端能够转动地穿设于所述通孔,所述转子包括第一转子单元,所述第一转子单元固接于所述转轴,所述第一转子单元和所述转轴中的至少一个与所述旋转头连接。
24.可选地,所述旋转头上设有止位面,所述止位面位于所述旋转头的远离所述安装槽的所述底面壁的一侧,且所述止位面与所述安装槽的槽口间隔一段距离,所述第一转子单元抵接于所述止位面,以使所述第一转子单元与所述安装槽的槽口之间间隔一段距离。
25.可选地,所述壳体组件包括泵壳和安装于所述泵壳的轴套,所述通孔设置在所述轴套上,所述驱动机构还包括止挡件,所述止挡件与所述旋转组件固接,所述止挡件位于所述轴套和所述旋转头之间,所述止挡件能够与所述轴套抵接,以限制所述旋转组件朝远离所述安装槽的方向的移动。
26.本技术实施例还提供一种血泵,包括叶轮及上述任一种驱动机构,所述叶轮与所述旋转组件连接,所述叶轮能够随所述旋转组件转动。
27.本方案驱动机构的旋转头与安装槽的侧面壁和底面壁抵接,实现对旋转组件的近端限位,旋转头的第一球面壁与侧面壁相切,当旋转头旋转时,旋转头与安装槽的侧面壁之间的接触可视为线与线接触,相对于旋转头的整个第一球面壁与球头槽的槽壁相接触的配合方式来说,减少了旋转头与槽壁之间的接触面积,即旋转头与侧面壁发生的磨损面积小,旋转头的耐磨性更好,使用寿命更长;同时,接触面积小了,在旋转头刚启动时,摩擦阻力也小,启动时的转矩小,启动更快。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本发明实施例提供的血泵的结构示意图;
30.图2为图1所示的血泵省略部分导管的剖视图;
31.图3为图2所示的i部的局部放大图之一;
32.图4为图2所示的i部的局部放大图之二;
33.图5为图2所示的i部的局部放大图之三;
34.图6为图2所示的血泵的远端部分局部结构放大图;
35.图7为图2所示的血泵的支撑件的结构示意图;
36.图8为图2所示的血泵的安装座的结构示意图;
37.图9为图2所示血泵的近端部分局部结构放大图;
38.图10为图2中的轴套的结构示意图图;
39.图11为本发明血泵的实施例二的远端部分局部结构放大图;
40.图12为图11的ii部的局部放大图;
41.图13为本发明血泵的实施例三的远端部分局部结构放大图;
42.图14为图13中的旋转头的结构示意图;
43.图15为图13中的支撑件的结构示意图;
44.图16为图13中的支撑件由套环和底板组成的结构示意图。
具体实施方式
45.下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
46.在整个说明书中参考“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征,结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此,“在一个实施例中”或“在一些实施例中”的短语出现在整个说明书的各个地方,并非所有的指代都是相同的实施例。此外,在一个或多个实施例中,可以以任何合适的方式组合特定的特征,结构或特性。
47.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
48.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。
49.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等
术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
50.在介入医疗领域,通常定义器械距操作者近的一端为近端,距操作者远的一端为远端。
51.现对本发明实施例中的驱动机构10及血泵1进行说明。
52.请参考图1,血泵1包括驱动机构10和叶轮20,驱动机构10与叶轮20传动连接,驱动机构10能够驱动叶轮20转动。
53.具体地,血泵1还包括插管30,插管30与驱动机构10连接。叶轮20能够转动地收容于插管30中。其中,插管30具有血液入口31和血液出口32。叶轮20转动时,血液从血液入口31流入插管30中,再从血液出口32流出。当血泵1用于左心室时,插管30延伸穿设于心脏瓣膜,诸如主动脉瓣膜,血液入口31位于心脏的心室内,血液出口32和驱动机构10位于心脏外的诸如主动脉的血管中。
54.具体地,血泵1还包括导管40,导管40与驱动机构10连接。其中,导管40用于容置各种供应管线。更具体地,供应管线包括用于与驱动机构10电连接的电线、与血泵1上传感器电连接的信号线以及用于给血泵1通入冲洗液的冲洗管线。例如冲洗液可以为生理盐水、含有肝素生理盐水或葡萄糖等。
55.请结合图2至图6,驱动机构10包括壳体组件和旋转组件。壳体组件具有安装槽511和通孔522,安装槽511具有底面壁512和侧面壁513。旋转组件具有远端和近端,旋转组件的远端能够转动地穿设于通孔522;旋转组件的近端具有旋转头800,旋转头800能够转动地设置于所述安装槽511,并与底面壁512和侧面壁513滑动抵接,旋转头800具有第一球面壁810,第一球面壁810与侧面壁513相切。其中,插管30和导管40均固接于壳体组件;旋转组件部分位于插管30中,部分位于壳体组件中;叶轮20固接于旋转组件的远端。
56.上述驱动机构的旋转头800与安装槽511的侧面壁513和底面壁512抵接,实现对旋转组件的近端限位,旋转头800的第一球面壁810与侧面壁513相切,当旋转头800旋转时,旋转头800与安装槽511的侧面壁513之间的接触可视为线与线接触,相对于旋转头800的整个第一球面壁810与球头槽的槽壁相接触的配合方式来说,减少了旋转头800与安装槽511的槽壁之间的接触面积,即旋转头800与侧面壁513发生的磨损面积小,旋转头800的耐磨性更好,使用寿命更长;同时,接触面积小了,在旋转头800刚启动时,摩擦阻力也小,启动时的转矩小,启动更快。
57.在图示的实施例中,在旋转组件平稳转动时,侧面壁513与旋转组件的旋转轴线平行。由于旋转组件在旋转过程中,可能会发生小幅度轴向窜动或者径向偏摆,如此设置,当旋转组件在安装槽511内发生轴向移动时,无论移动到哪个位置,旋转头800都能与侧面壁513保持抵接,径向限位稳定;而当旋转组件发生径向偏摆时,旋转头800可以在安装槽511内滚动,并且第一球面壁810时刻保持与侧面壁513相切。
58.其中,旋转组件平稳转动指的是:旋转组件转动时,旋转组件的旋转轴线与壳体组件的中心轴线基本重合的状态。
59.当然,在其他实施例中,侧面壁513与旋转组件的旋转轴线也可以是倾斜一定的角
度。具体地,侧面壁513与旋转组件的旋转轴线的夹角为锐角,即侧面壁513与旋转组件的旋转轴线之间的距离朝远离底面壁512的方向逐渐增大,如此设置,在装配过程中,旋转头800在进入安装槽511时更加顺畅。
60.安装槽511具有一定的深度,安装槽511沿垂直旋转组件的旋转轴线方向的截面呈圆形。在图示的实施例中,侧面壁513为圆柱面,旋转头800与侧面壁513抵接时,第一球面壁810与侧面壁513相切,即在旋转头800转动时,第一球面壁810和侧面壁513之间可视为线与线接触,能够减少接触面积,同时当旋转组件发生径向偏摆时,圆柱面的侧面壁513能够在旋转头800滚动到任何位置时都能以线与线接触的方式与之相切,保持对旋转头800的径向限位效果。
61.在一些实施例中,安装槽511的横截面也可以为矩形,也就是说,侧面壁513为四个平面围设而成。旋转头800与侧面壁513抵接时,第一球面壁810分别与四个平面相切,在旋转头800旋转时,第一球面壁810与侧面壁513之间可视为点与点接触,如此设置,也能够减少接触面积,从而减少对旋转头800的磨损。在其他实施例中,安装槽511的横截面还可以是三角形、五边形、六边形等,也能够形成点与点接触,减少接触面积,从而减少磨损。
62.请结合图2至图3、图9和图10所示所示,壳体组件包括泵壳100、支撑件510和轴套520。
63.具体地,泵壳100大致为两端开口的筒状结构。泵壳100的远端与插管30固接,近端与导管40固接。
64.支撑件510和轴套520均安装于泵壳100内。支撑件510设置在泵壳100的近端,轴套520设置在泵壳100的远端。支撑件510和轴套520均固接于泵壳100。具体地,安装槽511开设在支撑件510上;通孔522开设于轴套520上。
65.通孔522的中心轴线与安装槽511的中心轴线重合。旋转组件的远端能够转动地穿设于通孔522,轴套520的通孔522的孔壁和旋转组件之间具有供流体流通的间隙。其中,进入泵壳100内的冲洗液能够流经旋转组件和通孔522的孔壁之间的间隙而流出泵壳100。
66.旋转组件还包括转轴300和转子400。转轴300的旋转轴线与旋转组件的旋转轴线重合。即旋转组件平稳转动时,转轴300的旋转轴线与壳体组件的中心轴线基本重合。转轴300能够转动地安装于泵壳100,转轴300具有用于与叶轮20连接的连接端310,以使叶轮20能够随转轴300转动。在图示的实施例中,转轴300穿设于轴套520的通孔522。转轴300大致沿泵壳100的轴向延伸。转轴300的连接端310延伸至泵壳100外或者延伸至插管30内而与叶轮20连接。旋转组件的旋转轴线即为转轴300的旋转轴线。转子400设置在泵壳100内,转子400与转轴300固接。
67.驱动机构还包括定子200,定子200设置在泵壳100内。定子200能够驱动旋转组件转动。在图示的实施例中,定子200位于支撑件510和轴套520之间。
68.其中,定子200能够驱动转子400转动,转子400能够带动转轴300转动。具体地,转子400具有磁性,定子200能够产生驱动转子400转动的旋转磁场。其中,转轴300能够转动地穿设于定子200。转子400位于支撑件510和轴套520之间。
69.请再次结合图2,在图示的实施例中,转子400包括第一转子单元410和第二转子单元420,第一转子单元410和第二转子单元420均固接于转轴300。第一转子单元410和第二转子单元420沿转轴300的轴线设置。其中,定子200位于第一转子单元410和第二转子单元420
之间。第一转子单元410和第二转子单元420均具有磁性,定子200能够产生驱动第一转子单元410和第二转子单元420转动的旋转磁场。其中,转轴300和第一转子单元410中的至少一个与旋转头800连接。在图示的实施例中,旋转头800固接于转轴300的远离连接端310的一端。
70.其中,旋转头800与转轴300可以为分体式的,旋转头800可以通过焊接、粘结等方式与转轴300和第一转子单元410固接;在一些实施例中,旋转头800也可以与转轴300为一体成型结构,方便加工成型。或者在其他实施例中,旋转头800也可以不与转轴300直接连接,例如,旋转头800与第一转子单元410连接。
71.驱动机构还包括止挡件600,止挡件600与旋转组件固接,止挡件600位于轴套520和旋转头800之间,止挡件600能够与轴套520抵接,以限制旋转组件朝远离安装槽511的方向的移动。
72.请结合图9和图10所示,具体地,止挡件600固接于转轴300和转子400(具体为第二转子单元420)中的至少一个,换而言之,止挡件600可以仅与转子400直接固定,也可以仅与转轴300直接固定,也可以同时与转子400和转轴300都直接固定。由于,转子400固接于转轴300,因此,止挡件600、转轴300与转子400三者同步转动和移动。止挡件600位于转子400和轴套520之间,止挡件600能够与轴套520抵接,以限制转轴300沿转轴300的轴线朝远离安装槽511的方向的移动。
73.在图示的实施例中,止挡件600与转轴300一体成型,由于血泵1的整体体积小,止挡件600的体积更小,加工精度难,且装配难度大,将止挡件600和转轴300一体成型,方便安装,且省去固接操作。
74.具体地,止挡件600大致为环状,止挡件600的中心轴线与转轴300的轴线重合。止挡件600具有止挡面610,止挡面610为弧形面,能够减少与轴套520的接触面积,减少两者的磨损。止挡面610与轴套520抵接时,以限制转轴300沿转轴300的轴线朝靠近叶轮20的方向的移动。
75.轴套520的朝向止挡件600的一面局部凹陷形成导流槽524,导流槽524与轴套520的通孔522连通;止挡件600与轴套520抵接时,部分导流槽524未被止挡件600覆盖,从而当止挡件600与轴套520抵接时,即使存在止挡件600封堵轴套520的通孔522和转轴300之间的间隙而导致的冲洗液流通障碍的问题,未被止挡件600覆盖的导流槽524可以在止挡件600与轴套520抵接时实现流体连通,保证冲洗液流通的通畅性;另外,通过在轴套520的朝向止挡件600的一面局部凹陷形成导流槽524,以便于冲洗液能够更好地流入至止挡件600和轴套520之间,以起到对止挡件600和轴套520的接触表面的润滑作用,减小止挡件600和轴套520之间的摩擦,减小因止挡件600和轴套520之间的摩擦而导致的磨损问题。
76.在图示的实施例中,导流槽524设置有三道,三道导流槽524连通于通孔522并相对于通孔522均匀分布,三道导流槽524的存在,首先能够通入更多的冲洗液,对止挡面610与轴套520的接触表面的润滑作用更好,减少摩擦,同时也减少了轴套520与止挡面610的接触面积,减少了磨损。
77.当然,在其他实施例中,导流槽524的数量还可以是一道、两道或者大于三道,在此不做限定。
78.以下实施例对旋转头800的结构进行具体阐述:
79.实施例一:结合图3所示,旋转头800包括球头部800a,球头部800a能够转动地800设置于安装槽511,球头部800a分别与底面壁512和侧面壁513滑动抵接。具体在图示的实施例中,球头部800a的第一球面壁810既与侧面壁513相切,又与底面壁512相切。安装槽511的侧面壁513为圆柱面,底面壁512为平面,底面壁512与侧面壁513垂直。第一球面壁810至少为第一球面壁810所在球体的半个球面,使球头部800a的体积至少为第一球面壁810所在球体的一半。其中,第一球面壁810与侧面壁513相切的切点位于球头部800a的最大直径的截面,且该最大截面的直径等于球头部800a所在球体的直径。那么,在旋转头800旋转时,第一球面壁810与侧面壁513为线与线接触,接触较少,能够减少磨损;且第一球面壁810与底面壁512相切的切点可视为点与点接触,能够减少与底面壁512的摩擦和磨损。另外,球头部800a与底面壁512抵接还能够实现对旋转组件的近端的轴向限位,而且球头部800a容置于安装槽511内,径向限位稳固,在安装槽511内滚动更加顺畅。
80.在本实施例中,球头部800a的体积大于第一球面壁810所在球体的一半,如此可尽可能地避免球头部800a的远离安装槽511的底面壁512的面与第一球面壁810的连接处形成的夹角对安装槽511的侧面壁513的接触而造成对安装槽511的侧面壁513的刮伤和磨损。
81.更具体地,安装槽511还具有槽口514和弧面壁513a,旋转头800穿设于槽口514,弧面壁513a靠近槽口514边缘设置且沿远离沿槽口514的中心轴线方向延伸,侧面壁513连接于弧面壁513a和底面壁512。在本实施例中,弧面壁513a为设置在槽口514边缘处的倒圆结构。由于旋转组件在转动过程中,旋转组件的远端会产生振动,而使旋转组件的近端处的旋转头800会发生径向偏摆,旋转头800会偏离平稳转动的旋转组件的旋转轴线摆动,导致旋转头800有被安装槽511卡死的风险,而在槽口514处设置弧面壁513a(倒圆结构),能够使槽口514处的口径相对扩大且壁面圆滑,一方面能够提供旋转头800径向偏摆的空间,以降低旋转头800被卡死的风险,另一方面也能降低旋转头800在发生径向偏摆时被安装槽的未做倒圆处理的开口边缘所刮伤和磨损的风险。
82.结合图3所示,当旋转组件平稳转动时,在旋转组件的旋转轴线方向上,第一球面壁810与侧面壁513相切的切点a到侧面壁513与底面壁512的连接线的距离为槽口514到侧面壁513与底面壁512的连接线的距离的60%-75%。具体地,第一球面壁810与侧面壁513相切的切点a即为球头部800a和侧面壁513的抵接点,通过将抵接点按照上述方式设置,可以减少旋转头800在转动时发生轴向窜动而脱出安装槽511的风险。
83.在本实施例中,底面壁512为平面,底面壁512与侧面壁513垂直,第一球面壁810分别与底面壁512和侧面壁513相切,那么,第一球面壁810与侧面壁513相切的切点a到侧面壁513与底面壁512的连接线的距离即为球头部800a所在球体的半径,定义为l;槽口514到侧面壁513与底面壁512的连接线的距离即为安装槽511的深度,定义为l1,因此60%≤l/l1≤75%。
84.具体地,第一球面壁810与侧面壁513相切的切点a到侧面壁513与弧面壁513a连接线的距离为0.01mm-0.015mm。侧面壁513与弧面壁513a连接线到侧面壁513与底面壁512的连接线的距离定义为l2,即l2与l之间的差值在0.01mm-0.015mm之间。如此设置,一方面可以使安装槽511具有较为适宜的深度的同时,还能够减少旋转头800发生窜动而脱出安装槽511的风险;另外,还可以减少旋转头800发生窜动而导致旋转头800与安装槽511的侧面壁513脱离抵接的风险。
85.结合图4所示,球头部800a能够转动地收容于安装槽511中,球头部800a所在球体的半径不大于安装槽511的深度,使球头部800a完全置于安装槽511中,能够增加球头部800a旋转的稳定性。
86.旋转头800还包括与球头部800a连接的杆部850,杆部850穿设于安装槽511的槽口514。具体地,杆部850的远离球头部800a的一端与转轴300或第一转子单元410连接。具体在图示的实施例中,杆部850的远离球头部800a的一端与转轴300(具体为转轴300的远离连接端310的一端)固接。在本实施例中,杆部850为与转轴300类似的柱状段,转轴300、杆部850和球头部800a三者一体成型。
87.为了进一步降低旋转头800在发生径向偏摆时被卡死以及与安装槽511的槽口514边缘磕碰的风险,杆部850的靠近球头部800a的一端形成避让段820,避让段820穿设于安装槽511的槽口514,避让段820在垂直转轴300的旋转轴线方向上的截面的宽度小于球头部800a所在球体的直径。转轴300的旋转轴线即为旋转组件的旋转轴线。
88.在旋转组件未启动时的状态下,侧面壁513在转轴300的轴线方向上的截面与转轴300的旋转轴线平行,球头部800a所在球体的直径也即为安装槽511的宽度;在本实施例中,球头部800a所在球体的直径定义为r1,也即为安装槽511的宽度,避让段820的直径定义为r2,因此r1<r2。
89.当旋转组件在旋转状态下发生偏摆时,球头部800a能够在安装槽511内滚动,避让段820的直径相较于安装槽511的宽度要小,因此在偏摆过程中,避让段820的存在使杆部850与槽口514之间的距离增加了,杆部850能有更大的偏摆角度,提高了偏摆角度的上限,能够适应更大的径向偏摆距离。
90.更进一步地,在满足适应偏摆的条件下,避让段820的直径也不能太小,否则该部位太细,强度不够容易折断,将避让段820的直径设置在球头部800a所在球体的直径的75%-85%范围内,即75%≤r1/r2≤85%,如此条件范围之内,使避让段820不仅具有适应偏摆和降低与槽口514的边缘磕碰风险的效果,还能使避让段820的强度满足要求。
91.结合图5所示,在转轴300的旋转轴线方向上,避让段820还具有一定的轴向长度,避让段820远离球头部800a的一端到球头部800a远离避让段820的一端的距离不低于安装槽511的深度。在本实施例中,安装槽511的深度定义为l4,转轴300连接于第一转子单元410,使杆部850也连接于第一转子单元410,避让段820设于第一转子单元410和支撑件510之间,避让段820从安装槽511内朝向第一转子单元410方向延伸,并具有一定的长度。避让段820远离球头部800a的一端到球头部800a远离避让段820的一端的距离定义为l3,使得l3>l4,因此当球头部800a与安装槽511的底面壁512抵接时,避让段820远离底面壁512的最远端要比槽口514的位置高,这样转轴300在偏摆到最大角度时,也不容易磕碰到槽口514边缘,降低旋转头800被卡死的风险。
92.具体地,由于l3>l4,使避让段820部分伸出于安装槽511,即杆部850伸出于安装槽511,使整个旋转头800在转轴300的轴线方向上的长度大于安装槽511的深度。具体在图示的实施例中,杆部850的远离旋转头800的一侧形成止位面860;第一转子单元410开设有第一轴孔411,杆部850的部分套设于第一轴孔411中,止位面860抵接于第一转子单元410靠近支撑件510的一侧,又由于杆部850伸出于安装槽511,杆部850位于第一转子单元410和支撑件510之间,第一转子单元410与安装槽511的槽口514之间间隔一定距离,避免第一转子
单元410在旋转时与支撑件510发生干涉和摩擦。
93.需要说明的是,在上述实施例一中,可以只在槽口514处设置弧面壁513a,也可以只在旋转头800上设置避让段820,也可以两者同时设置,在此不做限定。
94.不仅如此,在其他实施例中,底面壁512也可以为曲面壁。具体地,底面壁512为外凸或内凹的弧面;当底面壁512为外凸的弧面,旋转头800与外凸的弧面抵接,第一球面壁810与外凸的弧面相切;或者,当底面壁512为内凹的弧面,旋转头800与内凹的弧面抵接,第一球面壁810与内凹的弧面相切;又或者,当底面壁512为外凸的弧面,旋转头800朝向底面壁的一侧为平面壁,该平面壁也能与底面壁512外凸的弧面相切。
95.请一并结合图6、图7和图8所示,驱动机构10还包括安装座700,安装座700固接于泵壳100。安装座700上开设有安装腔710和与安装腔710连通的通液孔720,支撑件510安装于安装腔710中,安装座700上开设有流道。在本实施例中,该流道为第一流道730,第一流道730与通液孔720连通,以使流经通液孔720的冲洗液能够经第一流道730流到泵壳100的内腔内。其中,通液孔720的远离安装腔710的一端用于与导管50的冲洗管线连通,以便于冲洗液能够通过通液孔720、第一流道730流入泵壳100的内腔。
96.具体地,第一流道730的一端连通于支撑件510与安装腔710的腔底712之间的间隙,另一端连通于泵壳100的内腔。图示的实施例中,第一流道730为安装腔710的腔壁局部凹陷形成。在图示的实施例中,第一流道730的数量为两个,两个第一流道730相对设置。可以理解,第一流道730的数量可以根据设计需要进行调整,例如,在一些实施例中,第一流道730的数量也可以为一个或者大于两个。
97.具体地,安装腔710具有腔底712,通液孔720的一个开口位于安装腔710的腔底712,安装腔710内设有支撑台阶713,支撑台阶713与支撑件510抵接,以使支撑件510与腔底712间隔一段距离,以更好地确保冲洗液流通的通畅性。支撑件700安装在安装腔710内,支撑台阶713与支撑件510的背离轴套520的一面相抵接。
98.实施例二:实施例二与实施例一大致相同,与上述实施例一的区别在于旋转头800的结构以及安装槽511的结构。
99.结合图11和12所示,旋转头800包括球头部800a,球头部800a穿设于槽口514,球头部800a分别与底面壁512和侧面壁513滑动抵接。具体在图示的实施例中,球头部800a的第一球面壁810既与侧面壁513相切,又与底面壁512相切。安装槽511的侧面壁513为圆柱面,底面壁512为平面,底面壁512与侧面壁513垂直。安装槽511的槽口514口径小于或等于球头部800a所在球体的直径,使球头部800a的部分置于槽口514外,从而使第一球面壁810的至少部分也置于槽口514外,因此球头部800a在径向方向上不会被侧面壁514完全限制,如此设置,在旋转组件发生偏摆时,第一球面壁810能够在安装槽511内滑动,且第一球面壁810能够沿着槽口514滑动,球头部800a并不会受到安装槽511的槽口514的限制,从而避免被卡死。
100.在本实施例中,球头部800a的体积大于第一球面壁810所在球体的一半,第一球面壁810与侧面壁513相切的切点b低于球头部800a的最大直径的截面,即切点b在轴向方向上低于球头部800a所在球体的半径;安装槽511的槽口514的口径小于球头部800a所在球体的直径。如此设置,即能尽可能地避免球头部800a的远离安装槽511的底面壁512的面与第一球面壁810的连接处形成的夹角对安装槽511的侧面壁513的接触而造成对安装槽511的侧
面壁513的刮伤和磨损;还能使穿设于安装槽511内球头部800a的体积少于第一球面壁810所在球体的体积的一半,在旋转组件发生偏摆时,第一球面壁810在安装槽511内滑动更加顺畅,被槽口514限制而卡死的风险更小。
101.具体地,球头部800a所在球体的直径定义为r3,槽口514的口径即为安装槽511的宽度,定义为r4,球头部800a所在球体的半径定义为r3,安装槽511的深度定义为l5,即r3>r4,r3>l5。另外,在图示的实施例中,该球头部800a的体积相对于安装槽511较大,在与底面壁512和侧面壁513发生磨损时,受到的压力点能够分散在球头部800a上,因此抗磨损效果要好,使用寿命久。
102.不仅如此,安装槽511的槽口514的口径不小于球头部800a所在球体的直径的1/2;即对槽口514的口径的最小范围做出限定,如果槽口514的口径太小,则旋转头800置于安装槽511内的深度和宽度也太少,对于高速旋转时的旋转头800的轴向或径向限位能力太弱,旋转头800容易脱离安装槽514。
103.结合图12所示,旋转头800上设置有止位面860,止位面860位于旋转头800远离安装槽511的底面壁512的一侧,止位面860与安装槽511的槽口514间隔一段距离,第一转子单元410抵接于止位面860,以使第一转子单元410与安装槽511的槽口514之间间隔一段距离。
104.在本实施例中,旋转头800包括与球头部800a连接的杆部850。具体地,杆部850与转轴300分开设置,杆部850的远离球头部800a的一端与第一转子单元410固接,转轴300的远离连接端310的一端也与第一转子单元410固接。在图示的实施例中,第一转子单元410开设有第一轴孔411,杆部850和转轴300分别套设于第一轴孔411中。此时,止挡件600可以与转轴300一体成型设置,加工精度较好,这样转轴300可以从第一轴孔411远端方向装配进来。
105.具体地,杆部850在垂直转轴300的旋转轴线方向上的截面的宽度小于球头部800a所在球体的直径,杆部850与球头部800a之间形成止位面860,止位面860抵接于第一转子单元410朝向支撑件510的一侧,在装配时候,对旋转头800具有限位效果。第一转子单元410与安装槽511的槽口514之间间隔一定距离,还能够将支撑件510与第一转子单元410间隔开来,有效地避免第一转子单元410在旋转时与支撑件510发生干涉和摩擦。
106.实施例三:实施例三与实施例二大致相同,与上述实施例二的区别在于旋转头800的结构以及支撑件510的结构。
107.结合图13至图15所示,旋转头800还具第二球面壁840,第二球面壁840连接于第一球面壁810,旋转头800与侧面壁513和底面壁512滑动抵接。具体地,第一球面壁810与侧面壁513相切,第二球面壁840与底面壁512相切,该第二球面壁840朝向底面壁方向512设置。
108.具体地,旋转头800的朝向底面壁512的一侧设置有凸环830,凸环830的中心轴线与旋转组件的旋转中心轴线重合,第二球面壁840设置在凸环830上。在本实施例中,该第二球面壁840为环绕凸环830上设置的外凸弧面,当凸环830与底面壁512抵接时,第二球面壁840恰好与底面壁512相切,如此设置,底面壁512与旋转头800之间的接触可视为线与线接触,减少摩擦和磨损,又由于凸环830为圆周设置,与底面壁512的接触面积较分散均匀,使相对摩擦的部分的压力不会过于集中,进一步减小磨损,使旋转头800的使用寿命提高。
109.更具体的,凸环830的内径不小于第一球面壁810所在球体的直径的1/2。如此设置,在凸环830上的第二球面壁840与底面壁512相切时,凸环830围成的圆的周长比较大,使
凸环830对于底面壁512的压力分散,不会过于集中,耐磨效果更好。
110.不仅如此,在其他实施例中,也可以不设置凸环830,而是沿旋转组件的旋转中心轴线周向均匀设置的多个凸球,第二球面壁840设置在凸球上,同样能实现该效果,而凸球的数量也可以是三个或四个多更多。
111.需要说明的是,本实施例三中的凸环830结构还可以适用于实施例一中,在此不做限定。
112.结合图13和15所示,在本实施例中,支撑件510上开设有流道,该流道为第二流道516,支撑件510上的第二流道516具有第一开口515和第二开口517,第一开口515与安装槽511连通,第二开口517与通液孔720连通,旋转头800避开第一开口515。具体地,第二流道516的一端连通于支撑件510与安装腔710的腔底712之间的间隙,另一端连通于安装槽511。其中,冲洗液能够通过通液孔720、第二开口517、第二流道516、第二开口515流入安装槽511内,冲洗液进入到安装槽511与旋转头800之间能够起到润滑和散热的作用,以减旋转头800和安装槽511的摩擦和散去产生的热量,降低旋转头800和安装槽511之间的磨损。而且旋转头800不会覆盖第一开口515,保证冲洗液进入通畅,也不会与第一开口515的边缘接触而发生磨损。在图示的实施例中,第二流道516的数量为两个,两个第二流道516相对设置。可以理解,第二流道516的数量可以根据设计需要进行调整,例如,在一些实施例中,第二流道516的数量也可以为一个或者大于两个。
113.需要说明的是,在安装座700上的第一流道730和支撑件510上的第二流道516可以同时设置,也可以仅设置其中之一;当两者同时设置时,冲洗液从通液孔720进入安装腔710后分为两股,一股经第二流道516流入支撑件510的安装槽511,另一股经第一流道730流出。
114.不仅如此,支撑件510可以是整体加工成型,也可以是由两部分结构组成。结合图15和图16所示,当支撑件510为两部分组成时,支撑件510包括套环518和底板519,底板519连接于套环518的一端,底板519和套环518共同围设出安装槽511,套环518的至少部分内壁形成侧面壁513,底面壁512设于底板519。
115.具体地,套环518和底板519可以是粘接,也可以是抵接,第一是在加工成型的时候,更加好加工,而且在材料选择上也更加自由,可以两者采用相同的材料,如都为陶瓷材料;也可以采用不同的材料,如套环518为陶瓷材料,而底板519为金属件,需在底板519表面涂金刚石涂层,来提高表面粗糙度;第二在装配的时候,旋转头800可以从套环518的轴向两个方向进入,更加方便。
116.当支撑件510为两部分组成时,第二流道516设置在底板519上,该第二流道516为从底板519的侧壁朝向底板519的中心延伸形成的缺口,第二流道516与通液孔720连通,旋转头800避开第二流道516;或者在其他实施例中,第二流道516设置在套环518上,该第二流道516为从套环518的侧壁朝向套环518的中心延伸形成的缺口,第二流道516与通液孔720连通,旋转头800避开第二流道516。
117.需要说明的是,本实施例三中的支撑件510结构还可以适用于实施例一和实施例二中,在此不做限定。
118.以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征:
1.一种驱动机构,其特征在于,所述驱动机构包括:壳体组件,所述壳体组件具有安装槽和通孔,所述安装槽具有底面壁和侧面壁;旋转组件,所述旋转组件具有远端和近端,所述旋转组件的远端能够转动地穿设于所述通孔,所述旋转组件的近端具有旋转头,所述旋转头能够转动地设置于所述安装槽,并与所述底面壁和所述侧面壁滑动抵接,所述旋转头具有第一球面壁,所述第一球面壁与所述侧面壁相切。2.根据权利要求1所述的驱动机构,其特征在于:所述安装槽沿垂直所述旋转组件的旋转轴线方向上的截面呈圆形或矩形。3.根据权利要求1所述的驱动机构,其特征在于:所述侧面壁与所述旋转组件的旋转轴线平行。4.根据权利要求1所述的驱动机构,其特征在于:所述第一球面壁与所述底面壁相切,和/或,所述底面壁与所述侧面壁垂直。5.根据权利要求1所述的驱动机构,其特征在于:所述安装槽还具有槽口和弧面壁,所述旋转头穿设于所述槽口,所述侧面壁连接所述弧面壁和所述底面壁,所述弧面壁靠近所述槽口。6.根据权利要求5所述的驱动机构,其特征在于:所述第一球面壁与所述侧面壁相切的切点到所述侧面壁与所述底面壁的连接线的距离为所述槽口到所述侧面壁与所述底面壁的连接线的距离的60%-75%。和/或,所述第一球面壁与所述侧面壁相切的切点到所述侧面壁与所述弧面相连的连接线的距离为0.01mm-0.015mm。7.根据权利要求1所述的驱动机构,其特征在于:所述旋转头包括球头部和与所述球头部连接的杆部,所述杆部穿设于所述安装槽的槽口,所述球头部能够转动地收容于所述安装槽中,所述杆部的靠近所述球头部的一端形成避让段,所述避让段穿设于所述安装槽的槽口,所述避让段在垂直于所述旋转组件的旋转轴线方向上的截面的宽度小于所述球头部所在球体的直径。8.根据权利要求7所述的驱动机构,其特征在于:所述避让段在垂直于所述旋转组件的旋转轴线方向上的截面的宽度为所述球头部所在球体的直径的75%-85%。9.根据权利要求1所述的驱动机构,其特征在于:所述旋转头包括球头部,所述球头部穿设于所述安装槽的槽口,所述安装槽的槽口的口径小于或等于所述球头部所在球体的直径,且大于或等于所述球头部所在球体的直径的1/2。10.根据权利要求1所述的驱动机构,其特征在于:所述旋转头还具第二球面壁,所述第二球面壁连接于所述第一球面壁,所述第二球面壁与所述安装槽的所述底面壁滑动抵接,所述第二球面壁与所述底面壁相切。11.根据权利要求10所述的驱动机构,其特征在于:所述旋转头上还设有凸环,所述凸环的中心轴线与所述旋转组件的旋转轴线重合,所述第二球面壁设置在所述凸环上。12.根据权利要求11所述的驱动机构,其特征在于:所述凸环的内径不小于所述第一球面壁所在球体的直径的1/2。13.根据权利要求1-12任意一项所述的驱动机构,其特征在于:所述壳体组件包括泵壳和安装于所述泵壳的支撑件,所述安装槽开设于所述支撑件上,所述驱动机构还包括安装
座,所述安装座固接于所述泵壳,所述安装座上开设有安装腔和与所述安装腔连通的通液孔,所述支撑件安装于所述安装腔中,所述安装座和所述支撑件中的至少一个开设有流道,所述流道与所述通液孔连通。14.根据权利要求13所述的驱动机构,其特征在于:所述支撑件上开设有所述流道,所述支撑件上的所述流道具有第一开口和第二开口,所述第一开口与所述安装槽连通,所述第二开口与所述通液孔连通,所述旋转头避开所述第一开口。15.根据权利要求13所述的驱动机构,其特征在于:所述支撑件包括套环和底板,所述底板连接于所述套环的一端,所述底板和所述套环共同围设出所述安装槽,所述套环的至少部分内壁形成所述侧面壁,所述底面壁设于所述底板。16.根据权利要求15所述的驱动机构,其特征在于:所述底板设有与所述安装槽连通的所述流道,所述底板上的所述流道从所述底板的侧面朝向所述底板的中心延伸形成,所述旋转头避开所述底板上的所述流道。17.根据权利要求1所述的驱动机构,其特征在于:所述旋转组件还包括转轴和转子,所述转轴具有近端和远端,所述转轴的远端能够转动地穿设于所述通孔,所述转子包括第一转子单元,所述第一转子单元固接于所述转轴,所述第一转子单元和所述转轴中的至少一个与所述旋转头连接。18.根据权利要求17所述的驱动机构,其特征在于:所述旋转头上设有止位面,所述止位面位于所述旋转头的远离所述安装槽的所述底面壁的一侧,且所述止位面与所述安装槽的槽口间隔一段距离,所述第一转子单元抵接于所述止位面,以使所述第一转子单元与所述安装槽的槽口之间间隔一段距离。19.根据权利要求1-12任意一项所述的驱动机构,其特征在于:所述壳体组件包括泵壳和安装于所述泵壳的轴套,所述通孔设置在所述轴套上,所述驱动机构还包括止挡件,所述止挡件与所述旋转组件固接,所述止挡件位于所述轴套和所述旋转头之间,所述止挡件能够与所述轴套抵接,以限制所述旋转组件朝远离所述安装槽的方向的移动。20.一种血泵,其特征在于:包括叶轮及权利要求1~19任一项所述的驱动机构,所述叶轮与所述旋转组件连接,所述叶轮能够随所述旋转组件转动。
技术总结
本发明涉及一种驱动机构和血泵,驱动机构包括壳体组件和旋转组件,壳体组件具有安装槽和通孔,安装槽具有底面壁和侧面壁;旋转组件具有远端和近端,旋转组件的远端能够转动地穿设于通孔,旋转组件的近端具有旋转头,旋转头能够转动地设置于安装槽,并与底面壁和侧面壁滑动抵接,旋转头具有第一球面壁,第一球面壁与侧面壁相切。上述驱动机构和血泵结构的使用寿命较长。寿命较长。寿命较长。
技术研发人员:谢端卿 余顺周
受保护的技术使用者:深圳核心医疗科技有限公司
技术研发日:2022.12.09
技术公布日:2023/7/13
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