一种医用人体植入无刷内转子电机结构及加工工艺的制作方法

1.本技术涉及电机技术领域，尤其涉及一种医用人体植入无刷内转子电机结构及加工工艺。


背景技术：

2.无刷直流电机是一种典型的机电一体化产品，包括无刷内转子电机和无刷外转子电机；其中，无刷内转子电机具有转速高、寿命长、使用电压高、电磁干扰小等明显优势，使用更为广泛。
3.在医疗领域中，对于心脏手术后的康复治疗，需要借助心室辅助泵进行辅助起搏；心室辅助泵需要以微型无刷内转子电机作为驱动源，而无刷内转子电机的定子及转子是最重要的结构；现有无刷内转子电机的定子通常由低碳钢材料制成，并绕设聚酯涂层漆包线；转子通常选用磁钢材料，并烧结钕铁硼镀层以提高防锈能力；然而，通用的设计选材难以满足人体三类植入生物的兼容性标准，用于心室辅助泵时容易产生不良反应，有待改进。


技术实现要素：

4.为了使无刷内转子电机满足人体植入的兼容性标准，本技术提供了一种医用人体植入无刷内转子电机结构。
5.第一方面，本技术提供的一种医用人体植入无刷内转子电机结构采用如下技术方案：一种医用人体植入无刷内转子电机结构，包括壳体组件、固定设置于壳体组件内部的定子组件以及转动设置于壳体组件内部的转子组件；其中，定子组件包括空心杯环以及均布设置于空心杯环内周侧的多组线圈绕组，空心杯环的内外两侧共同包覆有生物相容性保护胶层；转子组件包括转动连接于壳体组件的转轴以及固定套设于转轴外周侧的磁钢环，磁钢环位于空心杯环内部；磁钢环的内外表面以及壳体组件的内外表面分别涂设有生物相容性涂层。
6.通过采用上述的技术方案，磁钢环以及壳体组件通常由钢材料制成，通过向磁钢环的内外表面以及壳体组件的内外表面分别涂设有生物相容性涂层，可以减少钢材料与人体内部血液或组织直接接触的情况，起到第一重的保护作用；另外，通过向空心杯环的内外两侧分别共同包覆生物相容性保护胶层，能够减少钢制的空心杯环以及漆包线的聚酯涂层与人体内部血液或组织直接接触的情况，起到第二重的保护作用。双重保护下能够使该无刷内转子电机满足人体植入的兼容性标准，进而使该电机适用心室辅助泵的使用，以便于心脏手术病人的康复治疗。
7.可选的，壳体组件包括机壳、连接于机壳一端的前端盖以及连接于机壳另一端的后端盖，机壳、前端盖机后端盖均由生物相容性钢材料制成；机壳的一端端部设有插配槽，前端盖的一端设有插接部，插接部匹配插设于插配槽；机壳的另一端设有安装槽，后端盖匹配插设于安装槽并与安装槽的内端面抵接限位；转轴的一端穿设于前端盖并通过轴承件一
与前端盖转动连接，转轴的另一端通过轴承件二与后端盖转动连接。
8.通过采用上述的技术方案，本技术所提到的生物相容性钢材料，是由钢材料表面涂设生物相容性涂层而得；通过生物相容性钢材料制成的机壳、前端盖及后端盖能够满足人体的植入要求。通过将后端盖插设于机壳的安装槽，后端盖与安装槽内周面之间可以采用间隙配合的方式稳固固定；通过将前端盖的插接部插设机壳的插配槽，前端盖与机壳之间也可以采用间隙配合的方向稳固固定，并且转轴通过轴承件一与轴承件二转动设置于机壳内部，能够使转轴顺利发生转动并提供动力。
9.第二方面，本技术提供的一种加工工艺采用如下技术方案：一种基于上述医用人体植入无刷内转子电机结构的加工工艺，具体包括以下步骤：步骤s1，采用粒子气相沉积工艺，向空心杯环、磁钢环、转轴、机壳、前端盖及后端盖等各部件的内外表面涂覆生物相容性陶瓷材料，以形成生物相容性涂层；步骤s2，空心杯环内周侧具有等距布设的多个延伸柱，将各根漆包线分别对应绕设于各个延伸柱，形成各组线圈绕组；步骤s3，利用同轴装配治具将定子组件同轴装入机壳内部，然后向定子组件与机壳之间灌注生物相容性环氧树脂胶水，以形成生物相容性保护胶层；步骤s4，将轴承件二嵌设固定于后端盖，并将后端盖插设于机壳的安装槽，使后端盖抵贴于安装槽的内端面；后端盖与机壳保持同轴，然后向后端盖与安装槽之间灌注生物相容性环氧树脂胶水；步骤s5，将转轴转动插设于轴承件一，转轴、磁钢环与轴承件一保持同轴；磁钢环与空心杯环之间具有供磁钢环转动的间隙；步骤s6，将轴承件二嵌设固定于前端盖，使转轴远离轴承件一的一端穿设于轴承件二以及前端盖的内孔，然后将前端盖的插接部插入机壳的插配槽，使前端盖与机壳保持同轴，并向插接部与插配槽之间灌注生物相容性环氧树脂胶水。
10.通过采用上述的技术方案，通过粒子气相沉积工艺对无刷内转子电机各部件的内外表面涂覆生物相容性陶瓷材料，形成生物相容性涂层，能够使各部件满足人体植入的兼容性标准，降低人体不良反应的产生。另外，通过将漆包线绕设于空心杯环内周侧的延伸柱以形成线圈绕组，带有线圈绕组的空心杯环与机壳之间通过生物相容性环氧树脂胶水粘接固定；前端盖与后端盖分别安装于机壳两端后，也通过生物相容性环氧树脂胶水粘接密封，可以对机壳内部与人体组织进行良好的隔离，进一步降低人体不良反应的产生。
11.可选的，一种基于医用人体植入无刷内转子电机结构的加工工艺，步骤s3具体包括：s31，调胶；将环氧树脂及固化剂按照4:1的比例调配，搅拌至均匀；s32，真空脱泡；将环氧树脂胶水转入真空机的空腔内，设定气压值，将环氧树脂胶水内部混合的空气和气泡在真空状态下抽出；脱泡后的环氧树脂胶水分装至注射容器内部；s33，加胶灌封；将定子组件安装于同轴装配治具，并将机壳同轴套设于定子组件外侧，定子组件与机壳之间形成有封灌区域；通过注射容器向封灌区域内部注入环氧树脂胶水，环氧树脂胶水包裹住线圈绕组；
s34，离心脱泡；通过控制同轴装配治具离心旋转，对灌封的环氧树脂胶水再次脱泡；s35，固化成型；对封灌的环氧树脂胶水进行烘烤使之固化定型。
12.通过采用上述的技术方案，通过将机壳以及带有线圈绕组的空心杯环共同安装于同轴装配治具，可以使机壳与线圈绕组之间保持良好的装配同轴度，进而能够在后续转轴转动安装于机壳后使磁钢环与线圈绕组保持良好的装配同轴度，使得内转子电机保持良好的旋转精度。另外，环氧树脂胶水经过真空脱泡、离心脱泡两次脱泡处理，可以降低固化定型后的生物相容性保护胶层内部气泡存在的可能，提高生物相容性保护胶层的密封效果。
13.可选的，同轴装配治具包括安装基座和限位基座，安装基座的一侧面设有供定子组件套入的基柱，限位基座活动套设于基柱，且基柱远离安装基座的一端设有用于定位限位基座的定位部件；限位基座靠近安装基座的侧面同轴开设有限位凹槽，限位凹槽的内径尺寸大于空心杯环的外径尺寸；限位凹槽的内端面设有多个限位翼板，所有限位翼板绕限位基座的中轴线等距布设；其中，限位翼板靠近限位基座中轴线的侧面呈倾斜设置，且限位翼板的轴向宽度由限位翼板远离限位基座的一端向限位翼板靠近限位基座的一端逐渐增大；安装基座开设有绕基柱中轴线均匀布设的多个滑移槽，每一滑移槽的延长方向均与基柱的径线方向相同；其中，滑移槽内部滑动安装有调整部件，各个调整部件共同连接有驱动机构，用于驱使各个调整部件同步展开或同步收拢。
14.通过采用上述的技术方案，在进行定子组件与机壳的装配时，首先将带有线圈绕组的空心杯环套设于基柱，再将机壳套设于空心杯环外周侧；通过控制驱动机构运转以驱使各个调整部件沿着对应的滑移槽相互收拢，各个调整部件最终共同抵贴于机壳外壁，此时机壳能够与基柱保持同轴。其次，将限位基座套设于基柱，限位凹槽内端面各个限位翼板的倾斜面分别抵贴空心杯环的侧端外沿，能够将空心杯环调整至与基柱保持同轴的位置，即实现空心杯环与机壳之间的同轴设置；最后通过定位部件对限位基座进行定位，并向空心杯环与机壳之间的间隙灌注生物相容性环氧树脂胶水，可以使机壳与空心杯环相互粘接固定。
15.可选的，限位凹槽内端面设有与限位翼板数量匹配的多个活动槽，各个限位翼板分别活动插设于各个活动槽；其中，限位翼板与活动槽之间设有弹性件，弹性件用于迫使限位翼板常态下局部外露于活动槽；限位基座外周面还设有用于迫使各个限位翼板缩入对应活动槽的拨动机构。
16.通过采用上述的技术方案，当机壳与空心杯环之间灌注的环氧树脂胶水固化成型后，通过控制拨动机构动作以迫使各个限位翼板完全缩入对应的活动槽内，然后将定位部件拆除，对限位基座进行扭转使其转动，可以方便地使限位基座与固化的环氧树脂胶水相分离，进而能够方便地将粘接固定的机壳与空心杯环一起从基柱上拆出，以用于后续的装配。
17.可选的，每一活动槽均贯通于限位基座外周面；拨动机构包括与限位翼板数量匹配的多组抬升组件以及用于驱使抬升组件同时动作的活动压环，其中，抬升组件包括转动连接于活动槽的顶板以及连接于顶板端部的承力块，承力块与相邻的限位翼板相抵接；活动压环滑移套设于限位基座外周侧，活动压环的内侧面设有避让槽，顶板远离承力块的一
端局部延伸至避让槽内，承力块至顶板转动连接处的间距大于活动压环至顶板转动连接处的间距。
18.通过采用上述的技术方案，通过将活动压环沿限位基座的轴线方向、向靠近安装基座的方向拨动，活动压环的避让槽侧壁能够抵靠于顶板并迫使顶板绕转动连接处转动，利用杠杆原理、使顶板端部的承力块撬动限位翼板完全缩入活动槽内，具有省力的作用；而且通过一次操作可以使同时迫使各个限位翼板完全缩入活动槽内，具有操作方便的优点。
19.可选的，驱动机构包括驱动组件以及与调整部件数量匹配的多组连杆组件，其中，连杆组件包括长度匹配的铰接杆一和铰接杆二，铰接杆一的一端铰接于调整部件，另一端通过轴杆与相邻连杆组件的铰接杆二相铰接；铰接杆二的一端铰接于调整部件，另一端也通过轴杆与相邻连杆组件的铰接杆一相铰接；各个轴杆位于各个调整部件所围成区域的外侧；驱动组件连接于连杆组件，用于驱使各组连杆组件展开或收拢。
20.通过采用上述的技术方案，本技术中的各组连杆组件共同对称设置于基柱的外周侧，通过控制驱动组件动作以带动其中一组连杆组件的铰接杆一和铰接杆二相互靠近，可以带动其它连杆组件的铰接杆一和铰接杆二相互靠近，实现各组连杆组件的同步收拢。铰接杆一和铰接杆二的收缩能够带动调整部件沿着滑移槽、向靠近基柱的方向移动，进而使各个调整部件共同抵贴于机壳外表面，以确保机壳与基柱之间保持同轴。
21.可选的，驱动组件包括螺纹杆一、螺纹杆二、旋转手柄以及两个连接座；其中，连杆组件的数量为复数组，每一连接座均与一根轴杆转动连接，且两个连接座沿基柱的中轴线对称设置；螺纹杆一与螺纹杆二之间通过联轴器相连接，联轴器固定连接于安装基座；螺纹杆一与螺纹杆二的螺纹旋向相反，螺纹杆一及螺纹杆二分别螺纹连接于两个连接座，两个连接座对称设置于联轴器的两侧；旋转手柄连接于螺纹杆一或螺纹杆二的端部，且旋转手柄外露于安装基座。
22.通过采用上述的技术方案，由于螺纹杆一与螺纹杆二的螺纹旋向相反，通过控制旋转手柄以带动螺纹杆一和螺纹杆二转动，可以使两个连接座向相互靠近或相互远离的方向移动，进而对应的带动各组连杆组件收拢或展开。另外，通过使连接座转动连接于轴杆，即连接座位于各个调整部件所围成区域的外侧，此时螺纹杆一及螺纹杆二的多圈数转动所带动的调整部件的移动量小，有利于减缓调整部件的移动进给速度，进而能够在调整部件抵贴于机壳外周面时起到减弱压力的作用，降低机壳受压变形的可能性。
23.可选的，定位部件包括螺纹套，基柱远离安装基座的一端设有螺纹部，螺纹套套设于螺纹部并与螺纹部螺纹连接。
24.通过采用上述的技术方案，限位基座套设于基柱、限位翼板抵于空心杯环后，将螺纹套螺纹连接于基柱端部的螺纹部，并使螺纹套抵紧于限位基座远离安装基座的一侧面，可以定位限位基座与基柱之间的相对位置，以便于后续将同轴装配治具安装于离心设备进行离心脱泡处理。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过向磁钢环的内外表面以及壳体组件的内外表面分别涂设有生物相容性涂层，以及向空心杯环的内外两侧分别共同包覆生物相容性保护胶层，能够使该无刷内转子电机满足人体植入的兼容性标准，以便于心脏手术病人的康复治疗；2.通过将机壳以及带有线圈绕组的空心杯环共同安装于同轴装配治具，可以使机
壳与线圈绕组之间保持良好的装配同轴度，进而能够在后续转轴转动安装于机壳后使磁钢环与线圈绕组保持良好的装配同轴度，使得内转子电机保持良好的旋转精度；3.通过使环氧树脂胶水经过真空脱泡、离心脱泡两次脱泡处理，可以降低固化定型后的生物相容性保护胶层内部气泡存在的可能，提高固化成型后的生物相容性保护胶层的密封效果。
附图说明
26.图1是实施例1中无刷内转子电机结构的结构示意图；图2是实施例2中同轴装配治具的结构示意图；图3是实施例2中空心杯环与机壳安装于同轴装配治具后的半剖结构示意图；图4是图3中a处的放大图；图5是实施例2中安装基座的底部视图，主要体现驱动机构的结构；图6是图4中b处的放大图。
27.附图标记说明：1、壳体组件；11、机壳；111、安装槽；112、插配槽；12、前端盖；121、插接部；13、后端盖；14、轴承件一；15、轴承件二；16、轴承座一；17、轴承座二；2、定子组件；21、空心杯环；22、生物相容性保护胶层；3、转子组件；31、转轴；32、磁钢环；4、安装基座；41、基柱；411、螺纹部；412、外扩部；42、滑移槽；43、调整部件；431、移动柱；432、调整块；5、限位基座；51、限位凹槽；52、活动槽；53、限位翼板；54、压缩弹簧；55、限位挡环；6、螺纹套；7、驱动机构；71、铰接杆一；72、铰接杆二；73、轴杆；74、螺纹杆一；75、螺纹杆二；76、旋转手柄；77、连接座；78、联轴器；79、固定杆；8、拨动机构；81、活动压环；811、避让槽；82、顶板；83、承力块。
具体实施方式
28.以下结合附图1-6对本技术作进一步详细说明。
29.实施例1本技术实施例公开了一种医用人体植入无刷内转子电机结构。
30.参照图1，一种医用人体植入无刷内转子电机结构，包括壳体组件1、固定设置于壳体组件1内部的定子组件2以及转动设置于壳体组件1内部的转子组件3。其中，壳体组件1包括机壳11、前端盖12和后端盖13，机壳11、前端盖12及后端盖13均由生物相容性钢材料制成，具有良好的生物相容性，符合人体植入的兼容性标准；需要说明的是，此处提到的生物相容性钢材料是由高导磁率低碳钢材料、表面通过粒子气相沉积工艺涂覆一层生物相容性涂层而得，该生物相容性涂层设为陶瓷涂层。
31.机壳11的一端端部同轴开设有安装槽111，安装槽111的内径尺寸大于机壳11的内径尺寸且小于机壳11的外径尺寸；后端盖13的外径尺寸与安装槽111的内径尺寸向相等，通过将后端盖13安装于安装槽111，后端盖13的端面能够与安装槽111的内端面抵接限位，且后端盖13外周面与安装槽111内周面之间为间隙配合，具有良好的连接稳固性。机壳11远离安装槽111的一端端部同轴设有插配槽112，前端盖12的侧端面一体成型设有插接部121，通过使插接部121匹配插设于插配槽112，插接部121与插配槽112之间为间隙配合，也能够使
前端盖12与机壳11之间保持良好的连接稳固性。
32.定子组件2包括空心杯环21以及均布设置于空心杯环21内周侧的多组线圈绕组，空心杯环21的内周侧等距布设有多个延伸柱，各个延伸柱分别与空心杯环21一体成型。线圈绕组的数量与延伸柱的数量设为相等，每一线圈绕组均由漆包线绕设与一个延伸柱周侧而得。
33.空心杯环21的内外两侧共同包覆有生物相容性保护胶层22，生物相容性保护胶层22由具有良好生物相容性的环氧树脂胶水固化成型而得，且生物相容性保护胶层22将内侧的各个线圈绕组包裹住，能够对线圈绕组起到保护的作用。另外，空心杯环21能够通过生物相容性保护胶层22与外周侧的机壳11粘接固定。
34.转子组件3包括转轴31以及固定套设于转轴31外周侧的磁钢环32，磁钢环32位于空心杯环21内部，且与空心杯环21保持同轴；磁钢环32的内外表面以及转轴31的内外表面均通过粒子气相沉积工艺涂覆一层陶瓷涂层，即上面提到的生物相容性涂层。
35.后端盖13内部安装有轴承座二17，轴承座二17固定有轴承件二15，转轴31的一端穿接固定于轴承件二15，使得转轴31能够在机壳11内部转动。前端盖12内部安装有轴承座一16，轴承座一16固定有轴承件一14，转轴31远离后端盖13的一端穿接固定于轴承件二15及前端盖12并局部外露于前端盖12。当线圈绕组通电时，磁钢环32能够在磁场作用下发生转动，进而使转轴31的外露端发生转动以提供驱动力。
36.本实施例的轴承座一16和轴承座二17均由peek材料制成，peek是一种具有良好生物相容性的无毒材料，能够使轴承座一16和轴承座二17满足人体的植入要求。另外，轴承件一14和轴承件二15均由陶瓷球以及生物相容性不锈钢材料制成，也能够满足人体的植入要求。
37.本技术实施例一种医用人体植入无刷内转子电机结构的实施原理为：通过向空心杯环21、磁钢环32、转轴31、机壳11、前端盖12及后端盖13等各部件的内外表面涂覆生物相容性涂层，并向空心杯环21的内外两侧分别共同包覆生物相容性保护胶层22，能够使该无刷内转子电机满足人体植入的兼容性标准，进而使该电机适用心室辅助泵的使用，以便于心脏手术病人的康复治疗。
38.实施例2本技术实施例还公开了一种加工工艺。
39.一种加工工艺，基于实施例1中的医用人体植入无刷内转子电机结构的加工工艺，具体包括以下步骤：步骤s1，采用粒子气相沉积工艺，向空心杯环21、磁钢环32、转轴31、机壳11、前端盖12以及后端盖13等各部件的内外表面涂覆生物相容性陶瓷材料，以形成生物相容性涂层。
40.步骤s2，空心杯环21内周侧具有等距布设的多个延伸柱，将各根漆包线分别对应绕设于各个延伸柱，形成各组线圈绕组。
41.步骤s3，利用同轴装配治具将定子组件2同轴装入机壳11内部，然后向定子组件2与机壳11之间灌注生物相容性环氧树脂胶水，以形成生物相容性保护胶层22。
42.该步骤具体包括：s31，调胶；将环氧树脂及固化剂按照4:1的比例调配，充分搅拌至均匀。
43.s32，真空脱泡；将环氧树脂胶水转入真空机的空腔内，设定气压值，将环氧树脂胶水内部混合的空气和气泡在真空状态下抽出；脱泡后的环氧树脂胶水分装至注射容器内部。
44.s33，加胶灌封；将带有线圈绕组的空心杯环21套装于同轴装配治具，然后将机壳11套装于同轴装配治具，机壳11同轴设置于空心杯环21的外周侧；机壳11与空心杯环21之间形成有封灌区域；通过注射容器向封灌区域内部注入环氧树脂胶水，环氧树脂胶水漫延至空心杯环21内外两侧，并包裹住线圈绕组。
45.s34，离心脱泡；将同轴装配治具安装于离心装置，通过控制离心装置运作以带动同轴装配治具离心旋转，进而对灌封的环氧树脂胶水再次脱泡。
46.s35，固化成型；对封灌的环氧树脂胶水进行烘烤使之固化定型。
47.步骤s4，将轴承件二15嵌设固定于后端盖13，并将后端盖13插设于机壳11的安装槽111，使后端盖13抵贴于安装槽111的侧端面；后端盖13与机壳11保持同轴，然后向后端盖13与安装槽111之间灌注生物相容性环氧树脂胶水。
48.步骤s5，将转轴31转动插设于轴承件一14，转轴31、磁钢环32与轴承件一14保持同轴；磁钢环32与空心杯环21之间具有供磁钢环32转动的间隙。
49.步骤s6，将轴承件二15嵌设固定于前端盖12，使转轴31远离轴承件一14的一端穿设于轴承件二15以及前端盖12的内孔，然后将前端盖12的插接部121插入机壳11的插接区域，使前端盖12与机壳11保持同轴，并向插接部121与插接区域之间灌注生物相容性环氧树脂胶水。
50.参照图2，步骤s3中所提到的同轴装配治具包括安装基座4、限位基座5和定位部件；安装基座4的一侧面设有一体成型的基柱41。参照图3和图4，基柱41的外径尺寸小于空心杯环21的内径尺寸，空心杯环21外侧绕设漆包线形成线圈绕组后，可以将空心杯环21套设于基柱41，并使空心杯环21并抵贴于安装基座4；然后再将机壳11套设于空心杯环21外周侧，可以进行机壳11与空心杯环21之间的同轴装配。
51.需要说明的是，基柱41靠近安装基座4的一端设有外扩部412，外扩部412的外径尺寸大于机壳11的内径尺寸并小于安装槽111的内径尺寸，可以在机壳11安装后使安装槽111的侧端面抵贴于外扩部412，进而在后续灌注环氧树脂胶水时减少环氧树脂胶水进入安装槽111并将安装槽111封堵的情况。
52.回到图2，安装基座4表面设有多个滑移槽42，滑移槽42贯通于安装基座4的两侧端面，所有滑移槽42绕基柱41的中轴线等距布设，且每一滑移槽42的延长方向均与基柱41的径线方向相同。其中，每一滑移槽42内部均设有调整部件43，调整部件43包括滑动安装于滑移槽42的移动柱431以及转动连接于移动柱431顶端的调整块432，调整块432设为圆柱体，各个调整块432分别位于安装基座4靠近基柱41的一侧；所有移动柱431远离调整块432的一端共同连接有驱动机构7，用于驱使各个调整部件43同步展开或同步收拢。
53.具体参照图5，驱动机构7包括驱动组件以及多组连杆组件，连杆组件的数量与调整部件43的数量设为相等且为复数组，例如4组、6组或8组；本实施例中连杆组件的具体数量为6组。其中，连杆组件包括铰接杆一71和铰接杆二72，铰接杆一71与铰接杆二72的轴向长度设为相等；铰接杆一71的一端铰接于调整部件43的移动柱431，另一端通过轴杆73与相邻连杆组件的铰接杆二72相铰接；铰接杆二72的一端铰接于调整部件43，另一端也通过轴
杆73与相邻连杆组件的铰接杆一71相铰接；各个轴杆73始终位于各个调整部件43所围成区域的外侧。
54.驱动组件包括螺纹杆一74、螺纹杆二75、旋转手柄76和连接座77，连接座77的数量设为两个，每一连接座77均与一根轴杆73转动连接，且两个连接座77对称设置于基柱41的两侧。螺纹杆一74穿设于其中一个连接座77并与该连接座77螺纹连接，螺纹杆二75穿设于另一个连接座77并与该连接座77螺纹连接；螺纹杆一74的端部与螺纹杆二75的端部通过联轴器78相连接，使得螺纹杆一74与螺纹杆二75能够共同转动，而且在本实施例中，螺纹杆一74与螺纹杆二75的螺纹旋向相反。安装基座4远离基柱41的侧面还设有固定杆79，固定杆79与基柱41同轴设置，联轴器78转动连接于固定杆79，以实现螺纹杆一74与螺纹杆二75的固定。
55.旋转手柄76连接于螺纹杆一74或螺纹杆二75的端部，且旋转手柄76局部外露于安装基座4外侧；通过控制旋转手柄76以驱使相连接的螺纹杆一74及螺纹杆二75转动，可以带动两个连接座77相互靠近或相互远离，进而对应带动各组连杆组件收拢或展开，以实现各个调整部件43的同步收拢或同步展开。当各个调整部件43同步收拢时，各个调整部件43的调整块432能够共同抵贴于机壳11外周面，并使机壳11与基柱41保持同轴。
56.回到图2，限位基座5呈圆环形设置，限位基座5的内径尺寸与基柱41的外径尺寸设为相等、两者之间为过渡配合，使得限位基座5能够活动套设于基柱41。参照图6，限位基座5靠近安装基座4的侧面同轴开设有限位凹槽51，限位凹槽51的内径尺寸大于空心杯环21的外径尺寸，使得限位基座5套设于基柱41时，空心杯环21远离安装基座4的一端能够进入限位凹槽51内部；另外，限位基座5靠近安装基座4的侧面还设有一体成型的限位挡环55，当限位基座5套设于基柱41时，限位挡环55能够进入机壳11的插配槽112，用于在后续灌注环氧树脂胶水时减少环氧树脂胶水进入插配槽112并将插配槽112封堵的情况。
57.另外，回到图3，基柱41远离安装基座4的一端设有螺纹部411，定位部件设置为螺纹套6，通过使螺纹套6套设于螺纹部411并与螺纹部411螺纹连接，螺纹套6将限位基座5抵紧于空心杯环21，能够使空心杯环21、机壳11及螺纹套6的位置保持固定。
58.回到图6，限位凹槽51内端面开设有多个活动槽52，所有活动槽52绕基柱41的中轴线等距分布；每一活动槽52内部均活动安装有限位翼板53，且限位翼板53与活动槽52之间设有弹性件，弹性件设置为压缩弹簧54，压缩弹簧54的一端抵接于限位翼板53，另一端连接于活动槽52的内端壁；压缩弹簧54能够产生作用于限位翼板53的弹性力，使得限位翼板53常态下局部外露于活动槽52。
59.限位翼板53靠近限位基座5中轴线的侧面呈倾斜设置，且限位翼板53的轴向宽度由限位翼板53远离限位基座5的一端向限位翼板53靠近限位基座5的一端逐渐增大；限位翼板53能够在压缩弹簧54的弹力作用下常态外露于限位凹槽51，当限位基座5套设于基柱41时，各个限位翼板53的倾斜面共同抵接于空心杯环21的侧端外沿，可以将空心杯环21调整至与基柱41同轴的位置，进而使空心杯环21与机壳11之间保持同轴。
60.每一活动槽52均贯通于限位基座5的外周面；限位基座5外周面还设有用于迫使各个限位翼板53缩入对应活动槽52的拨动机构8，拨动机构8包括与限位翼板53数量匹配的多组抬升组件以及用于驱使抬升组件同时转动的活动压环81。各组抬升组件分别对应设置于各个活动槽52内，抬升组件包括转动连接于活动槽52的顶板82以及连接于顶板82端部的承
力块83，承力块83与相邻的限位翼板53相抵接；本实施例中的承力块83设为球体，能够减弱承力块83与限位翼板53之间的摩擦损伤。
61.活动压环81的内径尺寸与限位基座5的外径尺寸设为相等，活动压环81滑移套设于限位基座5外周侧；活动压环81的内侧面开设有贯至外侧面的避让槽811，避让槽811的数量与顶板82的数量设为相等，顶板82远离承力块83的一端局部延伸至相邻的避让槽811内，通过移动活动压环81可以使避让槽811的内侧壁抵贴于顶板82，并同时迫使各个顶板82发生转动，进而带动各个限位翼板53完全缩入所在的活动槽52内部。
62.另外，承力块83至顶板82转动连接处的间距大于活动压环81至顶板82转动连接处的间距，通过杠杆原理撬动限位翼板53，可以便于限位翼板53与固化的环氧树脂胶水相分离，具有省力的作用；而后拆除螺纹套6，转动限位基座5可以方便地使限位基座5与固化的环氧树脂胶水相分离，以便于将机壳11与空心杯环21从基柱41上拆下，并用于后续的装配。
63.需要说明的是，当机壳11与空心杯环21拆卸后，生物相容性保护胶层22上原先限位翼板53所在位置形成有内凹槽，能够在前端盖12装配于机壳11、再次灌注环氧树脂胶水时使新老胶水充分粘接，具有良好的稳固性。
64.本技术实施例一种加工工艺的实施原理为：将机壳11以及带有线圈绕组的空心杯环21共同安装于同轴装配治具，可以使机壳11与线圈绕组之间保持良好的装配同轴度，进而能够在后续转轴31转动安装于机壳11后使磁钢环32与线圈绕组保持良好的装配同轴度，使得内转子电机保持良好的旋转精度。另外，环氧树脂胶水经过真空脱泡、离心脱泡两次脱泡处理，可以降低固化定型后的生物相容性保护胶层22内部气泡存在的可能，提高生物相容性保护胶层22的密封效果。
65.以上为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种医用人体植入无刷内转子电机结构，其特征在于：包括壳体组件（1）、固定设置于壳体组件（1）内部的定子组件（2）以及转动设置于壳体组件（1）内部的转子组件（3）；其中，定子组件（2）包括空心杯环（21）以及均布设置于空心杯环（21）内周侧的多组线圈绕组，空心杯环（21）的内外两侧共同包覆有生物相容性保护胶层（22）；转子组件（3）包括转动连接于壳体组件（1）的转轴（31）以及固定套设于转轴（31）外周侧的磁钢环（32），磁钢环（32）位于空心杯环（21）内部；磁钢环（32）的内外表面以及壳体组件（1）的内外表面分别涂设有生物相容性涂层。2.根据权利要求1所述的医用人体植入无刷内转子电机结构，其特征在于：壳体组件（1）包括机壳（11）、连接于机壳（11）一端的前端盖（12）以及连接于机壳（11）另一端的后端盖（13），机壳（11）、前端盖（12）机后端盖（13）均由生物相容性钢材料制成；机壳（11）的一端端部设有插配槽（112），前端盖（12）的一端设有插接部（121），插接部（121）匹配插设于插配槽（112）；机壳（11）的另一端设有安装槽（111），后端盖（13）匹配插设于安装槽（111）并与安装槽（111）的内端面抵接限位；转轴（31）的一端穿设于前端盖（12）并通过轴承件一（14）与前端盖（12）转动连接，转轴（31）的另一端通过轴承件二（15）与后端盖（13）转动连接。3.一种基于如权利要求2所述的医用人体植入无刷内转子电机结构的加工工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤s1，采用粒子气相沉积工艺，向空心杯环（21）、磁钢环（32）、转轴（31）、机壳（11）、前端盖（12）及后端盖（13）等各部件的内外表面涂覆生物相容性陶瓷材料，以形成所述生物相容性涂层；步骤s2，空心杯环（21）内周侧具有等距布设的多个延伸柱，将各根漆包线分别对应绕设于各个所述延伸柱，形成各组所述线圈绕组；步骤s3，利用同轴装配治具将定子组件（2）同轴装入机壳（11）内部，然后向定子组件（2）与机壳（11）之间灌注生物相容性环氧树脂胶水，以形成生物相容性保护胶层（22）；步骤s4，将轴承件二（15）嵌设固定于后端盖（13），并将后端盖（13）插设于机壳（11）的安装槽（111），使后端盖（13）抵贴于安装槽（111）的内端面；后端盖（13）与机壳（11）保持同轴，然后向后端盖（13）与安装槽（111）之间灌注生物相容性环氧树脂胶水；步骤s5，将转轴（31）转动插设于轴承件一（14），转轴（31）、磁钢环（32）与轴承件一（14）保持同轴；磁钢环（32）与空心杯环（21）之间具有供磁钢环（32）转动的间隙；步骤s6，将轴承件二（15）嵌设固定于前端盖（12），使转轴（31）远离轴承件一（14）的一端穿设于轴承件二（15）以及前端盖（12）的内孔，然后将前端盖（12）的插接部（121）插入机壳（11）的插配槽（112），使前端盖（12）与机壳（11）保持同轴，并向插接部（121）与插配槽（112）之间灌注生物相容性环氧树脂胶水。4.根据权利要求3所述的加工工艺，其特征在于，步骤s3具体包括：s31，调胶；将环氧树脂及固化剂按照4:1的比例调配，搅拌至均匀；s32，真空脱泡；将环氧树脂胶水转入真空机的空腔内，设定气压值，将环氧树脂胶水内部混合的空气和气泡在真空状态下抽出；脱泡后的环氧树脂胶水分装至注射容器内部；s33，加胶灌封；将定子组件（2）安装于同轴装配治具，并将机壳（11）同轴套设于定子组件（2）外侧，定子组件（2）与机壳（11）之间形成有封灌区域；通过注射容器向封灌区域内部注入环氧树脂胶水，环氧树脂胶水包裹住线圈绕组；
s34，离心脱泡；通过控制同轴装配治具离心旋转，对灌封的环氧树脂胶水再次脱泡；s35，固化成型；对封灌的环氧树脂胶水进行烘烤使之固化定型。5.根据权利要求4所述的加工工艺，其特征在于：同轴装配治具包括安装基座（4）和限位基座（5），安装基座（4）的一侧面设有供定子组件（2）套入的基柱（41），限位基座（5）活动套设于基柱（41），且基柱（41）远离安装基座（4）的一端设有用于定位限位基座（5）的定位部件；限位基座（5）靠近安装基座（4）的侧面同轴开设有限位凹槽（51），限位凹槽（51）的内径尺寸大于空心杯环（21）的外径尺寸；限位凹槽（51）的内端面设有多个限位翼板（53），所有限位翼板（53）绕限位基座（5）的中轴线等距布设；其中，限位翼板（53）靠近限位基座（5）中轴线的侧面呈倾斜设置，且限位翼板（53）的轴向宽度由限位翼板（53）远离限位基座（5）的一端向限位翼板（53）靠近限位基座（5）的一端逐渐增大；安装基座（4）开设有绕基柱（41）中轴线均匀布设的多个滑移槽（42），每一滑移槽（42）的延长方向均与基柱（41）的径线方向相同；其中，滑移槽（42）内部滑动安装有调整部件（43），各个调整部件（43）共同连接有驱动机构（7），用于驱使各个调整部件（43）同步展开或同步收拢。6.根据权利要求5所述的加工工艺，其特征在于：限位凹槽（51）内端面设有与限位翼板（53）数量匹配的多个活动槽（52），各个限位翼板（53）分别活动插设于各个活动槽（52）；其中，限位翼板（53）与活动槽（52）之间设有弹性件，所述弹性件用于迫使限位翼板（53）常态下局部外露于活动槽（52）；限位基座（5）外周面还设有用于迫使各个限位翼板（53）缩入对应活动槽（52）的拨动机构（8）。7.根据权利要求6所述的加工工艺，其特征在于：每一活动槽（52）均贯通于限位基座（5）外周面；拨动机构（8）包括与限位翼板（53）数量匹配的多组抬升组件以及用于驱使所述抬升组件同时动作的活动压环（81），其中，所述抬升组件包括转动连接于活动槽（52）的顶板（82）以及连接于顶板（82）端部的承力块（83），承力块（83）与相邻的限位翼板（53）相抵接；活动压环（81）滑移套设于限位基座（5）外周侧，活动压环（81）的内侧面设有避让槽（811），顶板（82）远离承力块（83）的一端局部延伸至避让槽（811）内，承力块（83）至顶板（82）转动连接处的间距大于活动压环（81）至顶板（82）转动连接处的间距。8.根据权利要求5所述的加工工艺，其特征在于：驱动机构（7）包括驱动组件以及与调整部件（43）数量匹配的多组连杆组件，其中，所述连杆组件包括长度匹配的铰接杆一（71）和铰接杆二（72），铰接杆一（71）的一端铰接于调整部件（43），另一端通过轴杆（73）与相邻所述连杆组件的铰接杆二（72）相铰接；铰接杆二（72）的一端铰接于调整部件（43），另一端也通过轴杆（73）与相邻所述连杆组件的铰接杆一（71）相铰接；各个轴杆（73）位于各个调整部件（43）所围成区域的外侧；所述驱动组件连接于所述连杆组件，用于驱使各组所述连杆组件展开或收拢。9.根据权利要求8所述的加工工艺，其特征在于：所述驱动组件包括螺纹杆一（74）、螺纹杆二（75）、旋转手柄（76）及两个连接座（77）；其中，所述连杆组件的数量为复数组，每一连接座（77）均与一根轴杆（73）转动连接，且两个连接座（77）对称设置于基柱（41）的两侧；螺纹杆一（74）与螺纹杆二（75）之间通过联轴器（78）相连接，联轴器（78）固定连接于安装基座（4）；螺纹杆一（74）与螺纹杆二（75）的螺纹旋向相反，螺纹杆一（74）及螺纹杆二（75）分别
螺纹连接于两个连接座（77），两个连接座（77）对称设置于联轴器（78）的两侧；旋转手柄（76）连接于螺纹杆一（74）或螺纹杆二（75）的端部，且旋转手柄（76）外露于安装基座（4）。10.根据权利要求5所述的加工工艺，其特征在于：所述定位部件包括螺纹套（6），基柱（41）远离安装基座（4）的一端设有螺纹部（411），螺纹套（6）套设于螺纹部（411）并与螺纹部（411）螺纹连接。

技术总结
本申请涉及电机技术领域，提供了一种医用人体植入无刷内转子电机结构，包括壳体组件、固定设置于壳体组件内部的定子组件以及转动设置于壳体组件内部的转子组件；定子组件包括空心杯环以及固定套设于空心杯环外周侧的钢套管，空心杯环内周侧均匀布设有多组线圈绕组，空心杯环的内外两侧共同包覆有生物相容性保护胶层；转子组件包括转动连接于壳体组件的转轴以及固定套设于转轴外周侧的磁钢环，磁钢环位于空心杯环内部；磁钢环的内外表面以及壳体组件的内外表面分别涂设有生物相容性涂层。基于此，可使无刷内转子电机满足人体的植入要求，以适用于心脏手术病人的康复治疗。此外，还提供了一种基于医用人体植入无刷内转子电机结构的加工工艺。结构的加工工艺。结构的加工工艺。


技术研发人员：章律 刘东 王昌俊 贾伟航
受保护的技术使用者：深圳市德达兴驱动科技有限公司
技术研发日：2023.05.10
技术公布日：2023/8/9