[發明專利]一種葉片式微型泵轉子

無效

• 申請號: 200910084271.9
• 申請日: 2009-05-20
• 公開（公告）號: CN101566159A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 易運池;羅先武;劉樹紅;張瑤;朱雷;許洪元
• 申請（專利權）人: 北京農機實習機械廠;清華大學
• 主分類號: F04D1/00
• 分類號: F04D1/00;F04D29/18
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司
• 代理人: 邸更巖

技術領域

本發明涉及一種葉片式微型泵的轉子，特別涉及一種適合于無外接機械軸、流體不容許滲漏、且泵葉輪與電機轉子合一的葉片式微型泵的轉子。該發明可應用于血液循環裝置或人工心臟、化學藥劑及液態貴重金屬等單相或多相流體的安全輸送裝置。

背景技術

由于葉片式微型泵在空間尺寸上的優勢，已在許多重要行業得到應用。目前使用的葉片式微型泵按照葉輪的支撐結構主要分兩類：一是采用外接機械軸的形式，即直接將泵的葉輪固定在機械軸上、且隨機械軸一起旋轉；一是采用電磁軸承的形式。對有外接機械軸的葉片式微型泵，由于采用機械密封或其它軸封裝置，泵內的流體與泵的外部并不能完全隔離，不能有效防止流體的滲漏或泵內流體與外界的接觸；對使用一般電磁軸承的葉片式微型泵，雖然克服了流體滲漏、泵內流體與外界接觸的問題，但容易在泵葉輪的后蓋板側形成一個死水區(或稱流動滯止區)，而這個死水區在很多情況下是不利于流體輸送的，如輸送血液時就會在死水區形成血栓。為解決死水區的問題，人們往往采取在泵葉輪的后蓋板上加設沖洗孔的措施。然而，加設沖洗孔后，葉片式微型泵的流動難以優化和控制，導致水力效率下降。此前，我們曾提出了一種雙吸無軸驅動的葉片式微型泵。該泵的葉輪采用雙向進口方式，解決了微型泵作為血液泵使用時流道沖洗的問題，但微型泵內存在循環流動。對血液泵而言，循環流動不利于減少流體微團在泵內的運動時間，使得血液泵的生理相容性變差，而且不利于提高泵的效率。

為解決上述問題，需要設計一種新的葉片式微型泵轉子結構，這種結構不僅能夠有效滿足葉片式微型泵內流體與外界無接觸的要求，而且可有效地消除微型泵內的循環流動，使得微型泵內的流動更加順暢、合理，使微型泵的運行效率、可靠性和耐久性更好。

發明內容

本發明的目的是提出一種葉片式微型泵轉子，該結構能夠使微型泵滿足無外接機械軸、流體不容許滲漏或流體不與泵的外界接觸的要求，而且可有效地消除微型泵內流體的循環流動，以保證泵的運行可靠性、提高微型泵的效率。

本發明的技術方案如下：

一種葉片式微型泵轉子，包括主葉輪，葉輪第一吸入口，葉輪第二吸入口，第一永磁體，第二永磁體；所述的主葉輪布置在轉子的中央；第一永磁體和第二永磁體相對于主葉輪對稱布置；所述的葉輪第一吸入口和葉輪第二吸入口與主葉輪的進口相連通，且斷面面積逐漸擴大，其特征在于：所述的葉片式微型泵轉子還包括第一輔助葉輪和第二輔助葉輪，所述的第一輔助葉輪與第二輔助葉輪分別位于轉子的兩端，且相對于主葉輪對稱布置；所述的第一輔助葉輪和第二輔助葉輪的進口分別與葉輪第一吸入口和葉輪第二吸入口連通；第一輔助葉輪和第二輔助葉輪的出口分別與主葉輪出口連通。

本發明的另一技術特征在于：所述第一輔助葉輪和第二輔助葉輪出口的流道寬度均小于主葉輪出口的流道寬度；且第一輔助葉輪和第二輔助葉輪出口的流道寬度與主葉輪出口的流道寬度的比值均小于或等于1/3；所述的第一輔助葉輪和第二輔助葉輪的葉片間流道的斷面面積小于主葉輪的葉片間流道的斷面面積；輔助葉輪葉片間流道的總平面投影面積與主葉輪葉片間流道的總平面投影面積的比值小于或等于1/9。

在上述方案的基礎上，本發明所述的第一輔助葉輪和第二輔助葉輪的葉片頂部幾何形狀呈圓錐體形狀，且該圓錐體的母線與轉子軸線形成的錐角為30°～70°。

本發明與現有技術相比，具有以下優點及技術效果：①大部分液體分別從轉子中心進入主葉輪，可以在主葉輪的進口形成對稱的入流條件，既有利于提高泵的水力效率，也能有效地減小軸向水推力。②一部分液體從轉子的兩端分別進入輔助葉輪，被輔助葉輪加壓后流至主葉輪的出口處，并與從主葉輪泵送的液體會合。這樣在整個轉子與泵殼內壁之間形成順暢的流動通道，既沒有流動的滯止區，也沒有循環流動區域，從而提高了微型泵的效率。③轉子兩端的輔助葉輪在泵送液體的同時，其葉片頂部可以與對應的泵殼內壁形成液體動壓軸承，代替普通葉片泵的機械軸承，使得微型泵內液體與外部完全隔離，實現無滲漏、無污染的高效、安全輸送。

附圖說明

圖1為本發明提供的葉片式微型泵轉子的主剖視圖。

圖2為圖1中A-A斷面的剖視圖。

圖3為圖1中B向的側視圖。

圖4為圖1中C向的側視圖。