[发明专利]一种非接触式驱动磁悬浮章动血泵

权利要求书

1.非接触式驱动磁悬浮章动血泵，包含具有流体容腔的壳体、以及章动机构；所述章动机构将所述流体容腔分隔成第一腔室和第二腔室，所述章动机构包含有章动盘、磁悬浮构件和驱动构件，所述章动盘通过相对所述流体容腔摆动以改变第一腔室和第二腔室的大小；其特征在于，

所述磁悬浮构件包含对置配置在章动盘上下两侧的两个半球壳磁体、分别内嵌于两个半球壳磁体的内磁组件、以及分别配置于流体容腔内上端和下端的外磁组件，所述外磁组件的磁性相反于所述内磁组件以使章动盘和两个所述半球壳磁体悬浮于两个所述外磁瓦间；

所述驱动构件包含：

旋转组件，以能够转动的方式支撑于所述壳体上；

多个扇形磁铁块，沿周向等间隔配置于所述章动盘的外周端；以及

磁铁对，包含在周向上对置、且沿轴向上下的方式配置于旋转组件上的两个磁铁；

两个所述磁铁能够在旋转组件转动时吸引所述扇形磁铁块以使悬浮的所述章动盘的外周端沿周向依序上摆或下摆。

2.根据权利要求1所述的非接触式驱动磁悬浮章动血泵，其特征在于，所述内磁组件包含有构成为弧形结构的多个内磁瓦，所述外磁组件包含有构成为弧形结构的多个外磁瓦。

3.根据权利要求2所述的非接触式驱动磁悬浮章动血泵，其特征在于，所述章动机构受到的径向力等于章动机构的重力与章动机构受到的流体力之和、以使所述章动盘和两个所述半球壳磁体稳定地悬浮于两个所述外磁瓦间。

4.根据权利要求3所述的非接触式驱动磁悬浮章动血泵，其特征在于，所述径向力其中，Fy和Fz分别为以磁悬浮构件中心为坐标中心、以平行于章动盘的端面为xy平面建立的坐标系的在y轴和z轴上的磁力。

5.根据权利要求4所述的非接触式驱动磁悬浮章动血泵，其特征在于，弧形结构的所述外磁瓦具有扇形结构的第一扇形表面和第二扇形表面，弧形结构的所述内磁瓦具有具有扇形结构的第三扇形表面和第四扇形表面，所述Fy和Fz根据所述内磁瓦和外磁瓦的磁荷方向、第一扇形表面和第二扇形表面上的微元表面积上的磁荷到第三扇形表面和第四扇形表面上的微元表面积上的磁荷的大小获得，Fy的计算公式为：

Fz的计算公式为：

其中，所述σ₁为第一扇形表面和第二扇形表面的磁荷面密度，所述σ₂为第三扇形表面和第四扇形表面的磁荷面密度，μ₀为真空磁导率，取值为4π×10^-7(H.m^-1)，R₁和R₂分别为弧形结构的外磁瓦的外径和内径，R₃和R₄分别为弧形结构的内磁瓦的外径和内径，r₁₃、r₁₄、r₂₃和r₂₄分别为微元表面积上的磁荷从第一扇形表面到第三扇形表面、第一扇形表面到第四扇形表面、第二扇形表面到第三扇形表面、第二扇形表面到第四扇形表面的磁荷的大小，r_13y、r_14y、r_23y和r_24y分别为r₁₃、r₁₄、r₂₃和r₂₄在y轴上的投影，r_13z、r_14z、r_23z、r_24z分别为r₁₃、r₁₄、r₂₃和r₂₄在Z轴上的投影，r₁和r₂分别为外磁瓦和内磁瓦上的磁荷矢量的大小，α表示矢量r₁在第一扇形表面上的方位角度，β表示矢量r₂在第三扇形表面上的方位角度。

6.根据权利要求5所述的非接触式驱动磁悬浮章动血泵，其特征在于，各所述内磁组件分别包含有2个弧形结构的内磁瓦，各所述外磁组件包含有包含有2个弧形结构的外磁瓦；7个扇形磁铁块沿顺时针或逆时针依序地等间隔地配置在章动盘的外周端。