Искусственный желудочек сердца
ИСКУССТВЕННЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК , СЕРДЦА с электромеханическим приводом , состоящий из корпуса.и установлнных в корпусе насосного устройства мембранного типа и привода, содержащего электродвигатель с полым валом, на выходном конце которого жестко закреплена гайка, и винт, расположенный внутри полого вала и входящий в зацепление с гайкой и насосным устройством, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, привод дополнительно снабжен установленным на электродвигателе и выполненным в виде замкнутого ярма с полюсами и однофазной обмоткой индуктором, запрессованным в свободный конец полого вала электродвигателя подшипником, смонтированным на последнем якорем с полюсами, жестко закрепленным на якоре фиксатором и плоской пружиной, один конец которой зафикi сирован на валу электродвигателя, а другой - на якоре, причем винт имеет продоль (Л ную прорезь, а фиксатор установлен с возможностью перемешения в последней. со ю 00 ел
СОЮЗ СОВКТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК 5у 4 А 61 F 2(22
18 7 f2 13
Фиг 1 (21) 3739481/28-13 (22) 15.05.84 (46) 23.11.85. Бюл. № 43 (71) Московский ордена Ленина и ордена
Октябрьской Революции авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Т. А. Елизарова, Г. П. Иткин, Н. И. Куликов, Т. А. Многолет, С. И. Патласов и С. К. Чирков (53) 615.475 (088.8) (56) Beckman J. etal. The design and ечаlution of ventricles for АЕС artificial heart nuclear power sour «TASAO», vol. 19, s. 545, 1973.
D. Chamber. Imp 1antable energy system for qardial assist divice. Artificial Heart Problem Conference Proceeding, s. 945—
961, 1969, Vashington. (54) (57) ИСКУССТВЕННЫ A ЖЕЛУДОЧЕК СЕРДЦА с электромеханическим приводом, состоящий из корпуса.и установлнных
„„SU.„1192815 A в корпусе насосного устройства мембранного типа и привода, содержащего электродвигатель с полым валом, на выходном конце которого жестко закреплена гайка, и винт, расположенный внутри полого вала и входящий в зацепление с гайкой и насосным устройством, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, привод дополнительно снабжен установленным на электродвигателе и выполненным в виде замкнутого ярма с полюсами и однофазной обмоткой индуктором, запрессованным в свободный конец полого вала электродвигателя подшипником, смонтированным на последнем якорем с полюсами, жестко закрепленным на якоре фиксатором и плоской пружиной, один конец которой зафикCl сирован на валу электродвигателя, а другой — на якоре, причем винт имеет продоль- g ную прорезь, а фиксатор установлен с воз- % ф можностью перемещения в последней. С ю
1192815
Инлуктор 14 тормозщхго устройства установлен неподвижно в подшипниковом щите 15 (или корпусе 16 двигателя) и выполнен из магнитомягкого материала в BH.le замкнутого кольцевого ярма 17 (фиг. 2) с полюсами; на ярмо (или на зубцы) намотана однофазная обмотка 18.
Электродвигатель может быть закрыт крышкой 19, предохраняюгцей его от попадания инородных тел.
55
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в имплантируемых устройствах лля частичной или полной замены насосной функции сердца.
Lionü изобретения - повышение КПД.
На фиг. 1 приведен искусственный желудочек сердца, продольный разрез, на фиг. 2 сечение А- Л на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1.
Статор (якорь) 1 двигателя выполнен в виде зубцового магнитопровода с m-фаз1О ной обмоткой, соели пенной. например, по схеме «звезда» и запрессованной в корпхс.
Фазы обмотки якоря коммутируются полупроводниковыми ключами коммутатора (не показаны), когорые переключаются в необходимой последовательности по сигналам чувствительных элементов 2 датчиl1ono c | H H poTopa (1 1 1 P ), уста новле 0i{ Ротор 4 прелставляет собой «сборную звездочку», которая неподвижно установлена на валу 5. Вал выполнен полым и на одном из его концов жестко закреплена гайка 6, а на другом — — подшипник 7. Ротор 4 установлен в корпусе на подшипниках 8. Внутри полого вала размещен винт 9, который входит в зацепление с гайкой 6 и насосным х стройством 10 (контакт винта с насосным устройством может осуществляться, например, с помощью шарика, свободно вращающегося в конусе, выполненном на конце винта 9, или каким-либо другим способом). В левой части винта 9, расположенного внутри полого вала 5 электродвигателя. имеется радиальная прорезь, которая в осевом направлении имеет длину, несколько большук1 длины рабочего хода винта (на 2 -3 мм) В прорезь свободно входит фиксатор 11, который жестко заирец lEH на якоре 12 40 Якорь !2 выполнен из магнитомягкого материала, имеет, например, Лва явновыраженных полюса (фиг. 3) и установлен в подшипнике 7. Кроме того, якорь 12 с помощью специальных выступов или каким- 45 либо другим образом сочленен с одним концом плоской пружины 13, другой конец которой жестко закреплен на валу 5 (фиг. 1и 2). Устройство работает следующим образом. При вращении двигателя, например, по часовой стрелке винт 9 пол действием осевой составляющей силы, воздействх юшей га I айку 6 со стороны ротора 4 лвигателя, перемещается слева направо, вывинчиваясь нз полого вала двигателя и, возлействуя на насосное устройство 10, осуществляет цикл нагнетания (систола). При этом врагцение винта 9 вместе с ротором 4 прелотвращается благодаря наличию фиксатора 11. В свою очередь вращение фиксатора 11 прелотвращается благодаря его жесткому соединению с якорем 1 2. Последний остается неподвижным из-за наличия электромагнитных сил, возникающих в зазоре между полюсами якоря 12 и индуктора 14. При этом для создания указанных электромагнитных сил олнофазная обмотка 18 индуктора 14 соединена с источником постоянного напряжения определенной величины (не показан) . Вращение ротора 4.двигателя при неподвижном якоре 12 приводит к закручиванию плоской пружины 13, закрепленной олним концом на валу 5 двигателя, а другим — на якоре )2. По окончании систолы однофазная обмотка 18 индуктора 14 обесточивается. Это приводит к тому, что его якорь 12 освобождается и под действием пружины 13 начинает вращаться в ту же сторону, что и ротор 4 лвигателя (т. е. по часовой стрелке). Вращение якоря 12 с фиксатором 11 приводит к вращению винта 9 в том же направлении, в котором вращается ротор 4. При этом благодаря существенно меньшему моменту инерции винта 9 и якоря 12 по сравнению с моментом инерции ротора 4 частота вращения винта 9 достаточно быстро достигает величины, большей частоты вращения ротора 4 и, следовательно, начинается обратное движение (ввинчивание) винта 9 (справа налево). Обратное движение винта 9 (диасrona) происходит до тех пор, пока частота его вращения не станет равной частоте вращения ротора 4. При достижении этого равенства ротор 4 двигателя, винт 9 и якорь 12 начинают вращаться «синхронно» (диастолическая фаза заканчивается) . Повторно процесс нагнетания начинается в момент подачи напряжения на однофазную обмотку 18 индуктора 14. При этом якорь 12 застопоривается, что влечет за сооой остановку вращения винта 9 и, следовательно, его перемещение в осевом направлении слева направо(систола)так как ротор 4 двигателя вращается с постоянной частотой по часовой стрелке. 1192815 12 Составитель А. Макеев Техред И. Верес Корректор М. Максимишинец Тираж 721 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Т. Кугрышева Заказ 7199/9 Регулировка длительности систолы осуществляется изменением частоты вращения ротора 4 двигателя, регулировка величины ударного выброса — изменением длительности импульса напряжения, подаваемого на однофазную обмотку 18 индуктора 14.
