Перфузионный насос (его варианты)

 

Союз Соаотскна

Соцнвлнстнчесинн

Республик

О П И С А Н И Е i«i927250

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(5I)M. Кл.

А 61 М 1/ОО (22)Заявлено 04,07 ° 79 (21) 2791782/28-13 с присоединением заявки М3ЬеударстинныН квинтет

СССР ао делан йзееретенн11 и атнрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 1g.p5 82, бюллетень % 18

Дата опубликования описания 1g, pg 82 (53) УДК 615.475 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б.A,Èeoáoòåíêo, А.И.Копылов и В.A.Руссо »,--:,-.",, - .

) т (:

Р

Московскии ордена Ленина и ордена Октябрьской, Революции энергетический институт (71) Заявитель (4) ПЕРФУЗИОННЫЙ НАСОС (ЕГО ВАРИАНТЫ) Изобретение относится к медицинской. технике, в частности к перфузионным насосам, и может применять" ся в аппаратах искусственного и вспомогательного кровообращения, Известны перфузионные устройства возвратно-поступательного действия, приводимые в движение высокооборотным электродвигателем через кинематические преобразователи типа кривошипно-шатунный, кулачковый механизмы или передачу типа винт-гайка (lg.

Однако указанные насосные устройства не в полной мере удовлетворяют требованиям по быстродействию, предь" являемым к перфузионным насосам, работающим в составе аппаратов искусс- твенного сердца и аппаратов вспомогательного кровообращения, Наиболее близким к предлагаемо20 му является перфузионныи насос воз" вратно-поступательного действия,,содержащий корпус, вытеснитель соединенный рычажно-центробежным преобразователем с валом высокооборотного электродвигателя, и упругий элемент, установленный аксиально. Рычажно-центробежный преобразователь и упругий элемент выступают в роли кинематического преобразователя вращательного движения в возвратно-поступательное и выполнены подобно центробежному регулятору Уатта 52).

Недостатком указанного перфузионного насоса является низкое быстродействие, недостаточное для устройств, рассчитанных на параллельную работу с биологическим сердцем. Принципиально низкая скорость перемещения вытеснителя обусловлена необходимостью при всасывании запасать как кинетическую энергию, определяемую скоростью вращения ротора двигателя и рычагов центробежного механизма, так и потенциальную энергию, накапливаемую в пружине1 При вытеснении электродвигатель должен отбирать эту

3 92725 накопленную кинетическую-и частично потенциальную энергию, развивая зна" чительный тормозной момент.

Цель изобретения .- улучшение динамических характеристик-перфузионно

ro насоса путем уменьшения требуемого диапазона изменений полной энергии системы, Поставленная цель по. первому ва-, рианту достигается тем, что е пер- 1е фузионном -насосе, содержащем корпус, вытеснитель, соединенный рычажно" центробежным преобразователем- с двигателем, и упругий элемент, последний выполнен в виде магнита, закреп- . 1y .ленного на вытеснителе, а корпус вы" полнен из магнитомягкого материала..

Поставленная цель по в-горому варианту достигается тем, что упругий элемент выполнен в виде пружины, установ 9 ленной между рынагами рычажно-центробежного преобразователя перпендику- лярно его оси вращения, Поставленная цель по третьему ва рианту достигается тем, что, упругий 33 элемент выполнен в виде набора плас" гинчатых пружин, установленных между вытеснителем и корпусом, Такие варианты выполнения устройства обеспечивают меньший диапазон уе изменения полной энергии. системы при работе что позволяет при одинаковых применениях электродвигателях дости" гать принципиально больших скоростей г1еремещения вытеснителя, т.е. улучшить динамические характеристики перфузионного насоса.

На Фиг.1,2 и 3 показаны 1, П и Ш . варианты выполнения предлагаемого устройства соответственно.

По первому варианту выполнения .(Фиг.1) устройство содержит вытеснитель I, корпус 2 насоса,, к ко" торому жестко прикреплен статор

43 электродвигателя 3.. Внутри корпуса насоса расположен центробежный ме" ханизм, состоящий из втулки 4, за" крепленной .аксиально радиально упорными подшипниками 5 в поршне насоса, подвижных в радиальном и аксиальном направлении THr 6, и втулки

7, жестко-укрепленной на валу электродвигателя. К вытеснителю прикреплен постоянный магнит 8, намагничен-! ный е аксиальном направлении. Для уменьшения .трения между корпусом насоса и поршнем и для центровки последнего установлен подшипник качения

Чулочным уплотнением 10-осуществляется герметизация пространства под поршнем. Цилиндрические . грузики

11 служат для увеличения центробежной силы. Пальцы 12, запрессованные.

6 в грузики, позволяют тягам свободно вращаться, образуя .подшипники скольжения. Втулка 7, жестко .укрепленная на валу электродвигателе муфтой 14, закреплена в корпусе насоса радиально упорными подшипниками 13, центрирующими ее и снимающими осевое усилие, развиваемое центробежным механизмом с подшипников электродви.,гателя.

В устройстве по второму варианту .выполнения (фиг.2) упругий элемент .8 выполнен в виде пружины, установленной между рычагами 11 рычажноцентробежного преобразователя перпендикулярно его оси вращения.

В устройстве по третьему варианту выполнения (Фиг.3) упругий элемент выполнен в виде набора пластинчатых . пружин 8, установленных между вытеснителем . 1 и корпусом 2.

Перфузионный насос работает следующим образом.

За счет ускоряющего момента, развиваемого электродвигателем 3, силы, действующие со стороны рычагов 6 и грузиков I1 на вытеснитель 1, превышают усилие упругого элемента 8 магнита, пружины или набора пластинчатых пружин), обеспечивая фазу всасывания, Фаза вытеснения обеспечивается за счет тормозного момента, развиваемого электродвигателем. 3, в этом случае усилие упругого элемента 8, действующее на вытеснитель 1, превышает усилие со стороны рычагов 6 и грузиков 1I.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет путем изменения величины и направления момента, развиваемого двигателем, при неизменном направленйи вращения в широких пределах и гибко осуществлять регулировку скорости движения поршня как во время вытеснения, так и во время всасывания, Работа перфузионного насоса происходит при относительно малом изменении, полной энергии системы, что обеспечивается особенностями применяемого упругого элемента 8. Например, в фазе всасывания растет потенциальная энергия, накапливаемая

9272.Формула изобретения

1, Перфузионный насос, содержащий корпус, вытеснитель, соединенный рычажно-центробежным ареобразователем2з с двигателем, и упругий элемент, о т- . л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик насоса, упругий элемент выполнен в виде магнита, закреплен- зо

5 упругим элементом О, а кинетичес кая энергия, определяемая скоростью вращения рычагов 6 и грузиков 11, падает. Уменьшение скорости вращения происходит за счет уменьшения аксиальной составляющей усилия,. действующего на вытеснитель 1, по мере его перемещения со стороны упругого элемента 8, что происходит,. несмотря на ускоряющий момент, развиваемый 10 двигателем 3.

Из-за малого изменения полной . энергии в процессе работы перфузионного насоса удается на порядок увеличить максимальную скорость пере- 35 мещения поршня и тем самым существенно улучшить динамические характервс" тики насоса.

50 6 ного на вытеснителе,. а корпус выполнен из магнитомягкого материала.

2, Перфузионный насос,, содержащий корпус, вытеснитель., соединенный рычажно-центробежным преобразователем с двигателем, и упругий элемент. о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения. динамических. харак" теристик насоса, упругий элемент выполнен в виде пружины установлен" ной между рычагами рычажно-.центробежного преобразователя. перпендикулярно его оси -вращения.

Перфузионный насос, содержащий корпус, вытеснитель, соединенный ры" чажно-центробежным преобразователем с двигателем,.и упругий элемент, о т л и ч а ю щ и " с я тем, что, с .целью улучшения динамических. харак." теристик насоса, упругий элемент вы" полнен в виде набора пластинчатых пружин, установленных между вытеснителем и корпусом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 430232, кл. Р 04 В 49/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2776517/28-13, кл. А 61 И 1/03, 06.06.79

Составитель Е,Максимов

Редактор M,ÏåòðoBà Техред М. Надь Корректор В.Синицкая

Заказ 3048/6 Тираж 717 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, lK-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,