一种叶轮组件、加工方法、模具以及流体泵送系统与流程

本发明涉及流体机械，具体涉及一种叶轮组件、加工方法、模具以及流体泵送系统。

背景技术：

1、介入式心室辅助装置是常用的流体泵送装置，用于辅助患有心脏衰竭的患者进行心脏血液循环。相关技术中存在可折叠叶轮的设计方案，此类方案除了存在制造工艺难度大的缺陷外，还存在折叠后径向尺寸大、叶片运动稳定性差等问题。虽然增加叶片厚度能够提高其运行稳定性，但会导致叶轮尺寸增大。为此，如何减小叶轮的尺寸，尤其是折叠后的尺寸，并确保叶轮运行的稳定，以及如何降低制造难度和制造成本等是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为了克服相关技术中诸多问题中的至少一者，本发明提供一种叶轮组件、加工方法、模具以及流体泵送系统。

2、本发明第一方面提供一种叶轮组件，包括：

3、旋转轴，其轴向设有镂空结构，所述旋转轴的侧壁开设有与所述镂空结构相连通的注塑开口；

4、轮毂，其至少部分嵌设于所述的旋转轴的镂空结构中；

5、叶片，所述叶片的根部与所述轮毂连接，所述叶片沿所述旋转轴的径向向外延伸；

6、所述叶片的轴向两端中的至少一者上包括加强部，且加强部上越靠近其临近的旋转轴端部的部分的径向尺寸越小。

7、可选的一些实施例中，所述轮毂包括内层轮毂和外层轮毂，所述内层轮毂嵌设于所述镂空结构，所述外层轮毂至少部分覆盖于所述旋转轴的侧壁的外壁面，所述内层轮毂和所述外层轮毂对应连接于所述注塑开口处；

8、所述叶片的根部与所述的外层轮毂连接。

9、可选的一些实施例中，所述的叶片还包括主体部和过渡部，所述的过渡部的轴向两侧分别连接主体部和所述加强部；

10、所述主体部的径向尺寸大于所述加强部的径向尺寸，所述的过渡部的径向尺寸介于所述主体部的径向尺寸和所述加强部的径向尺寸之间。

11、可选的一些实施例中，所述过渡部的外轮廓曲线呈现为远离旋转轴的凸出形态；和/或，所述的加强部的外轮廓曲线呈现为靠近旋转轴的内凹形态。

12、可选的一些实施例中，所述叶片可相对于所述旋转轴收缩或展开。

13、可选的一些实施例中，所述镂空结构沿所述轴向贯穿所述旋转轴的远端，所述旋转轴的远端和近端分别至少部分未被外层轮毂包覆；

14、旋转轴远端未被外层轮毂包覆的部分包括第一定位部，所述旋转轴近端未被外层轮毂包覆的部分包括第二定位部。

15、可选的一些实施例中，所述第一定位部与所述第二定位部分别配置为与加工模具相适配的结构。

16、可选的一些实施例中，所述内层轮毂的远端伸出所述的镂空结构的远端以形成轮毂端部。

17、可选的一些实施例中，沿近端至远端的方向，所述轮毂端部的径向尺寸渐缩设置并形成导流面。

18、可选的一些实施例中，所述叶片和所述外层轮毂具有接合位置；所述注塑开口的延伸形状与所述接合位置的形状相匹配。

19、可选的一些实施例中，所述旋转轴的近端或远端设有注塑端口；

20、所述的镂空结构与所述的注塑开口连通；

21、注塑材料顺次通过注塑端口、镂空结构和注塑开口，依次形成所述的轮毂和叶片，且所述轮毂和叶片一体成型。

22、本发明第二方面提供一种叶轮组件的加工模具，所述的加工模具用于加工第一方面任一所述的叶轮组件，

23、所述加工模具内开设有成型腔，所述成型腔包括：

24、第一型腔，沿轴向延伸且用于容置旋转轴，所述第一型腔沿径向与所述旋转轴间隙配合；

25、第二型腔，与所述第一型腔相连通且由所述第一型腔的侧壁沿径向延伸预设距离，所述第二型腔的腔体形状与叶片匹配，所述第二型腔用于成型叶片。

26、可选的一些实施例中，所述的第一型腔的远端和近端分别设有夹持部；

27、远端的所述夹持部与旋转轴远端的相应部分配合，近端的所述夹持部与旋转轴近端的相应部分配合。

28、本发明第三方面提供一种叶轮组件的加工方法，包括：

29、提供旋转轴以及第二方面任一所述的加工模具，所述旋转轴的轴向设置有镂空结构，且所述旋转轴的侧壁开设有注塑开口；

30、将所述旋转轴设置于所述加工模具的第一型腔内，且第一型腔远端的夹持部与旋转轴远端相应的部分配合，第一型腔近端的夹持部与旋转轴近端相应的部分配合；

31、向所述旋转轴的镂空结构内注入注塑材料，并使所述注塑材料顺次通过镂空结构、所述注塑开口、所述旋转轴的侧壁与所述第一型腔的径向间隙后进入所述第二型腔，以注塑形成叶轮。

32、本发明第四方面提供一种流体泵送系统，

33、包括驱动组件和第一方面任一所述的叶轮组件，所述驱动组件驱动叶轮组件运转以将流体泵送。

34、本发明的技术方案具有如下优点或有益效果：

35、(1)本发明一些实施例中轮毂包括内层轮毂和外层轮毂，所述内层轮毂嵌设于所述镂空结构，所述外层轮毂至少部分覆盖于所述旋转轴的侧壁的外壁面，叶片的轴向两端中的至少一者上包括加强部，所述加强部与所述的外层轮毂连接。上述结构使得叶轮工作状态下，血液首先与所述的加强部接触并进入叶轮中，加强部首先引导血液运动，降低了血液对叶片的冲击作用，确保了叶片运动的稳定性。而在血液离开叶片的过程中，下游的加强部进一步引导流体流动，避免叶片结构突变而产生的流体脱体运动，进一步减小涡流对叶片的冲击力。此外，加强部衔接了叶片主体与外层轮毂，增大了叶片与外层轮毂的接触面，使得外层轮毂能够为叶片提供足够的支撑力。

36、(2)本发明一些实施例中，加强部上越靠近其临近的旋转轴端部的部分的径向尺寸越短；加强部渐变的径向尺寸引导血液运动，进一步降低了血液对叶片的冲击作用，确保了叶片运动的稳定性。而在血液离开叶片的过程中，下游的加强部进一步引导流体沿着径向尺寸渐缩结构流动，避免叶片结构突变而产生的流体脱体运动，进一步减小涡流对叶片的冲击力。

37、(3)本发明一些实施例中，过渡部的径向尺寸介于主体部的径向尺寸和加强部的径向尺寸之间，以将叶片的外轮廓逐步过渡至加强部，确保叶片线型的平滑。过渡部的外轮廓曲线呈现为远离旋转轴的凸出形态；和/或，所述的加强部的外轮廓曲线呈现为靠近旋转轴的内凹形态；使得主体部的大直径平滑过渡至加强部处的小直径，使得流体能够平顺的实现贴体运动，避免流体进入叶轮后因脱体而产生涡流，导致叶片高速转动时运送流体的效率降低，且受到涡流产生的剧烈反作用力而加剧运动的不稳定性。

38、(4)本发明一些实施例中，旋转轴远端的第一定位部和旋转轴近端的第二定位部用于定位旋转轴的位置。即通过固定旋转轴两端以对其进行定位，确保其轴线位于设定位置，以使旋转轴与叶片和轮毂构成的叶轮同轴，进而提高叶轮组件的运动稳定性。

1.一种叶轮组件，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的叶轮组件，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的叶轮组件，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的叶轮组件，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的叶轮组件，其特征在于，

6.根据权利要求2所述的叶轮组件，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的叶轮组件，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的叶轮组件，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的叶轮组件，其特征在于，

10.根据权利要求2-9任一所述的叶轮组件，其特征在于，

11.根据权利要求10所述的叶轮组件，其特征在于，

12.一种叶轮组件的加工模具，所述的加工模具用于加工权利要求1至11中任一所述的叶轮组件，其特征在于，

13.根据权利要求12所述的加工模具，其特征在于，

14.一种叶轮组件的加工方法，其特征在于，包括：

15.一种流体泵送系统，其特征在于，