一种磁力驱动性能测试试验台

本发明属于磁力驱动，涉及一种性能测试试验台，具体涉及一种磁力驱动性能试验台。

背景技术：

1、磁力驱动是以现代磁学的基本理论，应用永磁材料或电磁铁所产生的磁力作用，实现力或转矩(功率)无接触传递的一种技术，实现这一技术的装置，称为磁力驱动器，或称磁力传动器、磁力耦合器、磁力联轴器等，磁力驱动能够将力的轴传递动力的动密封转化为静密封，实现动力的零泄漏传递，还可避免振动传递，实现机器的平稳工作，再者主动件与被动件无刚性连接，具有过载保护功能，另外主动件与被动件之间有间隙，结构简单，维护方便，还可实现直线、旋转、螺旋复合等动作，如位移或角度的二维、三维机械运动。

2、由于磁力驱动可以实现力或转矩(功率)无接触传递，常常被应用到各个领域，对于心衰的病患，也会采用磁力驱动的心脏泵用于维持各种器官代谢，而推进全身血液的循环，心力衰竭是一种复杂临床综合征，严重者直接威胁生命，对于终末期心衰最有效的治疗方法是心脏移植和人工心脏辅助装置治疗，虽然目前对心衰的最佳治疗方法仍首推心脏移植，但由于供体缺乏，此技术一直难以广泛开展，在此背景下，人工心脏辅助装置近年来得到飞速发展，但目前市场上的各类人工心脏均采用经皮导线的方式驱动体内的人工心脏辅助装置工作，需要在患者皮肤上构建一个经皮导线通路，术后需要长期的抗感染治疗以及特殊护理。

3、为解决上述问题，针对人工心脏辅助装置的体外驱动系统被提出，专利cn101618240a提出一种通过电机带动体外永磁磁体旋转产生交变磁场从而驱动体内从动永磁磁体运动的体外磁场驱动系统；专利2013104056232设计一种多级的永磁磁铁体外驱动系统；专利cn114225212a提出了一种通过励磁线圈带动体外永磁体形式的体外磁场驱动系统。这些装置均是通过体外永磁磁体旋转产生交变磁场后，通过交变磁场驱动体内从动永磁磁体旋转运动，实现人工心脏辅助装置的无接触体外驱动。但针对体外永磁磁体对体内永磁磁体驱动性能测试均未给出实施方案，现有的测试方案大多需要将体内永磁磁体装配在人工心脏辅助装置内，搭建成完整的体外人工心脏辅助装置测试系统，通过测试人工心脏辅助装置前后压力及流量的方式来测试体外驱动系统的性能。这种测试方式虽然能够得到相对准确的测试结果，但试验过程需要完整的装配人工心脏辅助装置，搭建辅助的测试系统，工作量繁重，且测试成本高。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种降低人工心脏辅助装置体外磁力驱动性能测试过程的工作量、提高体外磁力驱动性能测试的测试效率、降低测试成本的磁力驱动性能测试试验台。

2、本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种磁力驱动性能测试试验台，其特征在于，包括主动磁力驱动系统、从动磁力转子系统和台架，所述主动磁力驱动系统包括主动永磁转子以及驱动所述主动永磁转子转动的驱动装置，所述从动磁力转子系统包括从动永磁转子、扭矩加载装置以及扭矩测量装置和转速测量装置，所述扭矩加载装置用于在所述从动永磁转子上施加一定扭矩负载，所述扭矩测量装置和所述转速测量装置分别用于实时测量并且输出所述从动永磁转子的扭矩及转速。

3、在上述的一种磁力驱动性能测试试验台中，所述驱动装置为电机，所述主动永磁转子由第一轴承支撑，所述主动永磁转子通过联轴器与所述驱动装置连接。

4、在上述的一种磁力驱动性能测试试验台中，所述驱动装置为三相或多相励磁线圈，所述主动永磁转子由第一轴承支撑。

5、在上述的一种磁力驱动性能测试试验台中，所述扭矩加载装置与所述从动永磁转子通过所述扭矩测量装置相连。

6、在上述的一种磁力驱动性能测试试验台中，所述从动永磁转子由第二轴承支撑，所述从动永磁转子在所述主动永磁转子旋转产生的交变磁场的驱动下旋转。

7、在上述的一种磁力驱动性能测试试验台中，所述台架包括底板、主动支架、从动支架、驱动装置支架、扭矩加载装置支架以及转速测量装置支架，所述主动支架、所述从动支架以及所述转速测量装置支架均设置于所述底板上，所述驱动装置支架设置于主动支架上，所述扭矩加载装置支架设置于所述从动支架上。

8、在上述的一种磁力驱动性能测试试验台中，所述底板上设有线性阵列的定位孔，所述主动支架、从动支架、驱动装置支架、扭矩加载装置支架以及转速测量装置支架安装在所述定位孔上。

9、在上述的一种磁力驱动性能测试试验台中，所述主动支架上设有转轴，所述主动磁力驱动系统能绕所述转轴旋转，所述从动支架上均设有高度调节装置，所述高度调节装置用于调节所述从动磁力转子系统的高度。

10、在上述的一种磁力驱动性能测试试验台中，所述扭矩加载装置是磁滞制动器或者涡流制动器或者可调阻尼器。

11、在上述的一种磁力驱动性能测试试验台中，所述扭矩测量装置是扭矩传感器，所述转速测量装置是红外转速测量仪。

12、与现有技术相比，本发明具有降低人工心脏辅助装置体外磁力驱动性能测试过程的工作量，提高体外磁力驱动性能测试的测试效率，降低测试成本的优点。

技术特征：

1.一种磁力驱动性能测试试验台，其特征在于，包括主动磁力驱动系统(1)、从动磁力转子系统(2)和台架(3)，所述主动磁力驱动系统(1)包括主动永磁转子(4)以及驱动所述主动永磁转子(4)转动的驱动装置(5)，所述从动磁力转子系统(2)包括从动永磁转子(8)、扭矩加载装置(9)以及扭矩测量装置(10)和转速测量装置(19)，所述扭矩加载装置(9)用于在所述从动永磁转子(8)上施加一定扭矩负载，所述扭矩测量装置(10)和所述转速测量装置(19)分别用于实时测量并且输出所述从动永磁转子(8)的扭矩及转速。

2.根据权利要求1所述的一种磁力驱动性能测试试验台，其特征在于，所述驱动装置(5)为电机，所述主动永磁转子(4)由第一轴承(6)支撑，所述主动永磁转子(4)通过联轴器(7)与所述驱动装置(5)连接。

3.根据权利要求1所述的一种磁力驱动性能测试试验台，其特征在于，所述驱动装置(5)为三相或多相励磁线圈，所述主动永磁转子(4)由第一轴承(6)支撑。

4.根据权利要求1所述的一种磁力驱动性能测试试验台，其特征在于，所述扭矩加载装置(9)与所述从动永磁转子(8)通过所述扭矩测量装置(10)相连。

5.根据权利要求1所述的一种磁力驱动性能测试试验台，其特征在于，所述从动永磁转子(8)由第二轴承(11)支撑，所述从动永磁转子(8)在所述主动永磁转子(4)旋转产生的交变磁场的驱动下旋转。

6.根据权利要求1所述的一种磁力驱动性能测试试验台，其特征在于，所述台架(3)包括底板(12)、主动支架(13)、从动支架(14)、驱动装置支架(15)、扭矩加载装置支架(16)以及转速测量装置支架(20)，所述主动支架(13)、所述从动支架(14)以及所述转速测量装置支架(20)均设置于所述底板(12)上，所述驱动装置支架(15)设置于主动支架(13)上，所述扭矩加载装置支架(16)设置于所述从动支架(14)上。

7.根据权利要求6所述的一种磁力驱动性能测试试验台，其特征在于，所述底板(12)上设有线性阵列的定位孔(21)，所述主动支架(13)、所述从动支架(14)、所述驱动装置支架(15)、所述扭矩加载装置支架(16)以及所述转速测量装置支架(20)安装在所述定位孔(21)上。

8.根据权利要求6所述的一种磁力驱动性能测试试验台，其特征在于，所述主动支架(13)上设有转轴(17)，所述主动磁力驱动系统能绕所述转轴(17)旋转，所述从动支架(14)上均设有高度调节装置(18)，所述高度调节装置(18)用于调节所述从动磁力转子系统(2)的高度。

9.根据权利要求1所述的一种磁力驱动性能测试试验台，其特征在于，所述扭矩加载装置(9)是磁滞制动器或者涡流制动器或者可调阻尼器。

10.根据权利要求1所述的一种磁力驱动性能测试试验台，其特征在于，所述扭矩测量装置(10)是扭矩传感器，所述转速测量装置(19)是红外转速测量仪。

技术总结
本发明提供了一种磁力驱动性能测试试验台，属于磁力驱动技术领域。它解决了现有试验过程需要完整的装配人工心脏辅助装置，搭建辅助的测试系统，工作量繁重，且测试成本高等问题。本磁力驱动性能测试试验台包括主动磁力驱动系统、从动磁力转子系统和台架，主动磁力驱动系统包括主动永磁转子以及驱动主动永磁转子转动的驱动装置，从动磁力转子系统包括从动永磁转子、扭矩加载装置以及扭矩测量装置和转速测量装置，扭矩加载装置用于在从动永磁转子上施加一定扭矩负载，本发明具有降低人工心脏辅助装置体外磁力驱动性能测试过程的工作量、提高体外磁力驱动性能测试的测试效率、降低测试成本等优点。

技术研发人员：谷凯云,林茹,舒强,赵长龙,杨凯越
受保护的技术使用者：浙江大学滨江研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13