金宝AK96 血液透析机肝素泵的常见故障分析及维修

梁娅娅，陈仁更

浙江省台州医院 （浙江 台州 317000）

在肾脏内科使用血液透析机治疗患者过程中，体外管路循环流畅是血液净化顺利进行的前提。血液透析中普遍使用肝素抗凝。目前，临床常采用肝素泵严格控制血液透析过程中肝素的用量和流速[1]。我院本部院区和东部院区均设有血液净化中心，拥有100 多台血液透析设备，以金宝血液透析机为主。本研究阐述了金宝AK96 血液透析机肝素泵的结构组成及工作原理，并分享了两例故障分析及维修经验，总结了肝素泵的日常维护方法，供同行参考。

1 肝素泵的结构组成及工作原理

肝素泵相当于1 个微量注射器，由机械微机构成，替代人工进行肝素注射，保证单位时间内注入人体内肝素量的精确性[2]。AK96 血液透析机肝素泵的结构组成见图1。肝素泵主体由基座、动力源、推进机构、编码器单元和过载保护装置5 个部分组成。基座用于各零部件的有序固定。动力源由主、附件组成。其中主件由永磁步进马达和齿轮箱（转速比1∶120）组成。附件包括同步带及同步轮，其中同步轮有3 个，分别连接于齿轮箱、编码器单元及螺杆上。永磁步进马达输出的动力经由齿轮箱减速（增大力矩），通过同步带及同步轮传递至螺杆，同时带动编码器转动。微机处理器通过排线与马达连接，控制马达转速，从而能够精确调控肝素注射量。推进机构由螺杆、分裂螺母、注射器活塞支架及锁紧轮组成。同步轮传递至螺杆的力，通过螺杆、分裂螺母的相互作用后，将旋转的扭力转换成竖直推进力，推进肝素注射。注射器活塞支架和锁紧轮用以固定肝素注射器推杆，调节锁紧轮，可以微距调节螺杆与分裂螺母之间的精度。编码器单元由编码码盘（40 个等距夹缝圆盘构成）、发光部件和接收部件组成。同步带转动，带动编码器上的同步轮转动，使编码码盘转动起来。发光部件持续产生光，当编码码盘转动时，光通过编码码盘夹缝被接收部件接收，生成脉冲反馈至微机处理器，以此计算推入人体的实际肝素量。过载保护装置由微动开关、前端锥形调螺钉及塑钢承重梁组成。当肝素泵推进过程中出现堵塞或其他机械卡位导致阻力增大时，带有锥形调螺钉的塑钢承重梁发生形变，形变后锥形调螺钉触动微动开关，微动开关触点由闭合状态转为断开状态，微机处理器接收到开关信号产生反馈，停止步进马达工作，从而起到过载保护的作用。

图1 AK96 血液透析机肝素泵的结构组成

2 故障维修实例

2.1 故障一

2.1.1 故障现象

肝素泵在推进肝素注射器进程中发生报错“Heparin pump overload”，可手动解锁取消故障。

2.1.2 故障分析及维修

结合故障现象，并查阅维修手册错误代码，考虑引起故障的原因可能为：（1）肝素注射器堵塞；（2）机械原因引起推进机构阻力增大致使微动开关被触发；（3）微动开关本身故障。

首先，检查肝素注射器与患者连接处管路，未发现管路堵塞现象，可排除因肝素注射器堵塞而导致肝素泵过载故障。结合肝素泵结构图，拆开肝素泵机械部分，先检查螺杆、分裂螺母，用手拨动螺杆，旋转顺畅，同时前后滑动，不存在阻力；再检查微动开关，拨动微动开关上的杠杆使其发生位移碰触微动开关，开关触点通断正常。经过错误代码导向，逐一排查3 个可疑故障点，均可正常运行。于是，将所有零配件重新安装回去，上机模拟调试，依旧报负载故障。在多次模拟调试过程中发现，只要给肝素注射器稍加一点阻力便会出现过载报错，重新拆下螺杆、分裂螺母、微动开关、锥形调节螺钉及塑钢承重梁，当卸下塑钢承重梁时，发现其发生了轻微形变，不是平直而是向内弯曲。经观察并对比其他肝素泵，分析塑钢承重梁由于老化，刚性变差，存在弹性疲劳，使其随应力点弯曲。由于塑钢承重梁随应力点弯曲，锥形调节螺钉随着向内移动，导致锥形调节螺钉与微动开关杠杆之间的距离缩小到被触发临界点，以至于肝素注射器阻力在正常范围内只要出现偏差便会触发微动开关，开启过载保护。

更换塑钢承重梁是最简便的维修方法，但若无平直的塑钢承重梁可替换，则可反向安装塑钢承重梁，使其向外弯曲，同时反向安装锥形调节螺钉，使其与微动开关保持足够距离（正常肝素泵锥形调节螺钉与微动开关杠杆之间的距离为2 mm）。

2.2 故障二

2.2.1 故障现象

上机治疗过程中，设备报技术错误“P PHEP 001 002”。按报警复位键但无法消除故障。

2.2.2 故障分析及维修

结合故障现象，并查阅维修手册错误代码可知，“P PHEP 001 002”指向实际测量与设定的累积肝素体积差异过大，超过2 ml。考虑引起故障的原因可能为：（1）误操作；（2）编码器单元损坏；（3）同步带磨损或断裂；（4）编码器和微机处理器之间连接不良；（5）控制电路部分故障。

换班再次使用肝素，护士正确操作后，肝素泵工作30 min 左右，再次报错“P PHEP 001 002”，肝素无法使用，排除护士误操作引起的肝素报警，确定为设备本身故障。从机器上拆下肝素单元，分离编码器单元，进行独立测试。将连接发光部件的排线加载5 V 输入电压，使其发光，将接收部件排线与示波器连接，手动转动码盘同步轮，可产生相应脉冲波，由此基本排除编码器单元故障问题。观察肝素泵内部结构，同步带变黄，同步带内侧齿轮出现磨损现象，怀疑同步带出现问题。同步带用于连接电机单元、编码器单元和螺杆上的同步轮，功能为传递作用力。新的同步带颜色偏白微透亮，颜色变黄可能因为皮带使用时间过长或被漏液腐蚀，已经老化，导致其内侧齿轮磨损。护士设定1 个肝素预注射量，驱动控制板下达指令给步进马达，步进马达工作产生力，传输至同步带，同时带动螺杆推进和码盘转动。由于皮带齿轮磨损，皮带和同步轮咬合变差，出现打滑，使编码器反馈的测量值与预设值出现偏差。随着时间的推移，偏差量超过2 ml。

考虑仅皮带磨损问题，若更换全新肝素泵价格昂贵，将旧肝素泵（由于编码器故障等原因无法使用）上完好的同步带替换至该机器。重新上机工作，运行正常，故障排除。

3 小结

肝素泵是金宝AK96 血液透析机的基本配件，在血液透析过程中发挥重要作用。只有熟练掌握血液透析机的工作原理和技术性能，才能确保临床工作顺利开展[3]。此外，血液透析机的维护工作尤为重要。日常维护应注意以下3 点。（1）每天用湿棉布擦拭肝素泵表面，保持清洁。（2）血液透析机血路上机操作，若发现0.9%氯化钠注射液流入自锁轮，及时清理，以免引起外部零件腐蚀或损坏。（3）定期检查血液透析机内部管路，避免漏液导致编码器或皮带被腐蚀。有效的肝素泵维护保养，可降低故障率，提升血液透析机利用率，确保临床使用安全。