CN102529574B - 移动式医疗设备电磁力矩平衡摩擦脚轮 - Google Patents

移动式医疗设备电磁力矩平衡摩擦脚轮 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种移动式医疗设备脚轮，以及采用这种脚轮的移动式医疗设备。其特征在于：脚轮上安装有电磁力矩平衡电机，利用电机在一定范围内可以承受失速状态而产生适当扭矩的情况去平衡掉一部分脚轮产生的摩擦力，用以减少操作者所需要的推力。所述电磁力矩平衡电机可以安装在脚轮的轴承上，也可以有多个集成在脚轮内部。电磁力矩平衡电机通过系统或电池供电，当设备移动时接通电源。采用本发明可减小移动式医疗设备在移动时的起始推力和滚动推力，实现快速定位。

Description

移动式医疗设备电磁力矩平衡摩擦脚轮
技术领域
本发明涉及医疗设备的脚轮的机械及电气设计，特别是移动式大型或较重的医疗影像诊断设备的脚轮。
背景技术
大型或较重的医疗影像诊断设备如需经常移动，在移动时往往需要操作者使用较大力来推动，很不方便。如移动式C臂X射线系统，在手术中需要经常移动、定位，通过把手对设备进行移动。此外一些特殊情况如在软性地面（如地毯等）上由于移动介质的材料具有较大的摩擦系数，移动更为困难。再者，为了满足市场要求，这些设备将配备更多的驱动电机，或使用高能X射线发生器、平板探测器、冷却系统等部件，使整机体积日益庞大，重量日益加重。另一方面，为了保证使用者能够比较方便的操作设备，设计规范又要求尽可能降低操作力，例如GEOEC9800移动式C臂X射线系统，要求在地砖地面上的启动推力不超过12.5磅，滚动推力不超过6.0磅；在尼龙地毯地面上，带9英寸显示屏的系统启动推力不超过45.0磅，12英寸显示屏系统的启动推力不超过50.0磅；带9英寸显示屏系统的滚动推力不超过32.5磅，12英寸显示屏系统的滚动推力不超过35.0磅等等。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种移动式医疗设备脚轮，其特征在于：脚轮上安装有电磁力矩平衡电机，平衡脚轮产生的摩擦力。
所述电磁力矩平衡电机的开关与移动式医疗设备的把手相连，推拉所述把手使电磁力矩平衡电机通电。
所述电磁力矩平衡电机安装在脚轮的轴承上。
所述电磁力矩平衡电机有两个，分别集成在脚轮内部的两侧。
根据医疗设备所移动地面的摩擦力，选配脚轮上的电磁力矩平衡电机功率。
如医疗设备所移动的地面是软质地面，则在脚轮上的选配大功率电磁力矩平衡电机，使电磁力矩平衡电机的失速转矩为摩擦力矩的50-70%。
如医疗设备所移动的地面是硬质地面，则在脚轮上的选配小功率电磁力矩平衡电机，使电磁力矩平衡电机的失速转矩为摩擦力矩的50-70%。
本发明还提出一种移动式C臂X射线系统，其特征在于，包括如上所述的移动式医疗设备脚轮。
其特征在于：包括电池，电池连接脚轮上的电磁力矩平衡电机，为其供电。
本发明还提出一种移动式医疗设备，其特征在于，包括如上所述的移动式医疗设备脚轮。
其特征在于：包括电池，电池连接脚轮上的电磁力矩平衡电机，为其供电。
本发明具有以下优点：可减小移动式医疗设备在移动时的启动推力和滚动推力，为这类设备实现快速定位，同时满足医生对设备的高移动性、易操作性、以及灵活性的要求。
附图说明
图1示出了电磁力矩平衡电机的原理图。
图2示出了电磁力矩平衡电机的外观。
图3示出了根据本发明的一种电磁力矩平衡摩擦脚轮的机械结构图。
图4示出了根据本发明的另一种电磁力矩平衡摩擦脚轮的机械结构图。
图5示出了应用本发明前后脚轮的推力图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细描述本发明，但本发明并不仅仅限于此。
下面结合附图详细描述根据本发明的具体实施例，这些实施例不用来限制本发明。其中不同附图中相同部件采用相同的附图标记。
图1示出了电磁力矩平衡电机的原理图。图1(a)示出未通电之前，图1(b)则示出电磁力矩平衡电机一旦通电，即提供一个失速转矩暨平衡转矩M2。
图2示出了电磁力矩平衡电机的外观。电磁力矩平衡电机可根据参数要求进行购买。
图3示出了根据本发明的一种电磁力矩平衡摩擦脚轮的机械结构图。这种脚轮厚度较薄，电磁力矩平衡电机5装在脚轮的轴承7上，其开关与移动式医疗设备（如移动式C臂X射线系统）的把手相连。7.1和7.2分别是对把手进行拉、推的位置。当推、拉医疗设备时，电磁力矩平衡电机通电，产生一个失速转矩M2，平衡之前需要的推力力矩M1。
M1=FstartingforcexfxRxGx1/4,
其中Fstartingforce是起始推力，f是地面摩擦系数，R是脚轮半径，G是重力9.8牛/米，1/4表示推力平均分配在四个轮子上。
假设Fstartingforce=12.5磅，f=0.45，R=0.1米，G=9.8牛/米，则M1=12.5x0.45x0.1x9x1/4=1.41牛米。
M2约为M1的60%，因此M2=M1X60%=0.84牛米。
如果需要更大的失速转矩M2，比如医疗设备经常需要在很软的地毯上移动，则可选用更大功率的电磁力矩平衡电机。
图4示出了根据本发明的另一种电磁力矩平衡摩擦脚轮的机械结构图。这种脚轮厚度较厚，两个电磁力矩电机5分别集成在脚轮内部的两侧。另外，还可在移动式医疗设备（如移动式C臂X射线系统）上增加电池，为电磁力矩电机供电。一旦系统掉电，仍能通过电池供电使系统轻巧灵活地移动更长的距离。
图5示出了应用本发明前后脚轮的推力图。图5(a)显示，脚轮的起始推力为F1，滚动推力为F2。假设摩擦力矩是M1，如M2达到M1的60%，则图5(b)显示应用电磁力矩平衡电机后，脚轮的起始推力和滚动推力降为F3，F3为F2的50-70%左右，如60%。
本发明涉及的降低摩擦阻力方法，除可应用于移动式C臂X射线系统，还可以应用于其它移动式医疗影像诊断设备，以及其它移动式医疗设备。
以上所述仅用于示例性地描述本发明，并不用于限制本发明。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以对本发明作出若干改进、修改、和变形，但这些改进、修改、和变形在不脱离本发明精神的前提下都应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种移动式医疗设备脚轮，其特征在于：脚轮上安装有电磁力矩平衡电机，平衡脚轮产生的摩擦力，根据医疗设备所移动地面的摩擦力，选配脚轮上的电磁力矩平衡电机功率。
2.根据权利要求1所述的移动式医疗设备脚轮，其特征在于：所述电磁力矩平衡电机的开关与移动式医疗设备的把手相连，推拉所述把手使电磁力矩平衡电机通电。
3.根据权利要求1所述的移动式医疗设备脚轮，其特征在于：所述电磁力矩平衡电机安装在脚轮的轴承上。
4.根据权利要求1所述的移动式医疗设备脚轮，其特征在于：所述电磁力矩平衡电机有两个，分别集成在脚轮内部的两侧。
5.根据权利要求1所述的移动式医疗设备脚轮，其特征在于：如医疗设备所移动的地面是软质地面，则在脚轮上的选配大功率电磁力矩平衡电机，使电磁力矩平衡电机的失速转矩为摩擦力矩的50-70%。
6.根据权利要求1所述的移动式医疗设备脚轮，其特征在于：如医疗设备所移动的地面是硬质地面，则在脚轮上的选配小功率电磁力矩平衡电机，使电磁力矩平衡电机的失速转矩为摩擦力矩的50-70%。
7.一种移动式C臂X射线系统，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的移动式医疗设备脚轮。
8.根据权利要求7所述的移动式C臂X射线系统，其特征在于：包括电池，电池连接脚轮上的电磁力矩平衡电机，为其供电。
9.一种移动式医疗设备，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的移动式医疗设备脚轮。
10.根据权利要求9所述的移动式医疗设备，其特征在于：包括电池，电池连接脚轮上的电磁力矩平衡电机，为其供电。
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