CN105129657A - 一种竖直平移安全制动装置 - Google Patents

Abstract

一种竖直平移安全制动装置，它涉及一种制动装置。现有的上下平移运动装置大都采用电机带动螺母丝杠方式来实现上下运动，这种方式的缺点是操作步骤繁琐且不利于手动操作、手动操作灵活性差，同时制动方式采用电磁制动器，其存在安全性能差的问题。所述连接座体的上端面加工有外端接口，所述连接座体的外壁上固接有滑块组件，所述连接座体通过滑块组件与两条滑轨滑动配合，连接座体内设置有齿轮箱组件，齿轮箱组件与斜齿条配合设置，连接绳与滑轮组一一对应设置，每条连接绳的一端可拆卸连接在配重块上，每条连接绳的另一端绕过其对应的滑轮组可拆卸连接在连接座体的上端面上。本发明用于外科手术中的安全制动工作。

Description

一种竖直平移安全制动装置

技术领域

本发明具体涉及一种竖直平移安全制动装置，属于医疗器械领域。

背景技术

目前实现上下平移运动装置大都采用电机带动螺母丝杠方式来实现上下运动，这种方式的缺点是整体装置会比较大，且不灵活。制动方式采用丝杠螺母之间的摩擦力来实现自锁，这样会增加电机上下运动时的功耗。为了使得机构装置更加紧凑灵活，节能环保，更加适合手术室内静的环境要求。本文提出了一种新型的竖直安全制动装置，该装置结构紧凑，采用配重方式，上下移动比较轻便，不需要耗能。使用斜齿轮和斜齿条外加失电制动器方式来实现在任意位置制动。

发明内容

本发明的目的是提供一种竖直平移安全制动装置，以解决现有的上下平移运动装置大都采用电机带动螺母丝杠方式来实现上下运动，这种方式的缺点是整体占地面积大且灵活性差，同时制动方式采用电磁制动器，其存在安全性差的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种竖直平移安全制动装置，它包括底座组件、导轨组件和外端接口连接件；

所述底座组件包括箱体、配重块和至少一个光轴组件，至少一个光轴组件设置在箱体上，光轴组件包括光轴本体和两个光轴压环，两个光轴压环分别固定连接在箱体的顶面和底面上，光轴本体从上到下依次穿过两个光轴压环并固定连接在箱体内，所述配重块位于箱体内并设置在光轴本体上；

所述导轨组件包括支承座、斜齿条、滑轮组和两条滑轨，滑轮组设置在支承座的顶面，所述支承座的底面固定连接在箱体的上端面上，所述支承座的侧壁上加工有竖直设置的凹槽，所述斜齿条和两条滑轨均竖直设置在凹槽内，所述斜齿条位于两条滑轨中间；

所述外端接口连接件包括连接座体、齿轮箱组件、滑块组件、两条连接绳，所述连接座体的上端面加工有外端接口，所述连接座体的外壁上固定连接有滑块组件，所述连接座体通过滑块组件与两条滑轨滑动配合，连接座体内设置有齿轮箱组件，齿轮箱组件与斜齿条配合设置，连接绳与滑轮组一一对应设置，每条连接绳的一端可拆卸连接在配重块上，每条连接绳的另一端绕过其对应的滑轮组可拆卸连接在连接座体的上端面上。

所述齿轮箱组件包括斜齿轮、轴承压板、第二调整垫片、第一失电制动器、第二失电制动器、转轴、齿轮箱座体、两个第一调整垫片、两个固定板、两个轴承和两个轴端压板，所述转轴的中部套装有斜齿轮，斜齿轮外设置有齿轮箱座体，一个轴端压板，一个固定板、一个第一调整垫片、第一失电制动器、一个轴承压板、一个第二调整垫片、一个轴承从右至左依次套装在转轴上且位于齿轮箱座体的左侧；另一个轴端压板，另一个固定板、另一个第一调整垫片、第二失电制动器和另一个轴承从左至右依次套装在转轴上且位于齿轮箱座体的右侧。

所述底座组件还挡板、推杆、至少一个导套和多个脚轮，所述箱体的一侧面加工操作口，所述挡板可拆卸连接在操作口处，箱体的上端面固定连接有推杆，多个脚轮设置在箱体的下端面上，导套与光轴本体一一对应设置，导套套装在其对应的光轴本体上且位于配重块的下方。

所述导轨组件包括四个滑轨用挡块，每条滑轨的上端和下端各固定连接有一个滑轨用挡块。

连接绳为钢丝绳。

本发明与现有技术相比的有益效果：

1、本发明采用失电制动器制动盘和失电制动器衔铁相互配合进行制动，使本发明断电后制动，安全性较高。

2、与现有技术中电机驱动螺母丝杠形式相比，本发明采用配重块和连接绳配合驱动方式，便于手动调整且使用灵活节能环保。

3、本发明采用斜齿轮和斜齿条啮合方式，该方式运动方式比较平稳且噪声小。

附图说明

图1是本发明的装配图；

图2是底座组件1的装配图；

图3是导轨组件2的装配图；

图4是外端接口连接件3的装配图；

图5是齿轮箱组件3-2的装配图；

图6是滑轮组2-3的装配图；

图7是配重块1-2、滑轮用轴2-3-2、连接绳3-4和连接座体3-1之间的装配图；

图8是本发明的使用状态图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2、图3、图4、图7和图8说明本实施方式，本实施方式它包括底座组件1、导轨组件2和外端接口连接件3；

所述底座组件1包括箱体1-1、配重块1-2和至少一个光轴组件，至少一个光轴组件设置在箱体1-1上，光轴组件包括光轴本体1-3和两个光轴压环1-4，两个光轴压环1-4分别固定连接在箱体1-1的顶面和底面上，光轴本体1-3从上到下依次穿过两个光轴压环1-4并固定连接在箱体1-1内，所述配重块1-2位于箱体1-1内并设置在光轴本体1-3上；

所述导轨组件2包括支承座2-1、斜齿条2-2、滑轮组2-3和两条滑轨2-4，滑轮组2-3设置在支承座2-1的顶面，所述支承座2-1的底面固定连接在箱体1-1的上端面上，所述支承座2-1的侧壁上加工有竖直设置的凹槽2-1-1，所述斜齿条2-2和两条滑轨2-4均竖直设置在凹槽2-1-1内，所述斜齿条2-2位于两条滑轨2-4中间；

所述外端接口连接件3包括连接座体3-1、齿轮箱组件3-2、滑块组件3-3、两条连接绳3-4，所述连接座体3-1的上端面加工有外端接口，所述连接座体3-1的外壁上固定连接有滑块组件3-3，所述连接座体3-1通过滑块组件3-3与两条滑轨2-4滑动配合，连接座体3-1内设置有齿轮箱组件3-2，齿轮箱组件3-2与斜齿条2-2配合设置，连接绳3-4与滑轮组2-3一一对应设置，每条连接绳3-4的一端可拆卸连接在配重块1-2上，每条连接绳3-4的另一端绕过其对应的滑轮组2-3可拆卸连接在连接座体3-1的上端面上。

本实施方式中外端接口连接件3的外端接口处用于连接机械臂4，可用于外科手术中。配重块1-2在连接绳3-4的牵引下随着光轴本体1-3上下移动，连接绳3-4通过滑轮组2-3将配重块1-2与连接座体3-1相连。光轴组件设置为两个时为最佳，即两个光轴本体1-3和四个光轴压环1-4，每个光轴本体1-3对应设置有两个光轴压环1-4，采用光轴本体1-3作为配重块1-2的导向件，使得配重块1-2能够较为平稳地在光轴本体1-3上实现上下往复运动。导轨组件2还包括外挡板2-6，安装在支撑座2-1的后侧，用以遮挡连接绳3-4。

本实施方式中滑轮组2-3包括支撑架2-3-1、两个滑轮用轴2-3-2、四个卡簧2-3-3、多个滑轮2-3-4和四个轴承2-3-5，两个滑轮用轴2-3-2均位于支撑架2-3-1内，每个滑轮用轴2-3-2上套装有多个滑轮2-3-4，每个滑轮用轴2-3-2的两端各设置有一个卡簧2-3-3和轴承2-3-5，卡簧2-3-3与轴承2-3-5相贴紧。

具体实施方式二：结合图5说明本实施方式，本实施方式中所述齿轮箱组件3-2包括斜齿轮3-2-5、轴承压板3-2-3、第二调整垫片3-2-4、第一失电制动器3-2-14、第二失电制动器3-2-15、转轴3-2-10、齿轮箱座体3-2-11、两个第一调整垫片3-2-2、两个固定板3-2-1、两个轴承3-2-12和两个轴端压板3-2-13，所述转轴3-2-10的中部套装有斜齿轮3-2-5，斜齿轮3-2-5外设置有齿轮箱座体3-2-11，一个轴端压板3-2-13，一个固定板3-2-1、一个第一调整垫片3-2-2、第一失电制动器3-2-14、一个轴承压板3-2-3、一个第二调整垫片3-2-4、一个轴承3-2-12从右至左依次套装在转轴3-2-10上且位于齿轮箱座体3-2-11的左侧；另一个轴端压板3-2-13，另一个固定板3-2-1、另一个第一调整垫片3-2-2、第二失电制动器3-2-15和另一个轴承3-2-12从左至右依次套装在转轴3-2-10上且位于齿轮箱座体3-2-11的右侧。

本实施方式中第一失电制动器3-2-14和第二失电制动器3-2-15结构相同，第二失电制动器包括制动盘3-2-8和制动衔铁3-2-9，制动盘3-2-8上远离斜齿轮3-2-5的一端设置有制动衔铁3-2-9。本实施方式中齿轮箱组件3-2在通电情况下，斜齿轮3-2-5可以旋转，断电时，通过制动衔铁3-2-9吸附制动盘3-2-8，使得斜齿轮3-2-5不能旋转从而实现制动效果。本发明采用斜齿轮3-2-5和斜齿条2-2啮合原理，通过斜齿轮3-2-5和斜齿条2-2啮合实现相互连接，由于断电时，通过制动衔铁3-2-9吸附制动盘3-2-8，使得斜齿轮3-2-5不能旋转，使得外端接口连接件3停止在导轨组件2上的任意位置。由于本发明是采用斜齿轮3-2-5和斜齿条2-2啮合原理，因此本发明在正常工作时，外端接口连接件3在导轨组件2上的运动平稳，手工调节没有噪音，与现有技术中直齿轮和直齿条方式相比，承载能力较大。滑轨2-4为直线导轨，应用直线导轨将本发明运动限制为一个平移自由度，实现上下运动，因此可利用斜齿轮3-2-5和斜齿条2-2啮合原理外加失电制动器可以实现本发明的制动效果。齿轮箱组件3-2中斜齿轮3-2-5和转轴3-2-10之间通过第一平键3-2-16连接，固定板3-2-1和转轴3-2-10之间通过第二平键3-2-17连接。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1、图2、图3、图4、图5和图8说明本实施方式，本实施方式中所述底座组件1还挡板1-5、推杆1-6、至少一个导套1-7和多个脚轮1-8，所述箱体1-1的一侧面加工操作口，所述挡板1-5可拆卸连接在操作口处，箱体1-1的上端面固定连接有推杆1-6，多个脚轮1-8设置在箱体1-1的下端面上，导套1-7与光轴本体1-3一一对应设置，导套1-7套装在其对应的光轴本体1-3上且位于配重块1-2的下方。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式中所述导轨组件2包括四个滑轨用挡块2-5，每条滑轨2-4的上端和下端各固定连接有一个滑轨用挡块2-5。滑轨用挡块2-5是为了使外端接口连接件3在竖直方向运动过程中起到限位的作用。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图1和图7说明本实施方式，本实施方式中连接绳3-4为钢丝绳。钢丝绳持久耐摩擦，每条钢丝绳的两端各设置有一个钢丝绳锁扣3-4-1，配重块1-2上设置有两个第一连接钩环1-2-1，连接座体3-1上设置有两个第二连接钩环3-1-1，第一连接钩环1-2-1，第二连接钩环3-1-1和连接绳3-4一一对应设置，首先将一根钢丝绳的一端穿过配重块1-2上的第一连接钩环1-2-1，而后用钢丝绳锁扣3-4-1将钢丝绳压紧，钢丝绳的另一端在绕过滑轮组2-3连接在连接座体3-1上的第二连接钩环3-1-1上，拉紧钢丝绳，而后用钢丝绳锁扣3-4-1将钢丝绳压紧，另一根钢丝绳连接方式与上述过程同理。设置两根钢丝绳提高本发明操作时的安全性。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。

本发明的工作原理：

本发明是依靠斜齿条2-2和斜齿轮3-2-5的啮合关系。在斜齿轮3-2-5的两端设置有第一失电制动器3-2-14和第二失电制动器3-2-15，当通电时，第一失电制动器3-2-14和第二失电制动器3-2-15均打开，斜齿轮3-2-5处于自由状态，可以自由旋转，外端接口连接件3沿导轨组件2上下运动，当断电后，第一失电制动器3-2-14和第二失电制动器3-2-15均闭合，斜齿轮3-2-5在第一失电制动器3-2-14和第二失电制动器3-2-15共同约束下不能运动，进而实现外端接口连接件3保持静止状态。

Claims (5)

1.一种竖直平移安全制动装置，其特征在于：它包括底座组件(1)、导轨组件(2)和外端接口连接件(3)；

所述底座组件(1)包括箱体(1-1)、配重块(1-2)和至少一个光轴组件，至少一个光轴组件设置在箱体(1-1)上，光轴组件包括光轴本体(1-3)和两个光轴压环(1-4)，两个光轴压环(1-4)分别固定连接在箱体(1-1)的顶面和底面上，光轴本体(1-3)从上到下依次穿过两个光轴压环(1-4)并固定连接在箱体(1-1)内，所述配重块(1-2)位于箱体(1-1)内并设置在光轴本体(1-3)上；

所述导轨组件(2)包括支承座(2-1)、斜齿条(2-2)、滑轮组(2-3)和两条滑轨(2-4)，滑轮组(2-3)设置在支承座(2-1)的顶面，所述支承座(2-1)的底面固定连接在箱体(1-1)的上端面上，所述支承座(2-1)的侧壁上加工有竖直设置的凹槽(2-1-1)，所述斜齿条(2-2)和两条滑轨(2-4)均竖直设置在凹槽(2-1-1)内，所述斜齿条(2-2)位于两条滑轨(2-4)中间；

所述外端接口连接件(3)包括连接座体(3-1)、齿轮箱组件(3-2)、滑块组件(3-3)、两条连接绳(3-4)，所述连接座体(3-1)的上端面加工有外端接口，所述连接座体(3-1)的外壁上固定连接有滑块组件(3-3)，所述连接座体(3-1)通过滑块组件(3-3)与两条滑轨(2-4)滑动配合，连接座体(3-1)内设置有齿轮箱组件(3-2)，齿轮箱组件(3-2)与斜齿条(2-2)配合设置，连接绳(3-4)与滑轮组(2-3)一一对应设置，每条连接绳(3-4)的一端可拆卸连接在配重块(1-2)上，每条连接绳(3-4)的另一端绕过其对应的滑轮组(2-3)可拆卸连接在连接座体(3-1)的上端面上。

2.根据权利要求1所述的一种竖直平移安全制动装置，其特征在于：所述齿轮箱组件(3-2)包括斜齿轮(3-2-5)、轴承压板(3-2-3)、第二调整垫片(3-2-4)、第一失电制动器(3-2-14)、第二失电制动器(3-2-15)、转轴(3-2-10)、齿轮箱座体(3-2-11)、两个第一调整垫片(3-2-2)、两个固定板(3-2-1)、两个轴承(3-2-12)和两个轴端压板(3-2-13)，所述转轴(3-2-10)的中部套装有斜齿轮(3-2-5)，斜齿轮(3-2-5)外设置有齿轮箱座体(3-2-11)，一个轴端压板(3-2-13)，一个固定板(3-2-1)、一个第一调整垫片(3-2-2)、第一失电制动器(3-2-14)、一个轴承压板(3-2-3)、一个第二调整垫片(3-2-4)、一个轴承(3-2-12)从右至左依次套装在转轴(3-2-10)上且位于齿轮箱座体(3-2-11)的左侧；另一个轴端压板(3-2-13)，另一个固定板(3-2-1)、另一个第一调整垫片(3-2-2)、第二失电制动器(3-2-15)和另一个轴承(3-2-12)从左至右依次套装在转轴(3-2-10)上且位于齿轮箱座体(3-2-11)的右侧。

3.根据权利要求1或2所述的一种竖直平移安全制动装置，其特征在于：所述底座组件(1)还挡板(1-5)、推杆(1-6)、至少一个导套(1-7)和多个脚轮(1-8)，所述箱体(1-1)的一侧面加工操作口，所述挡板(1-5)可拆卸连接在操作口处，箱体(1-1)的上端面固定连接有推杆(1-6)，多个脚轮(1-8)设置在箱体(1-1)的下端面上，导套(1-7)与光轴本体(1-3)一一对应设置，导套(1-7)套装在其对应的光轴本体(1-3)上且位于配重块(1-2)的下方。

4.根据权利要求3所述的一种竖直平移安全制动装置，其特征在于：所述导轨组件(2)包括四个滑轨用挡块(2-5)，每条滑轨(2-4)的上端和下端各固定连接有一个滑轨用挡块(2-5)。

5.根据权利要求4所述的一种竖直平移安全制动装置，其特征在于：连接绳(3-4)为钢丝绳。