CN106333778A - 轻质高强颈椎病治疗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轻质高强颈椎病治疗装置，包括顶部支架、两侧支架管、提升部件、下巴牵引部件以及后脑支撑部件。通过其中易损部件材质的改进，使得该装置整体耐久性和轻质化得到改善，通过对该轻质高强颈椎病治疗装置各个部件进行改进，使得颈部牵引更加智能化和个体差异化。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械和合金以及合金热处理领域，具体涉及一种轻质高强颈椎病治疗装置。
背景技术
颈椎病是目前脑力工作者最为常见的疾病。对于颈椎的牵引是治疗和预防颈椎病比较有效的方式，但是目前的牵引装置大多数为充气式牵引，这种牵引的强度由使用者自己控制，但是并不是所有人都对医学有相当的理解，使用者自己进行牵引的强度控制难免会造成无效牵引，甚至会造成一定的伤害。但是如果去医院进行专业的牵引，时间陈本又比较高，这样就会使得很多的初期颈椎病不能得到有效的治疗，因此亟需提出一种自助的，具有反馈功能和适时调整功能且具有针对不同人群具有不同计划的轻质高强颈椎病治疗装置。
发明内容
本发明的目的在于提出一种轻质高强颈椎病治疗装置。
具体通过如下技术手段实现：
一种轻质高强颈椎病治疗装置，包括顶部支架、两侧支架管、提升部件、下巴牵引部件以及后脑支撑部件。
所述两侧支架管、提升部件的外壳均采用高强度钛合金制成，所述高强度钛合金按质量百分比含量计为：Al：30~38%，Nb：1~2%，Mo：0.5~1.2%，RE：0.1~0.3%，Si：1.2~3.1%，B：0.2~0.5%，余量为Ti和不可避免的杂质，且所述高强度钛合金的微观结构中β-Ti2AlMo相的平均粒径为1.5~6.2µm。
所述高强度钛合金在成型（成型为两侧支架管、提升部件的外壳）之后进行如下热处理步骤。
1）将成型后的半成品置入到电阻炉内随炉加热到920~980℃，保温30~50min后出炉空冷至室温。
2）将步骤1）处理后的半成品置入到电脉冲处理箱中，在半成品的两端接通电极进行电脉冲处理，处理时间为30~90s，处理频率为1.5~6Hz，处理电压为350~800V。
3）将步骤2）电脉冲处理后的半成品置入到回火炉中加热至180~220℃，保温30~50min后随炉冷却至室温。
所述高强度钛合金在之后采用双辉等离子表面沉积方法在钛铝合金表面形成AlCrN沉积层，沉积层厚度为3~8微米，所述AlCrN沉积层按质量百分比含量计为：Al：62~88%，N：1~3%，余量为Cr和不可避免的杂质。
所述顶部支架与所述两侧支架管上端连接。
所述两侧支架管分为左侧支架管和右侧支架管，下端均分别设置有肩托，所述肩托与肩膀形状相适应，所述左侧支架管和右侧支架管中部设置有外螺纹，与所述提升部件相配合。
所述提升部件分为左提升部件和右提升部件，均分别设置于左侧支架管和右侧支架管的中部，所述左提升部件和右提升部件内部均设置有内螺纹管，与所述左侧支架管和右侧支架管中部设置的外螺纹相配合，所述内螺纹管通过轴承与所述左提升部件和右提升部件的外壳相连接。
所述下巴牵引部件包括下托和连接部件，所述下托用于包紧使用者的下巴，所述连接部件分别与左提升部件和右提升部件的上端和下端连接。
所述后脑支撑部件用于固定使用者的后脑，包括后托部件和连接绳索，所述连接绳索分别与顶部支架以及两侧支架管相连接。
所述双辉等离子表面沉积方法具体采用如下步骤：
1）将热处理之后的高强度钛合金和AlCr靶材置入双辉等离子表面合金化炉中，抽真空。
2）打开工件一侧电源，利用等离子束对高强度钛合金工件进行清洗和活化。
3）通入氮气，当炉内气压为30~80Pa时，打开靶材电源，施加电压为-600~-200V，保持5~10min后将工件一侧电源电压增加至-1100~-950V，保持3~5min后关闭电源，然后采用冷却水降温，然后出炉得到表面镀覆有AlCrN沉积层的高强度钛合金。
所述右提升部件设置有外壳、控制装置、数据存储模块以及信息通信模块，所述控制装置用于控制左提升部件和右提升部件同步或不同步的提升操作以及控制其提升的力度，所述数据存储模块用于存储使用者使用所述轻质高强颈椎病治疗装置的次数、时间和牵引强度的数据以及通过信息通信模块传送来的牵引计划的数据，所述信息通信模块用于与外部智能终端进行数据信息通信。
所述左提升部件和右提升部件均设置有动力部件，所述动力部件用于根据所述控制装置而对左提升部件和右提升部件的内螺纹管进行转动操作，实现同步或不同步的提升操作。
所述高强度钛合金在成型（成型为两侧支架管、提升部件的外壳）之后进行如下热处理步骤：
1）将成型后的半成品置入到电阻炉内随炉加热到935~960℃，保温35~50min后出炉空冷至室温。
2）将步骤1）处理后的半成品置入到电脉冲处理箱中，在半成品的两端接通电极进行电脉冲处理，处理时间为50~90s，处理频率为2~5.5Hz，处理电压为380~800V。
3）将步骤2）电脉冲处理后的半成品置入到回火炉中加热至190~210℃，保温30~50min后随炉冷却至室温。
所述外部智能终端为智能手机或平板电脑。
所述信息通信模块采用wifi或4G网络进行无线通信。
本发明的效果在于：
1，通过对两侧支架管、提升部件的外壳这些易损件和核心部件的材质进行改进，通过对该钛铝合金的组分含量的改进，结合微观结构的改进，使得这些核心部件，同时也是易损件达到了高强度（尤其是高的抗疲劳强度）、韧性好的效果。
通过对组分含量和微观结构的改进，结合具体特定的热处理方式（尤其是电脉冲热处理的设置），使得其微观结构更加细化和均匀稳定，从而使得该核心部件和易损件的寿命得到了大大的提升。
通过测量该钛铝合金室温下的压缩屈服强度为1300~1380MPa，弹性模量为38~46GPa。
通过对高强度钛合金表面镀覆有AlCrN涂层，使得其耐磨损性能得到大幅度提升，并且通过采用特定步骤的双辉等离子表面沉积方法，使得在热处理之后再次对表层的钛合金进行了均匀化的加热，并且在其表面上镀覆有涂层，使得涂层与表面的粘附度得到了提升，保证了涂层的稳定性。
2，通过设置有左右两个提升部件，通过控制装置分别对其进行控制，可以根据使用者的自身实际情况而进行同步的或不同步的提升，从而达到不同的牵引目的。通过将该牵引装置与智能终端设备（如智能手机或平板电脑）相连接，通过智能终端设备中的APP，实现根据不同使用者的不同牵引次数、牵引情况从而做出不同的接下来的牵引计划，从而实现牵引的智能化、定制化、专业化，避免了使用者自身随意的进行不同强度的牵引，避免了二次伤害的发生，提高了牵引成功率。
3，通过独特的两侧支架管和顶部支架的配合，设置有下巴支撑部件和后脑支撑部件，使得使用者不用自身控制牵引方式，通过下巴和后脑两个不同方向的压力完成牵引（之前的牵引方式，使用者需要使用自身的力量控制头部是竖直的）。
附图说明
图1为本发明轻质高强颈椎病治疗装置的结构示意图。
图2为本发明左侧支架管和左提升部件内部结构示意图。
其中：1-顶部支架，21-左侧支架管，22-右侧支架管，23-肩托，24-外螺纹，3-提升部件，31-外壳，32-控制装置，33-数据存储模块，34-信息通信模块，35-内螺纹管，4-下巴牵引部件，5-后脑支撑部件。
具体实施方式
实施例1
一种轻质高强颈椎病治疗装置，包括顶部支架、两侧支架管、提升部件、下巴牵引部件以及后脑支撑部件。
所述顶部支架与所述两侧支架管上端连接。
所述两侧支架管分为左侧支架管和右侧支架管，下端均分别设置有肩托，所述肩托与肩膀形状相适应，所述左侧支架管和右侧支架管中部设置有外螺纹，与所述提升部件相配合。
所述提升部件分为左提升部件和右提升部件，均分别设置于左侧支架管和右侧支架管的中部，所述左提升部件和右提升部件内部均设置有内螺纹管，与所述左侧支架管和右侧支架管中部设置的外螺纹相配合，所述内螺纹管通过轴承与所述左提升部件和右提升部件的外壳相连接。
所述右提升部件设置有外壳、控制装置、数据存储模块以及信息通信模块，所述控制装置用于控制左提升部件和右提升部件同步或不同步的提升操作以及控制其提升的力度，所述数据存储模块用于存储使用者使用所述轻质高强颈椎病治疗装置的次数、时间和牵引强度的数据以及通过信息通信模块传送来的牵引计划的数据，所述信息通信模块用于与外部智能终端进行数据信息通信。
所述左提升部件和右提升部件均设置有动力部件，所述动力部件用于根据所述控制装置而对左提升部件和右提升部件的内螺纹管进行转动操作，实现同步或不同步的提升操作。
所述下巴牵引部件包括下托和连接部件，所述下托用于包紧使用者的下巴，所述连接部件分别与左提升部件和右提升部件的上端和下端连接。
所述后脑支撑部件用于固定使用者的后脑，包括后托部件和连接绳索，所述连接绳索分别与顶部支架以及两侧支架管相连接。
所述两侧支架管、提升部件的外壳均采用高强度钛合金制成，所述高强度钛合金按质量百分比含量计为：Al：32%，Nb：1.2%，Mo：0.6%，RE：0.15%，Si：1.8%，B：0.3%，余量为Ti和不可避免的杂质，且所述高强度钛合金的微观结构中β-Ti2AlMo相的平均粒径为2.1µm。
所述高强度钛合金在之后采用双辉等离子表面沉积方法在钛铝合金表面形成AlCrN沉积层，沉积层厚度为6微米，所述AlCrN沉积层按质量百分比含量计为：Al：68%，N：2%，余量为Cr和不可避免的杂质。
所述双辉等离子表面沉积方法具体采用如下步骤：
1）将热处理之后的高强度钛合金和AlCr靶材置入双辉等离子表面合金化炉中，抽真空。
2）打开工件一侧电源，利用等离子束对高强度钛合金工件进行清洗和活化。
3）通入氮气，当炉内气压为51Pa时，打开靶材电源，施加电压为-520V，保持8min后将工件一侧电源电压增加至-990V，保持3.5min后关闭电源，然后采用冷却水降温，然后出炉得到表面镀覆有AlCrN沉积层的高强度钛合金。
所述高强度钛合金在成型（成型为两侧支架管、提升部件的外壳和提升部件的内螺纹管）之后进行如下热处理步骤：
1）将成型后的半成品置入到电阻炉内随炉加热到931℃，保温35min后出炉空冷至室温。
2）将步骤1）处理后的半成品置入到电脉冲处理箱中，在半成品的两端接通电极进行电脉冲处理，处理时间为39s，处理频率为2.1Hz，处理电压为390V。
3）将步骤2）电脉冲处理后的半成品置入到回火炉中加热至192℃，保温35min后随炉冷却至室温。
所述外部智能终端为智能手机。
所述信息通信模块采用wifi进行无线通信。
实施例2
一种轻质高强颈椎病治疗装置，包括顶部支架、两侧支架管、提升部件、下巴牵引部件以及后脑支撑部件。
所述顶部支架与所述两侧支架管上端连接。
所述两侧支架管分为左侧支架管和右侧支架管，下端均分别设置有肩托，所述肩托与肩膀形状相适应，所述左侧支架管和右侧支架管中部设置有外螺纹，与所述提升部件相配合。
所述提升部件分为左提升部件和右提升部件，均分别设置于左侧支架管和右侧支架管的中部，所述左提升部件和右提升部件内部均设置有内螺纹管，与所述左侧支架管和右侧支架管中部设置的外螺纹相配合，所述内螺纹管通过轴承与所述左提升部件和右提升部件的外壳相连接。
所述右提升部件设置有外壳、控制装置、数据存储模块以及信息通信模块，所述控制装置用于控制左提升部件和右提升部件同步或不同步的提升操作以及控制其提升的力度，所述数据存储模块用于存储使用者使用所述轻质高强颈椎病治疗装置的次数、时间和牵引强度的数据以及通过信息通信模块传送来的牵引计划的数据，所述信息通信模块用于与外部智能终端进行数据信息通信。
所述左提升部件和右提升部件均设置有动力部件，所述动力部件用于根据所述控制装置而对左提升部件和右提升部件的内螺纹管进行转动操作，实现同步或不同步的提升操作。
所述下巴牵引部件包括下托和连接部件，所述下托用于包紧使用者的下巴，所述连接部件分别与左提升部件和右提升部件的上端和下端连接。
所述后脑支撑部件用于固定使用者的后脑，包括后托部件和连接绳索，所述连接绳索分别与顶部支架以及两侧支架管相连接。
所述两侧支架管、提升部件的外壳以及提升部件的内螺纹管均采用高强度钛合金制成，所述高强度钛合金按质量百分比含量计为：Al：36.9%，Nb：1.9%，Mo：1.1%，RE：0.28%，Si：2.9%，B：0.39%，余量为Ti和不可避免的杂质，且所述高强度钛合金的微观结构中β-Ti2AlMo相的平均粒径为5.3µm。
所述高强度钛合金在之后采用双辉等离子表面沉积方法在钛铝合金表面形成AlCrN沉积层，沉积层厚度为6.9微米，所述AlCrN沉积层按质量百分比含量计为：Al：65%，N：1.2%，余量为Cr和不可避免的杂质。
所述双辉等离子表面沉积方法具体采用如下步骤：
1）将热处理之后的高强度钛合金和AlCr靶材置入双辉等离子表面合金化炉中，抽真空。
2）打开工件一侧电源，利用等离子束对高强度钛合金工件进行清洗和活化。
3）通入氮气，当炉内气压为30~80Pa时，打开靶材电源，施加电压为-268V，保持6min后将工件一侧电源电压增加至-990V，保持3.1min后关闭电源，然后采用冷却水降温，然后出炉得到表面镀覆有AlCrN沉积层的高强度钛合金。
所述高强度钛合金在成型（成型为两侧支架管、提升部件的外壳和提升部件的内螺纹管）之后进行如下热处理步骤：
1）将成型后的半成品置入到电阻炉内随炉加热到969℃，保温39min后出炉空冷至室温。
2）将步骤1）处理后的半成品置入到电脉冲处理箱中，在半成品的两端接通电极进行电脉冲处理，处理时间为82s，处理频率为5.2Hz，处理电压为692V。
3）将步骤2）电脉冲处理后的半成品置入到回火炉中加热至210℃，保温39min后随炉冷却至室温。
所述外部智能终端为平板电脑。
所述信息通信模块采用4G网络进行无线通信。
实施例3
一种轻质高强颈椎病治疗装置，包括顶部支架、两侧支架管、提升部件、下巴牵引部件以及后脑支撑部件。
所述顶部支架与所述两侧支架管上端连接。
所述两侧支架管分为左侧支架管和右侧支架管，下端均分别设置有肩托，所述肩托与肩膀形状相适应，所述左侧支架管和右侧支架管中部设置有外螺纹，与所述提升部件相配合。
所述提升部件分为左提升部件和右提升部件，均分别设置于左侧支架管和右侧支架管的中部，所述左提升部件和右提升部件内部均设置有内螺纹管，与所述左侧支架管和右侧支架管中部设置的外螺纹相配合，所述内螺纹管通过轴承与所述左提升部件和右提升部件的外壳相连接。
所述右提升部件设置有外壳、控制装置、数据存储模块以及信息通信模块，所述控制装置用于控制左提升部件和右提升部件同步或不同步的提升操作以及控制其提升的力度，所述数据存储模块用于存储使用者使用所述轻质高强颈椎病治疗装置的次数、时间和牵引强度的数据以及通过信息通信模块传送来的牵引计划的数据，所述信息通信模块用于与外部智能终端进行数据信息通信。
所述左提升部件和右提升部件均设置有动力部件，所述动力部件用于根据所述控制装置而对左提升部件和右提升部件的内螺纹管进行转动操作，实现同步或不同步的提升操作。
所述下巴牵引部件包括下托和连接部件，所述下托用于包紧使用者的下巴，所述连接部件分别与左提升部件和右提升部件的上端和下端连接。
所述后脑支撑部件用于固定使用者的后脑，包括后托部件和连接绳索，所述连接绳索分别与顶部支架以及两侧支架管相连接。
所述两侧支架管、提升部件的外壳以及提升部件的内螺纹管均采用高强度钛合金制成，所述高强度钛合金按质量百分比含量计为：Al：35%，Nb：1.5%，Mo：0.8%，RE：0.2%，Si：2.1%，B：0.3%，余量为Ti和不可避免的杂质，且所述高强度钛合金的微观结构中β-Ti2AlMo相的平均粒径为3.5µm。
所述高强度钛合金在之后采用双辉等离子表面沉积方法在钛铝合金表面形成AlCrN沉积层，沉积层厚度为6.98微米，所述AlCrN沉积层按质量百分比含量计为：Al：82%，N：2.8%，余量为Cr和不可避免的杂质。
所述双辉等离子表面沉积方法具体采用如下步骤：
1）将热处理之后的高强度钛合金和AlCr靶材置入双辉等离子表面合金化炉中，抽真空。
2）打开工件一侧电源，利用等离子束对高强度钛合金工件进行清洗和活化。
3）通入氮气，当炉内气压为69Pa时，打开靶材电源，施加电压为-580V，保持8min后将工件一侧电源电压增加至-1000V，保持5min后关闭电源，然后采用冷却水降温，然后出炉得到表面镀覆有AlCrN沉积层的高强度钛合金。
所述高强度钛合金在成型（成型为两侧支架管、提升部件的外壳和提升部件的内螺纹管）之后进行如下热处理步骤：
1）将成型后的半成品置入到电阻炉内随炉加热到950℃，保温35min后出炉空冷至室温。
2）将步骤1）处理后的半成品置入到电脉冲处理箱中，在半成品的两端接通电极进行电脉冲处理，处理时间为60s，处理频率为4.5Hz，处理电压为550V。
3）将步骤2）电脉冲处理后的半成品置入到回火炉中加热至200℃，保温35min后随炉冷却至室温。
所述外部智能终端为智能手机。
所述信息通信模块采用wifi网络进行无线通信。
Claims (6)
1.一种轻质高强颈椎病治疗装置，其特征在于，包括顶部支架、两侧支架管、提升部件、下巴牵引部件以及后脑支撑部件；
所述两侧支架管、提升部件的外壳均采用高强度钛合金制成，所述高强度钛合金按质量百分比含量计为：Al：30~38%，Nb：1~2%，Mo：0.5~1.2%，RE：0.1~0.3%，Si：1.2~3.1%，B：0.2~0.5%，余量为Ti和不可避免的杂质，且所述高强度钛合金的微观结构中β-Ti2AlMo相的平均粒径为1.5~6.2µm；
所述高强度钛合金在成型（成型为两侧支架管、提升部件的外壳）之后进行如下热处理步骤：
1）将成型后的半成品置入到电阻炉内随炉加热到920~980℃，保温30~50min后出炉空冷至室温；
2）将步骤1）处理后的半成品置入到电脉冲处理箱中，在半成品的两端接通电极进行电脉冲处理，处理时间为30~90s，处理频率为1.5~6Hz，处理电压为350~800V；
3）将步骤2）电脉冲处理后的半成品置入到回火炉中加热至180~220℃，保温30~50min后随炉冷却至室温；
所述高强度钛合金在之后采用双辉等离子表面沉积方法在钛铝合金表面形成AlCrN沉积层，沉积层厚度为3~8微米，所述AlCrN沉积层按质量百分比含量计为：Al：62~88%，N：1~3%，余量为Cr和不可避免的杂质；
所述顶部支架与所述两侧支架管上端连接；
所述两侧支架管分为左侧支架管和右侧支架管，下端均分别设置有肩托，所述肩托与肩膀形状相适应，所述左侧支架管和右侧支架管中部设置有外螺纹，与所述提升部件相配合；
所述提升部件分为左提升部件和右提升部件，均分别设置于左侧支架管和右侧支架管的中部，所述左提升部件和右提升部件内部均设置有内螺纹管，与所述左侧支架管和右侧支架管中部设置的外螺纹相配合，所述内螺纹管通过轴承与所述左提升部件和右提升部件的外壳相连接；
所述下巴牵引部件包括下托和连接部件，所述下托用于包紧使用者的下巴，所述连接部件分别与左提升部件和右提升部件的上端和下端连接；
所述后脑支撑部件用于固定使用者的后脑，包括后托部件和连接绳索，所述连接绳索分别与顶部支架以及两侧支架管相连接。
2.根据权利要求1所述的轻质高强颈椎病治疗装置，其特征在于，所述双辉等离子表面沉积方法具体采用如下步骤：
1）将热处理之后的高强度钛合金和AlCr靶材置入双辉等离子表面合金化炉中，抽真空；
2）打开工件一侧电源，利用等离子束对高强度钛合金工件进行清洗和活化；
3）通入氮气，当炉内气压为30~80Pa时，打开靶材电源，施加电压为-600~-200V，保持5~10min后将工件一侧电源电压增加至-1100~-950V，保持3~5min后关闭电源，然后采用冷却水降温，然后出炉得到表面镀覆有AlCrN沉积层的高强度钛合金。
3.根据权利要求1所述的轻质高强颈椎病治疗装置，其特征在于，
所述右提升部件设置有外壳、控制装置、数据存储模块以及信息通信模块，所述控制装置用于控制左提升部件和右提升部件同步或不同步的提升操作以及控制其提升的力度，所述数据存储模块用于存储使用者使用所述轻质高强颈椎病治疗装置的次数、时间和牵引强度的数据以及通过信息通信模块传送来的牵引计划的数据，所述信息通信模块用于与外部智能终端进行数据信息通信；
所述左提升部件和右提升部件均设置有动力部件，所述动力部件用于根据所述控制装置而对左提升部件和右提升部件的内螺纹管进行转动操作，实现同步或不同步的提升操作。
4.根据权利要求2所述的轻质高强颈椎病治疗装置，其特征在于，所述高强度钛合金在成型（成型为两侧支架管、提升部件的外壳）之后进行如下热处理步骤：
1）将成型后的半成品置入到电阻炉内随炉加热到935~960℃，保温35~50min后出炉空冷至室温；
2）将步骤1）处理后的半成品置入到电脉冲处理箱中，在半成品的两端接通电极进行电脉冲处理，处理时间为50~90s，处理频率为2~5.5Hz，处理电压为380~800V；
3）将步骤2）电脉冲处理后的半成品置入到回火炉中加热至190~210℃，保温30~50min后随炉冷却至室温。
5.根据权利要求1~3所述的轻质高强颈椎病治疗装置，其特征在于，所述信息通信模块采用wifi或4G网络进行无线通信。
6.根据权利要求1~3所述的轻质高强颈椎病治疗装置，其特征在于，所述外部智能终端为智能手机或平板电脑。
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