CN108099496A - 一种复合式蜗轮传动的电控脚轮 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种复合式蜗轮传动的电控脚轮，包括轮子组件、主体支撑系统和传动控制系统；传动控制系统安装在主体支撑系统内，轮子组件穿过主体支撑系统和传动控制系统连接；主体支撑系统包括安装在支架上的支撑套筒、以及安装在支撑套筒下端的轴承组件、定位转盘和线束滑环；线束滑环的一端与电机电源及控制系统电连接；通过控制系统控制电流的输入来控制电机的正反转，并通过内部结构实现刹车、直行和万向功能，并可快速切换脚轮的工作状态，本发明综合考虑了使用时应对的各种复杂情况，结构紧凑，操作简单，使用电动控制面板，即可对脚轮的工作状态进行控制。有效避免传统人力操作的复杂性，为医疗等领域的智能化提供有效的解决方案。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，具体的说，涉及一种设置于护理床等产品底部的脚轮组件。
背景技术
传统的脚轮在使用时，均是通过人力控制来选择脚轮的工作状态，通常情况下，操作者会使用手或脚对指定的压杆等受力装置进行操作，使用过程中，操作者很难控制力度及使用规范，将会加速内部零部件的磨损，甚至会因操作不当或用力过大直接导致零部件报废或产品报废。人力机械式的操作也会给操作者带来诸多不便，面对复杂的工作情况，这种人力机械式的操作更加耗时，且无法满足快速响应的工作环境。如今，医疗器械已经沿着智能化的方向快速发展，所以医用脚轮也必须优化创新，沿着智能化的方向发展。
发明内容
针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种复合式蜗轮传动的电控脚轮,综合考虑了使用时应对的各种复杂情况，并在结构细节上进行了有效的设计，结构紧凑，操作简单，使用控制系统电动控制面板，即可对脚轮的工作状态进行控制。有效避免传统人力操作的复杂性，增加了产品的使用寿命。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种复合式蜗轮传动的电控脚轮，包括轮子组件、主体支撑系统和传动控制系统；
所述传动控制系统安装在主体支撑系统内，所述轮子组件穿过主体支撑系统和传动控制系统连接；
所述主体支撑系统包括安装在支架上的支撑套筒、以及安装在支撑套筒下端的轴承组件、定位转盘和线束滑环；所述线束滑环的一端与外部电源及控制系统电连接；
所述传动控制系统包括蜗杆、刹车拨片、直行拨片A、接插件B、线束B、直行拨片B、减速电机、传动盘、齿条、刹车滑块、刹车片和外壳；所述蜗杆的一端与减速电机主轴通过联轴器连接；所述蜗杆通过轴承安装在外壳上；所述蜗杆与传动盘上部涡轮齿啮合；所述传动盘下部直齿与齿条啮合；所述直行拨片A与直行拨片B可拆卸的安装在蜗杆两侧，所述刹车拨片安装在直行拨片A与直行拨片B之间；所述齿条安装在刹车滑块上；所述刹车滑块安装在外壳的刹车滑块导轨上；所述刹车滑块内部设有刹车片；所述传动盘内部两侧分别安装有扭簧；所述线束滑环的另一端通与减速电机电连接；
所述定位转盘底端开有平行槽，平行槽可与直行拨片A与直行拨片B啮合，实现脚轮的直行功能，所述定位转盘圆周开有矩形槽，矩形槽可与刹车拨片啮合，刹车滑块滑动带动刹车片进入轮子组件的轮子刹车槽内，使轮子停止转动。
上述方案中，所述轴承组件包括轴承A、上轴承端盖、轴承B、下轴承端盖和套筒；所述轴承A、上轴承端盖、轴承B、下轴承端盖和套筒依次套在支撑套筒的下端。
上述方案中，所述线束滑环上部外端面与支撑套筒内孔面固定粘接，下部外端面与塑料弯管内孔面固定粘接；
所述线束滑环上部的线束A部分接外部电源及控制系统，下部的线束A部分穿过塑料弯管内部，并通过接插件A和接插件B与减速电机的线束B连接。
上述方案中，所述蜗杆的另一端有内六角结构。
上述方案中，所述刹车滑块内部有定位凸台，弹簧的一端套在凸台上，另一端与所述刹车片连接。
上述方案中，所述蜗杆左端通过滑动轴承A安装在外壳上，右端通过滑动轴承B安装外壳上。
上述方案中，所述刹车片设有防止侧滑的凸台结构，所述凸台结构紧贴刹车滑块两侧面。
上述方案中，所述外壳包括外壳A和外壳B；
所述外壳A和外壳B上均设有定位减速电机的电机定位挡筋、有定位塑料弯管的弯管定位槽、有定位滑动轴承A和滑动轴承B的轴承定位槽。
上述方案中，所述支架一侧开有矩形槽，所述线束A及接插件A穿过矩形槽；所述接插件A与接插件B在支架外部连接；所述支架两侧开有T型槽，所述刹车片两端穿过T型槽。
上述方案中，所述直行拨片A和直行拨片B上有挡筋。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明所述的一种复合式蜗轮传动的电控脚轮，综合考虑了使用时应对的各种复杂情况，并在结构细节上进行了有效的设计，结构紧凑，操作简单，使用电动控制面板，即可对脚轮的工作状态进行控制，在工作过程中，通过控制系统控制电流的输入来控制电机的正反转，并通过内部结构实现刹车、直行和万向功能，并可快速切换脚轮的工作状态，有效避免传统人力操作的复杂性，增加了产品的使用寿命，可为医疗等领域的智能化提供有效的解决方案。
2.本发明所述刹车片有防止侧滑的凸台结构，紧贴刹车滑块两侧面；所述传动盘内部两侧分别安装有扭簧，为机构的旋转提供动力及缓冲。
3.本发明所述支架一侧开有矩形槽，以供线束A及接插件A穿过；所述接插件A与接插件B在支架外部连接，以便于后期维修及部件更换；所述支架两侧开有T型槽，以便传动控制系统自下而上安装时，刹车片的通过，以及后期的刹车时，刹车片的滑动。
4.本发明所述定位转盘底端开有平行槽，与直行拨片A与直行拨片B啮合，实现脚轮的直行功能，所述定位转盘圆周开有矩形槽，与刹车拨片啮合，与底部刹车片的滑动共同实现脚轮的刹车。
5.本发明所述传动盘上部为涡轮齿，下部为直齿，内部两侧开有凹槽以安装扭簧，所述凹槽上有挡筋结构，使扭簧安装后具有一定的预紧力；
6.本发明所述直行拨片A和直行拨片B上有挡筋，所述挡筋在扭簧的转动下可带动直行拨片A和直行拨片B转动。
7.本发明所述外壳A和外壳B上有电机定位挡筋以用来定位减速电机、有弯管定位槽以定位塑料弯管、有轴承定位槽以定位滑动轴承A和滑动轴承B；所述外壳A和外壳B内部有刹车滑块导轨，与刹车滑块配合实现刹车功能。
8.本发明所述传动控制系统内部使用传动盘涡轮齿与蜗杆的配合实现传动，并且可形成机构的自锁，在脚轮处于刹车状态时，在收到外力的作用下，仍可保证刹车的效果，并且可有效保护电机。
9.本发明所述蜗杆的一端有内六角结构，传动控制系统内部出现故障或者电机停止工作时，可手动调节蜗杆，以转换脚轮的刹车、直行和万向功能。
10.本发明所述刹车滑块内部安装有弹簧，当刹车片未能进入轮子的刹车槽内时提供缓冲作用。
附图说明
图1为本发明所述一种复合式蜗轮传动的电控脚轮组装结构示意图。
图2为本发明所述一种复合式蜗轮传动的电控脚轮爆炸示意图。
图3为本发明所述主体支撑系统爆炸图。
图4为本发明所述传动控制系统爆炸图。
图5为本发明传动控制系统组装图。
图6为本发明外壳B示意图。
图7为本发明传动盘示意图。
图8为本发明直行拨片示意图。
图9为本发明外壳A示意图。
图10为本发明外壳B示意图。
图中，1-轮子组件，101-轮子，102-轮轴，103-套筒，2-主体支撑系统，201-支撑套筒，202-支架，203-轴承A，204-上轴承端盖，205-轴承B，206-下轴承端盖，207-套筒，208-定位转盘，209-线束滑环，210-塑料弯管，211-线束A，212-接插件A，3-传动控制系统，301-滑动轴承A，302-蜗杆，303-挡销A，304-刹车拨片，305-挡销，306-螺母，307-方形销，308-直行拨片A，309-接插件B，310-线束B，311-螺钉A，312-直行拨片B，313-套筒，314-滑动轴承B，315-联轴器，316-减速电机，317-垫片，318-扭簧，319-传动盘，320-螺钉B，321-齿条，322-弹簧，323-刹车滑块，324-刹车片，325-外壳A，326-外壳B，4-电机定位挡筋，5-弯管定位槽，6-轴承定位槽，7-刹车滑块导轨，8-涡轮齿，9-直齿，10-弧形通槽，11-弧形挡筋，12-拨片挡筋，13-定位主轴，14-刹车片通槽。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
图1和2所示为本发明所述复合式蜗轮传动的电控脚轮的一种实施方式，所述复合式蜗轮传动的电控脚轮包括轮子组件1、主体支撑系统2和传动控制系统3；所述传动控制系统3安装在主体支撑系统2内，并通过接插件A212和接插件B309的连接实现电动控制；所述轮子组件1包括两个轮子101、轮轴102以及套筒103，所述主体支撑系统2安装在两个轮子101之间，所述轮轴102穿过两个轮子101和安装在主体支撑系统2与传动控制系统3上的套筒103，将轮子与主体支撑系统2和传动控制系统3连接，所述传动控制系统3通过销钉安装在主体支撑系统2的支架202上。
所述主体支撑系统2包括支撑套筒201、支架202、轴承A203、上轴承端盖204、轴承B205、下轴承端盖206、套筒207、定位转盘208、线束滑环209、塑料弯管210、线束A211和接插件A212；所述线束滑环209上部外端面与支撑套筒201内孔面固定粘接，下部外端面与塑料弯管210内孔面固定粘接；所述线束滑环209上部的线束A211部分接外部电源及控制系统，下部的线束A211部分穿过塑料弯管210内部，并通过接插件A212和接插件B309与减速电机316连接。
所述传动控制系统3包括滑动轴承A301、蜗杆302、挡销A303、刹车拨片304、挡销B305、螺母306、方形销307、直行拨片A308、接插件B309、线束B310、螺钉A311、直行拨片B312、套筒313、滑动轴承B314、联轴器315、减速电机316、垫片317、扭簧318、传动盘319、螺钉B 320、齿条321、弹簧322、刹车滑块323、刹车片324、外壳A325和外壳B326；所述蜗杆302与减速电机主轴316通过联轴器315连接；所述蜗杆302左端有滑动轴承A301，右端有滑动轴承B314，通过配合安装在外壳A325上；所述蜗杆302与传动盘319上部齿相啮合；所述传动盘319下部齿与齿条321啮合；所述直行拨片A308与直行拨片B312通过螺钉A311、螺母306、挡销A303、挡销B305和方形销307配合安装；所述刹车拨片304通过方形销307固定；所述齿条321用过螺钉B320连接在刹车滑块323上；所述刹车滑块323内部有定位凸台，以定位弹簧322；所述刹车片324通过弹簧322安装在刹车滑块323内部；所述刹车片324有防止侧滑的凸台结构，紧贴刹车滑块323两侧面；所述传动盘319内部两侧分别安装有扭簧318，为机构的旋转提供动力及缓冲；所述传动控制系统3的所有内部组件均安装在外壳A325上；所述外壳B326通过内六角螺钉安装在外壳A325上。
所述支架202一侧开有矩形槽，以供线束A211及接插件A212穿过；所述接插件A212与接插件B309在支架外部连接，以便于后期维修及部件更换；所述支架202两侧开有T型槽，以便传动控制系统2自下而上安装时，刹车片324的通过，以及后期的刹车时，刹车片324的滑动。
所述定位转盘208底端开有平行槽，与直行拨片A308与直行拨片B312啮合，实现脚轮的直行功能，所述定位转盘208圆周开有矩形槽，与刹车拨片304啮合，与底部刹车片324的滑动共同实现脚轮的刹车。
所述传动盘319上部为涡轮齿，下部为直齿，内部两侧开有凹槽以安装扭簧318，所述凹槽为弧形通槽10，所述凹槽上有弧形挡筋11，使扭簧318安装后具有一定的预紧力；
所述直行拨片A308和直行拨片B312上有拨片挡筋12，所述挡筋在扭簧318的转动下可带动直行拨片A308和直行拨片B312转动。
所述外壳A325和外壳B326上有电机定位挡筋4以用来定位减速电机316、有弯管定位槽5以定位塑料弯管210、有轴承定位槽6以定位滑动轴承A301和滑动轴承B314；所述外壳A325和外壳B326内部有刹车滑块导轨7，与刹车滑块323配合实现刹车功能。所述外壳A325和外壳B326上均设有刹车片通槽14，刹车片324的两端分别穿出刹车片通槽14。外壳B326上设有定位主轴13，用于定位传动盘319。
所述传动控制系统2内部使用传动盘319涡轮齿与蜗杆302的配合实现传动，并且可形成机构的自锁，在脚轮处于刹车状态时，在收到外力的作用下，仍可保证刹车的效果，并且可有效保护减速电机316。
所述蜗杆302的一端有内六角构，传动控制系统2内部出现故障或者电机停止工作时，可手动调节蜗杆302，以转换脚轮的刹车、直行和万向功能。
所述刹车滑块323内部安装有弹簧322，当刹车片324未能进入轮子的刹车槽内时提供缓冲作用。
本发明工作过程：
工作时，通过控制系统输送的电流实现电机的正反转，电机的转动带动蜗杆302转动，蜗杆302与传动盘319上部齿啮合，带动传动盘319转动，传动盘319与直行拨片A308、直行拨片B312和刹车拨片304装配在一起，传动盘319的转动带动直行拨片308、312和刹车拨片304转动，传动盘319下部齿与齿条321啮合，带动刹车滑块323及刹车片324沿外壳内部的导轨滑动。当脚轮处于万向状态时，直行拨片308、312和刹车拨片304均未与定位转盘208啮合，此时电机不工作；当电机正方向转动时，带动传动盘319、直行拨片308、312和刹车拨片304顺时针转动，直行拨片A308和直行拨片B312与定位转盘208底部平行槽啮合，使脚轮只能直行；当电机反方向转动时，带动传动盘319、直行拨片308、312和刹车拨片304逆时针转动，刹车拨片304与定位转盘208圆周的任一矩形槽啮合，固定脚轮的方向，同时，刹车滑块323反方向滑动，刹车片324进入到轮子内部的刹车槽内，使轮子停止转动；同样，通过电机的转动可使脚轮复位或切换工作状态。
本发明综合考虑了使用时应对的各种复杂情况，并在结构细节上进行了有效的设计，结构紧凑，操作简单，使用电动控制面板，即可对脚轮的工作状态进行控制。有效避免传统人力操作的复杂性，增加了产品的使用寿命，可为医疗等领域的智能化提供有效的解决方案。
Claims (10)
1.一种复合式蜗轮传动的电控脚轮，其特征在于，包括轮子组件(1)、主体支撑系统(2)和传动控制系统(3)；
所述传动控制系统(3)安装在主体支撑系统(2)内，所述轮子组件(1)穿过主体支撑系统(2)和传动控制系统(3)连接；
所述主体支撑系统(2)包括安装在支架(202)上的支撑套筒(201)、以及安装在支撑套筒(201)下端的轴承组件、定位转盘(208)和线束滑环(209)；所述线束滑环(209)的一端与控制系统电连接；
所述传动控制系统(3)包括蜗杆(302)、刹车拨片(304)、直行拨片A(308)、接插件B(309)、线束B(310)、直行拨片B(312)、减速电机(316)、传动盘(319)、齿条(321)、刹车滑块(323)、刹车片(324)和外壳；所述蜗杆(302)的一端与减速电机主轴(316)通过联轴器(315)连接；所述蜗杆(302)通过轴承安装在外壳上；所述蜗杆(302)与传动盘(319)上部涡轮齿啮合；所述传动盘(319)下部直齿与齿条(321)啮合；所述直行拨片A(308)与直行拨片B(312)可拆卸的安装在蜗杆(302)两侧，所述刹车拨片(304)安装在直行拨片A(308)与直行拨片B(312)之间；所述齿条(321)安装在刹车滑块(323)上；所述刹车滑块(323)安装在外壳的刹车滑块导轨(7)上；所述刹车滑块(323)内部设有刹车片(324)；所述传动盘(319)内部两侧分别安装有扭簧(318)；所述线束滑环(209)的另一端通与减速电机(316)电连接；
所述定位转盘(208)底端开有平行槽，平行槽可与直行拨片A(308)与直行拨片B(312)啮合，实现脚轮的直行功能，所述定位转盘(208)圆周开有矩形槽，矩形槽可与刹车拨片(304)啮合，刹车滑块(323)滑动带动刹车片(324)进入轮子组件(1)的轮子刹车槽内，使轮子停止转动。
2.根据权利要求1所述的复合式蜗轮传动的电控脚轮，其特征在于，所述轴承组件包括轴承A(203)、上轴承端盖(204)、轴承B(205)、下轴承端盖(206)和套筒(207)；所述轴承A(203)、上轴承端盖(204)、轴承B(205)、下轴承端盖(206)和套筒(207)依次套在支撑套筒(201)的下端。
3.根据权利要求1所述的复合式蜗轮传动的电控脚轮，其特征在于，所述线束滑环(209)上部外端面与支撑套筒(201)内孔面固定粘接，下部外端面与塑料弯管(210)内孔面固定粘接；
所述线束滑环(209)上部的线束A(211)部分外部电源及控制系统，下部的线束A(211)部分穿过塑料弯管(210)内部，并通过接插件A(212)和接插件B(309)与减速电机(316)的线束B(310)连接。
4.根据权利要求1所述的复合式蜗轮传动的电控脚轮，其特征在于，所述蜗杆(302)的另一端有内六角结构。
5.根据权利要求1所述的复合式蜗轮传动的电控脚轮，其特征在于，所述刹车滑块(323)内部有定位凸台，弹簧(322)的一端套在凸台上，另一端与所述刹车片(324)连接。
6.根据权利要求1所述的复合式蜗轮传动的电控脚轮，其特征在于，所述蜗杆(302)左端通过滑动轴承A(301)安装在外壳上，右端通过滑动轴承B(314)安装外壳上。
7.根据权利要求1所述的复合式蜗轮传动的电控脚轮，其特征在于，所述刹车片(324)设有防止侧滑的凸台结构，所述凸台结构紧贴刹车滑块(323)两侧面。
8.根据权利要求1所述的复合式蜗轮传动的电控脚轮，其特征在于，所述外壳包括外壳A(325)和外壳B(326)；
所述外壳A(325)和外壳B(326)上均设有定位减速电机(316)的电机定位挡筋(4)、有定位塑料弯管(210)的弯管定位槽(5)、有定位滑动轴承A(301)和滑动轴承B(314)的轴承定位槽(6)。
9.根据权利要求3所述的一种复合式蜗轮传动的电控脚轮，其特征在于，所述支架(202)一侧开有矩形槽，所述线束A(211)及接插件A(212)穿过矩形槽；所述接插件A(212)与接插件B(309)在支架(202)外部连接；所述支架(202)两侧开有T型槽，所述刹车片(324)两端穿过T型槽。
10.根据权利要求1所述的一种复合式蜗轮传动的电控脚轮，其特征在于，所述直行拨片A(308)和直行拨片B(312)上有挡筋。
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