CN111367326B - 一种用于牵引装置的力量调控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于牵引设备技术领域，具体涉及一种用于牵引装置的力量调控系统，包括主工作单元、调节单元和控制系统；主工作单元包括分别与控制系统连接的第一供气部分和第一排气部分，分别用于根据需求进行气囊气体的补充和排放；调节单元包括分别与控制系统连接的第二供气部分和第二排气部分，第二供气部分和第二排气部分为气囊内部提供循环气流，第二排气部分在第一排气部分启动时被关闭设定时间，第二供气部分在第一供气部分启动时被关闭设定时间。本发明中主工作单元对气囊内部的气压进行主要的控制，调节单元辅助主工作单元，在压力突变的过程中起到缓冲的作用，有效提高了使用的舒适度。本发明中还请求保护一种用于牵引装置的力量调控方法。

Description

一种用于牵引装置的力量调控系统及方法

技术领域

本发明属于牵引设备技术领域，具体涉及一种用于牵引装置的力量调控系统及方法。

背景技术

目前随着办公模式的转变，颈椎病的发病率越来越高，在现有的治疗手段中，正规的非手术物理治疗是大多数患病者所采取的治疗手段。

现有的颈椎牵引器大致包括机械式和气压式两种，机械式的牵引器可通过控制系统对提供牵引动力的电机等设备进行精准的控制，从而实现牵引力的稳定调节，但是此种设备一般结构较为复杂、体积较大且价格较为昂贵。

气压式的牵引器作为一种更适于家庭使用的设备而受到更多人的青睐，目前在使用的过程中，通过人工加压的方式对牵引力进行调节，即通过向套设于脖颈上的气囊进行人工送气控制，通过气囊的不同膨胀程度来提供不同的牵引力，此种方式在压力调整过程中，极易发生快速的充气和快速的放气，牵引力的陡变会大幅降低使用的舒适度，气压的变化缺少平缓性，提高了控制和调整的难度。

鉴于上述情况，本发明人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种用于牵引装置的力量调控系统及方法，使其更具有实用性。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种用于牵引装置的力量调控系统及方法，从而有效解决背景技术中的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于牵引装置的力量调控系统，对气囊进行气压调节，包括：主工作单元、调节单元和控制系统；

所述主工作单元包括分别与所述控制系统连接的第一供气部分和第一排气部分，所述第一供气部分和第一排气部分交替工作，分别用于根据使用者需求进行所述气囊气体的补充和排放；

所述调节单元包括分别与所述控制系统连接的第二供气部分和第二排气部分，所述第二供气部分和第二排气部分为所述气囊内部提供循环气流，所述第二排气部分在所述第一排气部分启动时被关闭设定时间，所述第二供气部分在所述第一供气部分启动时被关闭设定时间。

进一步地，所述第二排气部分均包括自所述气囊引出的排气管，以及安装于所述排气管末端的排气阀；

所述排气阀包括壳体、排气盘、波形管和阀芯，所述阀芯为锥形结构，与所述排气盘和壳体同轴设置，且安装于所述排气盘上，所述波形管连接所述排气盘和所述壳体，在二者间形成腔体结构，所述阀芯用于调节所述壳体内流道出口端的流通面积，所述排气盘上围绕所述阀芯均匀分布有若干排气口；

所述排气盘和所述壳体上相对设置有两电磁块，所述电磁块与所述控制系统电连接。

进一步地，所述第一排气部分和第二排气部分均包括与所述控制系统依次连接的电磁阀和排气口；所述电磁阀在所述控制系统的控制下实现所述排气口的开启或关闭。

进一步地，所述第一供气部分和第二供气部分均包括与所述控制系统依次连接的电动机和气泵；所述电动机在所述控制系统的控制下为所述气泵提供动力，所述气泵为所述气囊提供气体。

进一步地，所述控制系统包括电源、控制电路和压力传感器；所述电源为所述控制电路提供所需电力，所述压力传感器对所述气囊内气压进行检测，并将检测结果反馈至所述控制电路。

一种用于牵引装置的力量调控方法，包括以下步骤：

S1：同步开启第二供气部分和第二排气部分，且保证供气量和排气量相等；当对气囊进行气体补充时，执行步骤S2；当对气囊进行气体排放时，执行步骤S5；

S2：同步执行第一供气部分的开启和第二供气部分的关闭，并执行步骤S3或步骤S4；

S3：T1时间后，重新开启所述第二供气部分，恢复所述气囊内的气流；

S4：T1时间后，在保持所述第二供气部分关闭的情况下，关闭所述第二排气部分；

S5：同步执行所述第一排气部分的开启和第二排气部分的关闭，并执行步骤S6或步骤S7；

S6：T1时间后，重新开启所述第二排气部分，恢复所述气囊内的气流；

S7：T1时间后，在保持所述第二排气部分关闭的情况下，关闭所述第二供气部分。

进一步地，所述第二供气部分和第二排气部分之间的气流稳定T2时间后，开启所述第一供气部或第一排气部分。

进一步地，所述第二排气部分的关闭过程所用时间T3随其气体流量的增加而延长。

进一步地，所述第二供气部分的气体流量介于所述第一供气部分或第一排气部分的气体流量的1/3~2/3。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明中用于牵引装置的力量调控系统通过气囊的气体压力调节实现牵引力量的控制，在使用过程中，气囊被套设于人体颈部，在头部和肩部的限制下，气囊分别对人体的头部和肩部提供相反的作用力，从而可实现颈部的拉伸，实现牵引的目的，主工作单元对气囊内部的气压进行主要的控制，而调节单元辅助主工作单元进行工作，在压力突变的过程中起到缓冲的作用，有效的提高了使用的舒适度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中用于牵引装置的力量调控系统的框架图；

图2为排气阀的结构示意图；

图3为图2的正视图；

图4为图3中A-A处的剖视图；

图5为本发明中用于牵引装置的力量调控方法的框架图；

附图标记：主工作单元1、调节单元2、控制系统3、气囊4、电动机5、气泵6、电磁阀7、排气口8、排气阀9、壳体91、排气盘92、波形管93、阀芯94、排气口95、电磁块96。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例采用递进的方式撰写。

如图1所示，一种用于牵引装置的力量调控系统，对气囊4进行气压调节，包括：主工作单元1、调节单元2和控制系统3；主工作单元1包括分别与控制系统3连接的第一供气部分和第一排气部分，第一供气部分和第一排气部分交替工作，分别用于根据使用者需求进行气囊4气体的补充和排放；调节单元2包括分别与控制系统3连接的第二供气部分和第二排气部分，第二供气部分和第二排气部分为气囊4内部提供循环气流，第二排气部分在第一排气部分启动时被关闭设定时间，第二供气部分在第一供气部分启动时被关闭设定时间。

本发明中用于牵引装置的力量调控系统通过气囊4的气体压力调节实现牵引力量的控制，在使用过程中，气囊4被套设于人体颈部，在头部和肩部的限制下，气囊4分别对人体的头部和肩部提供相反的作用力，从而可实现颈部的拉伸，实现牵引的目的。其中，主工作单元1对气囊内部的气压进行主要的控制，而调节单元2辅助主工作单元1进行工作，在压力突变的过程中起到缓冲的作用，有效的提高了使用的舒适度。

在使用过程中，可保持调节单元2始终保持工作，即使用的全过程中均为气囊4提供稳定的气流，保持第二供气部分的进气量和第二排气部分的出气量均衡；或者，可设定调节模式，当调节模式不启动时，默认使用者不对气囊4的压力进行调节，停止第二供气部分和第二排气部分的工作，当然，此时第一供气部分和第一排气部分也停止工作，气囊4内压力保证稳定的使用状态；而当调节模式启动时，首先开启第二供气部分和第二排气部分，使得气囊4内获得稳定的气流，然后根据使用者的需求对第一供气部分和第一排气部分进行选择性的开启，当第一供气部分开启时，气囊4内压力突增，此时关闭第二供气部分，而第二排气部分还在进行排气，从而对激增的气体量进行缓冲，相反的，当第一排气部分开启时，气囊4内压力骤减，此时关闭第二排气部分，而第二供气部门还在进行供气，从而对骤减的气体量进行缓冲；当然上述缓冲的时间需要通过控制系统3进行设定，通过上述方式可有效的提高使用的舒适性。

作为上述实施例的优选，第二排气部分均包括自气囊4引出的排气管，以及安装于排气管末端的排气阀9；排气阀9包括壳体91、排气盘92、波形管93和阀芯94，阀芯94为锥形结构，与排气盘92和壳体91同轴设置，且安装于排气盘92上，波形管93连接排气盘92和壳体91，在二者间形成腔体结构，阀芯94用于调节壳体91内流道出口端的流通面积，排气盘92上围绕阀芯94均匀分布有若干排气口95；排气盘92和壳体91上相对设置有两电磁块96，电磁块96与控制系统3电连接。

如图2~4所示，本优选方案中，提供了一种第二排气部分的优化方式，在牵引力调整前，通过控制系统3使得两电磁块96快速的获得相同的磁性而弹开，使得壳体91内流道出口端的流通面积最大，此时自波形管93围设的腔体和排气口95排出的气体量与第二供气部分的供气量相等；而当第一供气部分开启时，为了缓和激增的进气量，关闭第二供气部分，仅开启第二排气部分，因此第二排气部分处于上述流通面积最大的状态。

本优选方案中第二排气部分的作用主要在第一排气部分开启时发挥，当第一排气部分开启时，由于排气量激增，为了缓和此时气囊4的形状突变，关闭第二排气部分，通过第二供气部分的进气量对排气过程进行缓和，在缓和的过程中还是存在一定程度的突变性，为了克服这种突变性，本优选方案中，对第二排气部分进行了改进，具体的，当对其关闭时，由于壳体91内流道中始终存在气体进入，因此会对阀芯94和排气盘92提供推力，而此时需要通过控制系统3为两电磁块96提供相反磁性而使得排气盘92和壳体91获得相互靠近的磁力，在此种磁力下，由波形管93围设的腔体逐渐的被压缩，排气盘92和壳体91缓慢的靠近，直至完全贴合。当气囊4开始通过第一排气部分排气时，由于弹性形变存在惯性，使用者不会瞬间感受到气囊4形状的变化，因此本优选方案中，通过排气阀9的缓慢关闭而减低因原本第二供气部分和第二排气部分之间的气流突变而带来的噪音和系统冲击等问题，使得第二进气部分对第一排气部分的补偿缓慢的实现。

作为上述实施例的优选，第一排气部分和第二排气部分均包括与控制系统3依次连接的电磁阀7和排气口8；电磁阀7在控制系统3的控制下实现排气口8的开启或关闭。

作为第一供气部分和第二供气部分的优选，第一供气部分和第二供气部分均包括与控制系统3依次连接的电动机5和气泵6；电动机5在控制系统3的控制下为气泵6提供动力，气泵6为气囊4提供气体。

控制系统3包括电源31、控制电路32和压力传感器33；电源31为控制电路32提供所需电力，压力传感器33对气囊4内气压进行检测，并将检测结果反馈至控制电路32。在使用的过程中，可通过控制电路32进行气囊4内压力的设定，根据设定压力自动的进行气压的调节，此种方式下压力传感器33可进行压力的实施监测，为控制提供依据。

如图5所示，一种用于牵引装置的力量调控方法，包括以下步骤：

S1：同步开启第二供气部分和第二排气部分，且保证供气量和排气量相等；当对气囊4进行气体补充时，执行步骤S2；当对气囊4进行气体排放时，执行步骤S5；

S2：同步执行第一供气部分的开启和第二供气部分的关闭，并执行步骤S3或步骤S4；

S3：T1时间后，重新开启第二供气部分，恢复气囊4内的气流；

S4：T1时间后，在保持第二供气部分关闭的情况下，关闭第二排气部分；

S5：同步执行第一排气部分的开启和第二排气部分的关闭，并执行步骤S6或步骤S7；

S6：T1时间后，重新开启第二排气部分，恢复气囊4内的气流；

S7：T1时间后，在保持第二排气部分关闭的情况下，关闭第二供气部分。

其中T1时间可根据实际气囊4的容气量以及系统的配置具体选择。

作为上述实施例的优选，第二供气部分和第二排气部分之间的气流稳定T2时间后，开启第一供气部或第一排气部分。稳定的气流可降低系统内的冲击，从而使得整个调控过程更加的柔和，提高舒适程度。

作为上述实施例的优选，第二排气部分的关闭过程所用时间T3随其气体流量的增加而延长，从而使得第二供气部分和第二排气部分之间的气流可以被切断的更加柔和。

为了保证整个调控系统更加平稳有效的运行，第二供气部分的气体流量介于第一供气部分或第一排气部分的气体流量的1/3~2/3，在上述数值范围内，一方面可以保证第二供气部分和第二排气部分之间的气流对整个气囊4形变缓冲的有效性，还可将因第二供气部分和第二排气部分之间气流切断而造成的影响。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种用于牵引装置的力量调控系统，对气囊（4）进行气压调节，其特征在于，包括：主工作单元（1）、调节单元（2）和控制系统（3）；

所述主工作单元（1）包括分别与所述控制系统（3）连接的第一供气部分和第一排气部分，所述第一供气部分和第一排气部分交替工作，分别用于根据使用者需求进行所述气囊（4）气体的补充和排放；

所述调节单元（2）包括分别与所述控制系统（3）连接的第二供气部分和第二排气部分，所述第二供气部分和第二排气部分为所述气囊（4）内部提供循环气流，所述第二排气部分在所述第一排气部分启动时被关闭设定时间，所述第二供气部分在所述第一供气部分启动时被关闭设定时间。

2.根据权利要求1所述的用于牵引装置的力量调控系统，其特征在于，所述第二排气部分均包括自所述气囊（4）引出的排气管，以及安装于所述排气管末端的排气阀（9）；

所述排气阀（9）包括壳体（91）、排气盘（92）、波形管（93）和阀芯（94），所述阀芯（94）为锥形结构，与所述排气盘（92）和壳体（91）同轴设置，且安装于所述排气盘（92）上，所述波形管（93）连接所述排气盘（92）和所述壳体（91），在二者间形成腔体结构，所述阀芯（94）用于调节所述壳体（91）内流道出口端的流通面积，所述排气盘（92）上围绕所述阀芯（94）均匀分布有若干排气口（95）；

所述排气盘（92）和所述壳体（91）上相对设置有两电磁块（96），所述电磁块（96）与所述控制系统（3）电连接。

3.根据权利要求1或2所述的用于牵引装置的力量调控系统，其特征在于，所述第一排气部分和第二排气部分均包括与所述控制系统（3）依次连接的电磁阀（7）和排气口（8）；所述电磁阀（7）在所述控制系统（3）的控制下实现所述排气口（8）的开启或关闭。

4.根据权利要求1或2所述的用于牵引装置的力量调控系统，其特征在于，所述第一供气部分和第二供气部分均包括与所述控制系统（3）依次连接的电动机（5）和气泵（6）；所述电动机（5）在所述控制系统（3）的控制下为所述气泵（6）提供动力，所述气泵（6）为所述气囊（4）提供气体。

5.根据权利要求1所述的用于牵引装置的力量调控系统，其特征在于，所述控制系统（3）包括电源（31）、控制电路（32）和压力传感器（33）；所述电源（31）为所述控制电路（32）提供所需电力，所述压力传感器（33）对所述气囊（4）内气压进行检测，并将检测结果反馈至所述控制电路（32）。

6.根据权利要求1所述的用于牵引装置的力量调控系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1：同步开启第二供气部分和第二排气部分，且保证供气量和排气量相等；当对气囊（4）进行气体补充时，执行步骤S2；当对气囊（4）进行气体排放时，执行步骤S5；

S2：同步执行第一供气部分的开启和第二供气部分的关闭，并执行步骤S3或步骤S4；

S3：T1时间后，重新开启所述第二供气部分，恢复所述气囊（4）内的气流；

S4：T1时间后，在保持所述第二供气部分关闭的情况下，关闭所述第二排气部分；

S5：同步执行所述第一排气部分的开启和第二排气部分的关闭，并执行步骤S6或步骤S7；

S6：T1时间后，重新开启所述第二排气部分，恢复所述气囊（4）内的气流；

S7：T1时间后，在保持所述第二排气部分关闭的情况下，关闭所述第二供气部分。

7.根据权利要求6所述的用于牵引装置的力量调控系统，其特征在于，所述第二供气部分和第二排气部分之间的气流稳定T2时间后，开启所述第一供气部或第一排气部分。

8.根据权利要求6所述的用于牵引装置的力量调控系统，其特征在于，所述第二排气部分的关闭过程所用时间T3随其气体流量的增加而延长。

9.根据权利要求6~8任一项所述的用于牵引装置的力量调控系统，其特征在于，所述第二供气部分的气体流量介于所述第一供气部分或第一排气部分的气体流量的1/3~2/3。

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