CN111920255B - 一种多功能智能液压调整床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能智能液压调整床，包括床架及床面，所述的床面包括床面上框和多根平行设于床面上框由鼓形螺旋拉簧形成的拉簧网，鼓形螺旋拉簧呈波浪形；床面上框包括上框侧管和设于上框侧管之间的上框横档，床面上框分为若干段，相邻各段间活动连接，床面上框正中间的一段固定在床架上，其余各段通过PLC控制器控制的液压系统驱动，使各段床面上框能绕铰链转动。本多功能智能调整床，具有休闲模式和睡眠模式，在休闲模式状态下，能够根据使用者需求自动调节，实现使用者满意的睡、仰、躺、座各种休闲姿态，在睡眠模式状态下，又可极缓慢地微动，让使用者无感知地放松受压部位压力，获得更舒适的高质量睡眠。

Description

一种多功能智能液压调整床

技术领域

本发明涉及保健生活用品领域，具体涉及一种多功能智能液压调整床。

背景技术

人的一生中，有超过三分之一的时间是在睡眠中度过的，在工作和生活的双重压力影响 下，患上各种睡眠杂症已成常态，床也就成为了人们生活中必不可少的部分，在生活中除了 要睡、仰、躺、坐的各种要求外，还要具有头部、背部、腿部、脚部、的可独立调整的舒适 位置，以适应各类人群的需求。

目前市面上普遍的调整床都结构单一，功能简单，、耐用性差，只是简单的背、腿脚部 具有有限升降功能，且造价昂贵。

现有的调整床存在诸多不足之处：

使用多个有刷电机通过丝杆螺母传动，效率低，螺母易磨损，并且有刷电机噪声大，故 障频率高，还干扰遥控器传送信号源；床面钢丝网制作复杂，还缺乏睡眠模式功能和睡眠辅 助功能等，因而，有必要对现有技术做出改进。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种能按使用者身体各部位的需求随意调整床面形 状，并有记忆功能，以便再次快速达到最佳姿态的多功能智能液压调整床。

本发明床面为多段鼓形拉簧网，具有良好的支撑性，可使人体各部位在床面上均衡分布， 紧密贴合床面，使用者使用该床休闲时，可随意调控床面睡、仰、躺、坐的各种舒适姿态， 自动记忆使用者感觉的最佳休闲姿态，以能再次快速的达到使用者满意的姿态，另在天然乳 胶床垫内装有肩、背、腰、臀、腿、脚部的振动按摩器。该液压调整床还具有能够改善睡眠 环境，提高睡眠质量的功能。

本发明的技术方案具体如下：

一种多功能智能液压调整床，包括床架及床面，所述的床面包括床面上框和多根平行设 于床面上框由鼓形螺旋拉簧形成的拉簧网，鼓形螺旋拉簧呈波浪形；

床面上框包括上框侧管和设于上框侧管之间的上框横档；床面上框分为若干段，相邻各 段间活动连接，床面上框正中间的一段固定在床架上，其余各段通过液压系统驱动，液压驱 动系统由PLC控制器控制，各段床面上框能绕铰链转动，鼓形螺旋拉簧网覆盖在床面上框 上。

进一步地，所述的多段鼓形螺旋拉簧网由107根多段鼓形螺旋拉簧组成，鼓形螺旋拉簧 采用直径1.5mm的304N不锈钢丝绕制，并经热处理使不锈钢丝硬度达HV380～400，以保 证鼓形螺旋拉簧在长期使用中不发生残余变形；多段鼓形螺旋拉簧网的全部拉簧勾连在与上 框侧管套连的Γ形挂拉板的孔中；

床架与床面上框均是由薄壁空腹钢管焊制，上框侧管由冷轧不锈钢薄板通过模具冷压成 凹字形空腹矩管；两端的四个床面上框转角块及上框各段之间的铰链，均采用304不锈钢精 密铸件，插入空腹型材矩管并与矩管端以氩弧焊牢固联结，保证整个床面具有足够的强度和 刚度。

进一步地，上框横档两端装有曲拐形的上框横档连接销，上框横档连接销穿过连接块中 间的孔，上框横档连接销的端部紧贴上框侧管的上部凹槽，以抵消多段鼓形螺旋拉簧网产生 的张力对上框侧管造成的拉力；

进一步地，上框横档与床架横档均为弓形矩管，避免多段鼓形螺旋拉簧网在人体重量 作用下，与上框横档和床架横档接触，有利于多段鼓形螺旋拉簧网与人体相互紧密贴合，确 保使用者的舒适。

进一步地，液压驱动系统包括驱动各段运动的油缸支座、销、液压油缸及曲柄，曲柄的 一端通过销与液压油缸的活塞杆连接，另一端与床面上框横档连接，支座安装在上框横档或 床架横档上，液压缸的耳环通过销与支座连接，压力油进入油缸后，活塞杆伸出推动曲柄转 动，使各段上抬，变化床面姿态；

液压驱动系统由微型油泵供油，电磁换向阀控制，小直径液压油缸驱动，动作平稳，噪 声小，采取了多项降噪措施：油泵动力单元阀块与油箱端面间加硅胶板减振；油箱用厚钢板 冷压成形，内涂刷耐油胶层，有效地降低了噪声，在睡眠模式下的人耳感觉噪声降至40分 贝以下。

进一步地，还包括KTC直线位移传感器，KTC直线位移传感器通过万向球头螺栓与调 节螺栓连接，联结螺母一端与调节螺栓联结，另一端设于活塞杆连接套上，活塞杆连接套设 于液压油缸的活塞杆上；采用与油缸活塞杆联接的KTC直线位移传感器，与活塞杆伸缩精 确随动，传输信号至PLC控制器，记忆各段床面上框的位置，在使用者仰、躺、坐休闲时的最佳弯曲姿态时，各油缸活塞杆伸缩的位置，以便按使用者的要求，再次达到最佳的弯曲姿态。

进一步地，智能液压调整床还包括乳胶床垫，乳胶床垫的底部设有一层加厚棉麻布，乳 胶床垫中对应肩胛骨、背部、腰部、臀部、大腿、小腿位置设有12个振动按摩电机，对使 用者进行振动按摩。

进一步地，智能液压调整床还包括遥控器，遥控器包括休闲/睡眠模式切换键、各个部 位对应的段的升降键、记忆键、恢复键、平躺键、停止键和启动键，在休闲和睡眠模式下， 均可通过遥控器控制各段的升降动作、记忆。

进一步地，所述调整床还包括与PLC控制器连接的振动传感器，振动传感器设于床面 中部的鼓形螺旋拉簧形成的拉簧网上，通过振动传感器上端的卡环卡设于鼓形螺旋拉簧上；

睡眠模式下，振动传感器记录使用者入睡后，身体的扭动、翻身，将信号传输至PLC控制器，PLC控制器控制液压回路，以极缓的速度，自动微调床面姿态，让使用者无感知 地放松受压部位压力。

进一步地，所述调整床还包括智能健康枕，智能健康枕多次记录使用者在睡眠周期内的 信息，经相关人员采集整理，输入PLC控制器，供人工调节程序。

进一步地，所述调整床还包括加湿器，睡者扭动、翻身到达一定次数后，振动传感器给 出信号，通过PLC控制加湿器，喷射含有助眠雾剂的水雾，促使睡者迅速入眠。

床脚与床身框架之间设置斜撑，床身框架中间装有床架横档，床脚之间用连接管连接， 用以增强床架的稳固性。

传动系统采用直流DC24V安全电压，由开关电源、无刷电机、PLC编程控制器和固体继电器等控制，使用特制的遥控器，控制液压系统全部动作。采用与油缸联接的KTC直线 位移传感器与活塞杆伸缩随动，精确记忆使用者在床面上框弯曲时，仰、躺、坐的最佳弯曲 姿态时的各油缸活塞杆伸缩的位置，以便按使用者的要求，再次达到该最佳的弯曲姿态。

床面配有天然乳胶床垫，床垫内装有直流DC12V振动按摩电机，睡眠前对使用者的肩 部、背部、腰部、臀部、大腿、小腿进行振动按摩，放松身体各部，帮助入睡，在床垫与多段鼓形螺旋拉簧网之间还配有加厚耐磨棉麻布，扣装在上框Г形拉板上，有效防止床垫滑动，并且能隔开床垫与多段鼓形螺旋拉簧网接触，避免床垫布磨损。

液压油泵动力单元阀块与油箱端面间加隔硅胶板，降低了无刷电机与油泵的传动噪声， 油箱用2.5mm钢板冷压成形，内涂刷耐油胶层，有效地大大降低了噪声，在睡眠模式下(数 字式噪声计测量)噪声在40分贝以下。

与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：

本发明由多个部份组成，各部份弯曲的角度，由动力系统控制，能任意调整，形成头部 抬起、背部竖直、脚部弯曲以及脚部抬起等各种姿态，令使用者在睡、躺、卧、仰、坐时都 能感受到舒适，满足使用者睡眠、阅读、看电视、休闲、治疗、护理等要求；采用多种降噪手段，有效地降低了噪声，在睡眠模式下的人耳感觉噪声降至40分贝以下。

本发明的床面用多段鼓形螺旋拉簧网覆盖，可按人体重量及身姿形态，精确的分配每根 拉簧的拉力，确保床表面能充分贴合人体，避免使用者感到不适，结合床身材料、结构设计， 还具有很好的支撑性。

本发明的动力系统能按使用者的意愿，自由调整，令使用者享受到最佳舒适姿态，且运 转动作可靠无噪声。通过PLC编程控制器、直线位移传感器等记录使用者最佳舒适姿态， 自动调整床面姿态，快速的再次达到使用者满意的姿态。本智能调整床还配有特殊的床面睡 眠模式功能，按下遥控器上的睡眠模式灯光键，床尾框架上的指示灯熄灭，调整床即由休闲 模式切换为睡眠模式。(该指示灯处于点亮状态时，调整床处于休闲模式)。

本发明通过市购的智能健康枕记录使用者的睡眠周期状况，在睡眠周期内的心率、呼吸、 翻身次数等睡眠状况信息，进行分析、判断，给出对应设置的两种睡眠模式床面姿态和睡眠 模式变动的时间段，输入到PLC控制器，床面下的振动传感器可感知使用者入睡后，身体 的扭动、翻身，进而通过PLC控制器改变液压回路，以极缓的速度，自动微调床面姿态， 让使用者无感知地放松受压部位压力，获得更舒适的高质量睡眠。

附图说明

图1为本发明结构示意图(不含传动部分)；

图2为本发明横截面结构示意图；

图3为本发明床身框架截面图；

图4为本发明床面上框框架截面图；

图5为本发明多段鼓形螺旋拉簧网Г形拉板截面图；

图6为图2中B部放大图；

图7为图6中的K向视图；

图8为图6中的M部放大图；

图9为本发明头部上框动作示意图；

图10为本发明背部上框动作示意图；

图11为本发明腿部上框动作示意图；

图12为本发明脚部上框动作示意图；

图13为本发明脚部滚轮导槽截面图；

图14为图12的K向视图；

图15为本发明的卧姿状态示意图(不含传动部分)；

图16为本发明的睡眠模式姿态示意图(不含传动部分)；

图17为本发明的躺姿状态示意图(不含传动部分)；

图18为本发明的坐姿(1)状态示意图(不含传动部分)；

图19为本发明的坐姿(2)状态示意图(不含传动部分)；

图20为本发明的油缸与直线传感器连接图；

图21为本发明图20的A-A剖示意图；

图22为本发明图的床垫振动按摩电机配置图；

图23为本发明图22的B-B剖示意图；

图24为本发明遥控器的面板示意图；

图25为本发明休闲模式与睡眠模式切换识别标志(指示灯)示意图；

图26为本发明多段鼓形拉簧结构图；

图27为本发明振动传感器安装示意图；

图28为本发明弹簧钢网的拉簧刚度特性线测定(座标图)；

图29为单根拉簧受力变形示意图；

图30为床面上框侧管截面图；

图31为床面上框侧管受力示意图；

图32为床面上框横档截面图；

图33为床面上框横档受力示意图；

其中：1床脚、2连接管、3斜撑、4床身框架、5头部上框、6背部上框、7中间段、8腿部上框、9脚部上框、10多段鼓形螺旋拉簧网、11铰链、12床架横档、13上框横档、14上框 侧管、15上框横档连接销、16鼓形螺旋拉簧网拉板、17连接块、18装饰条、19滑槽、20 滚轮、21-1第一曲柄、21-2第二曲柄、21-3第三曲柄、21-4第四曲柄、22-1第一液压缸、 22-2第二液压缸、22-3第三液压缸、22-4第四液压缸、23-1第一活塞杆、23-2第二活塞杆、 23-3第三活塞杆、23-4第四活塞杆、24-1第一销、24-2第二销、24-3第三销、24-4第四销、 24-5第五销、25-1第一支座、25-2第二支座、25-3第三支座、25-4第四支座、26床脚支承 垫、27可升降万向脚轮、28直线位移传感器、29万向球头螺栓、30调节螺栓、31联结螺 母、32活塞杆连接套、33槽形压块、34液压油缸联结套、35锁紧螺栓、36振动按摩电机、 37加厚棉麻布、38乳胶床垫、39曲柄传动管、40脚部滚轮导槽、41振动传感器、42床面 上框转角块、43脚部上框销座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本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对本发明一部分实例，而不是全部的实例。基于本发明中的实施例，本 领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保 护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例的多功能智能液压调整床，包括床架、床面、动力系统以及控制 系统。

如图1、2所示，床架包括床身框架4、床脚1、斜撑3、连接管2以及床架横档12，床 脚1通过斜撑3来支撑床身框架4，床身框架4中间装有床架横档12，四个床脚1之间用纵、 横向的连接管2连接，用以增强床架的稳固性。

如图2所示，本实施例的床脚1下方还设有床脚支承垫26，床脚支承垫26下方还设有 可升降万向脚轮27。

床面放置在床架上，床面由床面上框、多段鼓形螺旋拉簧网10构成，床面上框由上框 侧管14与上框横档13组成，如图2所示。

如图1、4、5、6所示，上框侧管14上设置分段Г形扣拉板16，多段鼓形螺旋拉簧网10即勾连在Г形扣拉板16边缘的小孔中，上框侧管14与扣拉板16的连接处设置有装饰条18，床身框架4的两板件结合部压扣接；上框侧管14内部装有一个长方形状的连接块17， 连接块17中间有一个圆孔，上框横档13两端均装有曲拐形的联结销15，联结销15穿过连 接块17的中间的圆孔，紧贴上框侧管14的上部，用以抵消多段鼓形螺旋拉簧网10产生的 张力对上框侧管14的扭矩，增加上框侧管14与上框横档13连接的牢固性，床架与床面上 框均是薄壁空腹钢管焊制而成。上框横档13与床架横档12均为弓形矩管，避免多段鼓形螺 旋拉簧网10在使用者体重作用下，与上框横档13或床架横档12接触，造成使用者不舒适 的感觉，确保多段鼓形螺旋拉簧网10更好贴合人体，如图6、7、8所示，具有良好支撑性， 以便使用者全身舒缓放松。

如图1所示，本实施例的床面上框根据多数人的身体比例分成五段，依次为头部上框5、 背部上框6、中间段7、腿部上框8和脚部上框9，中间段7固定在床身框架上，其余四段均装有驱动系统，每个相邻的床面上框之间用铰链11连接，使得床面上框的五段形成一个整体，而又能绕铰链转动，为使床面上框转动后，床面上的多段鼓形螺旋拉簧网10仍保持平整，不发生挤压，各段的转动中心均位于床面上框的上平面内。

床架与上框均是由薄壁空腹钢管焊制，上框侧管14由冷轧不锈钢薄板通过模具冷压呈 凹字形空腹矩管。床面上框两端的四个转角块42及上框各段之间的铰链体，均采用304不 锈钢精密铸件，并与型材矩管端以氩弧焊牢固联结。转角块42亦可用添加纤维的高强度工 程塑料制。

头部上框的转动如图9所示，液压缸22-1的耳环用第一销24-1与焊接在背部上框横档 13的第一支座25-1联结，第一活塞杆23-1通过第一销24-1与第一曲柄22-1的一端连接， 液压缸尾部进油时，通过活塞使活塞杆伸出，推动第一曲柄21-1转动，曲柄尾部的第一滚 轮20-1上抬，并在滑槽19中滚动，滑槽通过上框横档使得头部上框5绕铰链11相对于背部上框6转动。

背部上框的转动如图10所示，第二液压缸22-2的耳环用第二销24-2与焊接在床身横 档12上的第二支座25-2联结，第二活塞杆23-2通过第二销24-2与第二曲柄21-2的一端联 结，液压缸尾部进油时，活塞杆伸出推动与背部上框横档13联结的第二曲柄21-2使背上框 6绕相应铰链转动。

腿部上框8的转动如图11所示，第三液压缸22-3的耳环通过第三销24-3与焊接在床 身横档12上的第三支座25-3铰结，液压缸尾部进油时，活塞杆伸出推动与腿部上框横档联 结的第三曲柄21-3使腿部上框8绕相应铰链转动。

脚部上框9的运动如图12所示，第四液压缸22-4通过第五销24-5与第四支座25-4铰 接，活塞杆通过销与第四曲柄21-4铰接，第四曲柄21-4通过第四销24-4与销座43铰接，液压缸22-4尾部进油时，活塞杆伸出推动第四曲柄21-4绕安装在脚部上框9上的销座43 转动，利用滚轮20的支撑，使得脚部上框9绕与腿部上框8相连接的铰链转动，支撑抬起 脚部上框，曲柄两端通过三角形连接管与曲柄传动管相互焊接，以提高两曲柄臂侧向强度， 确保滚轮20延滑槽40滚动。

液压传动系统采取了若干隔音降噪措施，有效地降低噪声，使用者在睡眠模式下的人耳 感觉噪声降至40分贝以下，达到机械噪声标准。液压系统采用直流24伏无刷电机驱动微型 油泵供油，电磁换向阀控制油路，小直径油缸驱动，运动平稳，动作可靠，噪声小。本实施 例的液压传动系统通过油路集成模块、电磁换向阀、单向节流阀、过滤器、油箱、油管微型 油泵等部件实现驱动。

本实施例的控制系统包括开关电源、断电自动切换、自动充电、带过载保护的无刷同步 电机和驱动器、PLC编程控制器和固体继电器，特制的遥控器等控制液压系统全部动作。

如图20所示，本实施例可通过与液压缸联接的KTC直线拉杆位移传感器28传输信号 至PLC记忆，使用者确定的各床面上框的弯曲姿态，可简便顺利的再次达到使用者所需的 床面上框最佳的弯曲位置。

KTC直线位移传感器28通过万向球头螺栓29与调节螺栓30连接，联结螺母31一端与调节螺栓30联结，另一端设于活塞杆连接套32上，活塞杆连接套32设于液压缸的活塞 杆上。

如图21所示，本实施例的KTC直线拉杆位移传感器28设于槽形压块33上，槽形压块33设于液压缸联结套34下端，锁紧螺栓35设于液压缸联结套34上端，进而固定到液压缸上。

为让使用者姿态调整感到舒适，头部上框5可按α角度(0～35度)背部上框6可按β角度(0～75度)，脚部上框部8可按δ角度(0～45度)，脚部上框9可按γ角度(0～28 度)随意转动，通过PLC编程控制器自动控制，床面的姿态随着操作者所需的姿态而变动。

例如，本实施例的卧姿状态如图15所示，本实施例的一个睡眠模式姿态如图16所示， 本实施例的一个躺姿状态如图17所示，本实施例的一个坐姿状态如图18所示，本实施例的 另一个坐姿状态如图19所示。

如图22、23所示，本实施例还可以设有乳胶床垫38，乳胶床垫38的底部设有一层加厚棉麻布37，乳胶床垫38中对应肩胛骨、背部、腰部、臀部、大腿、小腿位置设有12个 振动按摩电机36。

如图24、25所示，本实施例的遥控器包括显示屏和按键，可以对本实施例的多功能智 能液压调整床进行控制，按键包括启动、恢复、记忆、停止、平躺键，通过上述按键开启床面的记忆调整功能。

如图2、27所示，调整床还包括与PLC控制器连接的振动传感器41，本实施例选择海兰电子振动传感器，振动传感器41设于中部的鼓形螺旋拉簧形成的拉簧网10上，通过振动传感器41上端的卡环卡设于鼓形螺旋拉簧中部。

传动系统采用直流DC24V安全电压，由开关电源、断电自动切换、自动充电，配有过载保护可调速的无刷电机和驱动器、固体继电器和PLC，使用特制的遥控器控制液压系统全部动作。

休闲模式下，床面按人所需的姿态变化，按下记忆键存储相应的姿态，以便再次恢复 该姿态。通过平躺键使床面恢复平躺。按键还包括休闲/睡眠模式切换键、按摩键、头上、头下、背上、背下、腿上、腿下、脚上、脚下抬起等按健。

本实施例的多功能智能液压调整床操作包括以下几个方面：

1、接通市电源后，电源盒指示灯亮，届时床尾框架上的指示灯点亮，调整床处于休闲 模式。按下遥控器启动键，油泵电机启动，液压系统进入工作状态。按下停止键，油泵电机 停止运行。

2、液压系统工作时，分别按下头上、背上、腿上、脚上四个键，床面上框的头部、背部、腿部、脚部对应的段分别上抬绕铰链转动。松开各键转动停止。

3、液压系统工作时，分别按下头下、背下、腿下、脚下四个键，床面上框的头部、背部、腿部、脚部对应的段分别下落，绕铰链转动，松开各键下落停止。

4、通过驱动床面，使头部、背部、腿部、脚部分别转动至使用者感受到的最佳姿态位 置时，按下记忆键便可在下次按下恢复键时，床面将自动转至该记忆过的最佳姿态。无论床 面呈现何种姿态，按下平躺键，床面即自动恢复平躺位置。

5、腿部对应的段开始上升时，脚部对应的段的传动机构亦会同时驱动脚部向下转动， 达到约10度角后停止，以保证使用者的舒适。

6、床面调整到位后，未用遥控器，油泵电机也会延时10秒钟自动停止，以节约用电。

7、因为采用液压油缸传动，床面各部位转动至极端位置时，即使操作失误，各部位也 不会越过极端位置，能确保使用安全。

8、床面上配装有特制的乳胶床垫、乳胶床垫内装有12只DC12伏振动按摩器，按下按摩键可对使用者的肩、背、腰、臀、腿、脚等部位进行振动按摩，10分钟后，可继续对 各个位置循环按摩，再过5分钟自停止按摩，若需要再次按下按摩键。

9、床架侧面设置人体感应24伏条带灯光，方便上、下床。

10、睡眠模式下，通过使用智能健康枕(市购产品)多次记录使用者的睡眠周期状况： 在睡眠周期内的心率、呼吸、扭动、翻动次数等，已记录在使用者手机内的睡眠状况信息， 该信息通过网络发送给我公司相关人员，我公司制有用户JC智能多功能液压调整床+智能 健康枕(市购产品)的信息统计表及分析、判断软件，可对用户的睡眠状况进行分析、判断， 给出对应设置的两种睡眠模式床面姿态和睡眠模式变动的时间段，由相关人员协助用户调整 PLC睡眠模式控制程序，使用者在睡眠模式过程中，身体的扭动、翻身通过床垫下的振动 传感器传送至PLC，通过PLC控制液压系统改变液压回路，以极缓慢地速度，自动微调床 面姿态，让使用者无感知地放松身体受压部位压力，获得更舒适的高质量睡眠。按下遥控 器上的灯光键，床尾框架上的指示灯熄灭，调整床即由休闲模式切换为睡眠模式，睡眠模式 的床面姿态共有两种，可按用户要求调整选择，两种睡姿如图15、16所示。

睡眠模式操作步骤：将开关电源打开通电，按下启动键使用者操作遥控器上的各按键， 调整至认为舒适的睡眠床面姿态，按下记忆键后，再按下灯光键，床尾框架上的指示灯熄灭， 即可进入睡眠模式。

11.按下床架侧面的红色按钮，即可实现睡眠模式的喷雾功能，(再次按下即解除)。使 用者入睡困难，在床面反复翻身、扭动，每次动作由振动传感器对PLC给出信号，如在设 置期间内累计次数达到期间设定值时，PLC即对随床配装的加湿器发出指令，驱动加湿器 喷射含有薰衣草等助眠雾剂的水雾(根据失眠程度喷射水雾的量和时间可随意设置)，用户在 助眠雾剂的气氛中，放松舒缓身心，减缓失眠相关症状，快速入眠。

喷雾亦可由使用者手动，按下床架侧面所设绿色按钮，即可喷射含有薰衣草等雾剂的 水雾，放开按钮喷射停止。喷出的水雾还能有效地降低室内温度和提高湿度，在室温较高的 季节，创造有利于睡眠的室内环境。

智能睡眠模式功能；使用者入睡后床面会智能的感知其身体扭动、翻身等信息，自动 的极缓慢微调整床面姿态(调整完毕2秒钟电机停止)，以减轻体位长时间受压部位的压力， 减少翻身次数，获得更舒适的高质睡眠。

该多功能智能液压调整床配有与床身分离的开关电源箱，插入市电220伏插座后，箱 内开关电源以直流24伏的安全电压，向多功能智能液压调整床的电控制系统盒供电。

本实施例的多功能智能液压调整床配有独特的液压传动系统，通过四只液压缸驱动头 部、背部、腿部、脚部四段床面上框的升、降，实现床面的多种变化姿态；具有可睡、可躺、 可仰、可坐等任意变化的姿态便于使用者休闲调整使用，也可以作为医疗保健护理床，作为 理想的睡眠设施，也可对腰椎间盘作拉伸等冶疗等。

图25是显示屏显示的一个状态，示意的是休闲模式与睡眠模式指示灯切换识别标志。 本实施例的床面动作通过遥控器可简便地从休闲模式转换为睡眠模式。

本实施例设置的多段鼓形螺旋拉簧网10，单根鼓形螺旋拉簧如图26所示，以下是多功

能智能液压调整床的构件的力学计算：

一、床面上框弹簧钢网的拉簧刚度测定，如图28所示。

二、床面上框弹簧钢网挂簧后，单根拉簧受力变形量的测定，如图29所示：

1.拉簧挂网后簧耳间距L＝900mm；

2.径向载荷：P＝23×3＝69N；

3.拉簧受载后呈中凹，弧高h弦长L 的园弧形h＝80mm；

4.在直角△ACO中AO²＝OC²+AC²；

R＝AO(园弧半径)；

H＝OC(弦心距)；

即：

OC＝OD-CD；H＝R-h；

所对园心角；

α＝∠AOD

α≈20.23° 2α＝40.45°；

5.拉簧受载后伸长918-900＝18mm〔载荷量69N〕；

6.屈时单根拉簧拉力增至F＝107+K×18＝113N；

7.单根拉簧径向载荷69N时，床面上框已承载多少？床面上框中间段L＝180mm，装有 拉簧16根，中间段径向载荷，P＝69N×16＝1104N≈110kg，己大于正常人体重80kg，110kg÷80kg＝1.38倍。

三、床面上框侧管强度与刚度，如图30所示：

1.型材截面特性

①.截面图见图30

不锈钢304L冷轧板，材料厚度为σ＝1mm；

②.截面积：

A₁＝(35×2+29)×1＝99mm²；

A₂＝(9×2+27)×1＝45mm²；

A₁+A₂＝144mm²；

②.形边距

Y₂＝26mm；

中性轴形边距Y_C

③.惯性矩：Y轴

形心距：

b₁＝Y_C-Y₁＝15.9-11.25＝4.65mm；

b₂＝Y₂-Y_C＝26-15.9＝10.1mm；

总惯性矩：

I_YC＝I₁+I₂+b₁ ²×A₁+b₂ ²×A₂＝16283+731+2140.6+4590.5 ＝23745mm⁴；

④.抗弯模数：

2.强度及刚度计算，如图31所示：

①.最大跨度段为脚部上框L＝265mm；

拉簧载荷可视为均布载荷：

②.最大弯矩：

④.最大变形：

四、床面上框横档强度与刚度，如图32、图33所示：

1.型材截面特性

①.截面图如图32

不锈钢201冷拉矩管，σ_S＞275N/mm²；

材料厚度为σ＝1.8mm；

②.截面积：A＝B×H-b×h

30×25-26.4×21.4＝185mm²；

③.惯性矩X轴：

④.抗弯模数X轴：

⑤.惯性半径X轴：

⑥.压杆柔度：(两端固定μ＝0.5)

⑦.折减系数

2.强度及刚度计算：

①.上框横档受力见图33

g＝6.4N/mm；

②.最大应力截面为横档中轴弧高；

为h＝86mm处；

③.轴向力产生的应力

④.弯矩M_n＝P×h＝1552×86＝133472N/mm；

弯应力

⑤.最大压应力：σ_{y max}＝95.4+8.4＝103.8N/mm²；

⑥.压弯稳定条件：

经过上述计算，说明本实例的主要构件(床面上框的侧管、上框横档及拉簧网)的强度 和刚度均有足够的安全系数，能保证本发明长期使用过程中不产生变形损伤，确保本发明长 时期的完好、性能可靠。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原 则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多功能智能液压调整床，包括床架及床面，其特征在于：

所述的床面包括床面上框和多根平行设于床面上框由鼓形螺旋拉簧形成的拉簧网，鼓形螺旋拉簧粗细相间呈波浪形；

床面上框包括上框侧管和设于上框侧管之间的上框横档；床面上框分为若干段，相邻各段间活动连接，床面上框正中间的一段固定在床架上，其余各段通过液压系统驱动，液压驱动系统由PLC控制器控制，各段床面上框能绕铰链转动，鼓形螺旋拉簧网覆盖在床面上框上；

所述的拉簧网由多段鼓形螺旋拉簧组成，鼓形螺旋拉簧用不锈钢丝绕制并经热处理使不锈钢丝硬度达HV380～400；拉簧网的全部拉簧勾连在与上框侧管套连的Γ形挂拉板的孔中；

上框侧管上设置分段Г形扣拉板，多段鼓形螺旋拉簧网即勾连在Г形扣拉板边缘的小孔中，上框侧管与扣拉板的连接处设置有装饰条，床身框架的两板件结合部压扣接；上框侧管内部装有一个长方形状的连接块，连接块中间有一个圆孔，上框横档两端均装有曲拐形的联结销，联结销穿过连接块的中间的圆孔，紧贴上框侧管的上部，用以抵消多段鼓形螺旋拉簧网产生的张力对上框侧管的弯矩，增加上框侧管与上框横档连接的牢固性，床架与床面上框均是薄壁空腹钢管焊制而成；上框横档与床架横档均为弓形矩管，避免多段鼓形螺旋拉簧网在使用者体重作用下，与上框横档或床架横档接触；

液压驱动系统包括驱动各段运动的油缸支座、销、液压油缸及曲柄，曲柄的一端通过销与液压油缸的活塞杆连接，另一端与床面上框横档连接，支座安装在上框横档或床架横档上，液压缸的耳环通过销与支座连接，压力油进入油缸后，活塞杆伸出推动曲柄转动，使各段上抬，变化床面姿态；四段床面上框升降均可调速；

KTC直线位移传感器通过万向球头螺栓与调节螺栓连接，联结螺母一端与调节螺栓联结，另一端设于活塞杆连接套上，活塞杆连接套设于液压油缸的活塞杆上；采用与油缸活塞杆联接的KTC直线位移传感器，与活塞杆伸缩精确随动，传输信号至PLC控制器，记忆各段床面上框的位置，在使用者仰、躺、坐休闲时的最佳弯曲姿态时，各油缸活塞杆伸缩的位置，以便按使用者的要求，再次达到最佳的弯曲姿态；

多功能智能液压调整床还包括与PLC控制器连接的振动传感器，振动传感器设于床面中部的鼓形螺旋拉簧形成的拉簧网上，通过振动传感器上端的卡环卡设于鼓形螺旋拉簧上；

睡眠模式下，振动传感器记录使用者入睡后，身体的扭动、翻身，将信号传输至PLC控制器，PLC控制器控制液压回路，以极缓的速度，自动微调床面姿态，让使用者无感知地放松受压部位压力。

2.根据权利要求1所述的多功能智能液压调整床，其特征在于：所述的拉簧网由107根多段鼓形螺旋拉簧组成，鼓形螺旋拉簧采用直径1.5mm的304N不锈钢丝绕制；

床架与床面上框均是由薄壁空腹钢管焊制，上框侧管由冷轧不锈钢薄板通过模具冷压成凹字形空腹矩管；两端的四个床面上框转角块及上框各段之间的铰链，均采用304不锈钢精密铸件。

3.根据权利要求1所述的多功能智能液压调整床，其特征在于：液压驱动系统由微型油泵供油，电磁换向阀控制，小直径液压油缸驱动，动作平稳，噪声小，油泵动力单元阀块与油箱端面间加硅胶板减振；油箱用厚钢板冷压成形，内涂刷耐油胶层，有效地降低了噪声，在睡眠模式下的人耳感觉噪声降至40分贝以下。

4.根据权利要求1所述的多功能智能液压调整床，其特征在于：智能液压调整床还包括乳胶床垫，乳胶床垫的底部设有一层加厚棉麻布，乳胶床垫中对应肩胛骨、背部、腰部、臀部、大腿、小腿位置设有12个振动按摩电机，对使用者进行振动按摩。

5.根据权利要求1所述的多功能智能液压调整床，其特征在于：所述调整床还包括智能健康枕，智能健康枕多次记录使用者在睡眠周期内的信息，经相关人员采集整理，输入PLC控制器，供人工调节程序。

6.根据权利要求1所述的多功能智能液压调整床，其特征在于：所述调整床还包括加湿器，睡者扭动、翻身到达一定次数后，振动传感器给出信号，通过PLC控制加湿器，喷射含有助眠雾剂的水雾，促使睡者迅速入眠。

7.根据权利要求1所述的多功能智能液压调整床，其特征在于：

头部上框的转动，第一液压缸的耳环用第一销与焊接在背部上框横档的第一支座联结，第一活塞杆通过第一销与第一曲柄的一端连接，液压缸尾部进油时，通过活塞使活塞杆伸出，推动第一曲柄转动，曲柄尾部的第一滚轮上抬，并在滑槽中滚动，滑槽通过上框横档使得头部上框绕铰链相对于背部上框转动；

背部上框的转动，第二液压缸的耳环用第二销与焊接在床身横档上的第二支座联结，第二活塞杆通过第二销与第二曲柄的一端联结，液压缸尾部进油时，活塞杆伸出推动与背部上框横档联结的第二曲柄使背上框绕相应铰链转动；

腿部上框的转动，第三液压缸的耳环通过第三销与焊接在床身横档上的第三支座铰结，液压缸尾部进油时，活塞杆伸出推动与腿部上框横档联结的第三曲柄使腿部上框绕相应铰链转动；

脚部上框的运动，第四液压缸通过第五销与第四支座铰接，活塞杆通过销与第四曲柄铰接，第四曲柄通过第四销与销座铰接，液压缸尾部进油时，活塞杆伸出推动第四曲柄绕安装在脚部上框上的销座转动，利用滚轮的支撑，使得脚部上框绕与腿部上框相连接的铰链转动，支撑抬起脚部上框，曲柄两端通过三角形连接管与曲柄传动管相互焊接，以提高两曲柄臂侧向强度，确保滚轮延滑槽滚动。

8.根据权利要求1所述的多功能智能液压调整床，其特征在于：

多功能智能液压调整床还包括遥控器，遥控器包括休闲/睡眠模式切换键、各个部位对应的段的升降键、记忆键、恢复键、平躺键、停止键和启动键，在休闲和睡眠模式下，均可通过遥控器控制各段的升降动作、记忆。

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