CN113693696A - 医用钛合金骨骼固定夹及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医疗设备技术领域，涉及一种医用钛合金骨骼固定夹，它包括第一合金夹和第二合金夹，所述的第二合金夹后侧端位置固定安装设置有弹性片，所述的第二合金夹后侧端位置开设有安置槽，所述的第二合金夹后侧端位置开设有穿孔，穿孔与弹性片契合，所述的第一合金夹内部位置穿插设置有固定螺栓，所述的第一合金夹内部位置活动穿插设置有第一转轴。本发明第一齿轮转动时带动第二齿轮转动，从而使得转盘转动，将弹性片缠绕在转盘外侧，从而将弹性片抱箍固定在断骨外侧，从而固定主体，使得断骨之间位置对齐固定，方便断骨的愈合工作，同时安装时无需在断骨上开孔，防止二次伤害。
Description
技术领域
本发明属于医疗设备技术领域，涉及一种医用钛合金骨骼固定夹及其制造方法。
背景技术
医用钛合金用于制造植入人体内的医疗器件、假体或人工器官和辅助治疗设备的钛合金。主要有钛6铝4钒、钛5铝2.5锡等合金。它们具有比强度高、力学性质接近人骨，强度远优于纯钛，还具有耐疲劳、耐腐蚀及生物相容性优良等特点。
在骨骼断裂缺失时，位置保证骨骼能够正常愈合连接，需要利用钛合金骨骼进行固定，从而保证正常两侧的骨骼的对齐生长闭合，但是现有的钛合金骨骼需要利用螺栓固定在健康骨骼上，从而需要在骨骼上开孔造成二次伤害，并且在骨骼闭合后部分钛合金骨骼需要将其拆出，还需要破坏部分生长完成后的骨骼，延长了骨骼的康复所需时间，同时螺栓固定位置骨骼在拆除后才能愈合。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种医用钛合金骨骼固定夹及其制造方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种医用钛合金骨骼固定夹，包括第一合金夹和第二合金夹，所述的第二合金夹后侧端位置固定安装设置有弹性片，所述的第二合金夹后侧端位置开设有安置槽，所述的第二合金夹后侧端位置开设有穿孔，穿孔与弹性片契合，所述的第一合金夹内部位置穿插设置有固定螺栓，所述的第一合金夹内部位置活动穿插设置有第一转轴，所述的第一转轴外侧端位置环绕固定安装设置有第一齿轮，所述的第一合金夹内部位置活动穿插设置有第二转轴，所述的第二转轴外侧端位置环绕固定设置有转盘，所述的转盘内部位置开设有卡槽，卡槽为T型，所述的第二转轴外侧端位置环绕固定设置有第二齿轮。
在上述医用钛合金骨骼固定夹中，所述的第一合金夹内侧壁上设置有限位机构，所述的限位机构包括限位块、第一弹簧和限位齿，所述的第一合金夹内侧壁上固定安装设置有限位块，所述的限位块内侧端位置活动安装设置有限位齿，限位齿另一侧活动卡接在第一齿轮外侧，所述的限位齿与第一合金夹之间位置固定连接设置有第一弹簧。
在上述医用钛合金骨骼固定夹中，所述的弹性片另一侧端位置固定安装设置有卡和机构，所述的卡和机构包括空腔、挡板、第二弹簧、活动板和卡块，所述的弹性片内部位置开设有空腔，所述的空腔内部上下两侧端均垂直固定安装设置有挡板，所述的空腔内部两侧均活动卡接设置有活动板，所述的活动板之间固定连接设置有第二弹簧，活动板一侧固定连接设置有卡块。
第一合金夹与第二合金夹通过固定螺栓固定后合并为完整主体，在使用时将主体贴附在断骨一侧，主体另一侧贴附在另一侧断骨外侧，然后利用弹性片环绕在断骨外侧，最后按压卡块回收至空腔内部，同时卡块带动活动板挤压第二弹簧，使得第二弹簧处于压缩状态，之后使得弹性片穿过穿孔延伸至卡槽内部，第二弹簧复位，带动活动板复位，使得卡块卡接在卡槽内部位置，从而固定弹性片位置，完成后使用者通过螺丝刀等工具转动第一转轴，使得第一转轴带动第一齿轮转动，转动时挤压限位齿，同时挤压第一弹簧，当第一齿轮反转时，限位块阻挡限位齿转动，从而防止第一齿轮反转。在第一齿轮转动时带动第二齿轮转动，从而使得转盘转动，将弹性片缠绕在转盘外侧，从而将弹性片抱箍固定在断骨外侧，从而固定主体，使得断骨之间位置对齐固定，方便断骨的愈合工作，同时安装时无需在断骨上开孔，防止二次伤害，在拆卸时医护人员将弹性片切断，然后拆除主体即可，拆除后不留安装螺孔，使得骨骼无需进行后续的二次恢复，提高了骨骼恢复质量。
在上述医用钛合金骨骼固定夹中，所述的弹性片材质为钛合金，并且弹性片为弧形。
在上述医用钛合金骨骼固定夹中，所述的固定螺栓一侧端位置位于安置槽内部，并且套设螺母一侧在安装完成后通过钛合金焊接密封。
在上述医用钛合金骨骼固定夹中，所述的第一转轴顶端位置延伸至第一合金夹外侧位置，并且第一转轴顶端位置开设有十字槽。
在上述医用钛合金骨骼固定夹中，所述的第二齿轮与第一齿轮啮合。
在上述医用钛合金骨骼固定夹中，所述的卡块活动延伸至弹性片外侧，并且卡块与卡槽契合。
在上述医用钛合金骨骼固定夹中，所述的挡板将空腔分隔为左右对称两部分。
一种医用钛合金骨骼固定夹制造方法，具体包括以下步骤：
第一步：原料准备，取用0.5-1wt％Al、0.8-1.5wt％Zn、0.2-0.5wt％Mg、2-4wt％Cu、1-2wt％Ni、0.5-0.8wt％Zr、0.1-0.3wt％Nb、0.7-1.8wt％Si及剩余全部为Ti原料。
第二步：混合，将原料按比例添加到混料设备中，将混合设备内部抽离成真空，防止在高温混合时内部部分原料与气体反应被消耗，造成比例变化，同时防止与气体反应后混合物影响合金成分，然后通过混料设备进行搅拌混合并预热，之后逐步加热至1500-2000摄氏度，在10—30分钟内完成物料混合，并保温备用。
第三步：浇筑成型，将熔化后的合金注入模具内部，然后在模具内部冷却成型，使得形成需要的形状。
第四步：清洁，冷却成型后的钛合金产品，利用落砂机将模具砂振动脱离，从而得到合金产品，再将钛合金产品打磨，去除产品毛刺，然后将钛合金产品利用流动的清水冲洗，去除外表面多余的砂，之后将钛合金产品放置在干燥箱内部，利用80-100摄氏度快速干燥。
第五步：氮化，将清洁后的钛合金产品安置在一个大气压下的氨气或氮气中，将处理温度提升至800一1000℃，处理2-3个小时，从而明显提高处理钛合金产品的抗疲劳强度，提高20wt％一35wt％。
第六步：安装，先将制成的第一齿轮环绕焊接在第一转轴外侧，然后将第一转轴活动卡接在第一合金夹内部，同时将第二齿轮与转盘环绕焊接在第二转轴外侧，然后将第二转轴活动安装在第一合金夹内部，同时使得第一齿轮和第二齿轮啮合，安装完成后将弹性片内部开槽，然后将卡和机构安装在弹性片内部，之后将暴露位置焊接闭合，使得槽位置形成空腔，之后通过销轴活动安装限位齿，再焊接固定第二弹簧，完成后将第一合金夹与第二合金夹贴合成为一个主体，通过固定螺栓穿过配合螺母固定，完成固定后，固定螺母一端通过焊接密封，防止使用时由于螺母脱离造成的第一合金夹与第二合金夹分离，整个设备安装完成。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
第一齿轮转动时带动第二齿轮转动，从而使得转盘转动，将弹性片缠绕在转盘外侧，从而将弹性片抱箍固定在断骨外侧，从而固定主体，使得断骨之间位置对齐固定，方便断骨的愈合工作，同时安装时无需在断骨上开孔，防止二次伤害。
在拆卸时医护人员将弹性片切断，然后拆除主体即可，拆除后不留安装螺孔，使得骨骼无需进行后续的二次恢复，提高了骨骼恢复质量。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1整体结构示意图。
图2为图1的左视剖面图。
图3为图1的俯视剖面图。
图4为医用钛合金骨骼固定夹中转盘的俯视剖面图。
图5为图3中A1结构放大示意图。
图6为图2中A2结构放大示意图。
图中：第一合金夹1、固定螺栓2、第二合金夹3、弹性片4、卡和机构5、第一转轴6、第二转轴7、穿孔8、第二齿轮9、转盘10、第一齿轮11、安置槽12、卡槽13、挡板14、活动板15、第二弹簧16、卡块17、空腔18、限位块19、限位齿20、第一弹簧21、限位机构22。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明进行进一步说明。
实施例1
如图1-6所示，本实施例提供了一种医用钛合金骨骼固定夹，包括第一合金夹1和第二合金夹3，所述的第二合金夹3后侧端位置固定安装设置有弹性片4，弹性片4材质为钛合金，并且弹性片4为弧形，所述的第二合金夹3后侧端位置开设有安置槽12，所述的第二合金夹3后侧端位置开设有穿孔8，穿孔8与弹性片4契合，所述的第一合金夹1内部位置穿插设置有固定螺栓2，固定螺栓2一侧端位置位于安置槽12内部，并且套设螺母一侧在安装完成后通过钛合金焊接密封，所述的第一合金夹3内部位置活动穿插设置有第一转轴6，第一转轴6顶端位置延伸至第一合金夹3外侧位置，并且第一转轴6顶端位置开设有十字槽，所述的第一转轴6外侧端位置环绕固定安装设置有第一齿轮11，所述的第一合金夹3内部位置活动穿插设置有第二转轴7，所述的第二转轴7外侧端位置环绕固定设置有转盘10，所述的转盘10内部位置开设有卡槽13，卡槽13为T型，所述的第二转轴7外侧端位置环绕固定设置有第二齿轮9，第二齿轮9与第一齿轮11啮合。
所述的第一合金夹1内侧壁上设置有限位机构22，所述的限位机构22包括限位块19、第一弹簧21和限位齿20，所述的第一合金夹1内侧壁上固定安装设置有限位块19，所述的限位块19内侧端位置活动安装设置有限位齿20，限位齿20另一侧活动卡接在第一齿轮11外侧，所述的限位齿20与第一合金夹1之间位置固定连接设置有第一弹簧21。
所述的弹性片4另一侧端位置固定安装设置有卡和机构5，所述的卡和机构5包括空腔18、挡板14、第二弹簧16、活动板15和卡块17，所述的弹性片4内部位置开设有空腔18，所述的空腔18内部上下两侧端均垂直固定安装设置有挡板14，挡板14将空腔18分隔为左右对称两部分，所述的空腔18内部两侧均活动卡接设置有活动板15，所述的活动板15之间固定连接设置有第二弹簧16，活动板15一侧固定连接设置有卡块17，卡块17活动延伸至弹性片4外侧，并且卡块17与卡槽13契合。
第一合金夹1与第二合金夹3通过固定螺栓2固定后合并为完整主体，在使用时将主体贴附在断骨一侧，主体另一侧贴附在另一侧断骨外侧，然后利用弹性片4环绕在断骨外侧，最后按压卡块17回收至空腔18内部，同时卡块17带动活动板15挤压第二弹簧16，使得第二弹簧16处于压缩状态，之后使得弹性片4穿过穿孔8延伸至卡槽13内部，第二弹簧16复位，带动活动板15复位，使得卡块17卡接在卡槽13内部位置，从而固定弹性片4位置，完成后使用者通过螺丝刀等工具转动第一转轴6，使得第一转轴6带动第一齿轮11转动，转动时挤压限位齿20，同时挤压第一弹簧21，当第一齿轮11反转时，限位块19阻挡限位齿20转动，从而防止第一齿轮11反转。在第一齿轮11转动时带动第二齿轮9转动，从而使得转盘10转动，将弹性片4缠绕在转盘10外侧，从而将弹性片4抱箍固定在断骨外侧，从而固定主体，使得断骨之间位置对齐固定，方便断骨的愈合工作，同时安装时无需在断骨上开孔，防止二次伤害，在拆卸时医护人员将弹性片4切断，然后拆除主体即可，拆除后不留安装螺孔，使得骨骼无需进行后续的二次恢复，提高了骨骼恢复质量。
实施例2
本实施例，是在实施例1的基础上，提供了一种医用钛合金骨骼固定夹制造方法，具体包括以下步骤：
第一步：原料准备，取用0.5-1wt％Al、0.8-1.5wt％Zn、0.2-0.5wt％Mg、2-4wt％Cu、1-2wt％Ni、0.5-0.8wt％Zr、0.1-0.3wt％Nb、0.7-1.8wt％Si及剩余全部为Ti原料，
第二步：混合，将原料按比例添加到混料设备中，将混合设备内部抽离成真空，防止在高温混合时内部部分原料与气体反应被消耗，造成比例变化，同时防止与气体反应后混合物影响合金成分，然后通过混料设备进行搅拌混合并预热，之后逐步加热至1500-2000摄氏度，在10—30分钟内完成物料混合，并保温备用。
第三步：浇筑成型，将熔化后的合金注入模具内部，然后在模具内部冷却成型，使得形成需要的形状。
第四步：清洁，冷却成型后的钛合金产品，利用落砂机将模具砂振动脱离，从而得到合金产品，再将钛合金产品打磨，去除产品毛刺，然后将钛合金产品利用流动的清水冲洗，去除外表面多余的砂，之后将钛合金产品放置在干燥箱内部，利用80-100摄氏度快速干燥。
第五步：氮化，将清洁后的钛合金产品安置在一个大气压下的氨气或氮气中，将处理温度提升至800一1000℃，处理2-3个小时，从而明显提高处理钛合金产品的抗疲劳强度(提高20wt％一35wt％)。
第六步：安装，先将制成的第一齿轮11环绕焊接在第一转轴6外侧，然后将第一转轴6活动卡接在第一合金夹1内部，同时将第二齿轮9与转盘10环绕焊接在第二转轴7外侧，然后将第二转轴7活动安装在第一合金夹1内部，同时使得第一齿轮11和第二齿轮9啮合，安装完成后将弹性片4内部开槽，然后将卡和机构5安装在弹性片4内部，之后将暴露位置焊接闭合，使得槽位置形成空腔18，之后通过销轴活动安装限位齿20，再焊接固定第二弹簧16，完成后将第一合金夹1与第二合金夹3贴合成为一个主体，通过固定螺栓2穿过配合螺母固定，完成固定后，固定螺母一端通过焊接密封，防止使用时由于螺母脱离造成的第一合金夹1与第二合金夹3分离，整个设备安装完成。
本发明的工作原理是：第一合金夹1与第二合金夹3通过固定螺栓2固定后合并为完整主体，在使用时将主体贴附在断骨一侧，主体另一侧贴附在另一侧断骨外侧，然后利用弹性片4环绕在断骨外侧，最后按压卡块17回收至空腔18内部，同时卡块17带动活动板15挤压第二弹簧16，使得第二弹簧16处于压缩状态，之后使得弹性片4穿过穿孔8延伸至卡槽13内部，第二弹簧16复位，带动活动板15复位，使得卡块17卡接在卡槽13内部位置，从而固定弹性片4位置，完成后使用者通过螺丝刀等工具转动第一转轴6，使得第一转轴6带动第一齿轮11转动，转动时挤压限位齿20，同时挤压第一弹簧21，当第一齿轮11反转时，限位块19阻挡限位齿20转动，从而防止第一齿轮11反转。在第一齿轮11转动时带动第二齿轮9转动，从而使得转盘10转动，将弹性片4缠绕在转盘10外侧，从而将弹性片4抱箍固定在断骨外侧，从而固定主体，使得断骨之间位置对齐固定，方便断骨的愈合工作，同时安装时无需在断骨上开孔，防止二次伤害，在拆卸时医护人员将弹性片4切断，然后拆除主体即可，拆除后不留安装螺孔，使得骨骼无需进行后续的二次恢复，提高了骨骼恢复质量。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神。
Claims (10)
1.一种医用钛合金骨骼固定夹，包括第一合金夹(1)和第二合金夹(3)，其特征在于，所述的第二合金夹(3)后侧端位置固定安装设置有弹性片(4)，所述的第二合金夹(3)后侧端位置开设有安置槽(12)，所述的第二合金夹(3)后侧端位置开设有穿孔(8)，穿孔(8)与弹性片(4)契合，所述的第一合金夹(1)内部位置穿插设置有固定螺栓(2)，所述的第一合金夹(3)内部位置活动穿插设置有第一转轴(6)，所述的第一转轴(6)外侧端位置环绕固定安装设置有第一齿轮(11)，所述的第一合金夹(3)内部位置活动穿插设置有第二转轴(7)，所述的第二转轴(7)外侧端位置环绕固定设置有转盘(10)，所述的转盘(10)内部位置开设有卡槽(13)，卡槽(13)为T型，所述的第二转轴(7)外侧端位置环绕固定设置有第二齿轮(9)。
2.根据权利要求1所述的防底部开口的加固型包装容器，其特征在于，所述的第一合金夹(1)内侧壁上设置有限位机构(22)，所述的限位机构(22)包括限位块(19)、第一弹簧(21)和限位齿(20)，所述的第一合金夹(1)内侧壁上固定安装设置有限位块(19)，所述的限位块(19)内侧端位置活动安装设置有限位齿(20)，限位齿(20)另一侧活动卡接在第一齿轮(11)外侧，所述的限位齿(20)与第一合金夹(1)之间位置固定连接设置有第一弹簧(21)。
3.根据权利要求1所述的防底部开口的加固型包装容器，其特征在于，所述的弹性片(4)另一侧端位置固定安装设置有卡和机构(5)，所述的卡和机构(5)包括空腔(18)、挡板(14)、第二弹簧(16)、活动板(15)和卡块(17)，所述的弹性片(4)内部位置开设有空腔(18)，所述的空腔(18)内部上下两侧端均垂直固定安装设置有挡板(14)，挡板(14)将空腔(18)分隔为左右对称两部分，所述的空腔(18)内部两侧均活动卡接设置有活动板(15)，所述的活动板(15)之间固定连接设置有第二弹簧(16)，活动板(15)一侧固定连接设置有卡块(17)。
4.根据权利要求1所述的防底部开口的加固型包装容器，其特征在于，所述的弹性片(4)材质为钛合金，并且弹性片(4)为弧形。
5.根据权利要求1所述的防底部开口的加固型包装容器，其特征在于，所述的固定螺栓(2)一侧端位置位于安置槽(12)内部，并且套设螺母一侧在安装完成后通过钛合金焊接密封。
6.根据权利要求1所述的防底部开口的加固型包装容器，其特征在于，所述的第一转轴(6)顶端位置延伸至第一合金夹(3)外侧位置，并且第一转轴(6)顶端位置开设有十字槽。
7.根据权利要求1所述的防底部开口的加固型包装容器，其特征在于，所述的第二齿轮(9)与第一齿轮(11)啮合。
8.根据权利要求2所述的防底部开口的加固型包装容器，其特征在于，所述的卡块(17)活动延伸至弹性片(4)外侧，并且卡块(17)与卡槽(13)契合。
9.根据权利要求2所述的防底部开口的加固型包装容器，其特征在于，所述的挡板(14)将空腔(18)分隔为左右对称两部分。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的医用钛合金骨骼固定夹的制造方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
第一步：原料准备，取用0.5-1wt％Al、0.8-1.5wt％Zn、0.2-0.5wt％Mg、2-4wt％Cu、1-2wt％Ni、0.5-0.8wt％Zr、0.1-0.3wt％Nb、0.7-1.8wt％Si及剩余全部为Ti原料。
第二步：混合，将原料按比例添加到混料设备中，将混合设备内部抽离成真空，防止在高温混合时内部部分原料与气体反应被消耗，造成比例变化，同时防止与气体反应后混合物影响合金成分，然后通过混料设备进行搅拌混合并预热，之后逐步加热至1500-2000摄氏度，在10—30分钟内完成物料混合，并保温备用。
第三步：浇筑成型，将熔化后的合金注入模具内部，然后在模具内部冷却成型，使得形成需要的形状。
第四步：清洁，冷却成型后的钛合金产品，利用落砂机将模具砂振动脱离，从而得到合金产品，再将钛合金产品打磨，去除产品毛刺，然后将钛合金产品利用流动的清水冲洗，去除外表面多余的砂，之后将钛合金产品放置在干燥箱内部，利用80-100摄氏度快速干燥。
第五步：氮化，将清洁后的钛合金产品安置在一个大气压下的氨气或氮气中，将处理温度提升至800一1000℃，处理2-3个小时，从而明显提高处理钛合金产品的抗疲劳强度，提高20wt％一35wt％。
第六步：安装，先将制成的第一齿轮(11)环绕焊接在第一转轴(6)外侧，然后将第一转轴(6)活动卡接在第一合金夹(1)内部，同时将第二齿轮(9)与转盘(10)环绕焊接在第二转轴(7)外侧，然后将第二转轴(7)活动安装在第一合金夹(1)内部，同时使得第一齿轮(11)和第二齿轮(9)啮合，安装完成后将弹性片(4)内部开槽，然后将卡和机构(5)安装在弹性片(4)内部，之后将暴露位置焊接闭合，使得槽位置形成空腔(18)，之后通过销轴活动安装限位齿(20)，再焊接固定第二弹簧(16)，完成后将第一合金夹(1)与第二合金夹(3)贴合成为一个主体，通过固定螺栓(2)穿过配合螺母固定，完成固定后，固定螺母一端通过焊接密封，防止使用时由于螺母脱离造成的第一合金夹(1)与第二合金夹(3)分离，整个设备安装完成。
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