CN201840106U

CN201840106U - 新型防震床

Info

Publication number: CN201840106U
Application number: CN2010205112246U
Authority: CN
Inventors: 宋少云; 林国祥; 代文宾; 吴婷; 张雷; 张璐; 柯俊
Original assignee: Wuhan Polytechnic University
Current assignee: Wuhan Polytechnic University
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2020-08-31

Abstract

本实用新型属于一种新型防震床，主要由床架、传动机构、自锁机构、支撑结构和控制系统构成，其中床架的底板框架与床脚焊接为整体，床头的底面和底板框架的下边面重合并通过螺栓和螺帽连接在一起；左床侧和右床侧分布垂直放于底板框架上；床尾垂直于左床侧和右床侧并与其平齐，通过螺栓和螺帽连接；床板和底板框架通过螺钉和垫片连接；轴和床板通过轴承连接，形成一个整体；床尾和床头的横杠上设有轴承底座，轴承置于轴承座内，轴安设在轴承里面，所述的传动机构位于床头内部，自锁机构位于支撑机构下方，支撑结构位于床架的中间，控制系统由螺钉固定在床头上部内侧。本实用新型具有的优点是：自动控制和人性化设计，增强安全性。

Description

新型防震床

技术领域

本实用新型属于一种家具，具体的是涉及一种用于地震发生时，可对人起到保护作用，为救援和逃生赢得宝贵时间的新型防震床。

背景技术

在发生地震时，现有的防震床，一般通过加顶棚或单纯的机械翻转来实现保护目的。加顶棚的方式为了保证强度，需要大量的钢结构，影响美观，很难实现床的实用性；单纯的机械结构需要人的操作才能实现床板的下落或翻转，对熟睡中的人无法起到保护作用，而且准确性差。现有的产品没有复位功能或复位繁琐，给使用者的调试带来不便。近几年地震频繁发生，人们对地震已产生一种恐惧感。设计一种实用、有效的避难设备是人们长期研究的课题，这对于稳定人心，构建和谐社会具有重要意义。

发明内容

本实用新型针对上述问题，提供了一种就是为了避免上述现有产品的不足而设计的一种新型防震床，其采用机电结合的控制方式，具有外形美观、方便调试、精度高、操作简单等优点，适合频发地震灾区家庭使用。

本实用新型为解决上述提出的问题所采用的解决方案为：新型防震床，其特征在于：主要由床架、传动机构、自锁机构、支撑结构和控制系统构成，其中床架包括有：床头、左床侧、右床侧、床尾、床脚、底板框架、轴和床板；底板框架与床脚焊接为整体，床头的底面和底板框架的下边面重合并通过螺栓和螺帽连接在一起；左床侧和右床侧分布垂直放于底板框架上，且与底板框架边缘平齐，并通过螺栓连接在底板框架和床头上；床尾垂直于左床侧和右床侧并与其平齐，通过螺栓和螺帽连接；床板和底板框架通过螺钉和垫片连接；轴和床板通过轴承连接，形成一个整体；床尾和床头的横杠上设有四个轴承底座，轴承置于轴承座内，轴安设在轴承里面，所述的传动机构位于床头内部，自锁机构位于支撑机构下方，支撑结构位于床架的中间，控制系统由螺钉固定在床头上部内侧。

按上述方案，所述的传动机构包括有电动机、减速器、轴、锥齿轮、锥齿轮、连杆机构I、连杆机构Ⅱ和连杆机构Ⅲ；其中电动机和减速器通过螺栓与底板框架固定；减速器的输入端通过键与电动机相连，减速器的输出端通过键连接锥齿轮；锥齿轮与锥齿轮啮合，实现换向；锥齿轮的轴通过轴承和轴承座固定在床架横杠上；连杆机构Ⅰ由连杆、连杆和连杆构成，其中连杆下端通过轴承和轴承座固定在床架上；连杆与锥齿轮铰接，锥齿轮做圆周运动时，带动连杆上下运动，其他连杆之间通过铰链连接；连杆机构Ⅱ由连杆、连杆和连杆构成；连杆机构Ⅲ由连杆、连杆和连杆构成，连杆机构Ⅰ带动连杆机构Ⅱ和连杆机构Ⅲ相向转动，实现床板的同向和同步翻转，连杆和连杆的一端与轴通过键连接。

按上述方案，所述的支撑结构包括有支撑轴、轴承、支撑架、上滑块、上滑槽、下滑槽、支撑角铁和支撑板；所述的底板框架四角上焊有铁板，每个铁板上固定有一个轴承座，轴承置于轴承座内，前后两对轴承各固定一根支撑轴，支撑轴两端键连有支撑架；支撑架的另一端连接一个上滑块，上滑块能够在上滑槽里面自由滑动；上滑槽与支撑板的下表面用螺钉连接在一起；支撑架和支撑架在中间通过销子连接在一起；支撑架的一端和支撑板的下面铰接，支撑架的另一端和下滚子铰接在一起，下滚子可在下滑槽里面滑动；下滑槽和底板框架通过螺钉连接在一起。

按上述方案，所述的自锁机构包括有挡铁、电磁铁和线圈；其中线圈通过螺钉固定在下底板上，线圈连接电磁铁，电磁铁和线圈通过弹簧连接在一起，在底板框架和下滑槽之间卡设有挡铁，挡铁在滑槽里面上下移动，连接在支撑架上的下滚子被挡铁阻挡，从而支撑板起到了支撑的目的。

本实用新型的工作原理是：在使用时本实用新型与普通的家用床无异，当地震来临时，加速度感应器感受到地震波，通过单片机或手动控制接通电源，通过控制系统控制打破自锁机构自锁状态，支撑板下降，同时床板翻转，人开始下降，当人落到支撑板上后，支撑板继续下降，由于弹簧的减震作用，人会缓慢下落，直到着地。最终，使床板形成棚帐，将人保护起来。此新型防震床的最大特点在于有自动复位的功能，当地震发生后没有造成比较大的伤害时，人员可以自行从两侧和床尾的逃生门逃出来，此时可以简单方便的将床板复位。首先按复位按钮床板可以回到原来的位置，再者在床边上设计了一复位支撑板的脚踏，当支撑板回到原来的位置时，上滑块回到挡铁的前面，从而支撑机构又对床板形成的自锁结构。调试时，使用者可模拟地震震动使床板翻转。复位时，通过复位按钮将床板复位。支撑机构靠脚踏复位，踩下脚踏后，复位机构自动上升，直到顶到床底，此时支撑机构回到自锁状态。逃生功能，主要靠逃生门实现。为了避免逃生门被堵塞，该产品在不同方向设计了三逃生门。

本实用新型具有的优点是：

1.自动控制：采用传感器感测地震波，具有较高的精度，采用机电结合的办法，使床板的翻转及时、迅速、有效。

2.人性化设计：a、该床与一般的床并无区别，对床的正常使用不造成影响；b、当人体下落时，支撑机构依靠弹簧弹力，能起到很好的缓冲减震作用，对人体起到保护作用；c、储物柜用于存放应急和救生物品，三个安全门设计方便人们逃生，避免单一逃生门发生堵塞；d、面板设计符合人机工程学，指示灯和报警装置的设置，增强安全性。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图（翻转后）；

图2是传动机构的结构示意图（翻转后）；

图3是支撑架和支撑板的装配结构示意图（未翻转时）；

图4是自锁机构在解除和恢复自锁时的原理图；

图5是图1的A处放大示意图；

图6是本实用新型整体俯视结构示意图；

图7是本实用新型的控制系统的控制回路电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

新型防震床，主要由床架、传动机构、自锁机构、支撑结构和控制系统构成，其中床架包括有：床头1、左床侧2、右床侧3、床尾18、床脚20、底板框架17、轴6和床板14、16；底板框架17与床脚20焊接为整体，床头1的底面和底板框架17的下边面重合并通过螺栓和螺帽连接在一起；左床侧2和右床侧3分布垂直放于底板框架17上，且与底板框架17边缘平齐，并通过螺栓7连接在底板框架17和床头1上；床尾18垂直于左床侧2和右床侧3并与其平齐，通过螺栓和螺帽连接；床板14和底板框架17通过螺钉和垫片34连接；轴6和床板14通过轴承19连接，形成一个整体；床尾18和床头1的横杠上设有四个轴承底座5，轴承19置于轴承座内，轴6安设在轴承19里面，所述的传动机构位于床头内部，自锁机构位于支撑机构下方，支撑结构位于床架的中间，控制系统由螺钉固定在床头上部内侧。

所述的传动机构包括有电动机39、减速器9、轴8、锥齿轮37、锥齿轮38、连杆机构I、连杆机构Ⅱ和连杆机构Ⅲ；其中电动机39和减速器9通过电动机螺栓25和电动机螺母26与底板框架17固定；减速器9的输入端通过键与电动机39相连，减速器9的输出端通过键连接锥齿轮37；锥齿轮37与锥齿轮38啮合，实现换向；锥齿轮37的轴通过轴承和轴承座44固定在床架横杠36上；连杆机构Ⅰ由连杆27、连杆28和连杆29构成，其中连杆29下端通过轴承和轴承座43固定在床架上；连杆28与锥齿轮38铰接，锥齿轮38做圆周运动时，带动连杆28上下运动，其他连杆之间通过铰链连接；连杆机构Ⅱ由连杆27、连杆30和连杆31构成；连杆机构Ⅲ由连杆27、连杆32和连杆33构成，连杆机构Ⅰ带动连杆机构Ⅱ和连杆机构Ⅲ相向转动，实现床板的同向和同步翻转，连杆31和连杆33的一端与轴6通过键连接。

所述的支撑结构包括有支撑轴11、轴承24、支撑架（13、14）、上滑块10、上滑槽23、下滑槽22、支撑角铁12和支撑板15；所述的底板框架17四角上焊有铁板，每个铁板上固定有一个轴承座4，轴承24置于轴承座4内，前后两对轴承各固定一根支撑轴11，支撑轴11两端键连有支撑架13；支撑架13的另一端连接一个上滑块10，上滑块10能够在上滑槽23里面自由滑动；上滑槽23与支撑板15的下表面用螺钉连接在一起；支撑架14和支撑架13在中间通过销子46连接在一起；支撑架14的一端和支撑板15的下面铰接，支撑架14的另一端和下滚子21铰接在一起，下滚子21可在下滑槽22里面滑动；下滑槽22和底板框架17通过螺钉连接在一起。

所述的自锁机构包括有挡铁40、电磁铁41和线圈42；其中线圈42通过螺钉固定在下底板上，线圈42连接电磁铁41，电磁铁41和线圈42通过弹簧45连接在一起，在底板框架17和下滑槽22之间卡设有挡铁40，挡铁40可以在滑槽里面上下移动，连接在支撑架（13、14）上的下滚子21被挡铁40阻挡，从而支撑板起到了支撑的目的。

同样的支撑架用相同的连接方式连接在支撑板的四个角上，当自锁解除后，由于支撑系统的自身重力，下滚子在下滑槽里滚动，支撑板下降，下支撑轴上固定有链轮48、脚踏47，上支撑轴上固定有链轮49；链轮48、链轮49通过链条35连接。复位时，踩下脚踏，通过链传动实现前后两对支撑机构同步运动。

本实用新型的支撑结构在地震发生前起到支撑床板的作用，保证床架的正常使用。地震发生时，自锁机构解除对支撑机构的自锁，支撑机构在自身重力下使上滑块10沿上滑槽23、下滑槽22滑动，此时床板翻转人顺势滑下，而此时的支撑板能够同时接住下落的人，保护了人不至于直接摔在地面上，尽最大的可能保护了我们的人身安全。复位时，支撑机构沿原路返回。本实用新型的自锁机构，在通电时，线圈42吸引电磁铁41，挡铁40下降，下滚子21往右边自由滚动，即支撑机构下降；手工复位支撑机构时，通过脚踏47带动下滚子21往左边滚动，在越过挡铁40时，因床板重力通过下滚子21给挡铁40以压力从而推动挡铁40下降，下滚子21沿着挡铁40的斜面滚过去；一旦滚过去以后，由于弹簧力作用，挡铁40上升，挡住滚子，从而完成自锁。

如图5所示，本实用新型的控制系统主要由加速度传感器和PCL控制回路构成，使用者可以根据自己的实际情况通过调节按钮调节感应的地震级数。当地震发生时，地震波从加速度传感器传输的信号经滤波放大，模数转换后进入51单片机的口P1.1，与单片机中设定值比较后，如果超过允许值，则把口P2.7设置为高电平，该电平经过R4限流后成为三极管Q1的基极电流，电流经放大后进L392D的输入口。L293D的输出分别连交流电机的两级，从而推动电机运转。当床板到达指定位置与行程开关碰撞后，开关J1闭合，使得P1.1为低电平，MCU经计算后使得电机停止运转。在床板处于翻转状态后，按下复位按钮J3，使得P1.5为低电平，MCU经计算后驱动电机反转；当床板出于水平到位后，触动行程开关J2，使得P1.3为低电平，MCU经过计算后使得电机停止运转。在电动机转动前电磁铁41控制自锁机构使支撑机构自动下降，然后控制电动机带动床板翻转，当床板(14、16)到达预定位置是碰到形成开关，而使整个控制回路停止。若人感觉到了地震也可以通过手动按钮接通电源。电源接通后通过控制系统控制打破自锁机构自锁状态，上滑块10沿滑槽滑动，支撑板下降，同时床板翻转，人开始下降，当人落到支撑板上后，支撑板继续下降，由于弹簧的减震作用，人会缓慢下落，直到着地。最终，床板形成棚帐，将人保护起来。地震过后，人可以通过逃生门逃生，为了避免逃生门被堵塞，该产品在不同方向设计了三逃生门。

Claims

1.新型防震床，其特征在于：主要由床架、传动机构、自锁机构、支撑结构和控制系统构成，其中床架包括有：床头（1）、左床侧（2）、右床侧（3）、床尾（18）、床脚（20）、底板框架（17）、轴（6）和床板（14、16）；底板框架（17）与床脚（20）焊接为整体，床头（1）的底面和底板框架（17）的下边面重合并通过螺栓和螺帽连接在一起；左床侧（2）和右床侧（3）分布垂直放于底板框架（17）上，且与底板框架（17）边缘平齐，并通过螺栓（7）连接在底板框架（17）和床头（1）上；床尾（18）垂直于左床侧（2）和右床侧（3）并与其平齐，通过螺栓和螺帽连接；床板（14）和底板框架（17）通过螺钉和垫片（34）连接；轴（6）和床板（14）通过轴承（19）连接，形成一个整体；床尾（18）和床头（1）的横杠上设有四个轴承底座（5），轴承（19）置于轴承座内，轴（6）安设在轴承（19）里面，所述的传动机构位于床头内部，自锁机构位于支撑机构下方，支撑结构位于床架的中间，控制系统由螺钉固定在床头上部内侧。

2.按权利要求1所述的新型防震床，其特征在于：所述的传动机构包括有电动机（39）、减速器（9）、轴（8）、锥齿轮（37）、锥齿轮（38）、连杆机构I、连杆机构Ⅱ和连杆机构Ⅲ；其中电动机（39）和减速器（9）通过螺栓与底板框架（17）固定；减速器（9）的输入端通过键与电动机（39）相连，减速器（9）的输出端通过键连接锥齿轮（37）；锥齿轮（37）与锥齿轮（38）啮合，实现换向；锥齿轮（37）的轴通过轴承和轴承座（44）固定在床架横杠（36）上；连杆机构Ⅰ由连杆（27）、连杆（28）和连杆（29）构成，其中连杆（29）下端通过轴承和轴承座（43）固定在床架上；连杆（28）与锥齿轮（38）铰接，锥齿轮（38）做圆周运动时，带动连杆（28）上下运动，其他连杆之间通过铰链连接；连杆机构Ⅱ由连杆（27）、连杆（30）和连杆（31）构成；连杆机构Ⅲ由连杆（27）、连杆（32）和连杆（33）构成，连杆机构Ⅰ带动连杆机构Ⅱ和连杆机构Ⅲ相向转动，实现床板的同向和同步翻转，连杆（31）和连杆（33）的一端与轴（6）通过键连接。

3.按权利要求1所述的新型防震床，其特征在于：所述的支撑结构包括有支撑轴（11）、轴承（24）、支撑架（13、14）、上滑块（10）、上滑槽（23）、下滑槽（22）、支撑角铁（12）和支撑板（15）；所述的底板框架（17）四角上焊有铁板，每个铁板上固定有一个轴承座（4），轴承（24）置于轴承座（4）内，前后两对轴承各固定一根支撑轴（11），支撑轴（11）两端键连有支撑架（13）；支撑架（13）的另一端连接一个上滑块（10），上滑块（10）能够在上滑槽（23）里面自由滑动；上滑槽（23）与支撑板（15）的下表面用螺钉连接在一起；支撑架（14）和支撑架（13）在中间通过销子（46）连接在一起；支撑架（14）的一端和支撑板（15）的下面铰接，支撑架（14）的另一端和下滚子（21）铰接在一起，下滚子（21）可在下滑槽（22）里面滑动；下滑槽（22）和底板框架（17）通过螺钉连接在一起。

4.按权利要求1所述的新型防震床，其特征在于：所述的自锁机构包括有挡铁（40）、电磁铁（41）和线圈（42）；其中线圈（42）通过螺钉固定在下底板上，线圈（42）连接电磁铁（41），电磁铁（41）和线圈（42）通过弹簧（45）连接在一起，在底板框架（17）和下滑槽（22）之间卡设有挡铁（40），挡铁（40）在滑槽里面上下移动，连接在支撑架（13、14）上的下滚子（21）被挡铁（40）阻挡，从而支撑板起到了支撑的目的。