CN2442695Y - 人工动力短臂离心机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种飞行人员训练兼临床医疗装置。该装置由人工动力部分、可调阻力制动部分、集流环装置、工作转臂及支承装置等部分构成。它通过人工动力部分(1)的驱动,使工作转臂(7)绕支承装置(6)作圆周运动,达到人工重力的目的。G值大小由工作转臂转动速度决定。该装置具有人力、电力两种拖动方式;单人或双人同时使用。可用于飞行人员体验+Gz,开展抗G生理训练及失重对抗的研究,对骨质疏松症亦具有良好的预防作用。
Description
本实用新型人工动力短臂离心机涉及一种飞行人员训练兼临床医疗装置。
随着高性能战斗机的出现和相继服役，飞行中正加速度(+Gz)致意识丧失(G-LOC)逐渐增多。它不仅是限制飞行人员工作能力的主要因素，也是威胁飞行安全的主要原因。以往采用的地面“载人离心机”训练可提高飞行人员的+Gz耐力，降低了意识丧失的发生率，已被证明是一种行之有效的方法，受到了普遍的重视。但鉴于“载人离心机”设备昂贵，不可能普及，在地面开展抗荷动作训练又有一定局限性，甚至有潜在的危险性。同时，在航天飞行时，微重力暴露使航天员心血管失调，产生立位耐力不良，骨质脱钙，肌肉萎缩，目前采用的各种对抗措施，均不能完全有效地对抗失重引起的上述变化，唯有建立人工重力环境，才有可能最终消除失重引起的生理系统失调。
为了有效开展人工重力对抗失重/模拟失重生理影响的研究以及抗G生理训练工作；本着逐步取代以往因存在多种缺陷的“载人离心机”设备的目的。本实用新型提供了一种依据人工重力原理及短臂结构，设计了轻便、安全、便于大力推广应用的新型离心机设备一人工动力短臂离心机。
为实现本发明目的而设计的该人工动力短臂离心机其结构原理如图1所示。它由两组人工动力部分(1)、两组可调阻力制动部分(2)、工作参数测试显示装置(3)、集流环装置(4)、电动部分(5)、支承装置(6)、工作转臂(7)等部分组成。其中人工动力部分(1)传动原理近似自行车。训练人员仰卧于工作转臂(7)的床面上，头朝向支承装置(6)的轴心，双脚蹬动人工动力部分(1)的脚踏板。传动链条带动齿轮机构使车轮运动并带动工作转臂(7)绕轴作圆周运动。训练人员通过可调阻力制动部分(2)来调节运动阻力，G值大小由工作转臂(7)的转速决定。工作及生理参数通过集流环装置(4)的传导，由工作台接收，监控整个装置工作过程。该人工动力短臂离心机附有电力拖动部分，可根据需要实现人力或电力拖动方式。
本实用新型具有以下应用前景：人工动力短臂离心机集人工重力和体育锻炼于一身，安全可靠、造价低廉，在航空航天医学教学、科研以及临床上均有较大的应用价值。①人工动力短臂离心机可用于飞行人员体验+Gz并开展抗G生理训练；②人工动力短臂离心机是目前最有效的对抗失重影响的措施，可望在空间站使用；③开展角速度和运动病的研究，通过离心机锻炼，可降低人体对角加速度和科里奥利加速度的敏感性，预防运动病的发生；④对长期卧床患者引起的骨质疏松症具有预防和治疗作用。
以下结合附图对本实用新型的内容加以详细描述。
图2为本实用新型中人工动力部分(1)的结构示意图。
图3为本实用新型中可调阻力制动部分(2)的结构示意图。
图4为本实用新型中集流环装置(4)的结构示意图。
参照附图2。本实用新型中的人工动力部分(1)具有一类似自行车脚蹬的人力驱动器(8)。人体仰卧，以脚蹬使人力驱动器(8)做圆周运动。人力驱动器(8)通过其轴(10)带动链盘(9)做圆周运动，链盘(9)外周套有安全罩(12)。链盘(9)将其运动能量由链条(11)传递给链盘(13)，通过轴(15)带动圆锥齿轮(14)转动。轴(15)由轴套(51)支承，并固定于固定板(26)上面。由于圆锥齿轮(14)与圆锥齿轮(16)两轴心成90°紧密啮合，因而圆锥齿轮(14)的转动也带动了圆锥齿轮(16)成90°轴向转动。圆锥齿轮(16)的轴(17)由轴套(23)支承并固定到固定板(26)上。与轴(17)为一体的链盘(18)，其转动则通过链条(19)带动链盘(20)转动。链盘(20)与轮轴(21)为一体，因而也带动车轮(22)转动。车轮(22)以其到支承装置(6)的轴心为半径成轨迹，围绕支承装置(6)轴心在地面作圆周滚动。人工动力部分(1)中的轮轴(21)由轮轴架(24)支承并固定到固定板(26)上。
参照图3，本实用新型中的可调阻力制动部分(2)具有一个上面开有多个定位销孔(31)的扇形盘(30)，并固定于工作转臂(7)的支架上。扇形盘(30)的一定部位用轴(35)连接有闸板(28)，闸板(28)顶端装有手把(29)。在闸板(28)对应于定位销孔(31)的部位置有弹簧拉销(27)。弹簧拉销(27)由销钉(32)、弹簧(33)和销钉球把(34)组成。弹簧(33)和销钉(32)镶嵌到闸板(28)上的有关孔内。闸板(28)下部螺丝帽上连有闸线(36)，闸线(36)同闸皮(37)连接，闸皮(37)又套在闸轮(25)上，其端部被固定。闸轮(25)上的轴心套在人工动力部分(1)的轴(15)上，并和轴(15)销定。需要调节阻力时，可扳动闸板(28)，并拉动弹簧拉销(27)，使其插入选定的定位销孔(31)中。由于闸线(36)拉动闸皮(37)，使得闸皮(37)闸轮(25)摩擦力发生改变，从而调节了人工动力部分运动阻力的大小。
参照图4，本实用新型中的集流环装置(4)由多块导电集流环片(40)与绝缘隔离环片(39)相间重叠固定而成的集流盘(50)和碳刷架(42)组成。集流盘(50)中间成空心，由法兰盘(46)固定到支承装置(6)的空心轴(47)上。集流环片(40)均接有引导线(44)，并通过空心轴(47)上之圆孔引出。碳刷架(42)由绝缘材料加工成方柱形，上下两端分别固定到防护罩(45)顶面和工作转臂(7)的固定板(48)上。碳刷架(42)对应于集流盘(50)上各个集流环片(40)位置有圆孔，圆孔内置有碳刷(41)及弹簧(49)。通过弹簧(49)胀力使碳刷(41)紧压在集流环片(40)表面上。碳刷(41)还通过弹簧(49)接有引导线(43)，并通过防护罩(45)上的圆孔引出。防护罩(45)罩在集流环装置(4)的外面，其下端固定于固定板(48)上。当工作转臂(7)转动时，固定板(48)带动碳刷架(42)转动，使得碳刷(41)在集流环片(40)表面滑动。引导线(43)将参数信号通过碳刷(41)和集流环片(40)传递给引导线(44)，然后接到控制台。
本实用新型所述工作转臂(7)由支承装置(6)支承，支承装置(6)固定于地面，电动部分(5)则固定于支承装置(6)上。
本实用新型所述工作参数测试显示装置(3)由传感器、数字电路及数字显示等组成。工作时所测参数信号通过集流环装置(4)引导，由工作参数测试显示装置(3)处理并显示给训练人员及工作人员。工作参数测试显示装置(3)固定在工作转臂(7)上最佳观察部位。
Claims (4)
1．一种人工动力短臂离心机，其结构特征是，由两组人工动力部分(1)、两组可调阻力制动部分(2)、工作参数测试显示装置(3)、集流环装置(4)、电动部分(5)、支承装置(6)、工作转臂(7)等部分组成；两组人工动力部分(1)分别位于工作转臂(7)的远轴端，两组可调阻力制动部分(2)分别固定于工作转臂(7)的支架上，并通过闸线与人工动力部分(1)连接，工作参数测试显示装置(3)固定在工作转臂(7)上最佳观察部位，集流环装置(4)固定在支承装置(6)的空心轴上，并通过导线与工作参数测试显示装置(3)连接，工作转臂(7)由支承装置(6)支承，支承装置(6)固定于地面，电动部分(5)则固定于支承装置(6)上。
2．按权利要求1规定的人工动力短臂离心机其特征是人工动力部分(1)具有一个类似自行车脚蹬的人力驱动器(8)，其轴(10)上有链盘(9)，外周套有安全罩(12)，安全罩(12)固定在工作转臂(7)上之固定板(26)上面，固定板(26)下面分别固定有轴套(51)、轴套(23)和轮轴架(24)，轴套(51)支承轴(15)，其上固定有圆锥齿轮(14)、链盘(13)及闸轮(25)，轴套(23)支承轴(17)，其上固定有圆锥齿轮(16)及链盘(18)，轴(15)与轴(17)其轴向互成90°，轮轴架(24)下端穿有轮轴(21)，轮轴(21)中间固定有链盘(20)及车轮(22)，链盘(9)与链盘(13)之间穿过固定板(26)上空隙啮套有链条(11)，链盘(18)与链盘(20)之间啮套有链条(19)。
3．按权利要求1规定的人工动力短臂离心机，其特征是可调阻力制动部分(2)具有一个上面开有多个定位销孔(31)的扇形盘(30)，并固定于工作转臂(7)的支架上，扇形盘(30)的一定部位用轴(35)连接有闸板(28)，闸板(28)顶端装有手把(29)，在闸板(28)对应于销孔(31)部位置有弹簧拉销(27)，弹簧拉销(27)有销钉(32)、弹簧(33)和销钉球把(34)组成，弹簧(33)和销钉(32)镶嵌到闸板(28)上的有关孔内，闸板(28)下部螺丝帽上连有闸线(36)，闸线(36)同闸皮(37)连接，闸皮(37)套在闸轮(25)上，其端部被固定，闸轮(25)的轴心(38)套在人工动力部分(1)的轴(15)上，并和轴(15)销定。
4．按权利要求1规定的人工动力短臂离心机其特征是集流环装置(4)由集流盘(50)和碳刷架(42)组成，集流盘(50)由多个集流环片(40)和绝缘隔离环片(39)相间重叠固定而成，中间成空心，由法兰盘(46)固定到支承装置(6)的空心轴(47)上，集流环片(40)均接有引导线(44)，并通过空心轴(47)上之圆孔引出，碳刷架(42)由绝缘材料加工成方柱形，上下两端分别固定到防护罩(45)顶面和工作转臂(7)的固定板(48)上，碳刷架(42)对应于集流盘(50)上各个集流环片(40)位置开有圆孔，圆孔内置有碳刷(41)及弹簧(49)，通过弹簧(49)胀力使碳刷(41)紧压在集流环片(40)表面上，碳刷(41)还通过弹簧(49)接有引导线(43)，并通过防护罩(45)上的圆孔引出，防护罩(45)罩在集流环装置(4)的外面，其下端固定于固定板(48)上。
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| CN 99234624 CN2442695Y (zh) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | 人工动力短臂离心机 |
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| CN 99234624 CN2442695Y (zh) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | 人工动力短臂离心机 |
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| CN (1) | CN2442695Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103537069A (zh) * | 2012-07-11 | 2014-01-29 | 中国人民解放军第四军医大学 | 太空自行车 |
| CN113616978A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-11-09 | 航天思创(北京)科技有限公司 | 一种人工重力短臂离心机 |
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1999
- 1999-05-19 CN CN 99234624 patent/CN2442695Y/zh not_active Expired - Fee Related
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