【《吊床式翻身病床的整体方案设计案例》3500字】

吊床式翻身病床的整体方案设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u12203吊床式翻身病床的整体方案设计案例 1287901.1总体设计 1106551.2吊床式辅助翻身病床概述 331311.3传动结构设计 4307371.3.1Y轴传动方案 5326991.3.2Z轴传动方案 5134801.4执行辅助翻身的结构设计 61.1总体设计吊床式翻身病床的翻身原理主要是：病人在躺好需要翻身时首先由高度调节机构调节滚轴的高度，待到达合适的高度后启动电机，由电机带动电动滚轴旋转。滚轴上连接有床单，电动滚轴旋转就可以带动床单移动。由于滚轴具有一定高度，因而床单呈倾斜状态，床单缓慢移动就可以达到辅助翻身的目的。现有市面上流行的大多为手摇式翻板辅助翻身病床，即手动辅助翻身病床，这种病床实现辅助病人翻身的过程较为机械，不具有柔性，同时中间高两边低的设计存在很大的安全隐患。随着柔性化设备的不断发展，这种手动辅助翻身病床已不能适应医护需求，故本设计总体方案选择电动驱动。目前市场上大多流行的辅助翻身病床是翻板式，如下图：图2-1翻板式辅助翻身病床翻板式辅助翻身病床的核心是位于床中心的中央床板和左右侧床板。当中央床板左右上下翻动时，则带动两侧边的床板上下移动；当中央床板于水平位时，左右边床板也置于水平位。中央床板通过手柄，螺杆传动装置被带动，翻身时只需顺时针或逆时针方向摇动手柄，中央床板则随之左右转动，卧于中央床板上的病人也就随之左右翻动。这种形式的辅助翻身病床由于需要手动摇动，患者无法自行控制翻身，还得依靠医护人员，无法降低劳动强度。此外，翻板式辅助翻身病床的机械结构偏死板，不灵活，无法柔性调节翻身的角度。医护人员在调整摇杆时无法精确控制床板角度，容易引起病人不适。因此排除这种结构。图2-2吊式辅助翻身移动病床如图所示为吊式辅助翻身移动病床。这种辅助翻身病床虽然能实现翻身、移动等功能，但机械结构复杂、占地面积大，操作困难，不适用于医院等病房的环境。此外，翻身移动病床工作时病人需要平躺在床垫的中间，医护人员将枕头垫在病人颈部，病人平躺，并在胸部系好安全带，才能进行辅助翻身移动。这种条件过于苛刻，多数瘫痪卧床病人无法承受吊起的负担，因此医院场所几乎不采取这种方案。为了兼顾自动化程度以及降低成本，本设计方案参考传统医院病床的设计，采用吊床式结构，即通过控制安放在普通病床上边的电动滚轴高度，提起病人在一定高度范围内移动。因此，吊床式辅助翻身病床的主体结构设计包括总体床架部分、电动滚轴的安放部分、调节电动滚轴高度的传动部分、执行翻身和移动操作的床单部分。其中，电动滚轴在电动推杆和连杆的作用下可以在Z轴进行高度调节；病床床单在Y轴上通过电动滚轴的转动进行传动。通过方案对比选择吊床式辅助翻身病床，整体结构图如下。图2-3吊床式辅助翻身病床的外形结构1.2吊床式辅助翻身病床概述吊床式辅助翻身病床的主体结构设计由总体床架部分、电动滚轴的安放部分、调节电动滚轴高度的传动部分、执行翻身和移动操作的床单部分四部分组成。总体床架部分是病床的身躯，支撑着病人和各个结构设备，主要起支撑作用。其结构主要是参照传统医院的病床进行设计。床板采用均匀的镂空设计，有效减轻了病床重量。前后挡板呈拱形，符合医院等机构病床的使用场景要求。吊床式辅助翻身病床设计为可移动式病床，床架下安装脚轮，能够进行病床移动和刹车。电动滚轴的安放位置设计在病床左右两侧的上方，由电动滚轴、滚轴安装支架和前后支撑支架组成。电动滚轴前后安装有滚轴垫片，能够和前后支撑支架稳固连接，实现增大接触面积，减小压力，防止电动滚轴松动，保护电动滚轴的作用，也保证了病人的安全。电动滚轴外套一个滚轴套，滚轴套外面安装有床单，滚轴套可以保证在电动滚轴旋转的过程中床单固定，不会出现因旋转而产生床单位置偏移的情况，保证病人的安全。调节电动滚轴高度的传动部分主要由电动推杆和连杆组成。电动推杆下方安装有电动推杆安装座和电机座，主要起固定和支撑作用，支撑着电动推杆和电动滚轴的主体重量，固定保证传动机构稳定。推杆由固定杆和伸缩杆组成，固定杆连在电机座上，伸缩杆连在连杆上，稳定灵活性高。为了提高连杆的强度和刚度，在支架和连杆的连接处安装有连杆轴，增强了传动的强度和可靠性。执行翻身和移动操作的床单部分为末端执行部分，在电动滚轴的带动下，由床单的带动使人体完成翻身动作。床单柔软平坦，均匀的支撑着病人的颈部、背部、臀部和腿部，辅助翻身时病人受力均匀，让患者感觉舒适自由。吊床式辅助翻身病床作为一种方便照顾长期卧床不起的老残病人士发明的医疗器械，具有以下特点：1、吊床式辅助翻身病床是根据患者的客观需求，结合人体工程学、护理、医学和人体结构，结合现代机械设计而开发的现代化护理产品。可以有效的对卧床病人进行防护治疗。2、可辅助实现左翻身和右翻身功能，人性化设计，吊床式符合背部曲线设计，温和模拟人力推背过程，可根据需要再节背部高度。有助于患者翻身，利于医护人员护理。3、患者可根据背部需要，自行通过遥控器灵活升降，尽可能减轻护理负担，使护理工作简单、舒适、便捷。4、电动护理床不仅可以辅助需要长期卧床的病人使用、失能或半失能人员，尤其是适合瘫痪病人、残疾人的护理使用。为他们提供护理及日常生活必需的辅助服务，提高了他们的生活质量，也能帮助减轻照护人员繁重的工作，使照护人员有更多的时间和精力陪伴他们沟通和娱乐。1.3传动结构设计1.3.1Y轴传动方案Y轴是实现辅助病人翻身功能的直接传动形式，要承受相当的负载，而且受限于安装空间，要求其采取紧凑型的传动方案。图2-4吊床式辅助翻身病床Y轴传动方案为了确保承载能力，Y轴传动主体采用床板支撑。受限于病床总体宽度和病人翻身动作的限制，Y轴传动方案要求空间紧凑，传动效率高。因此采用吊床式的结构，把传动的电动滚轴安装于病床左右两侧，电机内置于电动滚轴中。为了进一步缩小传动装置占据的空间，电动滚轴安装在病床上方。传动带采用帆布床单，在和电动滚轴连接处套上滚轴套。这样的设计优点有：（1）结构紧凑，节省安装空间；（2）病人翻身动作需要在Y轴方向上往复运动，采用电动滚轴，能避免传动带的疲劳。1.3.2Z轴传动方案吊床式辅助翻身病床的传动结构设计由电动推杆、连杆和支撑结构组成。常见的传动结构组合及其优缺点如下；电动机+连杆+摇杆机构：这种机构的有点是结构简单、容易实现，成本较低，承载能力大。传动机构的加工简单、润滑方便，不易磨损。但连杆摇杆机构的运动必须经过中间连杆，因而传动距离大，机械效率不高。摇杆机构缺乏稳定性，在应用到医疗病床上很容易发生侧翻现象，容易造成病人受伤。减速电动机+定滑轮+牵引绳：自动化程度高，传输速度较快，而且牵引负载最大，多用于需要往复运动，而且对于定位精度要求较高的场合。缺点是对于使用环境有一定要求，不适合医院等医疗机构使用。受限于定滑轮和牵引绳本身结构的特点及加工特点，减速电动机+定滑轮+牵引绳不用于空间较小的传动场合，一般较多超过三米，占地空间过大。由于属于半自动化传动机构，对配套的加工件也有精度要求，因此整体而言成本较高。液压缸+连杆结构：结构简单，容易制造生产，成本较低。产生的推力大，承载能力高。调节、控制和操作便捷，容易实现控制需求。但是液压缸传动最突出的弊端是油液泄漏、油液刺鼻，不适用于医疗场所这种卫生安全的场合。且液压缸传动效率低，容易出现液压冲击现象，引起患者不适。电动推杆+连杆结构：这种传动结构具有诸多优势，首先它具备自锁功能，可以增加病床设备的安全性，保证病人安全。并且它的综合定位精度可达0.1mm，定位精度较高，能够调节病人翻身的每一步。它的使用环境非常广，适用于多种应用场景。由于电动推杆本身伸缩的机构，使它传动时动作灵敏，运行平稳，满足辅助病人翻身时的的使用要求。考虑到辅助翻身病床在医院、医疗机构的使用场景，采用电动推杆作为执行机构不仅可减少采用液压执行机构所需的油液，也可以使结构更紧凑。电动推杆和液压缸相比较不会引起病人不适。电动推杆还具有结构简单，传动精度高的优点。最后对于辅助病人翻身需要稳定安全的传动机构，因此综合以上优缺点对比，吊床式辅助翻身病床的传动机构确定为：电动推杆+连杆+支撑结构。图2-5吊床式辅助翻身病床Z轴传动方案1.4执行辅助翻身的结构设计执行辅助翻身结构的设计直接关系到病床功能能否实现和辅助病人的重量。本题目设计的辅助病人翻身质量为75kg，病床外形尺寸为：长2000