专利名称：移动式数控液压体外心脏按压机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种医疗器械，用于心跳骤停病人的抢救。
背景技术：
心跳骤停一经确诊，应立即抢救，进行有效的人工呼吸，建立有效的人工血液循环。心脏骤停后，脑组织急性缺血必然导致缺氧性脑损伤，其严重程度与心脏骤停的时间密切相关。部分患者虽然获心肺复苏成功，但终因不可逆性脑功能损害而致死亡或残留严重后遗症。目前，在建立人工血液循环方面，普遍采用人工体外心脏按压的方法，以80～100次/分的频率使胸壁下陷4～5公分，其优点为快速简便，但对操作人员的技术有极为严格的要求，按压频率不够、深度不足，按压效果不理想；按压过深、用力不均容易出现肋骨骨折等并发症；操作人员体力消耗过大，易疲劳，难以持久保证按压效果；当抢救非典等烈性传染病人时，操作人员被传染的机率大增。现有的心脏按压器械，往往是轻便的，其按压头易移位，机座不稳，不能达到足够的按压深度，无法保证按压效果；定位稳固的，往往搬移费时，如专利申请号为98249385.1的自动心脏按压器，由电机带动偏心轮达到体外心脏按压的目的，并配有手动高度调节装置，但机器笨重，搬动不便，无法达到快速抢救的目的，且占据病人胸前空间过大，影响其他抢救步骤的开展；气动的体外心脏按压装置如专利申请号为93117260.8心脏复苏执行装置和专利申请号为01274169.8的全自动心脏按摩复苏仪，由于气压的冲击性，容易引发肋骨骨折，其前期准备工作也较为费时；而专利申请号为95111032.2和95239721.8的液压式多功能电脑人体心肺复苏机，采用了液压传动对心脏进行按压，不易发生肋骨骨折，但病人必须躺到该机上的特定位置，然后把配有胸带的液压缸放到病人胸前才能进行抢救，而对心跳骤停病人，就地立即进行体外心脏按压是基本原则，因而也得不到实际应用，目前国家食品药品监督管理局的《医疗器械分类目录》中还没有体外心脏按压器械。
发明内容
为了使体外心脏按压快捷有效、稳定持久，避免肋骨骨折等并发症的发生，降低医务人员被烈性传染病传染的机率，本发明提供了一种能在几秒种时间内就能投入使用的移动式数控数显液压传动的体外心脏按压机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是本机是采用单片机(MCU)控制技术、利用液压传动原理的机电一体化产品；一个油泵拖三种功能的液压缸，一组万向轮液压缸，控制万向轮的升降，便于机器移动和按压头中心定位；在机身的侧面装一组按压架升降液压缸，控制按压架的升降，用于按压头高度定位；按压液压缸装在按压架悬臂的一端，按压头连接在按压液压缸的活塞杆下端；按压头上装有测力传感器，按压液压缸配有位移传感器测量按压深度，并装有万向轮上、下限位传感器和测量液压系统压力的压力传感器和按压油路流量的流量传感器；机身上面装有操作台，单片机按预设程序，根据操作台按键和传感器信号控制电动机、万向轮液压缸电磁换向阀、按压架升降液压缸电磁换向阀、按压液压缸电磁换向阀或步进电机带动的换向转阀、电磁比例流量阀、电磁比例压力阀，进而控制液压系统的开停、万向轮的升降、按压架及按压头的高度、按压频率、压占比(下压周期T1占整个周期T的百分比)、按压深度、按压头下压速度、按压强度；在按压前及按压过程中可通过箭头按键对参数进行调节；设定的按压频率、按压深度、压占比、按压强度及系统压力、流量用数码管实时显示，电机运转、万向轮和按压架上下移动时用指示灯同步指示，按压头所处按压深度及对胸壁的按压力用光柱显示器同步显示，并配以按压强度、按压深度超出报警调节装置。
本移动式数控液压体外心脏按压机主要由液压移动式快速定位、按压系统和单片机控制显示系统构成。
液压移动式快速定位、按压系统由一台单相220V交流电动机拖动一个液压泵，与一组万向轮液压缸、一组按压架升降液压缸、一个按压液压缸以及相应的方向、压力、速度、平衡、同步控制回路等组成液压系统。
机身的内部为油箱，油箱盖板里面装油泵，上面一侧安装电动机，另一侧为液压集成块，方向、压力、流量控制阀等安装在液压集成块上，电动机、液压集成块及液压阀用罩壳包住，罩壳上面为操作台。
万向轮液压缸起万向轮与机脚的位置作上下相对运动的作用，当万向轮液压缸使万向轮下降落地、机脚离地时，机器可以在地面自由移动，以便按压头迅速对准病人胸前适当的部位，而当万向轮液压缸使万向轮上升，机脚着地，机身稳定，按压时不会晃动。万向轮液压缸可采用万向轮与机身作相对位置运动、机脚与机身位置固定和万向轮与机身位置固定、机脚与机身作相对运动两种方式。
采用万向轮与机身作相对位置运动、机脚与机身位置固定方式的，万向轮伸出时机脚离地、万向轮缩回时机脚着地。将单活塞杆式液压缸的缸体底部或活塞杆固定于油箱底板、另一端与万向轮车架相连，机身底板四角向下引出机脚，车架下面安装多个万向轮，以四角各安装一个万向轮为首选，为了使机器在需要时能快速投入使用，待机时，应使万向轮处于着地状态，在万向轮液压缸上配有液控单向阀平衡回路，以防重力的作用使油液泄漏，机身缓慢下降致使机脚落地，影响紧急使用。万向轮液压缸的数量可以是一个，也可多个，只装一个的，液压缸较大，机器的重心必须通过液压缸活塞杆的中心，在推动机器时因受力的不平衡，影响油缸的密封性能，易导致油液的泄漏，安装多个的，以安装3～4个规格相同的万向轮液压缸为宜，装3个的，在万向轮车架一侧的中点安装一个，另一侧的前后角上各装一个，通过1∶2分流集流阀和1∶1分流集流阀、电液伺服阀或比例流量阀等元件组成同步回路；装4个的，可在万向轮车架的四角各装1个，配上相应的分流集流元件组成同步回路。
采用万向轮与机身位置固定，机脚与机身作相对位置运动方式的，机脚缩回时、万向轮落地，机脚伸出落地时、万向轮离地。将数个(以4个为实用)液压缸组成同步回路，采用单活塞杆式液压缸时，将缸体或活塞杆固定于机身底板或侧面四角，另一端向下引出机脚，采用双活塞杆液压缸时，则将缸体与机身侧面固定，活塞杆向下引出机脚。
按压架升降液压缸装在机身的侧面，用于按压架与机身的位置作上下相对运动，调节按压头高度，数量1～2个。为使机器结构紧凑，可将液压缸装在机身内侧壁。采用活塞杆朝上的单活塞杆液压缸，活塞上下移动的行程较长；采用实心双活塞杆式的，按压时稳固性好，油缸内泄漏少。在按压架升降液压缸的上腔配有液控单向阀平衡回路，在下腔采用液控单向阀加单向顺序阀的平衡回路。采用单个液压缸的，按压架由活塞杆套、悬臂、横臂、滑杆、滑套等组成，通过紧固螺帽固定于按压液压缸的活塞杆上端，滑套与按压架升降液压缸相平行，装于其的对侧，滑杆紧密地套在滑套内，上端通过横臂与活塞杆套相连，在按压时达到增加稳定性、阻止活塞旋转、减少油缸内泄漏的作用。当按压架升降液压缸上腔进油时按压架下移，带动按压液压缸及按压头下降，而按压架升降液压缸下腔进油时则按压架上移，带动按压液压缸及按压头上升。采用空心双活塞杆式的，将活塞杆两头固定，缸体上下活动，按压架升降架与缸体相连，当其上腔进油时，缸体升高，带动按压架、按压头上升，下腔进油则相反。采用2个液压缸的，将对侧的滑杆、滑套换成液压缸，组成同步回路。
万向轮液压缸、万向轮与按压架升降液压缸、按压架组成液压移动式快速定位系统。
液压按压系统由连在按压架悬臂外端的按压液压缸和装于其活塞杆下端的按压头构成。可采用活塞杆朝下的单活杆液压缸或双活塞杆液压缸，采用单活塞杆液压缸的外观简洁，但当活塞行到下方尽头时，可能会因按压头受力不均匀而向一侧偏位。采用双活塞杆液压缸则可避免偏位。按压头两层圆板中间装有一个测力传感器，从上层圆板间隔一定的角度向上引几根导杆，在按压液压缸的侧面装有导轨或套环，导杆从导轨或套环中通过，导杆既可阻止按压头转动、偏位又使测力传感器引线从其中心引出，并作为位移传感器动件的载体。采用双活塞杆式的，导杆的上端与活塞上杆相连。按压头下面套一个薄橡胶圆垫。按压液压缸活塞的最大行程定在6公分左右，当按压液压缸上腔进油时，按压头下移，向下压迫胸壁，使心脏向动脉射血，下腔进油时，按压头回复，胸壁回弹，静脉血回流，达到体外心脏按压的目的。
对于按压液压缸的方向控制问题，由于要求按压频率每分钟80～100次，换向响应速度快，可选用湿式交流型三位四通电磁换向阀，但频繁的换向对其的质量有很高的要求。也可采用步进电机控制的换向转阀。换向转阀阀体的一端有进油口、回油口，另一端有两个工作油口A、B，阀芯径向堵油段的两侧有A、B两油室，油口A、B则与各自的环槽相通，环槽通过各自的油沟与A、B油室相通，阀芯的转轴由步进电机带动，随着阀芯的转动，进油口、回油口与工作油口A、B的通断状况发生周期性的变化，如起始位置的阀芯堵油段堵住进油口和回油口，各油管互不相通，按压头处于0位，当步进电机带动阀芯作顺时针转动，进油口与A口接通，回油口与B口接通时，按压液压缸上腔进油，活塞下移，向下按压胸壁；步进电机使阀芯转到半周位置时，进、出油口又被堵住，各油管又互不相通，按压头位于按压的要求深度处；步进电机使阀芯继续顺时针转动，使进油口与B口相通，回油口与A口相通时，活塞上移，按压头向上回复；当按压头回到0位时，步进电机使阀芯立即回到起始位置，再次堵住进、回油口，如此周而复始，阀芯每转一周，完成一次完整的按压、放松过程。
控制显示系统单片机按预设程序，根据操作台按键和传感器信号控制电动机、万向轮液压缸电磁换向阀、按压架升降液压缸电磁换向阀、按压液压缸电磁换向阀或步进电机带动的换向转阀、电磁比例流量阀、电磁比例压力阀的动作，进而控制液压系统的开停、万向轮的升降、按压头的高度、按压频率、压占比、按压深度、按压头下压速度、按压强度。
单片机输入信息来自操作台按键和传感器。
操作台上有16个按键，分别为开/关机键、万向轮上升健、万向轮放下键、按压架升高键、按压架下降键、按压架升降停止键、按压程序开始键、按压程序停止键、频率上调键、频率下调键、深度上调键、深度下调键、压占比上调键、压占比下调键、按压强度上调键、按压强度下调键。
传感器两个开关量传感器，感知万向轮离地机脚落地的万向轮上限位传感器和感知万向轮落地机脚离地的万向轮下限位传感器；模拟量传感器有四个，测力传感器装在按压头两层圆板中间，位移传感器的静件固定于按压液压缸的侧壁，动件装在于按压头相连的导杆上，压力传感器测系统的压力，流量传感器测按压回路的流量，通过变送器、A/D转换器与单片机I/O接口相连。
单片机的输出控制电动机、液压方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀及显示报警系统。
单片机的输出经驱动器、交流型光电隔离器控制电动机、电磁换向阀万向轮上升线圈、万向轮下降线圈、电磁换向阀按压架上升线圈、按压架下降线圈，进而控制油泵的运转和液压系统的运行、万向轮的升、降、按压架的升、降，各自的驱动口并联接一个LED指示灯，以显示所处的状态。
对按压液压缸的控制根据按压回路的换向阀的选择而有两种方式。
采用电磁换向阀控制按压头运行的，单片机对电磁换向阀线圈的控制也经过驱动器、交流型光电隔离器。
采用步进电机带动换向转阀方式的，单片机输出经步进电机驱动器控制步进电机。每一按压周期步进电机在各分周期的前进步数由步进电机的步距角和换向转阀的结构特性决定，为提高换向转阀的响应速度，转阀的阀芯径向堵油段稍大于进、回油口，使A、B两油室的扇面弧度尽量大，进、回油口从关闭状态要与工作油口接通时，步进电机只要走一小步就达到目的，然后步进电机步进使转阀阀芯径向堵油段位于将要堵住进、回油口的位置，步进的速度由按压频率、压占比等决定，当按压深度到设定的要求或回复到0位时，步进电机可立即带动转阀阀芯堵住进、回油口。步进电机步距角过大，影响油口关闭速度，步距角小者则转一周的步数太多，通过在步进电机与转阀转轴之间安装变速齿轮可用较小的步距角和较少的步数达到理想的控制效果。
换向转阀对按压液压缸活塞的移动方向也可通过步进电机的正反向转动来实现。设起始0mm位时阀芯径向堵油段将进、回油口堵住，步进电机正转一定步数后停止，使A口与进油口接通，B口与回油口接通，按压液压缸上腔进油，按压头下降，到设定的深度后，步进电机倒转同样的步数，阀芯径向堵油段回到原位，油路不通，活塞停止移动。步进电机继续倒转一定的步数后停止，使B口与进油口接通，A口与回油口接通，按压液压缸下腔进油，按压头向上回复，到0mm后，步进电机正转一定的步数使阀芯回到原位，如此重复控制按压过程。
单片机的输出，经多通道D/A转换器、直流电流驱动器控制电磁比例压力阀的电流强度，调节系统压力、控制电磁比例流量阀的电流强度，调节按压油路的流量，进而控制按压头的下压与回复速度，并与所需的按压深度相适应。
按压频率、深度、压占比、按压强度、系统压力和按压回路流量等参数，以目前普遍采用的人工体外心脏按压的要求为基础，作默认设置，再给予适当的上下浮动值。
正常成人安静时的心率为60～100次/分，目前人工体外心脏按压频率的要求为80～100次/分，有人测得110～130次/分的按压频率可达到最大的心输出量(中国危重病急救医学，1993年总第5卷第2期第77～78页)，为此将默认的频率设定为90次/分，上限130次/分，下限60次/分。
按压深度一般为40～50mm，过深易发生肋骨骨折等并发症，过浅按压效果不佳，体格特别魁梧者需要压得深些，儿童、瘦小者则要压得浅些，为此将默认深度设为45mm，上限60mm，下限25mm。按压深度超过设定值3mm时自动声光报警，红色警报灯亮，蜂鸣器鸣叫，LED数码管显示实测最大值并闪烁，调低电磁比例流量阀电流强度。
正常人的心房与心室收缩不同步，心房收缩期约占心动周期的八分之一，随后心房舒张心室开始收缩，心室收缩期占心动周期的八分之三，然后心室舒张进入全心舒张期，全心舒张期约占心动周期的一半。心跳停止后的心房、心室靠体外心脏按压的胸壁前后同步挤压使心脏射血。目前对人工体外心脏按压的下压与放松时间比要求相等，即压占比为50％，但使心输出量最大化的理想压占比尚需通过试验进一步测定，可通过本机先用猪作动物实验，为此本机将默认压占比设为50％，上限55％，下限40％。根据实验结果可将此值作合理调整，将理想的压占比(略小于50％的可能性较大)设定为默认值。按压液压缸采用单活塞杆式的，下腔活塞面积小于上腔，回复速度快于下压速度，有利于胸壁充分回弹静脉血回流。按压液压缸采用双活塞杆式的，为确保回复周期胸壁充分回弹和静脉血的回流，可根据理想的压占比确定上下活塞杆的直径，如理想的压占比略小于50％，上下活塞杆的直径可相等；如等于50％，可使上活塞杆直径略小于下活塞杆；如大于50％，则应使上活塞杆直径小于下活塞杆；如明显小于50％，则上活塞杆直径可略粗于下活塞杆。
液压传动按压头对胸壁的按压力等于胸壁对按压头的回弹力，对一般成人按压到所需深度时，胸壁对按压头的回弹力在45Kg以内，特别魁伟者可能会高些，而儿童只要很小的按压力就够了，为此设定按压头对胸壁的默认按压强度为45Kg，可上调到60Kg，下调到10Kg。测力传感器测出的按压力超出设定的按压强度时自动声光报警，红色警报灯亮，蜂鸣器鸣叫，LED数码管显示实测最大值并闪烁，调低电磁比例压力阀电流强度。
设定的频率单位次/分、三位数，深度单位mm、二位数，压占比单位％、二位数，按压强度单位Kg、二位数用LED数码管在操作台上实时显示，在数码管下面都配有上、下箭头调节按键，按一下，相应的参数朝箭头方向变动一个单位，按住则连续变动，直至上下限，中途松开则设定在此刻数码管显示的相应参数上。
按压时上腔进油量等于上腔面积乘按压深度，回复时下腔进油量等于下腔面积与按压深度的乘积。按压头下压周期T1包括按压液压缸上腔进油的按压头下移时段及按压到位后换向阀关闭按压头停留在设定深度时段，回复周期T2则包括按压头下腔进油按压头上移时段和换向阀关闭按压头停留在0位时段，按压油路电磁比例流量阀控制的流量应能确保按压头下移时段能完成设定的按压深度的同时使停留时段尽量短、上移时段及时回复到0位。流量取上腔进油量/下移时段与下腔进油量/上移时段的大者并上浮5％，按压程序开始时通过对电磁比例流量阀电流的控制而输出按压油路所需之流量，在按压过程中由于油温变化等因素使设定的流量与实际需要会有所偏差，通过位移传感器所测数据进行自动调节。流量值经流量传感器测得后在操作台上用LED数码管显示。
系统压力是液压油从油泵出来经单向阀后的总油路的压力，由于油液经过阀口及油管时的压力损失，按压时按压液压缸上腔的压力小于系统压力，当流量一定时，按压头下压过程中(换向阀使按压液压缸上腔进油且活塞未到尽头)按压头对胸壁的按压力(与胸壁对按压头的回弹力、测力传感器所测得数据相等)与系统压力有确定的对应关系，从而可根据按压强度确定电磁比例压力阀之所需值，在按压程序开始时通过对电磁比例压力阀电流的控制而控制系统压力，测力传感器所测力低于设定值、流量够大而按压头不能按时到达设定之深度则通过调大电磁比例压力阀电流强度使系统压力升高，测力传感器所测力高于设定值则调低电磁比例压力阀的电流强度。压力传感器测得的数据在操作台上用LED数码管将其显示。
按开/关机键开机时预设程序使单片机接通电机，带动油泵运转、液压系统运作，电磁比例压力阀控制电流处于最大状态，使主油路压力处于最大，能适应机身升降的需要；检测位移传感器的按压头是否处于0位，如非0位则使按压液压缸下腔进油使按压头回复到0位；随即进入主循环，查询报警、故障、工作参数、按键等信息并作出相应的处理；如检测到关机键，则只有在万向轮升降电磁阀线卷、按压架升降电磁阀线圈、按压程序的非工作状态时才响应关机命令。
按万向轮上升健单片机通过万向轮升降电磁换向阀使万向轮上升，机脚落地，万向轮上限位传感器感知到万向轮上升到位后电磁换向阀回到中位，万向轮停止上升，同时单片机通过按压架升降电磁换向阀使按压架、按压液压缸、按压头下降。
按万向轮放下键单片机通过万向轮升降电磁换向阀使万向轮下降落地，机脚离地，机器可以自由推动，当万向轮下限位传感器感知到万向轮下移到位后电磁换向阀复位，万向轮不再下降。
根据万向轮液压缸组上、下腔的容量与系统流量可算出万向轮放下或上升所需的最长时间，从而可在按万向轮放下键或上升键后延时若干秒的办法而替代万向轮限位传感器。考虑到万向轮上移是在紧急状况下为使机脚落地机身稳定进行抢救的需要，从稳妥的角度出发，万向轮上限位传感器还是保留的好。
按按压架升高键单片机通过按压架升降电磁换向阀使按压架上升。按按压架下降键则正好相反使按压架下降。按按压架升降停止键则使电磁换向阀回到中位，按压架停止升降。在按压架下移时，单片机选中A/D转换器测力传感器通道进行查询，一旦按压头触及胸壁，测力传感器测到按压头对胸壁的按压力后单片机立即使按压架升降电磁换向阀回到中位按压架停止移动，并自动启动按压程序。根据按压架升降液压缸的上、下容量与系统流量同样可算出其升降到极限位所需时间，当按按压架升高健或下降健后如未按按压架升降停止健且测力传感器未测出阻力，则延时一定时间(较计算的时间长)单片机使按压架升降电磁换向阀自动复位。
按压程序可由按按压程序开始键或在按压架下移过程中测力传感器测到按压力而启动。单片机按默认的按压频率、深度、压占比、强度进行体外心脏按压，如在按压前或按压过程中对参数进行了调整则以调整后的参数进行按压，电磁比例流量阀、电磁比例压力阀自动适应按压过程的需要。
按压程序因按压回路所选的换向阀不同而有所差别。
采用电磁换向阀的，因为单片机控制信号撤销后，只有在流过双向可控硅负载电流为零时才关断，50Hz交流电源的最大关断延时为10ms，为避免电磁换向阀两侧线圈同时通电，在下压周期T1及回复周期T2结束前各设一10ms的间隔期，即控制按压液压缸上腔进油的电磁线圈的最长控制电流通电时间为T1-10ms，控制下腔进油的电磁线圈的最长控制电流通电时间为T2-10ms。
T1计时开始，电磁换向阀使按压液压缸上腔进油，按压头从0位开始下移，单片机每3～5ms对位移传感器进行采样，以相同的频率对测力传感器进行采样，将采样结果送光柱显示器显示，并与所设按压深度或按压强度进行比较，在T1的一半时从流量传感器采样1次并送显示，一旦按压深度到位、按压强度超过设定值或定时器计时到T1-10ms，单片机使电磁换向阀复位，活塞停止移动，并对压力传感器采样1次，若有异常自动报警，如测力传感器超过设定值则将所测最高按压力送LED数码管显示并闪烁、自动调低电磁比例压力阀控制电流降低系统压力，如深度超过设定值3mm，则所测的最大深度送LED数码管显示并闪烁，自动调低电磁比例流量阀的控制电流以降低按压油路流量。T2计时开始，电磁换向阀使按压液压缸下腔进油，单片机同样定时对位移传感器、测力传感器进行采样、显示、比较，在T2的一半时对流量传感器采样1次并送显示，深度回复到0位或定时器计时到T2-10ms，电磁换向阀复位。若按压在T1-10ms的95～100％到达要求深度并在T2-10ms内回复到0位或在T1-10ms内到达要求深度并在T2-10ms的95～100％内回复到0位，则按压头下压速度适当，流量合适；两者均短于95％，说明按压头下压速度过快，流量太大，调低电磁比例流量阀的控制电流减少按压油路流量；若有一个不能按时到位，由于按压液压缸上、下活塞杆在设计时已经考虑到让按压头能快速回复，一般情况下，按压头能够在T2-10ms内及时回复到0位，可能是流量不足，调高电磁比例流量阀的控制电流以增加流量，也可能是压力不足，如按压力没有超过设定值同时调高电磁比例压力阀的控制电流以增加系统压力。如此周而复始完成自动体外心脏按压。
采用步进电机带动换向转阀的，T1计时开始，单片机控制步进电机立即作顺时针步进转动，换向转阀阀芯使按压油路从关闭状态转为A口与进油口相通，按压头从0位开始下移，步进电机继续步进使换向转阀的阀芯径向堵油段在接近堵住进、出油口的位置等待，单片机对位移传感器、测力传感器的采样、显示、比较和流量传感器的采样与采用电磁换向阀换向的方式相同，一旦按压深度到位、按压力超限、T1结束步进电机立即步进使阀口关闭，单片机对压力传感器采样1次，T2计时开始，步进电机转到换向转阀B口与进油口相通的位置使按压头开始复位，电机继续转动使转阀阀芯堵油段又到接近进、出油口处(与上次等待位置相差180度角)等待，一旦回复到0位或T2结束步进电机使转阀阀芯回到原位将按压油路关闭。单片机对按压过程的分析与采用电磁换向阀的基本相同，只是T1、T2不用减10ms。如此周而复始同样实现体外心脏按压，步进电机的步进速度在完成任务的同时尽量匀速转动。
按按压程序停止键单片机在按压头回复到0位后结束按压程序，随后单片机通过按压架升降电磁换向阀使按压架上升，按压头离开胸壁，如不加干预，按压架将升到上限，延时一定时间电磁换向阀自动回到中位，如在升高过程中按按压架升降停止键则可使按压头停留在相应高度。
通过扩展ROM、RAM，采用LCD中文显示，可进一步增强机器的显示功能。
本发明的有益效果主要体现在以下几方面一是电子数控，操作简单，灵活快捷，待机态操作时人工按开机键，推动机器使按压头定位合适，按万向轮上升键，机器就按预设程序迅捷进入工作态进行自动体外心脏按压，不会耽搁对病人的抢救；二是显示直观，可在按压前或按压过程中对参数进行调节，按操作台上的箭头按键能方便地调节按压的频率、深度、压占比、按压强度预设值以达到最佳的按压效果；三是与人工按压相比具有疗效确切、稳定持久的优点；四是安全系数高，液压传动，按压头下压匀速、平稳，没有冲击性，不易发生肋骨骨折等并发症，按压力、按压深度超限自动报警、调节；五是按压头小巧，在病人的胸前所占空间小，有利于其它抢救工作的展开；六是能让医生腾出手来，采取电除颤、电起搏等进一步的抢救措施，尽快恢复自主心律，以利提高复苏的成功率；七是抢救烈性传染病人时，降低了医务人员被传染的机率。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例的3个单活塞杆式万向轮液压缸组成同步回路，缸体底部与机身底板固定，万向轮通过万向轮车架与液压缸活塞杆相连，按压架升降液压缸1个选用双实心活塞杆式，按压液压缸也为双实心活塞杆式，按压油路采用电磁换向阀和步进电机换向转阀两种方式。
图1是本移动式数控液压体外心脏按压机的轮廓示意图。
图2是操作台按键与显示报警装置分布示意图。
图3是液压油路图。
图4是换向转阀的换向原理示意图。
图5是单片机控制原理框图，虚线框内根据按压方向控制阀选择电磁换向阀抑或步进电机换向转阀而取其一。
图6是主程序流程框图。
图中1.机身，2.机身底板，3.机脚，4.万向轮，5.万向轮车架，6.左侧万向轮液压缸，7.右前万向轮液压缸，8.右后万向轮液压缸，9.按压架升降液压缸，10.左侧万向轮液压缸活塞，11.左侧万向轮液压缸活塞杆，12.左侧万向轮液压缸上腔，13.左侧万向轮液压缸下腔，14.右前万向轮液压缸活塞，15.右前万向轮液压缸活塞杆，16.右前万向轮液压缸上腔，17.右前万向轮液压缸下腔，18.按压架升降液压缸活塞，19.按压架升降液压缸上活塞杆，20.按压架升降液压缸下活塞杆，21.按压架升降液压缸上腔，22.按压架升降液压缸下腔，23.按压架，24.活塞杆套，25.紧固螺帽，26.悬臂，27.横臂，28.滑杆，29.滑套，30.按压液压缸，31.按压液压缸活塞，32.按压液压缸上活塞杆，33.按压液压缸下活塞杆，34.按压液压缸上腔，35.按压液压缸下腔，36.按压头，37.测力传感器，38.导杆，39.测力传感器引线，40.套环，41.位移传感器，42.万向轮上限位传感器，43.万向轮下限位传感器，44.万向轮限位传感器挡块，45.液压集成块，46.操作台，47.开/关机键，48.电动机指示灯，49.万和轮上升键，50.万向轮上升指示灯，51.万向轮放下键，52.万向轮放下指示灯，53.按压架升高键，54.按压架升降停止键，55.按压架下降键，56.按压架升高指示灯，57.按压架下降指示灯，58.按压程序开始键，59.按压程序停止键，60.按压力光柱显示器，61.按压深度光柱显示器，62.频率数码管显示器，63.频率上调键，64.频率下调键，65.设定深度数码管显示器，66.深度上调键，67.深度下调键，68.设定压占比数码管显示器，69.压占比上调键，70.压占比下调键，71.设定按压强度数码管显示器，72.按压强度上调键，73.按压强度下调键，74.报警灯，75.蜂鸣器，76.系统压力数码管显示器，77.按压油路流量数码管显示器，78.右后万向轮液压缸活塞，79.右后万向轮液压缸活塞杆，80.右后万向轮液压缸上腔，81.右后万向轮液压缸下腔，82.油箱，83.过滤器，84.油泵，M.油泵电动机，85.单向阀，86.电磁比例压力阀，87.电磁比例流量阀，88.流量传感器，89.压力传感器，90.按压换向阀进油管，91.按压换向阀回油管，92.按压电磁换向阀，93.油管，94.油管，95.按压架升降换向阀进油管，96.按压架升降电磁换向阀，97.油管，98.单向顺序阀平衡回路，99.溢流阀，100.油管，101.单向阀，102.控制油路，103.油管，104.油管，105.液控单向阀，106.油管，107.控制油路，108.油管，109.液控单向阀，110.油管，111.控制油路，112.油管，113.万向轮电磁换向阀，114.油管，115.控制油路，116.油管，117.液控单向阀，118.油管，119.油管，120.油管，121.油管，122.油管，123.油管，124.油管，125.油管，126.油管，127.电液伺服阀，128.1∶2分流集流阀，129.1∶1分流集流阀，130.油管，131.油管，132.油管，133.油管，134.电液伺服阀，135.钢带，136.平衡板，137.滑轮组，138.差动变压器，139.伺服阀放大器，140.钢带，141.滑轮组，142.差动变压器，143.伺服阀放大器，144.万向轮车架左右方向滑轮支架，145.万向轮车架前后方向滑轮支架，146.换向转阀及阀体，147.转阀阀芯，148.转轴，149.步进电机，150.油室A，151.油室B，152.进油口，153.回油口，154.油沟A，155.油沟B，156.环槽B，157.环槽A，158.油口B，159.油口A，YA1.万向轮升高电磁线圈，YA2.万向轮下降电磁线圈，YA3.按压架升高电磁线圈，YA4.按压架下降电磁线圈，YA5.按压头下压电磁线圈，YA6.按压头回复电磁线圈。
具体实施例方式
为了使机器能在需要时迅速投入抢救，平时应使机器处于待机态。将软性护套导线的三极插头插入单相三眼插座，导线长度能保证机器在抢救场地自由移动，机器离抢救床的位置尽量近。通电后单片机经初始化1及安全检测后，进入待机状态。
按开/关机键(47)，单片机接通油泵电机(M)电源，使电机(M)运转，电机指示灯(48)亮，带动油泵(84)转动，油液从油箱(82)、经过滤器(83)吸入油泵(84)，压力油经单向阀(85)到总油路，此时万向轮电磁换向阀(113)、按压架升降电磁换向阀(96)和按压电磁换向阀(92)或换向转阀(146)均处于关闭状态，液压系统压力迅速升高，超过电磁比例压力阀(86)的初始调整压力，油路导通，压力油经电磁比例压力阀(86)回油箱(82)。在接通油泵电机(M)电源的同时，单片机进行初始化2运行检测，使电磁比例压力阀(86)电流最大、液压系统压力最大化，能适应机身(1)升高的需要；位移传感器(41)检测按压头(36)是否处于0位，如为非0位，则进行自动复位，按压油路采用电磁换向阀(92)换向的，单片机使按压电磁换向阀(92)的按压头回复电磁线圈(YA6)通电，阀芯右移，压力油经电磁比例流量阀(87)、油管(90)、电磁换向阀(92)、油管(94)进入按压液压缸下腔(35)，活塞(31)上移，带动按压头(36)向上回复，按压液压缸上腔(34)油液经油管(93)、按压电磁换向阀(92)、回油管(91)回油箱(82)，同时单片机定时对位移传感器(41)进行查询、显示、比较，一旦按压头(36)回复到0位，单片机立即使电磁线圈(YA6)失电，阀芯回到中位，关闭油路，按压头停止移动；按压油路采用步进电机(149)带动换向转阀(146)换向的，单片机也使按压液压缸下腔(35)进油，按压头(36)上升(后面有详细的原理讲述)，回复到0位后关闭油路；将默认的按压频率、深度、压占比、按压强度及压力传感器(89)检测到的系统压力送数码管显示；随即进入主循环，查询报警、故障、工作参数、按键等信息并作出相应的处理。
按万向轮放下键(51)，单片机使万向轮电磁换向阀(113)的万向轮下降电磁线圈(YA2)通电，万向轮放下指示灯(52)亮，阀芯右移，万向轮电磁换向阀进油管(112)与油管(116)按通，压力油经油管(116)、液控单向阀(117)、油管(118)、油管(119)后分别经油管(120)到左侧万向轮液压缸上腔(12)、油管(122)到右前万向轮液压缸上腔(16)、油管(121)到右后万向轮液压缸上腔(80)，推动左侧万向轮液压缸活塞(10)及左侧万向轮液压缸活塞杆(11)、右前万向轮液压缸活塞(14)及右前万向轮液压缸活塞杆(15)、右后万向轮液压缸活塞(78)及右后万向轮液压缸活塞杆(79)下移，使万向轮车架(5)、万向轮(4)下降；右前万向轮液压缸下腔(17)的回油经油管(131)、右后万向轮液压缸下腔(81)的回油经油管(130)到1∶1分流集流阀(129)汇合后到油管(124)，左侧万向轮液压缸下腔(13)的回油到油管(123)，油液再从油管(123)与油管(124)经1∶2分流集流阀(128)后到油管(114)、万向轮电磁换向阀(113)回油箱(82)。随着活塞的下移万向轮(4)不断下降，当万向轮(4)落地后，机脚(3)开始离地，当万向轮下限位传感器(43)检测到万向轮限位传感器挡块(44)后单片机使万向轮下降电磁线圈(YA2)失电，万向轮放下指示灯(52)灭，阀芯回到中位，关闭油路，万向轮(4)下降到位，此时机器的自重有使3个万向轮液压缸上腔的油液经万向轮电磁换向阀(113)回流泄漏的倾向，液控单向阀(117)阻断了油液的泄漏途径，保证万向轮(4)长时间处于着地状态，机身(1)可以在地面自由推移。
按按压架升高键(53)，按压架升高电磁线圈(YA3)通电，按压架升高指示灯(56)亮，按压架升降电磁换向阀(96)阀芯左移，压力油经油管(95)、电磁换向阀(96)、油管(97)、油管(100)、单向阀(101)、油管(103)、油管(104)、液控单向阀(105)、油管(106)到按压架升降液压缸下腔(22)，此时液控单向阀(109)尚处于关闭状态，按压架升降液压缸活塞(18)不能向上移动，使进油路压力迅速升高，控制油路(107)的压力上升，液控单向阀(109)立即导通，按压架升降液压缸上腔(21)油液经油管(108)、液控单向阀(109)、油管(110)、按压架升降电磁换向阀(96)回到油箱(82)，按压架升降液压缸活塞(18)上移，带动按压架(23)、按压液压缸(30)、按压头(36)上升，当按压头(36)升高到稍高于病床与胖病人胸壁前后径之和后，按按压架升降停止键(54)，单片机使按压架升高电磁线圈(YA3)失电，按压架升高指示灯(56)灭，按压架升降电磁换向阀(96)复位，油路关闭，按压架(23)、按压头(36)高度被液控单向阀(109)和液控单向阀(105)锁定。
按开/关机键(47)，单片机关闭输出，电动机(M)停止转动，电机指示灯(48)关闭，显示停止。
此时机器万向轮(4)着地可在地面自由移动，按压头(36)高度适宜，可在几秒种内就投入抢救工作，即机器处于待机态。
在待机态要投入使用时，人工操作3个步骤首先按开/关机键(47)，其次推动机器使按压头(36)对准病人胸前适当部位，最后按万向轮上升降(49)，机器按默认的参数自动开始体外心脏按压，如对按压参数进行调整，则机器自动适应调整后的参数。如先将按压头(36)对准病人胸前，再按开/关机键(47)，则会因电动机(M)起动延时因素而耽搁几秒钟宝贵的抢救时间。
按万向轮上升键(49)后，单片机使万向轮上升电磁线圈(YA1)通电，万向轮上升指示灯(50)亮，万向轮电磁换向阀(113)阀芯左移，压力油经油管(112)、电磁换向阀(113)、油管(114)到1∶2分流集流阀(128)后分两路，三分之一经油管(123)到左侧万向轮液压缸下腔(13)，三分之二经油管(124)、1∶1分流集流阀(129)平分后分别经油管(130)到右后万向轮液压缸下腔(81)、油管(131)到右前万向轮液压缸下腔(17)，因液控单向阀(117)此时处于关闭状态，使进油路压力迅速升高，控制油路(115)压力升高使液控单向阀(117)导通，回油从万向轮左侧液压缸上腔(12)经油管(120)、万向轮右前液压缸上腔(16)经油管(122)、万向轮右后液压缸上腔(80)经油管(121)汇合到油管(118)后经液控单向阀(117)、油管(116)、万向轮电磁换向阀(113)到油箱(82)，3个万向轮升降液压缸活塞(10)、(14)、(78)上移带动万向轮车架(5)、万向轮(4)上升；当万向轮(4)离地后，机脚(3)着地，机身(1)稳定；当万向轮上限位传感器(42)检测到万向轮限位传感器挡块(44)后，单片机使万向轮上升电磁线圈(YA1)失电，万向轮上升指示灯(50)灭，万向轮电磁换向阀(113)阀芯回到中位，关闭万向轮升降油路，同时使按压架下降电磁线圈(YA4)通电，按压架下降指示灯(57)亮，按压架升降电磁换向阀(96)阀芯右移，压力油从油管(95)经电磁换向阀(96)、油管(110)、液控单向阀(109)、油管(108)到按压架升降液压缸上腔(21)，由于液控单向阀(105)的单向阻挡，进油路压力迅速上升，控制油路(111)压力升高，液控单向阀(105)导通，回路从按压架升降液压缸下腔(22)经油管(106)、液控单向阀(105)、油管(104)到起平稳下移作用的单向顺序阀回路(98)，由于单向阀(101)、溢流阀(99)的阻挡，油管(104)、控制油路(102)内的压力升高，超过溢流阀(99)的预紧力，溢流阀(99)导通，油液从油管(104)经溢流阀(99)、油管(97)、电磁换向阀(96)回油箱(82)；按压架升降液压缸活塞(18)下移带动按压架(23)、按压液压缸(30)、按压头(36)下降；单片机查询测力传感器(37)信号，一旦检测到按压头(36)对胸壁的按压力，单片机立即使按压架下降电磁线圈(YA4)失电，按压架下降指示灯(57)灭，同时开启按压程序；按压架下降电磁线圈(YA4)失电后，电磁换向阀(96)阀芯回到中位，按压架升降油路关闭，由于液控单向阀(109)和液控单向阀(105)的锁缸作用，按压架(23)在按压过程中不会移位。
左侧万向轮液压缸(6)通过1∶2分流集流阀(128)、张紧钢带(135)、差动变压器(138)、伺服放大器(139)、小流量伺服阀(127)与右侧两万向轮液压缸组成左右同步回路，钢带(135)的一端固定于机身底板(2)、经过固定于万向轮车架左右方向滑轮支架(144)上的滑轮组(137)将另一端固定于引自机脚(3)平行于机身底板(2)的平衡板(136)，当左侧万向轮液压缸活塞(10)与右侧的两万向轮液压缸的活塞移动不同步时，差动变压器(138)检测到同步误差后，经伺服放大器(139)控制电液伺服阀(127)；右前万向轮液压缸(7)与右后万向轮液压缸(8)通过1∶1分流集流阀(129)、张紧钢带(140)、差动变压器(142)、伺服放大器(143)、小流量伺服阀(134)组成前后同步回路，钢带(140)的一端固定于机身底板(2)、经过固定于万向轮车架前后方向滑轮支架(145)上的滑轮组(141)将另一端连于平衡板(136)，当右前万向轮液压缸活塞(14)与右后万向轮液压缸活塞(78)的移动不同步时，差动变压器(142)检测到同步误差后经伺服放大器(143)控制电液伺服阀(134)；在万向轮液压缸活塞的上升过程中，电液伺服阀(138)和电液伺服阀(142)使超前缸的进油路由旁路放掉，而在活塞下移过程中使落后缸的回油路从旁路放掉，从而确保精确同步。
按压程序开启后，单片机对电磁比例压力(86)和电磁比例流量阀(87)的控制电流根据按压参数的需要自动调节，并将压力传感器(89)测得的系统压力显示在数码管显示器(76)、流量传感器(88)测得的按压油路流量显示在数码管显示器(77)上。在按压前或按压过程中通过按频率上调键(63)、频率下调键(64)对按压频率进行调整，按深度上调键(66)、深度下调键(67)对按压深度进行设定，按压占比上调键(69)、压占比下调键(70)对压占比进行调节，按按压强度上调键(72)、按压强度下调键(73)对按压强度进行设定，按压频率数码管显示器(62)、深度数码管显示器(65)、压占比数码管显示器(68)、按压强度数码管显示器(71)对设定的按压参数实时显示。
采用电磁换向阀(92)控制按压油路换向的，T1计时开始，按压头下压电磁线圈(YA5)得电，电磁换向阀(92)阀芯左移，从总油路出来的压力油经电磁比例流量阀(87)、油管(90)、电磁换向阀(92)、油管(93)到按压液压缸上腔(34)，按压液压缸下腔(35)的回油经油管(94)、电磁换向阀(92)、油管(91)回油箱(82)，按压液压缸活塞(31)下移，带动按压头(36)按压胸壁，单片机每3～5ms对位移传感(41)进行采样，将采样结果送按压深度光柱显示器(61)显示，并与所设按压深度进行比较；以相同的频度对测力传感器(37)进行采样，将结果送按压力光柱显示器(60)显示，并与所设按压强度进行比较；在T1的一半时从流量传感器(88)采样1次送显示；一旦按压深度到位、按压强度超过设定值或定时器计时到T1-10ms，单片机使按压头下压电磁线圈(YA5)失电，电磁换向阀(92)复位，活塞(31)、按压头(36)停止移动，并对压力传感器(89)采样1次，送系统压力数码管显示器(76)显示；若有异常红色报警灯(74)、蜂鸣器(75)报警，如测力传感器(37)超过设定值则将所测最高按压力送LED数码管(71)显示并闪烁、自动调低电磁比例压力阀(86)控制电流降低系统压力，如深度超过设定值3mm，则所测的最大深度送LED数码管(65)显示并闪烁，自动调低电磁比例流量阀(87)的控制电流以降低按压油路流量。T2计时开始，按压头回复电磁线圈(YA6)得电，电磁换向阀(92)阀芯右移，压力油从油管(90)经电磁换向阀(92)、油管(94)进入按压液压缸下腔(35)，回油从按压液压缸上腔(31)经油管(93)、电磁换向阀(92)、油管(91)回油箱，单片机同样定时对位移传感器(41)、测力传感器(37)进行采样、显示、比较，在T2的一半时对流量传感器(88)采样1次并送显示，深度回复到0位或定时器计时到T2-10ms，按压头回复电磁线圈(YA6)失电，电磁换向阀(92)复位。若按压在T1-10ms的95～100％到达要求深度并在T2-10ms内回复到0位或在T1-10ms内到达要求深度并在T2-10ms的95～100％内回复到0位，则按压头(36)下压速度适当，流量合适；两者均短于95％，说明按压头(36)下压速度过快，流量太大，调低电磁比例流量阀(87)的控制电流减少按压油路流量；若有一个不能按时到位可能是流量不足，调高电磁比例流量阀(87)的控制电流以增加流量，也可能是压力不足，如按压力没有超过设定值同时调高电磁比例压力阀(86)的控制电流以增加系统压力。如此周而复始完成自动体外心脏按压。
采用步进电机(149)带动换向转阀(146)控制按压油路方向的，在按压程序开始前，转阀阀芯(147)处于图4-1所示位置，进油口(152)、回油口(153)被阀芯(147)堵住，按压油路处于关闭状态。T1计时开始，单片机控制步进电机(149)立即作顺时针步进转动，带动转阀阀芯(147)作顺时针转动，使按压油路从关闭状态转为图4-2所示的状态，压力油从油管(90)进入换向转阀(146)的进油口(152)到油室A(150)，再经油沟A(154)、环槽A(157)、工作油口A(159)到油管(93)进入按压液压缸上腔(34)，按压液压缸下腔(35)的回油经油管(94)进入换向转阀(146)，经工作油口B(158)、环槽B(156)、油沟B(155)、油室B(151)、回油口(153)后到回油管(91)回油箱(82)，按压头(36)从0位开始下移，步进电机(149)继续步进使转阀阀芯(147)径向堵油段在接近堵住进油口(152)、回油口(153)的位置等待，单片机对位移传感器(41)、测力传感器(37)的采样、显示、比较和对流量传感器(88)的采样与采用电磁换向阀(92)换向的方式相同，一旦按压深度到位、按压力超限、T1结束步进电机(149)立即步进使转阀阀芯(147)处于图4-3所示的位置，进油口(152)、回油口(153)关闭，按压液压缸活塞(31)、按压头(36)停止移动，单片机对压力传感器(89)采样1次并送显示，T2计时开始，步进电机(149)使转阀阀芯处于图4-4所示的状态，压力油从油管(90)经进油口(152)进入换向转阀(146)的油室B(151)，经油沟B(155)、环槽B(156)、工作油口B(158)、油管(94)到按压液压缸下腔(35)，按压液压缸上腔(34)的回油经油管(93)、工作油口A(159)、环槽A(157)、油沟A(154)、油室A(150)、回油口(153)、油管(91)回油箱(82)，按压头(36)开始复位，步进电机(149)继续转动使转阀阀芯堵油段又到接近进油口(152)、回油口(153)处(与上次等待位置相差180度角)等待，一旦回复到0位或T2结束步进电机(149)使转阀阀芯(147)回到原位将按压油路关闭。单片机对按压过程的分析与采用电磁换向阀(92)的基本相同，只是T1、T2不用减10ms。如此周而复始同样实现体外心脏按压，步进电机(149)的步进速度在完成任务的同时尽量匀速转动。
按压结束，按按压程序停止键(59)单片机在按压头(36)回复到0位后结束按压程序，随后单片机使按压架上升电磁线圈(YA3)通电，按压架上升指示灯(56)亮，按压架升降电磁换向阀(96)使按压架(23)上升，按压头(36)离开胸壁，如不加干预，按压架(23)将升到上限，延时一定时间按压架上升电磁线圈(YA3)失电，如在按压架(23)升高到一定的位置按按压架升降停止键(54)则可使按压头(36)停留在相应高度，按压架上升指示灯(56)灭。
按万向轮放下键(51)，万向轮下降电磁线圈(YA2)通电，万向轮下降指示灯(52)亮，万向轮(4)下移，万向轮(4)落地、机脚(3)离地、万向轮下限位传感器(43)检测到万向轮限位传感器挡块(44)后，万向轮下降电磁线圈(YA2)失电，万向轮下降指示灯(52)灭，推开机器；按开/关机键(47)，机器又进入待机态。
如在机脚(3)着地状态下要使用时，必须先按开/关机键(47)，再按万向轮放下键(51)，万向轮(4)落地后立即推动机器，如按压架(23)、按压头(36)的位置太低，则按按压架升高键(53)使按压头(33)定到合适高度，将按压头(36)对到病例人胸前适当部位，按万向轮上升键(49)，机器按预设程序进行运作。
权利要求
1.一种移动式液压传动数控数显的体外心脏按压机，其特征是由液压移动式快速定位、液压按压系统和单片机控制显示系统构成，一个液压泵带动三种不同功能的液压缸，万向轮液压缸用于控制万向轮与机脚的相对位置、以便机器在地面自由移动或固定，在机身侧面安装按压架升降液压缸用于调节按压架及按压头高度，万向轮的伸缩与按压架的自动下移定位组成了移动式快速定位系统，按压液压缸安装在按压架上，单片机按预设程序根据按键及测力传感器、位移传感器、限位传感器、压力传感器、流量传感器信号控制电动机、电磁换向阀、步进电机换向转阀、电磁比例压力阀、电磁比例流量阀，进而控制液压系统的开停、万向轮的升降、按压架升降、按压频率、深度、压占比、按压强度、按压头下压及回复速度，并配以指示灯、数码管、光柱显示器、报警装置显示机器所处的状态，处于待机态的机器使用时人工按开/关机键、推动机器使按压头对准部位、按万向轮上升键，机器就迅捷按预设程序以一定的频率、深度、压占比、下压速度和强度进行自动体外心脏按压。
2.根据权利要求1所述的用于控制万向轮与机脚相对位置的万向轮液压缸，其特征是包括万向轮与机身作相对位置运动、机脚与机身位置固定和万向轮与机身位置固定、机脚与机身作相对运动两种方式，采用万向轮与机身作相对运动方式的，将单活塞杆式液压缸的缸体底部或活塞杆固定于油箱底板、另一端与万向轮车架相连，机身底板四角向下引出机脚，万向轮车架下面装多个万向轮，以四角各装1个为常用，液压缸的数量可以是1个，也可以多个，以3～4个相同规格的液压缸，将缸体固定于机身底板、活塞杆连接万向轮车架，配以相应的分流集流阀及电液伺服阀组成同步回路为优选方案，采用万向轮固定于机身方式的，数个(以4个为实用)液压缸组成同步回路，采用单活塞杆式液压缸时，可将缸体或活塞杆固定于机身底板或侧面，另一端向下引出机脚，采用双活塞杆液压缸时，则将缸体与机身侧面固定，活塞杆向下引出机脚，当万向轮液压缸使万向轮着地、机脚离地时，机器可在地面自由移动，当万向轮液压缸使万向轮离地、机脚着地时，机器固定于地面，按压时不会晃动。
3.根据权利要求1所述的装在机身侧面的按压架升降液压缸及按压架，其特征是液压缸数量1～2个，可采用单活塞杆式液压缸、双实心活塞杆式液压缸或双空心活塞杆式，采用单活塞杆式或双实心活塞杆式液压缸的，按压架与活塞杆的上端相连，采用双空心活塞杆液压缸的，按压架与液压缸上端相连，按压架向外升出悬臂，按压架升降液压缸数量为1个的，在液压缸的对侧与之平行装1个滑套，套内有滑杆通过，滑杆与按压架横臂相连，按压液压缸数量为2个的，两者平行装于机身对侧组成同步回路。
4.根据权利要求1所述的按压液压缸，其特征是采用单活塞杆式或双实心活塞杆式，缸体固定于按压架悬臂的外端，按压头装于活塞杆下端，在按压头的两层圆板之间装1个测力传感器，按压头上层圆板向上引若干根导杆，从按压液压缸侧壁的导轨或套环中通过，位移传感器的静件固定于液压缸的侧壁，动件装在导杆上，能随按压头上下移动。
5.根据权利要求1所述的步进电机换向转阀，其特征是步进电机带动换向转阀控制按压液压缸的上下腔进、出油，换向转阀转1周或者正转一定角度、倒转回复、再倒转一定角度、正转回复，使按压头从0位向下移动到设定的深度后，按压头向上回复又到0位，步进电机可直接带动换向转阀也可通过变速齿轮控制换向转阀。
6.根据权利要求1所述按键，其特征是16个，分别是开/关机键、万向轮上升健、万向轮放下键、按压架升高键、按压架下降键、按压架升降停止键、按压程序开始键、按压程序停止键、频率上调键、频率下调键、深度上调键、深度下调键、压占比上调键、压占比下调键、按压强度上调键、按压强度下调键，各自的功能与名称相适应。
7.根据权利要求1所述的传感器，其特征是1个万向轮上限位传感器，当万向轮上升到位后，使万向轮上升电磁换向阀线圈断电，并使按压架下降电磁换向阀线圈通电，1个万向轮下限位传感器，当万向轮下降到位后使万向轮下降电磁换向阀线圈断电，1个测力传感器检测按压头对胸壁的按压力，在按压架下降过程中当其检测到按压头对胸壁的按压力时自动开启体外心脏按压程序，1个位移传感器，检测按压头对胸壁的下压深度，1个压力传感器，检测液压系统压力，1个流量传感器，检测按压油路流量。
8.根据权利要求1所述的指示灯、数码管、光柱显示器、报警装置，其特征是电动机、万向轮升、降电磁换向阀线圈、按压架升、降电磁换向阀线圈通电时以指示灯显示，按压频率、设定的按压深度、按压强度、压占比、液压系统压力、按压油路流量用数码管实时显示，按压深度、按压头对胸壁的按压力用光柱显示器同步显示，当按压强度超过设定值、按压深度超过设定上限3mm时声光报警，红色报警灯亮，蜂鸣器响，实测按压力或按压深度最大值在各自的数码管上闪烁，通过扩展ROM、RAM，采用LCD中文显示，可进一步增强机器的显示功能。
9.根据权利要求1所述的预设程序，其特征是开机后，按压液压缸的按压头自动回复到0位，对按键、传感器信号进行查询并作出相应的处理，按压程序可以通过按按压程序开始键或在按压架下行时测力传感器检测到按压头对胸壁的按压力而启动，系统压力、数量自动适应按压频率、深度、压占比、按压强度等参数的需要，当按压强度或按压深度超过设定值时，报警并自动调低电磁比例压力阀和电磁比例流量阀电流强度。
10.根据权利要求9所述的按压参数，其特征是频率默认90次/分，上限130次/分，下限60次/分，深度默认45mm，上限60mm，下限25mm，按压强度默认45Kg，上限60Kg，下限10Kg，压占比默认50％，上限55％，下限40％，可在按压前或按压过程中按箭头按键对参数进行调节，按一下，参数向箭头方向变动1个单位，按住则连续变动直至上下限，中途松开则设定在此刻数码管显示的相应参数上。
全文摘要
一种移动式数控数显液压传动的体外心脏按压机。一个油泵拖三种液压缸，分别控制万向轮、按压架和按压头的升降。单片机按预设程序，根据按键和限位、测力、位移传感器等信息控制油泵电机、电磁换向阀、步进电机换向转阀、电磁比例压力阀、流量阀的工作，进而控制液压系统的开停，万向轮的升降、按压头高度、按压频率、深度、强度、压占比、下压速度。处于待机态的机器使用时人工按开/关机键、推动机器使按压头对准部位、按万向轮上升键，机器就按预设程序迅捷进入工作态，以默认的频率、深度、压占比、下压速度和强度进行自动体外心脏按压。按压前或按压时可用按键调节参数。指示灯、数码管、光柱显示器显示机器所处的状态。
文档编号A61H31/00GK1513432SQ20031010425
公开日2004年7月21日 申请日期2003年10月27日 优先权日2003年6月11日
发明者毛宝伦, 杨最素, 诸华丰 申请人:毛宝伦