一种上下楼梯式担架的制作方法

本发明涉及医疗设备领域，特别涉及一种上下楼梯式担架。

背景技术：

近年来高层建筑逐渐增多。由于早期配套设施不完整，导致现存的高层建筑中存在着相当数量的建筑没有配套安装可容纳担架正常工作的电梯，时常发生由于楼层过高导致的伤员转移不及时从而错过最佳的治疗时间。在楼梯间人力转移病人时医务人员劳动强度过大。因此对此现象，对随救护车配备的担架提出了更高的要求。即能够满足救援需求、保证平稳安全、减短救援时间，又需要操作简单便捷、减轻医务人员体力劳动。

爬楼机构研究已经有很长的历史，理论研究成果丰富，有一定量的实际产品。但普遍存在结构及控制系统复杂，制造成本高昂，工作效率低等诸多情况，以至无法大范围应用。下楼式担架机构研究较为滞后，没有相对成熟的产品。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是提供一种上下楼梯式担架，便于医务人员在楼梯间内转运病人的上下楼梯式担架车，整个担架车包括担架部分、支撑机构、转动关节、履带、轮履转换装置，在上下楼梯过程中可以有效的减轻医务工作者的劳动强度，以及担架为患者提供不同身体位姿的支撑，并保持水平稳定的下楼。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种上下楼梯式担架，包括担架结构、依次固定于担架结构上的小腿担架板、大腿担架板、腰部担架板和背部担架板，所述担架结构的两侧设置有折叠护栏，所述担架结构的下方滑动设置有滑动平台，所述滑动平台的下方固定设置有l形状的支撑架，所述支撑架的一端与第一伺服电动缸的缸体端铰接、另一端与第二伺服电动缸的电机端铰接，所述第一伺服电动缸的电机端与旋转关节铰接，所述第二伺服电动缸的缸体端与旋转关节固定，所述旋转关节的下端固定连接有履带机构，所述履带机构的内侧、旋转关节的底部对称设置有两个轮履转换结构且两个轮履转换结构铰接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述担架结构包括担架框架支撑，所述担架框架支撑上固定安装有腰部担架框架，所述腰部担架框架的两端通过第一旋转铰链分别铰接活动设置于担架框架支撑上的大腿担架框架和背部担架框架，所述大腿担架框架通过第一旋转铰链铰接小腿担架框架，所述小腿担架框架的前边通过第二旋转铰链固定连接第二轴端安装平台，所述第二轴端安装平台上设置有旋转手柄，所述担架框架支撑上对应腰部担架框架与背部担架框架的铰接位置处固定设置有第一轴端安装平台，所述第一轴端安装平台和背部担架框架之间铰接设置有起背支撑杆，所述第一轴端安装平台和第二轴端安装平台之间固定设置有两个光轴，所述两个光轴中间设置有丝杠且丝杠的一端固定连接旋转手柄、另一端活动连接第一轴端安装平台，所述丝杠上设置有固定于担架框架支撑上的丝杠滑块且丝杠与丝杠滑块相对运动。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述担架框架支撑上固定设置有多个带座直线轴承且光轴穿过带座直线轴承后分别固定连接第一轴端安装平台和第二轴端安装平台。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述担架框架支撑的底部平行设置有两条直线导轨，所述滑动平台沿两条直线导轨滑动。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述滑动平台包括支撑平台，所述支撑平台的四角设置有四个滑台且滑台与直线导轨滑动配合，所述支撑平台的上方设置有滚珠丝杠且滚珠丝杠穿过固定设置于支撑平台上方的滑块，所述担架框架支撑的底部固定设置有两个滚珠丝杠支架，所述滚珠丝杠的一端固定设置于一个滚珠丝杠支架上、另一端穿过另一个滚珠丝杠支架后与联轴器连接，所述联轴器连接第一伺服电机。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述转动关节包括关节上箱体且关节上箱体的上方与第一伺服电动缸的电机端铰接，所述关节上箱体的两侧内部固定设置有大齿轮，所述关节上箱体的外部活动连接有转动关节下箱体且转动关节下箱体与关节上箱体相对转动，所述转动关节下箱体上固定设置有第二伺服电机，所述第二伺服电机连接第一涡轮蜗杆减速器，所述第一涡轮蜗杆减速器的输出轴为阶梯轴且阶梯轴的两外伸端均设置有小齿轮，所述小齿轮与大齿轮啮合传递动力。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述履带机构包括两个行走部分支架，两个所述行走部分支架之间设置有履带组合板，所述转动关节下箱体固定设置于履带组合板上，所述行走部分支架设置有主动轮轴和驱动轮轴，所述主动轮轴的一端与第二蜗轮蜗杆减速器连接，所述第二蜗轮蜗杆减速器一端连接第三伺服电机、另一端连接主动轮，所述主动轮通过链条将动力传递给设置于驱动轮轴上的驱动轮，所述驱动轮与履带啮合。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述轮履转换结构包括轮足支撑架、轮足、第一连杆、摇杆、第二连杆、曲柄、离合器,所述离合器与第二蜗轮蜗杆减速器固定连接，所述曲柄一端转动连接离合器，所述摇杆转动连接行走部分支架，所述第二连杆两端分别与摇杆和曲柄铰接，所述轮足支撑架通过第一连杆与第二连杆与摇杆的铰接点处铰接，所述轮足支撑架的底部设置有轮足。

所述轮足支撑架的两侧通过第一连杆铰接于行走部分支架上，所述轮足支撑架的底部设置有轮足。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

1.本发明结构简单，且具有五种运动模式，分别为上楼、下楼、轮履切换、升降折叠、担架折叠功能，功能强大，可应用于较多场合，便于拆装和维修，制造成本低；

2.本发明设计的担架机构，可自动化的将患者在楼梯间内转移，转移过程中担架能给患者提供不同的不同身体位姿的支持。在上下楼梯过程中可以保持患者水平姿态从而达到平稳安全的目的；

3.本发明轮履转换结构可以完成上下楼梯担架履带和轮足的转换，也可解决在上最后一阶及下第一阶台阶时担架车重心瞬变的问题；

4.本发明通过支撑架与转动关节的配合可实现在上下楼时担架保持水平并避免重心倾斜导致翻滚。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明担架部分结构示意图；

图3为本发明图2部分结构示意图；

图4为本发明转动关节部分结构示意图；

图5为本发明履转换装置结构示意图；

图6为本发明履带机构结构示意图；

图7为本发明上下楼梯过程示意图；

图8为本发明上最后一级台阶示意图；

图9为本发明轮足工作示意图；

图10为本发明升降折叠示意图；

图11为本发明履带机构内侧结构示意图；

其中，1、小腿担架板，2、大腿担架板，3、担架结构，301、小腿担架框架，302、大腿担架框架，303、腰部担架框架，304、背部担架框架，305、起背支撑杆，306、第一旋转铰链，307、第一轴端安装平台，308、丝杠，309、光轴，310、带座直线轴承，311、丝杠滑块，312、第二旋转铰链，313、旋转手柄，314、第二轴端安装平台，315、担架框架支撑；4、腰部担架板，5、折叠护栏，6、背部担架板，7、滑动平台，701、滑台，702、支撑平台，8、支撑架，9、支撑铰链，10、第一伺服电动缸，11、转动关节，1101、关节上箱体，1102、转动关节下箱体，1103、阶梯轴，1104、小齿轮，1105、大齿轮，12、履带机构，1201、行走部分支架，1202、履带，1203、主动轮，1204、主动轮传动轴，1205、链条，1206、驱动轮，1207、驱动轮轴，1208、履带组合板，13、轮履转换结构，1301、轮足支撑架，1302、轮足，1303、第一连杆，1304、摇杆，1305、第二连杆，1306、曲柄，14、第二伺服电动缸，15、直线导轨，16、滚珠丝杠，17、联轴器，18、第一伺服电机，19、滑块，20、滚珠丝杠支架，21、第二伺服电机，22、第一蜗轮蜗杆减速器，23、第二蜗轮蜗杆减速器，24、第三伺服电机，25、离合器。

具体实施方式

为详尽本发明之技术内容、结构特征，下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细的说明，而非对本发明保护范围的限制。本发明的叙述中，属于“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示方位位置关系，仅是为了简化描述，而不是指示必须具有的特定方位。术语中“第一”、“第二”等仅用于简化文字描述用于区别相似特征，二不能理解为特定次序。

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

如图1所示，一种上下楼梯式担架，包括担架结构3、依次固定于担架结构3上的小腿担架板1、大腿担架板2、腰部担架板4和背部担架板6，所述担架结构3的两侧设置有折叠护栏5，所述担架结构3的下方滑动设置有滑动平台7，所述滑动平台7的下方固定设置有l形状的支撑架8，所述支撑架8的一端与第一伺服电动缸10的缸体端铰接、另一端与第二伺服电动缸14的电机端铰接，所述第一伺服电动缸10的电机端与旋转关节11铰接，所述第二伺服电动缸14的缸体端与旋转关节11固定，所述旋转关节11的下端固定连接有履带机构12，所述履带机构12的内侧、旋转关节11的底部对称设置有两个轮履转换结构13且两个轮履转换结构13铰接。

如图2至图3所示，所述担架结构3包括担架框架支撑315，所述担架框架支撑315上固定安装有腰部担架框架303，所述腰部担架框架303的两端通过第一旋转铰链306分别铰接活动设置于担架框架支撑315上的大腿担架框架302和背部担架框架304，所述大腿担架框架302通过第一旋转铰链306铰接小腿担架框架301，所述小腿担架框架301的前边通过第二旋转铰链312固定连接第二轴端安装平台314，所述第二轴端安装平台314上设置有旋转手柄313，所述担架框架支撑315上对应腰部担架框架303与背部担架框架304的铰接位置处固定设置有第一轴端安装平台307，所述第一轴端安装平台307和背部担架框架304之间铰接设置有起背支撑杆305，所述第一轴端安装平台307和第二轴端安装平台314之间固定设置有两个光轴309，所述担架框架支撑315上固定设置有多个带座直线轴承310且光轴309穿过带座直线轴承310后分别固定连接第一轴端安装平台307和第二轴端安装平台314。所述两个光轴309中间设置有丝杠308且丝杠308的一端固定连接旋转手柄313、另一端活动连接第一轴端安装平台307，所述丝杠308上设置有固定于担架框架支撑315上的丝杠滑块311且丝杠308与丝杠滑块311相对运动。所述担架框架支撑315的底部平行设置有两条直线导轨15，所述滑动平台7沿两条直线导轨15滑动。

所述滑动平台7包括支撑平台702，所述支撑平台702的四角设置有四个滑台701且滑台701与直线导轨15滑动配合，所述支撑平台702的上方设置有滚珠丝杠16且滚珠丝杠16穿过固定设置于支撑平台702上方的滑块19，所述担架框架支撑315的底部固定设置有两个滚珠丝杠支架20，所述滚珠丝杠16的一端固定设置于一个滚珠丝杠支架20上、另一端穿过另一个滚珠丝杠支架20后与联轴器17连接，所述联轴器17连接第一伺服电机18。

如图4至图5所示，所述转动关节11包括关节上箱体1101且关节上箱体1101的上方与第一伺服电动缸10的电机端铰接，所述关节上箱体1101的两侧内部固定设置有大齿轮1105，所述关节上箱体1101的外部活动连接有转动关节下箱体1102且转动关节下箱体1102与关节上箱体1101相对转动，所述转动关节下箱体1102上固定设置有第二伺服电机21，所述第二伺服电机21连接第一涡轮蜗杆减速器22，所述第一涡轮蜗杆减速器22的输出轴为阶梯轴1103且阶梯轴1103的两外伸端均设置有小齿轮1104，所述小齿轮1104与大齿轮1105啮合传递动力。

如图5所示，所述履带机构12包括两个行走部分支架1201，两个所述行走部分支架1201之间设置有履带组合板1208，所述转动关节下箱体1102固定设置于履带组合板1208上，所述行走部分支架1201设置有主动轮轴1204和驱动轮轴1207，所述主动轮轴1204的一端与第二蜗轮蜗杆减速器23连接，所述第二蜗轮蜗杆减速器23一端连接第三伺服电机24、另一端连接主动轮1203，所述主动轮1203通过链条1205将动力传递给设置于驱动轮轴1207上的驱动轮1206，所述驱动轮1206与履带1202啮合。

如图6所示，所述轮履转换结构13包括轮足支撑架1301、轮足1302、第一连杆1303、摇杆1304、第二连杆1305、曲柄1306和离合器25,所述离合器25与第二蜗轮蜗杆减速器23固定连接，所述曲柄1306一端转动连接离合器25，所述摇杆1304转动连接行走部分支架1201，所述第二连杆1305两端分别与摇杆1304和曲柄1306铰接，所述轮足支撑架1301通过第一连杆1303与第二连杆1305与摇杆1304的铰接点处铰接，所述轮足支撑架1301的底部设置有轮足1302。

以下结合实施例对本发明一种上下楼梯式担架车做进一步描述：

本发明具有五种运动模式，分别为上楼、下楼、轮履切换、升降折叠、担架折叠功能，具体运动如下：

一、上楼模式：

运动状态如图7与图11所示，准备工作，首先两个履带机构12分别由两台独立的第三伺服电机驱动24驱动第二蜗轮蜗杆减速器23，第二蜗轮蜗杆减速器23通过主动轮轴1204驱动主动轮1203，主动轮1203通过链条1205将动力传递给设置于驱动轮轴1207上的驱动轮1206，驱动轮1206与履带1202啮合使履带运动。在上楼梯之前通过履带机构12驱动上下楼式担架，使其正对楼梯。

上楼模式，首先由履带机构12驱动，由于履带机构12前段存在一定的倾角所以具有一定的爬楼能力，由履带机构12带动上下楼式担架逐步爬上楼梯，行进过程中由于楼梯倾角的存在担架会随上楼的过程，重心向后倾斜，且担架不在水平，为克服这一问题在上楼过程中，可使用第二伺服电机21带动第一涡轮蜗杆减速器22进而带动阶梯轴1103驱动小齿轮1104，通过小齿轮1104与大齿轮1105的啮合，带动关节上箱体1101与转动关节下箱体1102相对转动，从而使担架部分保持水平状态。

重心调节，在上楼过程中，由于车身角度的变化，为安全运行，应时刻保持重心在履带向水平面投影的范围内，滚珠丝杠16由联轴器17连接第一伺服电机18，第一伺服电机18驱动滚珠丝杠16使滑块19运动，滑块19固定在支撑平台702上，支撑平台702上设有滑台701与直线导轨15滑动连接，从而使担架相对滑动平台7滑动，从而调节重心位置。

如图8与图11所示，上最后一节台阶时，通过第三伺服电机24驱动第二蜗轮蜗杆减速器23带动由曲柄1306、第一连杆1303和摇杆1304构成的曲柄连杆机构运动，曲柄连杆机构把曲柄1306的回转运动转换中摇杆1304的摆动运动，第一连杆1303带动第二连杆1305支撑轮足支撑架1301下探与楼梯间平台接触，起到支撑作用，防止机构整体在上最后一级台阶时重心瞬变，防止重心瞬变过程如下，履带12继续驱动整个机构上行，当部分履带悬空后履带12停止工作，支撑轮足支撑架1301下探当感受到支持力后，履带12再次开始工作，若此时支撑轮足支撑架1301支持力消失，则履带在运动一定时间后停止，支撑轮足支撑架1301下探，直到随着履带12的运动，支撑轮足支撑架1301受到持续的支持力，履带12停止工作，支撑轮足支撑架1301支撑整个装置，此时整个机构平稳运行至楼梯中间平台。

二、下楼模式：

下楼模式与上楼模式的区别在于：下楼过程：在下第一阶台阶时应防止重心瞬变，在下第一阶台阶时履带12继续驱动整个机构前进，当部分履带悬空后履带12停止履带工作，支撑轮足支撑架1301下探受到的支持力，停止下探，履带12开始运行一段距离，支撑轮足支撑架1301再次下探受到支持力，停止下探，直至履带12运行，支撑轮足支撑架1301感受到持续压力，履带12停止工作，支撑轮足支撑架1301支撑整个装置，此时整个机构平稳运行至楼梯斜面。

三、轮履切换模式：

如图9与图11所示，在楼梯间内针对可通过担架车横移解决转弯问题的，可通过轮履转换模式将可驱动担架前后移动的履带12切换成可横向移动的轮足1302，当担架运行至楼梯中间平台，通过两个第三伺服电机24同步驱动相应的曲柄1306做回转运动，曲柄连杆机构把曲柄1306的回转运动转换中摇杆1304的摆动运动，第一连杆1303带动第二连杆1305支撑轮足支撑架1301下探，使轮足1302接触地面，当支撑轮足支撑架1301与地面成30度时轮履切换结束。

四、升降折叠功能：

如图10所示，上下楼式担架可通过升降折叠功能来调整自身高度及缩小尺寸搭配救护车使用，具体实施方法如下，第二伺服电机21驱动第一涡轮蜗杆减速器22进而带动阶梯轴1103驱动小齿轮1104，通过小齿轮1104与大齿轮1105的啮合，带动关节上箱体1101与转动关节下箱体1102相对转动，第一伺服电动缸10工作使缸体外伸，第二伺服电动缸14工作使缸体回缩，通过转动关节11、第一伺服电动缸10、第二伺服电动缸14配合使担架保持水平，第一伺服电机18驱动滚珠丝杠16使滑块19运动，滑块19固定在支撑平台702，支撑平台702上设有滑台701与直线导轨15滑动连接，从而使担架相对滑动平台7滑动，从而调节重心位置，使担架及患者的重心始终保持在履带支撑面内。

五、担架折叠动能：

如图2所示，所述担架框架支撑315上固定安装有腰部担架框架303，所述腰部担架框架303的两端通过第一旋转铰链306分别铰接活动设置于担架框架支撑315上的大腿担架框架302和背部担架框架304，所述大腿担架框架302通过第一旋转铰链306铰接小腿担架框架301，所述小腿担架框架301的前边通过第二旋转铰链312固定连接第二轴端安装平台314，所述第二轴端安装平台314上设置有旋转手柄313，所述担架框架支撑315上对应腰部担架框架303与背部担架框架304的铰接位置处固定设置有第一轴端安装平台307，所述第一轴端安装平台307和背部担架框架304之间铰接设置有起背支撑杆305，所述第一轴端安装平台307和第二轴端安装平台314之间固定设置有两个光轴309，所述担架框架支撑315上固定设置有多个带座直线轴承310且光轴309穿过带座直线轴承310后分别固定连接第一轴端安装平台307和第二轴端安装平台314。所述两个光轴309中间设置有丝杠308且丝杠308的一端固定连接旋转手柄313、另一端活动连接第一轴端安装平台307，所述丝杠308上设置有固定于担架框架支撑315上的丝杠滑块311且丝杠308与丝杠滑块311相对运动，丝杆308推动第一轴端安装平台307、起背支撑杆305运动，从而实现曲腿，起背的担架折叠功能。

以上所示实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出各种变形和改进，均应落入本发明专利要求书确定的保护范围内。