一种方舱用电动扩展装置及电动扩展方舱的制作方法

本实用新型涉及可扩展内部空间的方舱的技术领域，尤其涉及一种方舱用电动扩展装置和应用该装置的电动扩展方舱。

背景技术：

方舱及扩展方舱是处置应急情况的野外临时封闭空间最常见的形式，广泛用于野外手术室、野外作业场所、救灾指挥中心、作战指挥控制中心、野战医院、宿营和生活间等，例如，已有的专利申请CN201310177989.9即公开了一种可扩展车载方舱医院，CN201320410119.7公开了一种用于CT扫描的车载方舱系统。

从扩展方舱的展开方式来讲，现有技术中主要分为以下几种技术形式：

(1)抽屉式展开

通过水平移动将顶板、底板、侧板已经完整组装的的扩展舱扩展和收拢，通常扩展舱在收拢状态下在主舱中相互交错重叠，展开时，直接拉出。

例如专利申请CN105151133A，公开了一种可移动可扩展方舱的扩展机构，包括舱体，其特征在于，所述的舱体整体呈长方体形，在舱体的左右两侧设置有扩展舱，扩展舱底部设置扩展机构，扩展机构带动扩展舱沿舱体的左右方向移动实现扩展和收拢，左右两侧的扩展舱收拢时与舱体的左右两侧齐平。该发明所述的可移动可扩展方舱的扩展机构可方便的扩展方舱的宽度，增大方舱的内部空间。

专利申请CN03244957.7公开了一种可扩展的方舱，其特征在于结构中包括一个可与运载车辆相分离的主舱体，在主舱体的内部设置有在主舱体内相互交错重叠，并可以分别伸展至主舱体左右两侧之外的左舱体、右舱体；A形架及其导轨分别通过设置在主舱体下部固定连接的底框架与主舱体固定连接。

抽屉式展开的设计整体性好，但是组装要求较高，整体重量较大，难以实现多级扩展。

(2)折叠板材展开

专利申请CN104924962A公开了一种扩展方舱，该扩展方舱主要采用大板方舱形式，通过板材的折叠转动实现扩展方舱的展开/收拢，具有较高的扩展比例，并创新展开形式，扩展厢体外侧板垂直连接在扩展厢体滑动轨道外端，使得扩展厢体中的其他各块板与该扩展厢体外侧板连接更加紧密。

专利申请CN105386523A公开了一种扩展方舱，其结构为：在主舱顶板的内侧面或外侧面设置有存储轨道，主舱折叠时，可以将主舱周边的折叠侧板推送至存储轨道中存储，存储在存储轨道中的折叠侧板，可以随主舱顶板展开或折叠；在折叠顶板的内侧面或外侧面设置有存储轨道，折叠顶板折叠时，可将扩展舱周边的折叠侧板推送至存储轨道中存储，存储在存储轨道中的折叠侧板，可以随折叠顶板展开或折叠。这样不仅解决了主舱和扩展舱周边侧板的折叠问题，而且节省空间。

该类技术采用了将顶板、底板、侧板分割成为相互铰链的小面积单元构成的折叠板的形式以形成可扩展的机构，人为的形成顶板、底板、侧板的多条缝隙，影响了各部分的整体结构性，铰链的增加无疑也增加了养护陈本和展开过程中的故障率。

(3)翻板式展开

翻板式展开是扩展方舱中优势较为明显的展开方式，即保证了扩展方舱的完整性较好，有确保了组件较少，降低故障率。

专利申请CN102704572A公开了一种翻板式扩展方舱，固定顶板两侧边缘分别通过固定在扩展顶板上的上铰接板与一对扩展顶板后端铰接；扩展底板和扩展顶板前端分别铰接有扩展上侧板和扩展下侧板，扩展上侧板和扩展下侧板展开至竖直状态时两者的边缘相衔接，构成扩展后的侧壁板；下铰接板与上铰接板之间铰接有一根连杆，当下铰接板展开时可通过连杆推动上铰接板展开。

专利申请CN202767567U公开了一种多板联动扩展方舱，扩展舱顶板的内侧边与方舱铰接并通过活动支杆与扩展舱外板的上部连接，扩展舱顶板的外侧边与扩展舱外板通过滑道相连，扩展舱底板外侧边与扩展舱外板的下部铰接并通过活动支杆与方舱底部相连接，扩展舱底板的内侧边与方舱通过滑道连接，扩展舱前板和扩展舱后板的内竖侧边分别与方舱相铰接；其中扩展机构包括设置在扩展舱顶板与方舱铰接部位的定滑轮I，设置在扩展舱顶板外侧边上的定滑轮II，一端头固定在扩展舱底板内侧边、另一端头绕经定滑轮I、沿扩展舱顶板、再绕经定滑轮II最后与扩展舱外板上部相固定的牵拉索，和设置在扩展舱外板与方舱之间的推拉导向杆。CN204149923U公开了类似的一扩三扩展型方舱，包括主舱、找平机构、前副舱、后副舱，所述主舱由顶板、底板、侧板组合形成，所述主舱的底部设有找平机构，所述侧板通过伸缩连接杆与底板连接，所述侧顶板联动杆的一端与侧顶板连接，所述侧顶板联动杆的另一端与侧板的顶部连接，所述侧底板联动杆的一端与侧底板连接，所述侧底板联动杆的另一端与侧板的底部连接。CN201442537U一扩六扩展方舱也采用了类似的翻板结构。申请号CN201010224354的申请也采用了类似的结构，扩展机构包括定滚轮、钢丝绳、导向杆；定滚轮固定设置在扩展顶板与所述固定舱连接处；导向杆一端与扩展侧板下端固定连接，另一端与固定舱可活动连接；钢丝绳一端与扩展底板的一端固定连接，另一端经定滚轮，再可活动的连接在所述扩展顶板一端。

尤其是，关于多级扩展方舱，现有技术中基本采用的是翻板式结构，其扩展机构也基本上停留在轨道扩展的方式上和伸缩杆的方式上。对轨道铺设、伸缩杆的强度要求等较为严格。对于轨道铺设，通常并未集成在扩展方舱上，需要额外铺设，较为繁琐；对于伸缩杆的方式，通常由于伸缩杆的强度极限有限，可扩展的宽度极为有限，难以实现多级扩展。

例如，申请号CN201020610064.0的专利提供一种多级扩展方舱，所述扩展舱(5)为可以收折和展开的舱体结构，在扩展舱的底部设置有滑道，在所述滑道底部设置有支撑滑道的支架，扩展舱包括多个扩展单元，每两个扩展单元之间通过围框衔接，每个扩展单元的侧板、底板及顶板均为可向内收折的结构。

现有技术中亟需一种结构简单、可靠性强、维护成本低，能够实现多级方舱扩展装置及相应的扩展方舱和多级扩展方舱。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是：现有方舱扩展装置存在可靠性差，结构复杂，维护成本高等技术问题。本申请的目的在于，提供一种结构简单、可靠性强、维护成本低，能够实现多级方舱扩展装置及相应的扩展方舱和多级扩展方舱。

本实用新型的基本构思在于采用剪式结构形成可伸缩单元，采用简单的连杆结构能够平稳的传递动力并方便维护，可伸缩单元带动两侧框架形成扩展方舱的整体整体框架结构；而剪式结构还能够起到提高框架结构整体的刚性的作用，不同于以往的翻板式结构，在扩展方舱的侧壁形成了可靠的连接体，有利于整个扩展方舱的结构稳定性。

基于上述构思，本实用新型提供了如下技术方案：

首先，提供了一种方舱用电动扩展装置，包括电动推杆，剪式机构，运动框架和固定框架；所述电动推杆设置于固定框架的竖直边上且包括竖直运动的可移动端；所述运动框架与所述固定框架相对设置；所述剪式机构设置于运动框架与固定框架之间，包括至少两组首尾相连并相互铰接的连杆单元，所述连杆单元包括交叉铰接的主动连杆和从动连杆；第一组连杆单元的主动连杆的自由端与所述电动推杆的可移动端连接，第一组连杆单元的从动连杆的自由端与所述固定框架连接；最后一组连杆单元的主动连杆和从动连杆的端部分别与运动框架连接。电动推杆实施动力，电动推杆的纵向伸缩带动剪式机构水平伸缩，从而实现车厢的扩展和收拢动作。

为提高底部的支撑力，还包括导向杆机构，所述导向杆机构包括固定套管和伸缩管，所述固定套管与固定框架连接，所述伸缩管的运动端与运动框架连接。根据扩展的级数，导向杆机构可以设置为多级别的导向杆，依次伸长，从而增加相应扩展级别的扩展舱的底部强度。具体的，作为多级导向杆机构，采用伸缩套管的结构，包括依次套装的多级导向杆、滚轮副、轴承及限位装置组成，主要用于厢体扩展导向和承载用。

为提高扩展舱的整体强度，还包括辅助支撑结构，其两端分别连接固定框架的上端和运动框架的下端。优选的，设置在固定框架和运动框架相应的侧边上；辅助支撑结构优选为可伸缩并可固定长度的支撑杆。

为提高导向运动的稳定性，第一组连杆单元的主动连杆的自由端与所述电动推杆的可移动端在固定框架上设置的导向槽内连接；所述最后一组连杆单元的从动连杆的端部设置于运动框架上设置的导向槽内。

与常规的翻板式展开结构类似的，为提高扩展舱的顶板的收拢效率，还包括外拉力机构，所述外拉力机构包括钢丝绳或推拉杆，钢丝绳或推拉杆的一端与电动推杆连接，一端与扩展舱的顶板连接。扩展舱在收拢时由于顶板和框架处于垂直状态，无法通过剪刀叉机构的收缩，实现一步收拢到位。所以收拢分两步进行：第一步由电动推杆通过钢丝绳拉动扩展舱的顶板向下旋转收拢，顶板带动侧板和底板收拢；第二步，电动推杆带动剪刀叉机构开始收缩，带动侧板收拢，侧板带动顶板和底板收拢。

为实现多级扩展，本申请的方案体现出结构简单的优势，只需要依次连接剪式机构和相应的运动框架就能实现多级扩展。具体的，所述运动框架包括初级运动框架和多个次级运动框架，所述初级运动框架一侧与固定框架通过剪式机构连接，另一侧与次级运动框架通过剪式机构连接，所述次级运动框架之间通过剪式机构连接；初级运动框架和次级运动框架上均设置相应电动推杆并与下一级剪式机构相连接。

相应的电动推杆均可以设置可拆卸手轮装置，该装置可与电动推杆的电机转轴直接相连，实现车厢的手动扩展。

其次，本申请还提供了一种采用上述电动扩展装置的电动扩展方舱，所述方舱包括主体舱，所述主体舱的至少一侧设置有扩展舱，所述扩展舱一端设置有电动扩展装置的固定框架，所述固定框架与所述功能舱固定连接，所述扩展舱另一端设置有运动框架。

为进一步简化结构，所述剪式机构包括两组首尾相连并相互铰接的连杆单元。

最后，本申请提供了一种采用上述电动扩展装置的多级电动扩展方舱，其特征在于，所述方舱包括主体舱，所述主体舱的至少一侧设置有扩展舱，所述扩展舱包括初级扩展舱和多个次级扩展仓，所述初级扩展舱和所述次级扩展舱分别设置所述电动扩展装置，所述初级扩展舱一端通过固定设置于所述主体舱的固定框架与之连接，所述初级扩展舱的另一端设置有初级运动框架；初级运动框架与次级运动框架以及次级运动框架之间形成次级扩展仓。

需要说明的是，本申请中扩展舱的顶板和底板的设置、连接方式可采用常规的扩展方舱的方式，在此并不做限制。

与现有技术相比，本申请的技术方案具有如下技术优势：

(1)结构简单，生产成本和维护成本低。采用剪式结构形成可伸缩单元，采用简单的连杆结构能够平稳的传递动力并方便维护。

(2)扩展舱结构稳定性大大提高。剪式结构形成的可伸缩单元带动两侧框架形成扩展方舱的整体整体框架结构，而剪式结构还能够起到提高框架结构整体的刚性的作用，不同于以往的翻板式结构两侧没有相关结构单元，本申请在扩展方舱的侧壁形成了可靠的连接体，有利于整个扩展方舱的结构稳定性。

(3)扩展装置可靠性高。扩展装置的动力来源单一，铰接点位数量极少，稳定性明显高于结构复杂，连接点多的现有的折叠结构。

(4)操作简单，扩展自动化程度高。采用运动稳定性强的电动推杆，并且将动力直接输出，并不设置额外的动力传递结构，实现了稳定性提高和自动化简化的要求。

(5)按需扩展，多级扩展互不干扰。通过在不同运动框架上设置单独的电动推杆，实现了各个扩展舱分别的伸缩控制，根据需要和场地实际工况，能够按需进行相应数量的扩展舱展开。

附图说明

图1为实施例一中的方舱用电动扩展装置的收拢状态的结构示意图；

图2为实施例一中的方舱用电动扩展装置的展开过程中的结构示意图；

图3为实施例一中的方舱用电动扩展装置的展开完毕后的结构示意图；

图4为实施例二中的方舱用电动扩展装置的展开状态的结构示意图；

图5为实施例二中的方舱用电动扩展装置的收拢过程中的结构示意图；

图6为实施例二中的方舱用电动扩展装置的收拢完毕后的结构示意图；

图7为实施例三中的车载状态下的三级电动扩展方舱的收拢状态的水平剖面图；

图8为实施例三中的车载状态下的三级电动扩展方舱的收拢状态的外部示意图；

图9为实施例三中的车载状态下的三级电动扩展方舱的一级扩展示意图；

图10为实施例三中的车载状态下的三级电动扩展方舱的二级扩展示意图；

图11为实施例三中的车载状态下的三级电动扩展方舱的三级扩展示意图。

具体实施方式

实施例一

参见图1-3，为本实施例所示的采用电动扩展装置的扩展方舱的相关结构和展开过程示意图。本实施例中展示了一种应用电动扩展装置的一级扩展方舱。包括主体舱1和扩展舱2，在收拢状态下，扩展舱2的相关框架结构收拢在主体舱1内，其中，在此所描述的扩展舱2的相关框架结构主要包括电动扩展装置21和扩展舱的顶板22、扩展舱的底板23和扩展舱的侧板(未示出)。

如图2所示的方舱用电动扩展装置展开过程中的结构示意图，可见，电动扩展装置21包括电动推杆211，剪式机构212，运动框架213和固定框架214；电动推杆211设置于固定框架214的竖直边上且包括竖直运动的可移动端；运动框架213与固定框架214相对设置；剪式机构212设置于运动框架213与固定框架214之间，剪式机构212一端分别连接固定框架214和电动推杆211的可移动端，另一端连接运动框架213。

其中，剪式机构212包括至少两组首尾相连并相互铰接的连杆单元24，连杆单元24包括交叉铰接的主动连杆25和从动连杆26；第一组连杆单元的主动连杆25的自由端与电动推杆211的可移动端连接，第一组连杆单元的从动连杆26的自由端与固定框架214连接；最后一组连杆单元27的主动连杆28和从动连杆29的端部分别与运动框架213连接。第一组连杆单元的主动连杆25的自由端与电动推杆211的可移动端在设置于固定框架214上的竖直导向槽30内连接；最后一组连杆单元的从动连杆29的端部设置于位于运动框架213上的竖直导向槽31内。还包括导向杆机构32，导向杆机构32包括固定套管33和伸缩管34，固定套管33与固定框架连接，伸缩管34的运动端与运动框架连接。还包括外拉力机构221，外拉力机构包括推拉杆，推拉杆的一端与电动推杆211连接，一端与扩展舱的顶板22连接。

在展开的过程中，通过电动推杆实施动力，电动推杆的纵向伸缩带动剪式机构水平伸缩，从而实现车厢的扩展和收拢动作。采用剪式结构形成可伸缩单元，采用简单的连杆结构能够平稳的传递动力并方便维护，可伸缩单元带动两侧框架形成扩展方舱的整体整体框架结构；而剪式结构还能够起到提高框架结构整体的刚性的作用，不同于以往的翻板式结构，在扩展方舱的侧壁形成了可靠的连接体，有利于整个扩展方舱的结构稳定性。

图3为方舱方舱用电动扩展装置的展开完毕后的结构示意图，可见整个机构展开完毕后，在主体舱1的两侧形成了左右两个扩展舱2和2’。

实施例二

参见图4-6，为本实施例中所示的采用电动扩展装置的扩展方舱的相关结构和收拢过程示意图。

与实施例一不同的是，还包括外拉力机构221，外拉力机构包括钢丝绳222，钢丝绳222的一端与电动推杆211连接，一端与扩展舱的顶板22连接。其他结构均与实施例一相同，不再赘述。

具体的收缩过程如下，扩展舱在收拢时由于顶板和框架处于垂直状态，无法通过剪刀叉机构的收缩，实现一步收拢到位。所以收拢分两步进行：第一步由电动推杆通过钢丝绳拉动扩展舱的顶板向下旋转收拢，顶板带动侧板和底板收拢；第二步，电动推杆带动剪刀叉机构开始收缩，带动侧板收拢，侧板带动顶板和底板收拢。

实施例三

参见图7-11，为车载状态下的三级电动扩展方舱的收拢和展开过程的结构示意图。

与实施例一不同的是，只需要依次连接剪式机构和相应的运动框架就能实现三级扩展。具体的，所述运动框架包括初级运动框架和两个次级运动框架，所述初级运动框架一侧与固定框架通过剪式机构连接，另一侧与二级运动框架通过剪式机构连接，所述二级运动框架与初级运动框架之间通过剪式机构连接，二级运动框架与三级运动框架之间通过剪式机构连接；其中，初级运动框架、二级运动框架上均设置相应电动推杆并与其下一级剪式机构相连接。

图7中，展示了三级电动扩展方舱将三级扩展舱的相关结构收拢在主体舱内，收拢状态下，从外部示意图8中可以看出，与主体舱的外观并无区别，对运输毫无影响。

图9展示了车载状态下的三级电动扩展方舱的一级扩展状态，其中采用了剪式机构与主体舱上设置的固定框架相连接，通过电动推杆推动剪式机构，形成横向伸展，带动初级运动框架向背离主体舱的方向运动，动作完毕后，形成了一级扩展舱3。

图10展示了车载状态下的三级电动扩展方舱的二级扩展状态，通过电动推杆推动剪式机构，形成横向伸展，带动二级运动框架向背离主体舱的方向运动，动作完毕后，形成了二级扩展舱4。

图11展示了车载状态下的三级电动扩展方舱的三级扩展状态，通过电动推杆推动剪式机构，形成横向伸展，带动三级运动框架向背离主体舱的方向运动，动作完毕后，形成了三级扩展舱5。

虽然本实用新型内容包括具体的实施例，但是对本领域的技术人员明显的是在不偏离本权利要求和其等同物的精神和范围的情况下，可以对这些实施例做出各种形式上和细节上的改变。本文中描述的实施例应被认为只在说明意义上，并非为了限制的目的。在每一个实施例中的特征和方面的描述被认为适用于其他实施例中的相似特征和方面。因此，本实用新型的范围不应受到具体的描述的限定，而是受权利要求技术方案的限定，并且在本权利要求和其等同物的范围内的所有变化被解释为包含在本实用新型的技术方案之内。