电动牵引系统的制作方法

1.本发明属于医疗器械领域，尤其涉及一种用于骨折复位手术的电动牵引系统。


背景技术：

2.在骨科疾病中，医生经常会采用牵引进行治疗各种病症。骨科下肢牵引系统又称为骨科牵引架，属于骨科手术室的基础设备，可与手术床连接，在骨科下肢牵引手术中支撑患者身体，并对患侧下肢进行牵引复位。但是传统的骨科下肢牵引系统结构过于复杂，在手术床周围占用了较大的空间，不方便医务人员进行手术操作。此外，在牵引过程中也容易影响c型臂对牵引复位部位进行术中摄像拍片。目前的骨科牵引架多为手动牵引，操作不便。
3.因此，本领域需要设计一种结构简单、操作简便的电动牵引系统。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电动牵引系统，包括支架以及设置在所述支架上的：
5.电机；
6.控制单元，与所述电机电性连接；
7.连接杆，与所述电机的输出轴连接，随所述输出轴转动；
8.牵引轮，设置在所述连接杆的端部，能够随连接杆转动，所述牵引轮上连接有牵引线。
9.进一步地，还包括两个以上的支腿，所述支腿为电推杆，与所述控制单元电性连接。
10.进一步地，还包括扭力测试仪，通过联轴器连接到所述输出轴与连接杆之间，所述扭力测试仪与所述控制单元电性连接。
11.进一步地，还包括减速器，连接在所述电机的输出轴与连接杆之间。
12.进一步地，所述牵引轮包括：
13.牵引轮本体，中部具有贯穿的圆形通孔；
14.线槽，设置在所述牵引轮本体的外圆周上；
15.转动卡接部，用于将所述牵引轮可转动地卡接在连接杆上；
16.固定卡接部，用于将所述牵引轮不可转动地卡接在连接杆上。
17.进一步地，所述转动卡接部包括多个弹性头，均匀地分布在圆形通孔周围，所述弹性头能够可缩回地伸入圆形通孔中。
18.进一步地，所述转动卡接部包括：
19.多个弹簧腔，均匀地分布在圆形通孔周围，贯穿所述牵引轮本体与所述圆形通孔连通；
20.多个弹簧，分别设置在多个弹簧腔内；
21.多个弹性头，分别设置在多个弹簧腔内，一端伸入到圆形通孔中，另一端与弹簧抵
接；
22.多个封盖，设置在所述牵引轮本体上，封住所述弹簧腔。
23.进一步地，所述固定卡接部为卡槽，设置在所述牵引轮本体的底部。
24.进一步地，牵引轮还包括：
25.转环，可转动地设置在所述牵引轮本体上，与所述圆形通孔同轴；
26.挡板，连接到所述转环，所述挡板位于所述线槽的外侧。
27.进一步地，牵引轮还包括卡线槽，弹性地设置在所述牵引轮本体上，用于将牵引线夹在所述牵引轮本体侧面与卡线槽之间。
28.进一步地，所述弹性头的头部为半球形。
29.进一步地，所述牵引轮本体外形为圆柱形。
30.进一步地，所述线槽为环形凹槽。
31.进一步地，所述线槽内具有牵引线固定部。
32.本发明的电动牵引系统结构简单，可以在牵引线前端设置各种牵引工具，牵引线的另一端缠绕在牵引轮上，通过牵引系统带动牵引轮转动，从而完成牵引操作。
33.本发明的电动牵引系统采用电机驱动，操作简便省力。此外，且设置有扭力测试仪，能够精准控制牵引力，提高牵引操作的安全性。
34.此外，设置有电动支腿，可以调整支架的高度，适应不同的手术床高度。
35.本发明的牵引轮，通过设置转动卡接部和固定卡接部，可以使牵引轮在连接杆上实现两种连接状态，且两种连接状态可以自由转换。当牵引轮转动卡接时，牵引轮可以在连接杆上转动，方便放线和收线。当牵引轮固定卡接时，牵引轮卡接在连接杆上，相对于连接杆不可转动但是可随连接杆转动，此时可用于实施牵引。
36.本发明的牵引轮设置有挡板，挡在线槽外侧，防止牵引线从线槽弹出。牵引轮还设置有卡线槽，用于在收线后卡住牵引线的末端，防止牵引线松脱散开。
37.除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。
附图说明
38.图1是本发明实施例的电动牵引系统的结构示意图。
39.图2是本发明实施例的电动牵引系统的结构示意图。
40.图3是本发明实施例的连接杆的结构示意图。
41.图4是本发明实施例的牵引轮的结构示意图。
42.图5是本发明实施例的牵引轮装配在连接杆时的结构示意图。
43.图6是本发明实施例的牵引轮的剖面结构示意图。
44.图7是本发明实施例的牵引轮与连接杆转动卡接状态的剖面结构示意图。
45.图8是本发明实施例的牵引轮与连接杆固定卡接状态的剖面结构示意图。
46.附图标记：
47.牵引轮1、牵引线2、连接杆3、环形套4、床夹5、支架6、联轴器7、扭力测试仪8、支腿9、万向轮10、电机11、联轴器12、减速器13、底座14、控制单元15、信号线16、传动轴17、通孔
101、弹性头102、线槽103、十字卡槽104、挡板105、卡线槽106、封盖107、弹簧腔108、转环109、第一环形凹槽301、第二环形凹槽302、十字卡榫303。
具体实施方式
48.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
49.此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。
50.本发明提供了一种电动牵引系统，包括支架以及设置在所述支架上的：电机；控制单元，与所述电机电性连接；连接杆，与所述电机的输出轴连接，随所述输出轴转动；牵引轮，设置在所述连接杆的端部，能够随连接杆转动，所述牵引轮上连接有牵引线。
51.本发明的牵引系统采用电机驱动，通过电机驱动连接杆转动，带动牵引轮转动，从而拉紧牵引线，完成牵引。
52.为了适配不同高度的手术床，本发明的牵引系统的高度可调节，具体地包括两个以上的支腿，支腿优选为电推杆，与控制单元电性连接。可以控制电推杆的长度，使支架的上端通过床夹连接到手术床，支腿支撑在地面，保持连接和支撑功能。
53.优选地，电动牵引系统还包括扭力测试仪，通过联轴器连接到所述输出轴与连接杆之间，扭力测试仪与控制单元电性连接。通过在传动轴路上设置扭力测试仪，可以精准检测输出扭矩的大小，从而可以精确控制牵引力，提高了牵引的安全性。
54.优选地，还包括减速器，连接在所述电机的输出轴与连接杆之间。本发明的电机优选为步进电机，通过设置减速器，降低步进电机输出轴的转速。
55.优选地，本发明的支架和底座连接在一起，底座上还可以设置两个以上万向轮，便于移动电动牵引系统，当牵引系统移动到牵引位置后，可以锁定万向轮。
56.优选地，支架上设置有环形套，伸缩轴的端部与所述连接杆在环形套内卡接。优选地，环形套的位置低于床夹的位置，环形套之上的连接杆是可拆卸的，换言之在拆卸状态下，床夹为牵引系统的最高点。此结构设计容易满足了手术室消毒要求。环形套之上的连接杆、牵引轮和牵引线需要消毒，每次使用前可拆卸单独消毒。牵引系统的床夹连接到手术床板上，其下的部分不需要消毒，手术牵引时通过消毒床单盖住床夹及部分支架，从而实现床面之上的无菌区要求。
57.更优选地，连接杆可以包括多个串联连接的部分。为了适用于不同高度的牵引操作，连接杆可以采用多节可插接的串联方式连接。单节连接杆不宜太长，每节连接杆应能便于放入消毒容器中消毒。
58.优选地，电动牵引系统包括控制器，可以无线或者有线方式与控制单元电性连接。控制器包括显示屏及控制按钮，控制按钮可以是机械式按钮或者触摸式按钮。显示屏可以实时显示牵引力的数值，牵引力的数值可以根据扭力测试仪测量的扭矩数值计算得出。可以通过操作按钮设定牵引力的预定值，然后点击启动按钮，电机将在控制单元的控制下转
动，当牵引力达到预设值时，电机停止转动。还可以通过按钮调整牵引力的大小，例如增加或者减小，电机将在控制单元的控制下正向转动或者反向转动，当牵引力达到调整后的数值时，电机停止转动。控制器设置有急停按钮，可以一键停止电动牵引系统。
59.优选地，牵引轮包括：牵引轮本体，中部具有贯穿的圆形通孔；线槽，设置在所述牵引轮本体的外圆周上；转动卡接部，用于将所述牵引轮可转动地卡接在连接杆上；固定卡接部，用于将所述牵引轮不可转动地卡接在连接杆上。
60.本发明的牵引轮，通过设置转动卡接部和固定卡接部，可以使牵引轮在连接杆上实现两种连接状态，且两种连接状态可以自由转换。当牵引轮转动卡接时，牵引轮可以在连接杆上转动，方便放线和收线。当牵引轮固定卡接时，牵引轮卡接在连接杆上，相对于连接杆不可转动但是可随连接杆转动，此时可用于实施牵引。
61.连接杆为圆柱形，可以与牵引轮的圆形通孔配合，牵引轮通过圆形通孔装配在连接杆上。连接杆在其端部从上至下依次设置具有第一环形凹槽、第二环形凹槽以及卡榫。当转动卡接部卡接在连接杆的第一环形凹槽时，牵引轮与连接杆为转动连接状态，牵引轮可以围绕连接杆转动。当转动卡接部卡接在连接杆的第二环形凹槽时，固定卡接部与卡榫连接，固定卡接部为卡槽，设置在牵引轮本体的底部，此时牵引轮与连接杆为固定连接状态，述牵引轮不能围绕连接杆转动。
62.优选地，所述转动卡接部包括多个弹性头，均匀地分布在圆形通孔周围，所述弹性头能够可缩回地伸入圆形通孔中。弹性头伸入圆形通孔内，可以卡接在第一环形凹槽或第二环形凹槽内。弹性头处于弹性可伸缩的状态，因此可以在第一环形凹槽和第二环形凹槽之间切换。用力向下按压牵引轮时，弹性头缩回从而脱离第一环形凹槽，牵引轮沿着连接杆向下移动，当弹性头移动到第二环形凹槽时，弹性伸出从而卡接在第二环形凹槽内。向上拉拔牵引轮时，弹性头可以从第二环形凹槽脱离，当弹性头移动到第一环形凹槽时，弹性伸出从而卡接在第一环形凹槽内。
63.优选地，转动卡接部包括多个弹簧腔，均匀地分布在圆形通孔周围，可以从牵引轮本体打通到中间的圆形通孔形成弹簧腔。在弹簧腔内安装弹簧，弹簧的前端设置弹性头，弹簧的后端抵靠在封盖上，封盖安装在牵引轮本体上，封住弹簧腔。在弹簧弹力的作用下，弹性头的前端可深入到圆形通孔内，当受到的挤压力大于弹簧弹力时，弹性头可缩回弹簧腔内。
64.优选地，牵引轮还包括转环，转环可以设置牵引轮的上端面上，可以与圆形通孔同轴，相对于牵引轮可转动。挡板连接到转环，挡板位于线槽的外侧。在收线和放线过程中，牵引轮转动，由于挡板挡在线槽外侧，所以能够防止牵引线从线槽弹出。由于挡板通过与转环连接，可以相对于牵引轮转动，所以挡板不会妨碍收线与放线操作。
65.优选地，牵引轮还包括卡线槽，可以在牵引轮本体的上端面形成开槽，卡线槽的一端开口与线槽连通。卡线槽用于卡住牵引线的末端。更优选地，卡线槽可以与牵引轮侧面弹性装配，需要卡线时，将卡线槽拉出，将牵引线放入卡线槽后，松开卡线槽，卡线槽在弹性拉力作用下会贴紧牵引轮侧面，从而卡紧牵引线。牵引线和牵引轮在牵引操作之前需要消毒，此时牵引线缠绕在牵引轮的线槽内，牵引线通常为钢丝绳，弹性很大所以很容易松散开，不方便消毒操作。通过将牵引线的末端卡在卡线槽内固定，牵引线收线整齐，方便消毒操作。
66.优选地，线槽内具有牵引线固定部。牵引线的一端固定连接到线槽内，牵引线缠绕
在线槽内，另一端可以连接到牵引弓。使用时，从线槽放出牵引线，用完后收线到线槽内。
67.本发明的牵引系统工作过程如下：
68.将牵引弓安装在患者牵引部位，将连接杆插入环形套，将牵引轮转动卡接在连接杆上，此时牵引轮可以围绕连接杆转动，方便将牵引线从牵引轮引出连接到牵引弓上。然后，将牵引轮固定卡接在连接杆上，此时牵引轮相对于连接杆固定不可转动。通过控制器控制电机启动，电机的输出轴通过减速器和传动轴，将驱动力输出至连接杆，从而使得连接杆转动。牵引轮随连接杆一起转动，牵引线缠绕在牵引轮的线槽内，从而拉紧牵引线，通过前端的牵引弓实现对患者部位的牵引操作。操作过程中，可以实时观测牵引力数值，调整牵引力的大小。当牵引结束后，控制电机反向转动，输出轴带动连接杆反向转动，从而牵引轮反向转动，牵引线从牵引轮松开，此时可以将牵引线与牵引弓分离。然后将牵引轮与连接杆转动卡接，转动牵引轮实现收线操作，将牵引线末端卡在卡线槽内。
69.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
70.如图1和2所示，本实施例的牵引系统包括连接杆3，上端部装配有牵引轮1，牵引线2缠绕在牵引轮1上。连接杆3插接在环形套4上，本实施例中连接杆为两节，串联插接在一起。
71.床夹5设置在支架6的端部，环形套4设置在支架6上，位置低于床夹5。支架6和底座14垂直地连接在一起。电机11设置在底座14上，电机的输出轴连接至减速器13，减速器13的输出轴垂直向上，通过联轴器12连接到扭力测试仪8，扭力测试仪8的另一端通过联轴器7连接到传动轴17的一端，传动轴17的另一端位于环形套4内，在环形套4内与连接杆3卡接。
72.在底座14上设置有三个万向轮10。在牵引系统的两侧设置有两个支腿9，支腿9电推杆结构。控制单元15设置在支架6上，通过信号线16与扭力测试仪8电连接。控制单元15分别与电机11和支腿9电连接。可以根据手术床的高度，通过控制单元15控制支腿9调整高度，使得床夹5夹紧在床板上，此时支腿9支撑在地面上。床夹5和支腿9可构成保持部，用于使牵引系统工作中保持稳定状态。
73.如图3所示，连接杆3为圆柱形，与牵引轮1的通孔101配合，牵引轮1通过通孔101装配在连接杆3上。连接杆3在其端部从上至下依次设置具有第一环形凹槽301、第二环形凹槽302以及十字卡榫303。
74.如图4-6所示，本发明实施例提供的牵引轮1包括牵引轮本体，牵引轮本体为大致圆柱形结构，中间具有贯穿的通孔101。牵引轮1通过通孔101装配在连接杆3上。牵引轮本体的外圆周设置有线槽103，牵引线2一端固定连接到线槽103上，牵引线2缠绕在线槽103内。
75.在牵引轮本体的底部设置有十字卡槽104，十字卡槽104与通孔101连通。在牵引轮本体的中部设置多个弹簧腔108，弹簧腔108从牵引轮本体打通到中间的通孔101，多个弹簧腔108围绕通孔101周围均匀分布。在弹簧腔108内安装弹簧，弹簧的前端设置弹性头102，弹簧的后端抵靠在封盖107上，封盖107安装在牵引轮本体上，封住弹簧腔108。弹簧为弹性头102提供预推力。弹性头102的前端为半球形，可以弹性地伸入通孔101内，或者缩回到弹簧腔108内。
76.牵引轮1还包括转环109，转环109设置牵引轮1的上端面上，与通孔101同轴，相对于牵引轮1可转动。挡板105连接到转环109，挡板105位于线槽103的外侧。
77.如图7所示，牵引轮1与连接杆3处于转动卡接状态。此时，弹性头201卡接在连接杆3的第一环形凹槽301内，牵引轮1可以围绕连接杆3转动。牵引线1围绕连接杆3转动，可以实现牵引线2的收线和放线。
78.如图8所示，牵引轮1与连接杆3处于固定卡接状态。此时，弹性头201卡接在连接杆3的第二环形凹槽302内。牵引轮1的十字卡槽104与连接杆3的十字凸榫303卡接，使得牵引轮1不能够围绕连接杆3转动。此时，连接杆3可以在驱动装置的带动下转动，牵引轮1随连接杆3一起转动，牵引线2缠绕在牵引轮1的线槽103内不断收紧，从而拉紧牵引弓，实现对患者部位的牵引操作。
79.最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。