一种医用移动式C臂机及其电缆自动收缩平衡装置的制作方法

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种医用移动式c臂机及其电缆自动收缩平衡装置。

背景技术：

随着医用x射线技术的不断发展，临床应用对医疗器械的使用便捷性和安全性能要求越来越高，将高压电缆隐藏于机械结构中的设计将成为医用移动式c臂机主流趋势，目前国外技术已经相当成熟，而国内有关方面的研究还刚刚起步。

申请号为cn201420388858.5的中国申请公开了一种滑动型电缆收缩装置，并具体公开了：包括主电缆、接近开关、通讯电缆、小车轨道和多个滑动小车，滑动小车与小车轨道配合连接且能够沿小车轨道自由滑动，主电缆挂在滑动小车上，其一端与电源连接，另一端与机械设备的现场控制柜连接，接近开关设在小车轨道的进线处且通过通讯电缆与机械设备的现场控制柜连接，通讯电缆与主电缆一起挂在滑动小车上。但在医用x射线机的运动过程中，该滑动型电缆收缩装置不能将高压扁平电缆隐藏于机械结构中，不能同步高压扁平电缆和机械运动，使用中带来不便和不安全性，该滑动型电缆收缩装置不适宜在医用x射线机中应用。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的多余线缆露出机械结构，使用中带来不便和不安全性的问题，本发明提出一种医用移动式c臂机及其电缆自动收缩平衡装置，解决了上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种医用移动式c臂机的电缆自动收缩平衡装置，包括过线轴和绕线组件，所述绕线组件可转动地套设在过线轴上，所述绕线组件用于盘绕电缆，所述过线轴上还套设有发条弹簧，所述发条弹簧的外端与绕线组件固定连接，所述发条弹簧的内端与过线轴固定连接。

进一步地，所述绕线组件通过条盒和发条弹簧的外端固定连接，绕线组件的侧面固定连接有条盒，所述条盒套设在过线轴上，且条盒可相对于过线轴转动，所述条盒、过线轴的外圆周面和绕线组件的侧面共同构成容纳发条弹簧的容纳腔，所述发条弹簧的外端与条盒固定连接。

进一步地，所述绕线组件通过轴承设置在过线轴上，所述绕线组件包括绕线盘和盖板，所述盖板与所述绕线盘固定连接，所述盖板与条盒固定连接。

进一步地，所述过线轴的内部为中空结构，所述过线轴的至少一端与外界相通，位于绕线组件内部的所述过线轴上开有与其内部相通的开孔。

一种医用移动式c臂机，包括c臂、驱动装置、传动组件、支臂箱体和上述的电缆自动收缩平衡装置，所述c臂可活动地设置在所述支臂箱体上，所述驱动装置和所述传动组件设置在所述支臂箱体内。

进一步地，所述传动组件包括主动轮、同步带轮和同步带，所述主动轮和所述同步带轮均可转动地设置在支臂箱体上，所述主动轮在驱动装置的驱动作用下带动同步带轮转动，所述同步带经过同步带轮，所述同步带的两端分别与c臂的两端固定连接。

进一步地，所述传动组件还包括两个压带轮，两个压带轮均可转动地设置在支臂箱体上，且两个压带轮靠近c臂设置，经过同步带轮的同步带的两端分别通过一个压带轮后沿c臂的凸弧面延伸至c臂两端，同步带的两端与c臂两端固定连接并张紧。

进一步地，所述绕线组件上的电缆通过导向轮与c臂的一端固定连接，所述导向轮可转动地设置在支臂箱体上，所述导向轮靠近c臂设置。

进一步地，所述支臂箱体通过端部轴承组件与c臂连接，所述c臂的前后外表面上均设置有滑行轨道，所述端部轴承组件包括连接杆和设置在连接杆两端的端部轴承，两端的端部轴承分别沿两个滑行轨道运动，所述连接杆与所述支臂箱体固定连接。

进一步地，所述支臂箱体上还设置有两个摆动组件，所述摆动组件包括摆动轴，所述摆动轴的两端固定设置在支臂箱体上，所述摆动轴的两端设置有摆动轴承，所述摆动轴两端的所述摆动轴承伸入滑行轨道内且摆动轴承的轴向方向垂直于滑行轨道，所述摆动轴上可转动地设置有导向轮或压带轮。

基于上述技术方案，本发明所能实现的技术效果为：

1.本发明的电缆自动收缩平衡装置采用发条弹簧进行储能和放能，当向外拉动绕线组件上的电缆时，绕线组件随之转动进行放线，并带动发条弹簧一端转动，而发条弹簧的另一端与过线轴固定连接，如此发条弹簧产生形变进行储能，在拉力消失的情况下，线缆可在发条弹簧的释能作用下进行收线，电缆会自动盘绕到绕线组件上，避免了多余电缆外露于机械结构而带来的不方便和不安全；

2.本发明的医用移动式c臂机通过采用上述的传动组件可带动c壁相对于支臂箱体移动，通过压带轮限定同步带的位置和路径，通过导向轮来限定电缆的位置和路径，保证传动过程与电缆的收放线过程互不干扰；

3.本发明的医用移动式c臂机设置支臂箱体固定连接，在同步带传动组件、端部轴承组件和摆动组件的共同作用下，驱动装置可带动c臂相对于支臂箱体来回移动，实现c臂的医用功能。此外，在c臂相对于支臂箱体移动的过程中，c臂对电缆的拉动作用会带动电缆自动收缩平衡装置进行放线，当c臂的拉动作用消失的情况下，电缆自动收缩平衡装置会自动进行收线，将多余的电缆盘绕在收线组件上，避免了多余电缆外露。

附图说明

图1为本发明的电缆自动收缩平衡装置的结构示意图；

图2为本发明的电缆自动收缩平衡装置的主视图；

图3为图2的a-a截面图；

图4为本发明的电缆自动收缩平衡装置的过线轴的结构示意图；

图5为本发明的c臂机的结构示意图；

图6为图5的a部放大图；

图7为本发明的c臂机的后视图；

图8为本发明的不包括支臂箱体的c臂机的结构示意图；

图9为本发明的端部轴承组件的结构示意图；

图10为本发明的摆动组件的结构示意图；

图中：1-电缆自动收缩平衡装置；11-过线轴；111-开孔；112-缺口；113条形孔；12-绕线组件；121-绕线盘；122-盖板；13-发条弹簧；14-条盒；15-隔板；16-第一轴承；17-第二轴承；2-c臂；21-滑行轨道；3-传动组件；31-主动轮；32-传动带；33-同步带轮；34-同步带；35-大压带轮；36-小压带轮；4-驱动装置；41-电机；42-减速机；5-电缆；51-导向轮；6-支臂箱体；7-端部轴承组件；71-连接杆；72-端部轴承；8-摆动组件；81-摆动轴；82-连接板；83-摆动轴承。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的内容作进一步地说明。

如图1-10所示，本实施例提供了一种电缆自动收缩平衡装置，包括过线轴11和绕线组件12，绕线组件12可转动地套设在过线轴上。过线轴11为中空结构，过线轴11的至少一端与外界相通，优选地，过线轴11的前端与外界相通，过线轴11的前端开设有缺口112，位于绕线组件12内部的过线轴11上开设有与过线轴11内部相通的开孔111，过线轴11的后端开设有条形孔113，通过设置开孔111和缺口112方便绕线组件12上盘绕的电缆5的一端从开孔111伸入到过线轴11的内部，再通过缺口112伸出过线轴11连接电源。

绕线组件12包括绕线盘121和盖板122，绕线盘121和盖板122固定连接，绕线盘121与过线轴11之间通过第一轴承16连接，盖板122与过线轴11之间通过第二轴承17连接，如此绕线组件12可相对于过线轴11转动。第一轴承16与绕线盘121之间、第二轴承17和盖板122之间还设置有弹性挡圈。绕线组件12用于盘绕电缆5，优选地绕线组件12的绕线盘121的平行于过线轴轴线的面上开有线孔，方便电缆通过并伸入到过线轴11内部。

过线轴11上还套设有条盒14，条盒14呈一端开口、另一端具有通孔的筒状，条盒14开口的一端向外延伸有外沿，条盒14的外沿和盖板122通过固定件固定连接，过线轴11的后端穿过条盒14的通孔，过线轴11与条盒14之间间隙配合，条盒14可在绕线组件12的带动作用下相对于过线轴11转动。条盒14、盖板122和过线轴11的外圆周面共同构成容纳腔，容纳腔内容纳有发条弹簧13，发条弹簧13套设在过线轴11上，发条弹簧13的内端与过线轴11固定连接，发条弹簧13的外端与条盒14固定连接，优选地，发条弹簧13的内端穿过条形孔113与过线轴11之间固定连接。进一步地，为了实现对发条弹簧13的活动空间的限制，条盒14内还设置有隔板15，隔板15沿过线轴11的径向设置，隔板15和条盒14共同限位发条弹簧13的轴向位置。

基于上述结构的电缆自动收缩平衡装置，当需要放线时，拉住电缆5的外端，绕线组件12随之相对于过线轴11转动，绕线组件12带动条盒14转动，条盒14的转动带动发条弹簧13的外端随之运动，由于发条弹簧13与过线轴11固定连接，因此发条弹簧13产生形变，进行储能；当电缆5的外端没有受到外力的情况下，发条弹簧13进行释能，通过条盒14带动绕线组件12沿收线方向转动，实现对电缆5的收线。

本实施例还提供了一种医用移动式c臂机，包括上述的电缆自动收缩平衡装置1、c臂2、传动组件3、驱动装置4和支臂箱体6，c臂2可移动地设置在支臂箱体6上，电缆自动收缩平衡装置1、传动组件3和驱动装置4设置在支臂箱体6内，其中驱动装置4通过传动组件3带动c臂2按要求相对于支臂箱体6移动，电缆自动收缩平衡装置1对电缆5进行自动收放线。

c臂2呈c形，c臂2包括前后两外表面、凸弧面和凹弧面，其中前后两外表面上均设置有滑行轨道21，滑行轨道21在外表面上从c臂2的一端延伸至另一端。优选地，滑行轨道21为沿c臂2的前后两外表面延伸的凹槽结构。

支臂箱体6靠近c臂2的凸弧面设置，优选地，支臂箱体6靠近c臂2的一面呈与凸弧面相适应的凹弧面。支臂箱体6通过端部轴承组件7和摆动组件8与c臂2之间滑动连接。支臂箱体6的靠近c臂2的一端设置有2个端部轴承组件7和2个摆动组件8，其中2个端部轴承组件7分别位于2个摆动组件8的外侧。端部轴承组件7包括连接杆71和端部轴承72，连接杆71的两端分别设置有端部轴承72，连接杆71与支臂箱体6固定连接，连接杆71两端的端部轴承72分别沿两个滑行轨道21运动。具体地，端部轴承72的外周面与滑行轨道21的底面接触。摆动组件8包括摆动轴81、摆动板82和摆动轴承83，摆动轴81的两端通过摆动板82设置有摆动轴承83，具体地，摆动轴81的两端分别固定连接有摆动板82，摆动板82的外端设置有摆动轴承83，优选地，摆动板82的一端较窄，另一端较宽，摆动板82较窄的一端与摆动轴81固定连接，摆动板82的较宽的一端设置摆动轴承83；进一步优选地，每个摆动板82上设置有2个摆动轴承83。摆动轴81的两端固定设置在支臂箱体6上，摆动轴承83伸入滑行轨道21内，摆动轴承83的轴向方向垂直于滑行轨道21的底面。

驱动装置4用于提供驱动力，驱动装置4包括电机41和减速机42，电机41和减速机42均设置在支臂箱体6内部，电机41和减速机42连接，减速机42与传动组件3连接，驱动装置4通过传动组件3驱动c臂2相对于支臂箱体6运动。

传动组件6包括主动轮31、传动带32、同步带轮33和同步带34，其中主动轮31与减速机42连接，主动轮31在减速机42的驱动作用下转动，主动轮31通过传动带32带动同步带轮33转动，同步带轮33驱动同步带34运动，同步带34经过同步带轮33且同步带34的两端分别与c臂2的两端固定连接并张紧。如此，驱动装置4驱动主动轮31运动，主动轮31通过传动带32带动同步带轮33转动，同步带轮33带动同步带34运动，同步带34拉动c臂2相对于支臂箱体6运动。进一步地，传动组件6还包括两个压带轮，两个压带轮分别对经同步带轮33的同步带34的两端进行限位。压带轮包括大压带轮35和小压带轮36，大压带轮35用于限位同步带轮33上方的同步带，具体地，在位于同步带轮33的上方的摆动组件8的摆动轴81上设置大压带轮35，大压带轮35可相对于摆动轴81转动，大压带轮35靠近c臂的凸弧面设置，经过同步带轮33的同步带34经过大压带轮35后贴着c臂的凸弧面延伸至c臂的上端，并与上端固定连接。小压带轮35用于限位同步带轮33下方的同步带，具体地，小压带轮36的轮轴的两端固定设置在支臂箱体6上，小压带轮36可相对于轮轴转动，小压带轮36靠近c臂的凸弧面设置，经过同步带轮33的同步带34经过小压带轮36后贴着c臂的凸弧面延伸至c臂的下端，并与下端固定连接。

进一步地，为了对电缆5进行导向，位于下方的摆动组件8的摆动轴81上设置有导向轮51，导向轮51可相对于摆动轴81转动，导向轮51靠近c臂的凸弧面设置，绕线组件12上的电缆5经过导向轮51后贴着c臂的凸弧面上的同步带34延伸至c臂的下端，电缆5与c臂的下端固定连接。为了实现对电缆的自动收缩作用，可设置当c臂2的下端靠近支臂箱体6时，发条弹簧处于初始状态，当c臂2的向下滑动，c臂2的下端越来越远离支臂箱体6时，紧贴导向带34的电缆5逐渐变长，发条弹簧储能，当c臂2的上端靠近支臂箱体6时，紧贴导向带34的电缆5的长度最长，发条弹簧的储能达到最高值。

基于上述结构，本发明的医用移动式c臂机的工作原理为：以c臂机2的下端靠近支臂箱体6、发条弹簧13上紧圈数最少、储能最小为初始状态，设置驱动装置正向工作时，c臂相对于支臂箱体6向下滑动。当需要向下滑动c臂2时，驱动装置4正向工作，驱动装置4带动主动轮31正向转动，主动轮31通过传动带32带动同步带轮33正向转动，同步带轮33通过同步带34拉动c臂2相对于支臂箱体6向下滑动，c臂2向下滑动拉动电缆5做放线运动，促使绕线组件12转动并带动发条弹簧13产生形变进行储能；当需要向上滑动c臂2时，驱动装置4反向工作，驱动装置4带动主动轮31反向转动，主动轮31通过传动带32带动同步带轮33反向转动，同步带轮33通过同步带34拉动c臂2相对于支臂箱体6向上滑动。在c臂2相对于支臂箱体6向上滑动的过程中，发条弹簧13释能，对电缆5进行收线。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明的宗旨的前提下做出各种变化。