一种基于局部质量原理的创伤骨科用冷敷设备的制作方法

1.本发明属于创伤骨科外敷设备技术领域，具体是指一种基于局部质量原理的创伤骨科用冷敷设备。


背景技术：

2.在创伤骨科中，针对于伤势较轻的病人，术后经常利用冷敷机或冰袋对其进行降温或冷敷，尤其是膝关节或大小腿手术后要用冰袋冷敷康复治疗。现有的冷敷方式效果不好，往往不能直接将冰袋固定，需要人手长时间按住冰袋进行冷敷操作，使得按住冰袋的手也感到十分寒冷疼痛，且实际操作时十分不便，而现有的冷敷机价格较高，使用后也需要经常维护，针对上述技术难题，需要提出一种基于局部质量原理的创伤骨科用冷敷设备。


技术实现要素：

3.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种基于局部质量原理的创伤骨科用冷敷设备，有效解决了目前市场上冷敷设备功能过于单一、借助现有的冷敷方式仍存在诸多明显缺陷、难以实现节能使用的技术问题。
4.本发明采取的技术方案如下：本发明提供了一种基于局部质量原理的创伤骨科用冷敷设备，包括预先作用式敲击组件、局部质量式传动机构、下压自复位上料机构、移动机架、斜置靠背和侧板安装支撑台，侧板安装支撑台分两组固接于移动机架上，局部质量式传动机构设于移动机架的两侧，预先作用式敲击组件分两组阵列设于局部质量式传动机构上，下压自复位上料机构设于局部质量式传动机构上，斜置靠背固接于移动机架上。
5.作为优选地，局部质量式传动机构包括传动内齿环、齿环导向架、u型支撑台、内侧启动齿轮、内侧驱动轴、锥齿轮一、锥齿轮二、锥齿轮支撑板、人体坐立台、传动齿条、齿条导轨、传动弹簧、限位块、齿条传动齿轮、同步轮一、同步轮二和同步带，齿环导向架固接于侧板安装支撑台上，u型支撑台固接于齿环导向架上，传动内齿环嵌合转动设于齿环导向架上，内侧驱动轴转动设于u型支撑台上，内侧启动齿轮设于内侧驱动轴上，锥齿轮支撑板固接于u型支撑台上，锥齿轮一设于内侧驱动轴上，锥齿轮二的轴贯穿转动设于锥齿轮支撑板上，齿条导轨设于移动机架上，传动齿条嵌合滑动设于齿条导轨上，人体坐立台固接于传动齿条上，传动弹簧设于人体坐立台和移动机架之间，限位块固接于移动机架上，人体坐立台移动接触设于限位块上，齿条传动齿轮转动设于移动机架的侧壁上，齿条传动齿轮和传动齿条之间啮合连接，同步轮一设于齿条传动齿轮的轴上，同步轮二设于锥齿轮二的轴上，同步带设于同步轮一和同步轮二上，传动内齿环和内侧启动齿轮之间啮合连接，锥齿轮一和锥齿轮二之间啮合连接。
6.进一步地，预先作用式敲击组件包括预先作用内侧齿轮、波浪形过渡限位板、圆滑波浪槽、l字形接触运动板、弹射敲击臂、敲击臂转轴、接触弹射头、敲击辅助弹簧、弹簧连接桩、往复敲击板、敲击板转轴、往复敲击头、扭簧、辅助安装板和限位抵挡架，预先作用内侧齿轮转动设于u型支撑台上，波浪形过渡限位板圆周阵列设于预先作用内侧齿轮上，圆滑波
浪槽设于波浪形过渡限位板上，敲击臂转轴转动设于u型支撑台上，弹射敲击臂贯穿固接于敲击臂转轴上，接触弹射头设于弹射敲击臂上，l字形接触运动板固接于弹射敲击臂上，l字形接触运动板滑动接触设于圆滑波浪槽上，弹簧连接桩设于u型支撑台上，敲击辅助弹簧的一端设于弹簧连接桩上，敲击辅助弹簧的另一端设于弹射敲击臂上，敲击板转轴转动设于u型支撑台上，往复敲击板固接于敲击板转轴上，辅助安装板固接于u型支撑台上，扭簧安装于敲击板转轴上，扭簧的一端设于辅助安装板上，往复敲击头阵列设于往复敲击板上，限位抵挡架固接于u型支撑台上，往复敲击板接触抵挡设于限位抵挡架上，接触弹射头移动接触设于往复敲击板上，预先作用内侧齿轮和传动内齿环之间啮合连接。
7.其中，下压自复位上料机构包括上料机构固定板、上料机构支撑架、铜管冷敷圈、导温管、腿部放置棉垫、冷敷圈支撑架、水箱、斗状入口、下压导杆、自复位弹簧、冰块放置容器、敲击通槽、辅助短杆和辅助长杆，上料机构固定板固接于u型支撑台上，上料机构支撑架固接于上料机构固定板上，下压导杆固接于上料机构支撑架中，水箱贯穿滑动设于下压导杆上，斗状入口设于水箱上，自复位弹簧设于水箱底部和上料机构支撑架之间，冷敷圈支撑架固接于水箱的外壁上，铜管冷敷圈固接于冷敷圈支撑架上，导温管连通于铜管冷敷圈和水箱之间，腿部放置棉垫设于铜管冷敷圈的内壁上，辅助短杆铰接于水箱的外壁上，辅助长杆铰接于上料机构支撑架的侧壁上，辅助短杆铰接于辅助长杆上，冰块放置容器固接于辅助长杆上，敲击通槽贯穿设于冰块放置容器的一侧壁上。
8.进一步地，移动机架和侧板安装支撑台底部设有万向轮。
9.为了配合预先作用式敲击组件正常实现相关功能，每组下压自复位上料机构中的冰块放置容器、敲击通槽、辅助短杆和辅助长杆设有两组。
10.为了保证部件运动时互不干涉，锥齿轮二和传动内齿环互不接触，不会发生卡死。
11.为了完成冰块的碎化处理，往复敲击头移动插入设于敲击通槽上。
12.其中，铜管冷敷圈呈螺旋状。
13.采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案提供了一种基于局部质量原理的创伤骨科用冷敷设备，有效解决了目前市场上冷敷设备功能过于单一、借助现有的冷敷方式仍存在诸多明显缺陷、难以实现节能使用的技术问题，其有益效果如下：
14.(1)本发明针对于既要利用冰块作为介质进行冷敷，又不能直接采用冷敷袋或现有的冷敷机进行冷敷操作(冷敷袋需要人手按住，极易导致手部寒冷麻木，而现有的冷敷机价格较高，维护难度较大)的矛盾性技术难题，提出了局部质量式传动机构和下压自复位上料机构，在不受传统供能源约束的情况下，仅利用局部质量式传动机构中简单的机械结构和人体腿部放置时的重力作用，仍然实现了不利用传感器的自动化启动制冷的技术效果，冰块通过斗状入口落入水面时，迅速融化，使得水箱中的水迅速降温，从而将低温的冰水通过导温管传递至铜管冷敷圈中，利用铜材质良好的导温性，将低温传递至腿部放置棉垫上，使得术后康复期的病人能够舒适的进行冷敷过程；
15.(2)基于局部质量原理，本发明提出了局部质量式传动机构和预先作用式敲击组件，将人体坐在人体坐立台上局部的质量变化用作动力源，使得齿条传动齿轮和传动齿条的齿轮齿条机构传动转化为局部质量式传动机构中往复敲击头的往复敲击运动，仅利用人体坐在人体坐立台上的作用力经简单的传动结构就实现了冰块放置容器中冰块的破碎处理，往复敲击头敲击后冰块形成碎冰，通过斗状入口进入水箱中后，大大加快了在水中的融
化速度，使得铜管冷敷圈内水的温度迅速降低，实现了无源时的加速冰块融化的目的，大大提高了冷敷的效果；
16.(3)人腿置于铜管冷敷圈与腿部放置棉垫接触后，腿部放松，从而使得铜管冷敷圈自然下降，通过冷敷圈支撑架又带动水箱自然下降，从而又带动辅助短杆使得辅助长杆摆动，带动冰块放置容器翻转，将冰块放置容器中碎开的冰块从斗状入口置入水箱中，从而在不借助动力源的情况下实现了人体腿部放在铜管冷敷圈中就触发冷敷过程开始的自动化效果；
17.(4)分两组设置的预先作用式敲击组件，能够通过转动的传动内齿同时触发，利用简单而巧妙的机械结构，通过弹射敲击臂上的接触弹射头将往复敲击板往复地猛地弹起，使得往复敲击板迅速翻转，于是往复敲击头通过敲击通槽敲击在冰块放置容器中的冰块上，由于冰块易碎的特性，冰块快速碎开，而传动齿条移动至最下方时，恰好使得往复敲击头离开敲击通槽并复位至初始状态，不妨碍后续冰块放置容器的运动；
18.(5)铜材质的铜管冷敷圈，导温性很好，且铜材质硬度可靠，完全能够支撑人腿的重量；
19.(6)预先作用式敲击组件、局部质量式传动机构、下压自复位上料机构的设置，利用结构简单且功能丰富的结构，不需要经常进行维护，不需要额外动力源的节能环保的设计使得本发明的运行和制造成本很低，具有开阔的适用范围和广阔的前景。
附图说明
20.图1为本发明提供的一种基于局部质量原理的创伤骨科用冷敷设备的主视图；
21.图2为本发明提供的一种基于局部质量原理的创伤骨科用冷敷设备的移动机架、斜置靠背、侧板安装支撑台和万向轮的俯视图；
22.图3为本发明提供的预先作用式敲击组件、局部质量式传动机构、下压自复位上料机构的局部结构主视示意图；
23.图4为本发明提供的预先作用式敲击组件、局部质量式传动机构、下压自复位上料机构的局部结构俯视示意图；
24.图5为本发明提供的预先作用式敲击组件和冰块放置容器的初始状态俯视示意图；
25.图6为本发明提供的预先作用式敲击组件和冰块放置容器的初始状态俯视剖面图；
26.图7为本发明提供的预先作用式敲击组件敲击冰块时的运行状态俯视示意图；
27.图8为本发明提供的预先作用式敲击组件敲击冰块时的运行状态俯视剖面图；
28.图9为本发明提供的铜管冷敷圈和腿部放置棉垫的左视剖面示意图；
29.图10为图4的a部分的局部放大图；
30.图11为图4的b部分的局部放大图。
31.其中，1、预先作用式敲击组件，2、局部质量式传动机构，3、下压自复位上料机构，4、移动机架，5、斜置靠背，6、侧板安装支撑台，7、传动内齿环，8、齿环导向架，9、u型支撑台，10、内侧启动齿轮，11、内侧驱动轴，12、锥齿轮一，13、锥齿轮二，14、锥齿轮支撑板，15、人体坐立台，16、传动齿条，17、齿条导轨，18、传动弹簧，19、限位块，20、齿条传动齿轮，21、同步
轮一，22、同步轮二，23、同步带，24、预先作用内侧齿轮，25、波浪形过渡限位板，26、圆滑波浪槽，27、l字形接触运动板，28、弹射敲击臂，29、敲击臂转轴，30、接触弹射头，31、敲击辅助弹簧，32、弹簧连接桩，33、往复敲击板，34、敲击板转轴，35、往复敲击头，36、扭簧，37、辅助安装板，38、限位抵挡架，39、上料机构固定板，40、上料机构支撑架，41、铜管冷敷圈，42、导温管，43、腿部放置棉垫，44、冷敷圈支撑架，45、水箱，46、斗状入口，47、下压导杆，48、自复位弹簧，49、冰块放置容器，50、敲击通槽，51、辅助短杆，52、辅助长杆，53、万向轮。
32.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
33.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
35.如图1-图2所示，本发明提供了一种基于局部质量原理的创伤骨科用冷敷设备，包括预先作用式敲击组件1、局部质量式传动机构2、下压自复位上料机构3、移动机架4、斜置靠背5和侧板安装支撑台6，侧板安装支撑台6分两组固接于移动机架4上，局部质量式传动机构2设于移动机架4的两侧，预先作用式敲击组件1分两组阵列设于局部质量式传动机构2上，下压自复位上料机构3设于局部质量式传动机构2上，斜置靠背5固接于移动机架4上。
36.如图3、图4和图11所示，局部质量式传动机构2包括传动内齿环7、齿环导向架8、u型支撑台9、内侧启动齿轮10、内侧驱动轴11、锥齿轮一12、锥齿轮二13、锥齿轮支撑板14、人体坐立台15、传动齿条16、齿条导轨17、传动弹簧18、限位块19、齿条传动齿轮20、同步轮一21、同步轮二22和同步带23，齿环导向架8固接于侧板安装支撑台6上，u型支撑台9固接于齿环导向架8上，传动内齿环7嵌合转动设于齿环导向架8上，内侧驱动轴11转动设于u型支撑台9上，内侧启动齿轮10设于内侧驱动轴11上，锥齿轮支撑板14固接于u型支撑台9上，锥齿轮一12设于内侧驱动轴11上，锥齿轮二13的轴贯穿转动设于锥齿轮支撑板14上，齿条导轨17设于移动机架4上，传动齿条16嵌合滑动设于齿条导轨17上，人体坐立台15固接于传动齿条16上，传动弹簧18设于人体坐立台15和移动机架4之间，限位块19固接于移动机架4上，人体坐立台15移动接触设于限位块19上，齿条传动齿轮20转动设于移动机架4的侧壁上，齿条传动齿轮20和传动齿条16之间啮合连接，同步轮一21设于齿条传动齿轮20的轴上，同步轮二22设于锥齿轮二13的轴上，同步带23设于同步轮一21和同步轮二22上，传动内齿环7和内侧启动齿轮10之间啮合连接，锥齿轮一12和锥齿轮二13之间啮合连接。
37.如图4-图8所示，预先作用式敲击组件1包括预先作用内侧齿轮24、波浪形过渡限位板25、圆滑波浪槽26、l字形接触运动板27、弹射敲击臂28、敲击臂转轴29、接触弹射头30、敲击辅助弹簧31、弹簧连接桩32、往复敲击板33、敲击板转轴34、往复敲击头35、扭簧36、辅
助安装板37和限位抵挡架38，预先作用内侧齿轮24转动设于u型支撑台9上，波浪形过渡限位板25圆周阵列设于预先作用内侧齿轮24上，圆滑波浪槽26设于波浪形过渡限位板25上，敲击臂转轴29转动设于u型支撑台9上，弹射敲击臂28贯穿固接于敲击臂转轴29上，接触弹射头30设于弹射敲击臂28上，l字形接触运动板27固接于弹射敲击臂28上，l字形接触运动板27滑动接触设于圆滑波浪槽26上，弹簧连接桩32设于u型支撑台9上，敲击辅助弹簧31的一端设于弹簧连接桩32上，敲击辅助弹簧31的另一端设于弹射敲击臂28上，敲击板转轴34转动设于u型支撑台9上，往复敲击板33固接于敲击板转轴34上，辅助安装板37固接于u型支撑台9上，扭簧36安装于敲击板转轴34上，扭簧36的一端设于辅助安装板37上，往复敲击头35阵列设于往复敲击板33上，限位抵挡架38固接于u型支撑台9上，往复敲击板33接触抵挡设于限位抵挡架38上，接触弹射头30移动接触设于往复敲击板33上，预先作用内侧齿轮24和传动内齿环7之间啮合连接。
38.如图3和图4所示，下压自复位上料机构3包括上料机构固定板39、上料机构支撑架40、铜管冷敷圈41、导温管42、腿部放置棉垫43、冷敷圈支撑架44、水箱45、斗状入口46、下压导杆47、自复位弹簧48、冰块放置容器49、敲击通槽50、辅助短杆51和辅助长杆52，上料机构固定板39固接于u型支撑台9上，上料机构支撑架40固接于上料机构固定板39上，下压导杆47固接于上料机构支撑架40中，水箱45贯穿滑动设于下压导杆47上，斗状入口46设于水箱45上，自复位弹簧48设于水箱45底部和上料机构支撑架40之间，冷敷圈支撑架44固接于水箱45的外壁上，铜管冷敷圈41固接于冷敷圈支撑架44上，导温管42连通于铜管冷敷圈41和水箱45之间，腿部放置棉垫43设于铜管冷敷圈41的内壁上，辅助短杆51铰接于水箱45的外壁上，辅助长杆52铰接于上料机构支撑架40的侧壁上，辅助短杆51铰接于辅助长杆52上，冰块放置容器49固接于辅助长杆52上，敲击通槽50贯穿设于冰块放置容器49的一侧壁上。
39.如图1和图2所示，移动机架4和侧板安装支撑台6底部设有万向轮53。
40.如图4所示，为了配合预先作用式敲击组件1正常实现相关功能，每组下压自复位上料机构3中的冰块放置容器49、敲击通槽50、辅助短杆51和辅助长杆52设有两组，为了保证部件运动时互不干涉，锥齿轮二13和传动内齿环7互不接触，不会发生卡死。
41.如图7所示，为了完成冰块的碎化处理，往复敲击头35移动插入设于敲击通槽50上。
42.如图4所示，铜管冷敷圈41呈螺旋状。
43.具体使用时，将本装置通过万向轮53进行移动，事先将足量的冰块放置在两组冰块放置容器49中，再通过斗状入口46向水箱45中倒入适量的水，此时自复位弹簧48处于拉长状态，两组冰块放置容器49处于水平位置，医护人员帮助术后康复期的使用者进行移动，使得使用者坐在人体坐立台15上，于是人体坐立台15自然下降，降落至接触到限位块19后即停止，使得传动齿条16沿着齿条导轨17同步向下滑动，于是齿条传动齿轮20转动，使得同步轮一21转动，又通过同步带23带动同步轮二22转动，使得锥齿轮二13转动，于是锥齿轮一12转动，使得内侧驱动轴11转动，于是内侧启动齿轮10转动，使得传动内齿环7沿着齿环导向架8嵌合转动，此时传动内齿环7又带动两组预先作用内侧齿轮24逆时针转动，使得波浪形过渡限位板25进行圆周性转动，此时l字形接触运动板27沿着圆滑波浪槽26进行移动，而敲击辅助弹簧31往复伸缩，使得弹射敲击臂28随着l字形接触运动板27往复小幅摆动，维持l字形接触运动板27在圆滑波浪槽26上的运动，此时弹射敲击臂28不与往复敲击板33接触，
而当l字形接触运动板27刚刚脱离圆滑波浪槽26并处于相邻组波浪形过渡限位板25的间隙之间时，l字形接触运动板27猛地抬起，使得弹射敲击臂28围绕敲击臂转轴29转动，于是接触弹射头30猛地将往复敲击板33弹开，使得往复敲击头35加速击入敲击通槽50中，于是将冰块放置容器49中的冰块击碎，但绝大部分碎冰块仍存留在冰块放置容器49中，往复敲击头35击碎冰块后，接触弹射头30施加给往复敲击板33的力逐渐抵消，于是通过扭簧36的作用，使得往复敲击板33复位，即此时往复敲击板33置于限位抵挡架38上，恢复初始状态，往复敲击板33复位时将弹射敲击臂28顶回至初始状态，即带动l字形接触运动板27又沿着下一组圆滑波浪槽26进行滑动，如此往复，而传动齿条16移动至最下方时，恰好使得往复敲击头35敲击冰块若干次后离开敲击通槽50并复位至初始状态，不妨碍后续冰块放置容器49的运动，将齿条传动齿轮20和传动齿条16的齿轮齿条机构传动转化为局部质量式传动机构2中往复敲击头35的往复敲击运动，仅利用人体坐在人体坐立台15上的作用力经简单的传动结构就实现了冰块放置容器49中冰块的破碎处理，往复敲击头35敲击后冰块形成碎冰；帮助使用者将腿部需要冷敷的部位伸入铜管冷敷圈41并置于腿部放置棉垫43上，此时使用者背部自然靠在斜置靠上，较为舒适，人腿置于铜管冷敷圈41与腿部放置棉垫43接触后，腿部放松，从而使得铜管冷敷圈41自然下降，通过冷敷圈支撑架44又带动水箱45沿着下压导杆47自然向下滑动，从而又带动辅助短杆51顺势摆动，使得辅助长杆52连接在冰块放置容器49的一端翘起，带动冰块放置容器49翻转，此时冰块放置容器49中的碎冰块跃入斗状入口46中，于是碎冰块进入水箱45，碎冰块遇到水箱45中的水后，迅速吸热融化，实现了无源时的加速冰块融化的目的，此时水箱45中的冰水进入铜管冷敷圈41的管路中，使得铜管冷敷圈41温度迅速降低，低温通过铜管冷敷圈41传递至腿部放置棉垫43上，使用者此时便开始冷敷，从而在不借助动力源的情况下实现了人体腿部放在铜管冷敷圈41中就触发冷敷过程开始的自动化效果，而使用者双腿离开铜管冷敷圈41后，整个下压自复位上料机构3通过自复位弹簧48恢复初始状态，使用者离开人体坐立台15后，整个局部质量式传动机构2通过传动弹簧18恢复初始状态，便于下次使用，十分便于长期使用。
44.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
46.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。