[发明专利]一种带有耦合式立柱电机的可侧翻护理床

说明书

一种耦合式立柱电机的可侧翻护理床，属于电机应用于护理床技术领域。基于直线驱动技术和磁流变液技术设计一种兼备高响应和高柔性的耦合式立柱电机，首先设计圆筒型直线电机推动活塞在阻尼缸内沿着轴线做伸缩运动，然后电机在运行过程中通过专用的阻尼线圈产生的交变磁场来即时的改变磁流体的相态，使之能在液态和类固态之间不停的快速切换，电机通电启动时，磁流体变为液态阻尼缸阻力值较低，电机断电后，磁流体变为类固态阻尼缸阻力值较大。同时在缸体的顶部设计了长花键顶杆机构和旋转致动机构，使得活塞顶杆不仅能够做直线运动也能够围绕自身轴线做旋转运动，旋转的顶杆进入变速箱后经过减速和变向带动床体两侧的输出轴转动，实现后续床单的放卷和收卷功能。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体地说是一种耦合式立柱电机。

背景技术

传统的可侧翻护理床通常采用电动推杆推动背板围绕转轴旋转，推杆的一端与床体铰接，另一端与背板铰接，背板与推杆不可分开。同时电动推杆多采用电机+丝杠或者电机+涡轮蜗杆的机械升降方案，这样在床板翻转的过程中，人体一侧躯干被压紧在床板上，所受压迫力逐渐增大，另一侧躯干依然跟随翻转床板转动且不会脱离接触，这样既没有实现患者躯干背部的通风目的，又造成了躯干一侧血液流通不畅，同时，机械传动在动作的过程中刚性太强，在遭受突变载荷的过程中涡轮蜗杆等传动元件之间会产生剧烈冲击，设备磨损较快。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种带有耦合式立柱电机的可侧翻护理床。

本发明的核心技术思想是：基于直线驱动技术和磁流变液技术设计一种兼备高响应和高柔性的耦合式立柱电机，首先设计圆筒型直线电机推动活塞在阻尼缸内沿着轴线做伸缩运动，然后电机在运行过程中产生的交变磁场来即时的改变磁流体的相态，使之能在液态和类固态之间不停的快速切换，电机通电启动时，磁流体变为液态阻尼缸阻力值较低，电机断电后，磁流体变为类固态阻尼缸阻力值较大。同时在缸体的顶部设计了长花键顶杆机构和旋转致动机构，使得活塞顶杆不仅能够做直线运动也能够围绕自身轴线做旋转运动，旋转的顶杆进入变速箱后经过减速和变向带动床体两侧的输出轴转动，实现后续床单的放卷和收卷功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种耦合式立柱电机的可侧翻护理床，包括下壳体和上壳体，下壳体和上壳体上加工环形凹槽，环形凹槽内安装第一线圈组件和第二环形线圈，第一线圈组件和第二环形线圈由运动线圈和阻尼线圈组成，运动线圈串联后介入变频器，阻尼线圈串联后接入阻尼控制器，下壳体内腔体安装活塞，活塞上安装动子，动子由动子磁石和动子磁轭组成，动子磁石包括两块轴向充磁的永磁体，永磁体外圆嵌套导磁套筒，动子磁轭安装在推杆上，推杆一端安装轴承，轴承安装在活塞上的轴承座内，活塞与下壳体构成阻尼腔，阻尼腔底部有磁流阀，阻尼腔内有磁流体，活塞上安装密封圈，活塞与上壳体构成伸缩腔，伸缩腔上安装气门；磁流阀和气门为双向阀门，下壳体和上壳体通过法兰连接，连接面上安装密封油环，推杆为阶梯轴，轴肩部位安装复位弹簧，磁流阀通过管路与油箱连接。

优选的，阻尼腔里面填充的介质是磁流变液，它在没有磁场的作用下，内部的磁性颗粒成自由散状分散于载液中；在外界磁场的作用下，磁流变液中的磁性颗粒会在磁场的作用下沿着磁场的方向呈链状排列，从而提升了磁流变液的剪切屈服强度；当切断电源取消施加在磁流变液上的磁场时，磁流变液中的磁性颗粒又会以极快的响应速度从链状排列结构变成自由散状分布于载液中，通过控制磁场的大小从而来控制阻尼器的阻尼力。

上壳体上安装旋转电机，旋转电机包括定子和转子，定子由铁芯和矩形线圈组成，铁芯由硅钢片经过冲模后叠压焊接而成，转子由转子磁轭和转子磁石组成，转子磁石为矩形弧面永磁体，转子磁轭内穿过推杆花键轴，推杆花键轴能够在转子磁轭内做轴向运动，转子磁轭与旋转电机的机壳之间安装端面辊子轴承。

推杆一端安装主动锥齿轮，主动锥齿轮安装在变速箱内，变速箱内安装从动锥齿轮，从动锥齿轮上安装输出轴，输出轴安装在床体的两侧。