重力平衡机构制造技术

本发明专利技术提供一种重力平衡机构，包括基座、固定在基座上的固定滑轮与换向滑轮、相对基座滑动的滑块、与滑块抵持的弹性件、固定至滑块的运动滑轮、与运动滑轮连接的一对连接杆、分别与连接杆连接的一对侧滑轮以及缠绕换向滑轮、侧滑轮、运动滑轮与固定滑轮的钢丝绳，所述固定滑轮、运动滑轮以及侧滑轮分别通过第一轴、第二轴以及第三轴进行固定且可分别绕所述第一轴、第二轴以及第三轴旋转，所述基座设有一对导向槽，所述一对导向槽相对所述弹性件对称设置，所述第三轴在所述导向槽内与其侧壁滚动接触，所述连接杆可绕所述第二轴与所述第三轴旋转。

【技术实现步骤摘要】
重力平衡机构
本专利技术涉及医疗机械
，尤其涉及一种DR设备中的重力平衡机构。
技术介绍
DR(DigitalRadiography)设备是数字化直接成像系统的简称，比传统X光成像具备图像更清晰、辐射量更低、检查速度更快、检查成功率更高等优点。一般DR设备的球管或者立柱上的影像接收器都需要沿着直线升降运动。为了实现省力和平稳的手动升降或者电动升降，通常会用到重力平衡机构，用来抵消球管或影像接收器的重力，使得运动更省力，控制更方便。一般重力平衡机构，抵消重力的方式有如下几种：一是配重平衡，用同样质量或成倍质量的配重来抵消球管影像接收器的重力，优点是垂直状态重力可以精确抵消，缺点是配重本身质量较大，且配重需与升降物体同步运动，结构复杂且行程受限制。二是采用变径滑轮，将拉伸弹簧的力转换为相对平稳的输出力，缺点是当拉伸弹簧的输出力较大时，本身结构尺寸会跟着变大，结构受到很大限制，导致输出力受限。三是采用弹簧平衡器，内部利用卷簧的卷曲和放松以及配合变径滑轮，来输出相对稳定的力，优点是结构紧凑，缺点是寿命较短，并且输出力大小受限，一般只用于抵消重力较小时的情况。
技术实现思路
本专利技术提供一种行程长且输出力值稳定的重力平衡机构。本专利技术提供一种重力平衡机构，包括基座、固定在基座上的固定滑轮与换向滑轮、相对基座滑动的滑块、与滑块抵持的弹性件、固定至滑块的运动滑轮、与运动滑轮连接的一对连接杆、分别与连接杆连接的一对侧滑轮以及缠绕换向滑轮、侧滑轮、运动滑轮与固定滑轮的钢丝绳，所述固定滑轮、运动滑轮以及侧滑轮分别通过第一轴、第二轴以及第三轴进行固定且可分别绕所述第一轴、第二轴以及第三轴旋转，所述基座设有一对导向槽，所述一对导向槽相对所述弹性件对称设置，所述第三轴在所述导向槽内与其侧壁滚动接触，所述连接杆可绕所述第二轴与所述第三轴旋转。进一步地，所述重力平衡机构包括若干串联或者并联设置的弹性件。进一步地，所述弹性件为普通线性弹簧。进一步地，所述弹性件为气弹簧。进一步地，所述气弹簧的相对两端分别固定至所述滑块与所述基座。进一步地，所述基座设有竖直延伸的凹陷槽，所述重力平衡机构设有位于所述凹陷槽内的滑轨，所述滑块沿所述滑轨滑动。进一步地，所述运动滑轮与所述侧滑轮的直径相同。进一步地，所述换向滑轮、侧滑轮、运动滑轮与固定滑轮包括若干凹槽。进一步地，所述钢丝绳收容在所述凹槽内，所述钢丝绳缠绕所述换向滑轮、侧滑轮、运动滑轮与固定滑轮的圈数大于等于1。进一步地，所述基座设有收容所述换向滑轮的收容槽，所述收容槽靠近所述固定滑轮。本专利技术重力平衡机构通过一组动态滑轮机构，使得弹性件随压缩量变化的输出力和运动行程转化为力值稳定的输出力和加倍的行程，用于平衡升降物体的重力，本专利技术重力平衡机构结构紧凑，输出力平稳，且输出力值可以更大、输出行程更长。附图说明图1是本专利技术实施例示出的重力平衡机构的立体图。图2是图1所示的重力平衡机构的运动滑轮处于第一位置的立体图。图3是图1所示的重力平衡机构的运动滑轮处于第二位置的立体图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。下面结合附图，对本专利技术重力平衡机构进行详细介绍。参见图1至图3所示，本专利技术重力平衡机构包括基座1、固定在基座1上的固定滑轮2、换向滑轮3与直线滑轨4、在直线滑轨4上滑动的滑块5、与滑块5抵持的弹性件6、固定至滑块5的运动滑轮7、与运动滑轮7连接的一对连接杆71、与连接杆71连接的一对侧滑轮8以及缠绕换向滑轮3、侧滑轮8、运动滑轮7与固定滑轮2的钢丝绳9。弹性件6用于输出力和行程。在本实施例中，所述弹性件6为气弹簧，其相对两端分别固定至所述滑块5与所述基座1，本专利技术并不局限于此，所述弹性件6也可以是普通线性弹簧。在本实施例中，仅设置有一个弹性件6，本专利技术并不局限于此，本专利技术重力平衡机构可以设置若干串联或者并联的弹性件6。所述基座1设有沿竖直方向延伸的凹陷槽10、位于所述凹陷槽10两侧的一对导向槽11以及靠近固定滑轮2的收容槽12。所述直线滑轨4位于所述凹陷槽10内。所述换向滑轮3收容在所述收容槽12内用于改变钢丝绳9的方向。所述固定滑轮2通过第一轴21固定在所述基座1上，所述运动滑轮7通过第二轴71固定在所述滑块5上，所述一对侧滑轮8分别通过第三轴81固定至连接杆8。所述固定滑轮2可绕所述第一轴21旋转。所述固定滑轮2位于所述运动滑轮7的正下方。所述运动滑轮7可随所述滑块5在所述直线滑轨4上运动并可绕所述第二轴71旋转。所述一对导向槽11相对所述气弹簧对称设置。所述一对侧滑轮8可绕所述第三轴81旋转，所述第三轴81在所述导向槽11内滑动并与所述导向槽11的侧壁接触。所述连接杆71可绕所述第二轴71与所述第三轴81旋转，保证所述运动滑轮7与所述侧滑轮8的距离不变。所述换向滑轮3、侧滑轮8、运动滑轮7与固定滑轮2设有用于收容所述钢丝绳9的若干凹槽31。所述运动滑轮7与所述侧滑轮8的直径相同。本专利技术重力平衡机构的原理如下：运动滑轮7与气弹簧一起做直线运动，一对侧滑轮8通过连接杆71与运动滑轮7连接并沿着导向槽11运动。运动滑轮7和侧滑轮8之间的距离L(AB)为设定的定值，运动滑轮7和固定滑轮2之间的距离L(AC)为变化值，初始值确定。第一轴21与第二轴71之间的连线定义为第一连接线，第三轴91与第二轴71之间的连线定义为第二连接线，第一轴21与第三轴91之间的连线定义为第三连接线，其中，第一连接线与第三连接线之间的夹角定义为α，第一连接线与第二连接线之间的夹角定义为β，α与β的角度值随着运动滑轮7的移动而变化，α与β的角度值的大小由导向槽11决定。定义在某个位置，侧滑轮8的第三轴81与导向槽11的侧壁的接触角度系数为K。K定义为在某一位置，侧滑轮8沿着导向槽11运动时，垂直于第一连接线的方向的运动速度与平行于第一连接线的方向的运动速度的比值，是一个变化的量；K也就是导向槽11的侧壁与侧滑轮8的第三轴81接触的斜率。决定了导向槽11的侧壁对侧滑轮8的第三轴81的接触面的反力。假设钢丝绳9输出的稳定的力F(钢丝绳)，钢丝绳9的每个位置大小一致。动滑轮7受到钢丝绳9的力F(A)＝2*F(钢丝绳)*COSβ，方向平行于第一连接线的方向；侧滑轮8受到钢丝绳9与导向槽11的侧壁的力在第一连接线的方向的合力F(B)＝2*(F(钢丝绳)*COSα-F(钢丝绳)*COSβ)+(F(钢丝绳)*SINβ+F(钢丝绳)*SINα)*K。则动滑轮7和侧滑轮8的组合，受到的平行于第一连接线的方向的合力F(A+B合力)＝2*F(钢丝绳)*COSβ+2*(F(钢丝绳)*COSα-F(钢丝绳)*COSβ)+2*(F(钢丝绳)*SINβ+F(钢丝绳)*SINα)*K＝2*F(钢丝绳)*(COSα+K*SINβ+K*SINα)。气弹簧的力F(气弹簧)根据气弹簧的特性，可以近似为F(气弹簧)＝F1+kS，其中F1为气弹簧的初始力，为设定值，小写k为计算的气弹簧的弹性系数，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重力平衡机构，其特征在于，所述重力平衡机构包括基座、固定在基座上的固定滑轮与换向滑轮、相对基座滑动的滑块、与滑块抵持的弹性件、固定至滑块的运动滑轮、与运动滑轮连接的一对连接杆、分别与连接杆连接的一对侧滑轮以及缠绕换向滑轮、侧滑轮、运动滑轮与固定滑轮的钢丝绳，所述固定滑轮、运动滑轮以及侧滑轮分别通过第一轴、第二轴以及第三轴进行固定且可分别绕所述第一轴、第二轴以及第三轴旋转，所述基座设有一对导向槽，所述一对导向槽相对所述弹性件对称设置，所述第三轴在所述导向槽内与其侧壁滚动接触，所述连接杆可绕所述第二轴与所述第三轴旋转。

【技术特征摘要】
1.一种重力平衡机构，其特征在于，所述重力平衡机构包括基座、固定在基座上的固定滑轮与换向滑轮、相对基座滑动的滑块、与滑块抵持的弹性件、固定至滑块的运动滑轮、与运动滑轮连接的一对连接杆、分别与连接杆连接的一对侧滑轮以及缠绕换向滑轮、侧滑轮、运动滑轮与固定滑轮的钢丝绳，所述固定滑轮、运动滑轮以及侧滑轮分别通过第一轴、第二轴以及第三轴进行固定且可分别绕所述第一轴、第二轴以及第三轴旋转，所述基座设有一对导向槽，所述一对导向槽相对所述弹性件对称设置，所述第三轴在所述导向槽内与其侧壁滚动接触，所述连接杆可绕所述第二轴与所述第三轴旋转。2.根据权利要求1所述的重力平衡机构，其特征在于，所述重力平衡机构包括若干串联或者并联设置的弹性件。3.根据权利要求1或2所述的重力平衡机构，其特征在于，所述弹性件为普通线性弹簧。4.根据权利要求1或2所述的重力平衡...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙俊杰，
申请(专利权)人：沈阳东软医疗系统有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21