一种推压式便携呼吸机制造技术

随着新型冠状病毒的不断肆虐，感染人群的数量不断攀升。新冠状病毒最显著的特征就是在入侵人体肺部后，会引起病毒性肺炎导致气促和呼吸困难等症状。疫情严重地区所属的医院、卫生院等一些公共医疗机构容纳的患者人数达到临界值，面临着呼吸机严重紧缺的状态，而陆续的封城命令又使医疗器械物资难以运输进入疫区。本发明专利技术的一种推压式便携呼吸机以曲柄推杆机构为基本动力机构，辅助以气囊系统来调节气囊的位置，实现不同出气量和呼吸频率的调整，实现就地取材制造一种简易的呼吸机以缓解设备严重短缺的局面。

【技术实现步骤摘要】
一种推压式便携呼吸机
本专利技术涉及医疗仪器设备技术有关领域，特别涉及由简易材料快速搭建的一种推压式便携呼吸机。
技术介绍
呼吸机是一种能够预防和治疗呼吸衰竭，挽救及延长肺病患者的生命至关重要的医疗设备，作为自动化自主通气的有效手段被普遍用于现代临床医学中，例如各种原因所导致的呼吸衰竭、急救复苏等情况，在现代医学领域占有十分重要的位置。呼吸机装置通常包括能调节呼吸频率和改变送气量的设备本体以及氧气瓶、送气管、节流阀和呼吸面罩等附件。现有的呼吸机设备体积较为庞大、安装携带困难、人机界面不友好，非医疗工作者难以进行操控。本专利技术的一种推压式便携呼吸机以曲柄推杆机构为基本动力机构，辅助以气囊系统来调节气囊的位置，实现不同出气量和呼吸频率的调整，实现就地取材制造一种简易的呼吸机以缓解设备严重短缺的局面。
技术实现思路
相较于现有医疗专用的医用呼吸机，本专利技术的一种推压式便携呼吸机为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种推压式便携呼吸机，由三个主要部件构成：气囊系统、基座、动力系统。所述的气囊系统包括：气囊、气囊支撑架、挡板、三角架、橡胶小轮、支撑轴、气囊前板、气囊后架、丝杠螺母、丝杠、滚动轴承、手柄；所述气囊安装在气囊支撑架上，所述挡板与一对角架立面紧贴，挡板与两个角架立面用螺栓固接，4个螺栓穿过角架平面通孔，将其固定在气囊支撑架的后端台面上；所述支撑轴经由气囊支撑架下方通孔横向贯穿，所述橡胶小轮拧入在支撑轴两端，当气囊支撑架主体移动时橡胶小轮在气囊后架的行程槽内滚动，同时可约束气囊支撑架的沿丝杠轴线方向的旋转自由度；所述气囊前板通过螺钉与气囊后架连接，所述气囊后架通过螺钉与基座连接，气囊前板、气囊后架对应的中点处都开有通孔，所述通孔安装有滚动轴承，所述气囊后架侧边标识有尺寸刻度，可以读取推杆工作行程；所述丝杠的前端、后端与轴承内圈安装配合，所述气囊支撑架后端设有与丝杠螺母的外形相符凹槽，所述丝杠螺母嵌入进气囊支撑架后端凹槽用螺丝紧固在一起，丝杠纵向贯穿气囊支撑架的通孔，其外螺纹与丝杠螺母的内螺纹组成螺旋传动并自锁，所述手柄安装在丝杠后端，转动手柄来带动丝杠使气囊前后移动。所述气囊系统和动力系统安装在基座上，所述基座为双层箱体结构，其长宽高为1010mm×340mm×260mm，包括：基座木板构件、直流电机调速器安装架、基座脚；所述基座木板构件包括：前板、左板、上板、后板、中板、右板、下板，所述前板、左板、后板、右板、下板通过螺栓、螺母和角铁连接组成箱体；基座顶部一侧位置上通过合页与上板铰接，所述上板一侧开有150mm×80mm的方槽，合上上板后直流电机调速器调节面板露出箱体；所述中板设置于箱体内将箱体分为上下两部分，所述直流电机调速器安装架加装在中板上，所述基座脚用螺钉安装于下板四个角上。所述的动力系统包括：直流电机、直流电机调速器、驱动电源、曲柄推杆机构、直线轴承、角钢；所述直流电机型号为DC120-5GURA，通过六个通孔安装于角钢平面上，为推压气囊提供了动力，所述角钢通过六个通孔安装于中板上；所述直流电机调速器型号为DC12-48V/20A，安装在中板左端的直流电机调速器安装架上，所述驱动电源型号为S-360-24，安装于中板下侧，所述曲柄推杆机构包括：曲柄、连杆、连头、推杆、直线轴承、推盘，曲柄推杆机构安装在角钢的立面上，所述曲柄设有行程槽通过嵌入键与电机轴连接，所述连杆用于连接曲柄与连头，所述连头通过螺纹与推杆配合扭紧，所述推杆长度为405mm半径为6mm，推杆穿过两个直线轴承，推杆前端后端均设置有外螺纹，前端用于拧紧连头，后端用于安装推盘。进一步的，所述气囊为医用气囊，其容积为1.5L，最大处直径为150mm，能够承受2-3kPa的压力，所述气囊支撑架用于安放气囊，其环形把手部分可以紧套住气囊的两端，悬架起气囊使其的形心位于推杆轴线的延长线上，使曲柄推杆机构能够充分挤压气囊，同时气囊支撑架前段有弧线形凹槽防止气囊支撑架在气囊被挤压时产生干涉；进一步的，所述挡板与气囊最大直径处有接触，但在动力系统未运作的情况下对气囊无任何挤压，在动力系统运作的情况下限制了气囊因形变而产生沿丝杠轴径方向上的位移；进一步的，所述丝杠为螺纹大径为12mm压轧丝杠，所述丝杠螺母的型号为BRSDS-12-4；所述丝杠转动带动丝杠螺母沿着丝杠轴线方向直线运动，则丝杠螺母固定在一起的气囊支撑架则因受到行程槽的自由度约束其后端台面始终平行于水平面，运动方向与丝杠螺母方向一致。进一步的，所述直流电机调速器安装架用于垫高直流电机调速器，使其控制面板与上板下表面平齐，在每次需要通过直流电机调速器对动力系统进行调控时不用来回闭合上板。进一步的，所述中板设置于前板、左板、后板、右板、下板组成的箱体内，将箱体分为上下两部分，并且开有220mm×45mm的长槽防止曲柄转动时和中板干涉；所述直流电机调速器安装架加装在中板上用于给直流电机调速器提供合适的安装高度使其控制面板与上板下端平齐；所述基座脚安装于下板四个角上，为基座提供安放支撑。进一步的，曲柄推杆机构是在功能上属于动力传递机构，将电机输出的动力传递至气囊上，实现推压气囊的动作，所述曲柄上设计有行程为80mm的行程槽并标有相应的刻度，能够准确对曲柄与连杆连接的相对位置进行0-80mm曲柄工作长度调节，所述直线轴承限制、连头联合限制了推杆除沿其轴线方向移动之外的所有自由度，使推杆只能做直线往复运动，所述推盘的半径为40mm，厚度为5mm。本专利技术的优势在于：1、制造呼吸机所的材料和元件为标准件或常用件，能够进行大批量、经济性生产；2、呼吸机组装调试方便，便于携带，有外接电源和氧气源即可投入使用；3、呼吸机运行稳定可靠，又能够针对不同使用人群对象进行行程参数和呼吸频率等参数的调整。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1推压式便携呼吸机总体结构示意图；图2是气囊系统示意图；图3是气囊系统部分(以气囊支撑架为主体)示意图；图4是气囊系统部分(以气囊后架为主体)示意图；图5是气囊系统剖视图；图6是基座结构示意图；图7是携式呼吸机基座零部件安装图；图8是基座中板安装孔位置示意图；图9是动力系统安装示意图；图10是曲柄推杆机构示意图；图11是曲柄推杆机构后视图；其中：1气囊系统；1.1丝杠螺母；1.2橡胶小轮；1.3支撑轴；1.4气囊支撑架；1.5气囊；1.6挡板；1.7角架；1.8气囊前板；1.9气囊后架；1.10丝杠；1.11滚动轴承；1.12气囊支撑架橡胶脚；1.13手柄2基座；2.1基座橡胶脚；2.2二向角铁；2.3前板；2.4左板；2.5上板；2.6直流电机调速器安装架；2.7后板；2.8铰链角铁；2.9中板；2.10三向角铁；2.11右板；2.12下板；3动力系统；3.1直流电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种推压式便携呼吸机，由三个主要部件构成：气囊系统、基座、动力系统；/n所述的气囊系统包括：气囊、气囊支撑架、挡板、三角架、橡胶小轮、支撑轴、气囊前板、气囊后架、丝杠螺母、丝杠、滚动轴承、手柄；所述气囊安装在气囊支撑架上，所述挡板与一对角架立面紧贴，挡板与两个角架立面用螺栓固接，4个螺栓穿过角架平面通孔，将其固定在气囊支撑架的后端台面上；所述支撑轴经由气囊支撑架下方通孔横向贯穿，所述橡胶小轮拧入在支撑轴两端，当气囊支撑架主体移动时橡胶小轮在气囊后架的行程槽内滚动，同时可约束气囊支撑架的沿丝杠轴线方向的旋转自由度；所述气囊前板通过螺钉与气囊后架连接，所述气囊后架通过螺钉与基座连接，气囊前板、气囊后架对应的中点处都开有通孔，所述通孔安装有滚动轴承，所述气囊后架侧边标识有尺寸刻度，可以读取推杆工作行程；所述丝杠的前端、后端与轴承内圈安装配合，所述气囊支撑架后端设有与丝杠螺母的外形相符凹槽，所述丝杠螺母嵌入进气囊支撑架后端凹槽用螺丝紧固在一起，丝杠纵向贯穿气囊支撑架的通孔，其外螺纹与丝杠螺母的内螺纹组成螺旋传动并自锁，所述手柄安装在丝杠后端，转动手柄来带动丝杠使气囊前后移动；/n所述气囊系统和动力系统安装在基座上，所述基座为双层箱体结构，其长宽高为1010mm×340mm×260mm，包括：基座木板构件、直流电机调速器安装架、基座脚；所述基座木板构件包括：前板、左板、上板、后板、中板、右板、下板，所述前板、左板、后板、右板、下板通过螺栓、螺母和角铁连接组成箱体；基座顶部一侧位置上通过合页与上板铰接，所述上板一侧开有150mm×80mm的方槽，合上上板后直流电机调速器调节面板露出箱体；所述中板设置于箱体内将箱体分为上下两部分，所述直流电机调速器安装架加装在中板上，所述基座脚用螺钉安装于下板四个角上；/n所述的动力系统包括：直流电机、直流电机调速器、驱动电源、曲柄推杆机构、直线轴承、角钢；所述直流电机型号为DC120-5GURA，通过六个通孔安装于角钢平面上，为推压气囊提供了动力，所述角钢通过六个通孔安装于中板上；所述直流电机调速器型号为DC12-48V/20A，安装在中板左端的直流电机调速器安装架上，所述驱动电源型号为S-360-24，安装于中板下侧，所述曲柄推杆机构包括：曲柄、连杆、连头、推杆、直线轴承、推盘，曲柄推杆机构安装在角钢的立面上，所述曲柄设有行程槽通过嵌入键与电机轴连接，所述连杆用于连接曲柄与连头，所述连头通过螺纹与推杆配合扭紧，所述推杆长度为405mm半径为6mm，推杆穿过两个直线轴承，推杆前端后端均设置有外螺纹，前端用于拧紧连头，后端用于安装推盘。/n...

【技术特征摘要】
1.一种推压式便携呼吸机，由三个主要部件构成：气囊系统、基座、动力系统；
所述的气囊系统包括：气囊、气囊支撑架、挡板、三角架、橡胶小轮、支撑轴、气囊前板、气囊后架、丝杠螺母、丝杠、滚动轴承、手柄；所述气囊安装在气囊支撑架上，所述挡板与一对角架立面紧贴，挡板与两个角架立面用螺栓固接，4个螺栓穿过角架平面通孔，将其固定在气囊支撑架的后端台面上；所述支撑轴经由气囊支撑架下方通孔横向贯穿，所述橡胶小轮拧入在支撑轴两端，当气囊支撑架主体移动时橡胶小轮在气囊后架的行程槽内滚动，同时可约束气囊支撑架的沿丝杠轴线方向的旋转自由度；所述气囊前板通过螺钉与气囊后架连接，所述气囊后架通过螺钉与基座连接，气囊前板、气囊后架对应的中点处都开有通孔，所述通孔安装有滚动轴承，所述气囊后架侧边标识有尺寸刻度，可以读取推杆工作行程；所述丝杠的前端、后端与轴承内圈安装配合，所述气囊支撑架后端设有与丝杠螺母的外形相符凹槽，所述丝杠螺母嵌入进气囊支撑架后端凹槽用螺丝紧固在一起，丝杠纵向贯穿气囊支撑架的通孔，其外螺纹与丝杠螺母的内螺纹组成螺旋传动并自锁，所述手柄安装在丝杠后端，转动手柄来带动丝杠使气囊前后移动；
所述气囊系统和动力系统安装在基座上，所述基座为双层箱体结构，其长宽高为1010mm×340mm×260mm，包括：基座木板构件、直流电机调速器安装架、基座脚；所述基座木板构件包括：前板、左板、上板、后板、中板、右板、下板，所述前板、左板、后板、右板、下板通过螺栓、螺母和角铁连接组成箱体；基座顶部一侧位置上通过合页与上板铰接，所述上板一侧开有150mm×80mm的方槽，合上上板后直流电机调速器调节面板露出箱体；所述中板设置于箱体内将箱体分为上下...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雅峰，纪铮钊，杨威，于程，张京，伊莱·金德芭，梁添乐，李书震，刘津伊，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12