張豫徽，宋 新，曹永娣，張宏祥

病人轉運床的結構工藝設計

張豫徽，宋 新，曹永娣，張宏祥

（黃河水利職業(yè)技術學院，河南 開封 475004）

對病人轉運床的結構、受力狀況、零件材料及工藝結構進行了設計，對工作原理和操作流程進行了說明。轉運床具有結構簡單、操作方便、經(jīng)濟實用等特點，可減輕醫(yī)護人員勞動強度。

病人轉運床；結構設計；原理分析

0 引言

目前，在國內外大小醫(yī)院中，危重病患者的特殊檢查、挪動、轉床、手術和麻醉前后的接送、轉運，主要還是采用傳統(tǒng)的方式，即依靠醫(yī)護人員或家屬將患者抬、扶、抱在擔架或輪椅車上，推到檢查治療科室，然后又靠這些人員用同樣的方式將患者挪移至病床，反復多次。然而，這種轉運病人的方式存在以下問題：（1）病人在轉運過程中可能遭受巨大的疼痛。（2）病人轉運過程中易形成二次傷害。（3）病人轉運工作給醫(yī)護及陪護人員帶來了很大的工作壓力。（4）部分病人不適合直接搬運等［1］。

本文設計的醫(yī)用轉運床是對傳統(tǒng)可移動轉移床增加了升降機構，伸縮機構和轉運機構。其中，升降機構能夠實現(xiàn)不同高度的病床、手術床、檢查設備等的對接；伸縮機構將轉運床身伸至病人身體一側；轉運機構將病人自助轉移至轉運床床身。

1 病人轉運床結構設計

病人轉運床的外觀尺寸參照傳統(tǒng)轉運床進行設計，機體有一個可移動底座，使轉運床在移動過程中運行平穩(wěn)，同時具備急停、剎車等功能?；谶@種思想，可移動底座選用帶有剎車功能的萬向輪作為移動機構。然后，在移動底座上面安裝升降機構、伸縮機構、轉運機構及配件，以實現(xiàn)床身的上下運動、伸出與收回運動、傳送運動等功能，具體結構如圖1所示［2］。

1.1 升降機構設計

病人轉運床的升降機構承擔著轉運床的升降作用，目的是使轉運床能夠適應不同高度的手術臺及相應檢測裝置。本設計的升降機構選用了剪式千斤頂，如圖2所示。升降機構主要由底座、上支撐臂、下支撐臂、螺母、絲杠組成。該結構可實現(xiàn)自鎖，提高安全性。另外，它還具有運動平穩(wěn)、承載能力大、自重輕等特點。

圖1 病人轉運床結構圖Fig.1 Patient transportation bed structure

圖2 病人轉運床升降機構設計圖Fig.2 Patient transportation bed elevator mechanism design

1.2 轉運床伸縮機構

病人轉運床的伸縮機構承擔著轉運床的張開、伸展等功用。伸縮機構上面安裝轉運機構。床身的伸出及返回選用1605系列滾珠絲杠機構，將旋轉運動轉化為直線運動，提高了傳動效率。為了保持床身受力均衡，減少運動阻力，我們選用SBR16型直線導軌。該導軌可在高負載的條件下實現(xiàn)高精度的直線運動。具體布局為，在床身中下部安裝滾珠絲杠，兩端安裝直線導軌，來實現(xiàn)正反方向的平穩(wěn)運行，具體如圖3所示。

圖3 轉運床伸縮機構Fig.3 Transportation bed telescoping mechanism

1.3 轉運機構

轉運機構是轉運過程的關鍵裝置，要求轉移時受力均勻，過程平穩(wěn)。病人在不同床之間的移動采用托輥機構，由托輥帶動傳送帶轉移病人。在安裝過程中，整個托輥機構需要有一定的傾斜角度［3］。這樣，當伸縮機構將轉運機構移至病人身旁時，可以正好將其放在病人身體下方，無需人工輔助搬抬病人。托輥末端直徑設計要求最小，其目的是為了便于轉運床身插入病人身體一側，而不會產(chǎn)生不適感。具體的轉運結構如圖4所示［4］。

圖4 轉運機構Fig.4 Transportation mechanism

2 主要機構的校核

2.1 伸縮機構強度校核

其中，螺栓許用應力［σ］＝266MPa。

計算得知，螺栓直徑d≥0.58mm，可滿足連接強度。伸縮機構采用了8個M6的螺栓，足以保證伸縮機構的連接強度。

2.2 轉運機構驅動力的校核

主動滾筒上所需圓周驅動力F為所有運行阻力之和，即

F=Fg[F1+F2L]+F3

式中：f為模擬摩擦系數(shù)，正常狀態(tài)下為0.010～0.020，非正常狀態(tài)下為0.020～0.040，此處取0.04；g為重力加速度，取9.81m／s2；F1為模型娃娃的質量，取10 kg；F2為輸送帶的單位長度質量，kg／m；L為有效輸送長度，m；F3為輸送帶的張緊力，N［5］。

經(jīng)計算，F(xiàn)＝6.3～8.3N。轉運機構采用人力搖動，主動滾筒半徑為19mm，搖柄回轉半徑為80mm，搖動滾筒所需驅動力僅為1.5～1.97N。

根據(jù)強度公式，得出螺栓直徑

3 結語

本文設計的病人轉運床具有多體位可升降，運動靈活、操作方便等特點，使病人的轉移過程變得方便和快捷，減少了醫(yī)護人員轉移病人的強度和時間。更為重要的是，在轉運過程中，減輕了病人的痛苦。

［1］成大先.機械設計手冊［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2008.

［2］劉新中.傳送推車機行走機構的改進設計［J］.中國建材裝備，1995（4）：35.

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［4］譚世軍.ITER遙控部件轉運車雙密封門運動學分析［C］//中國核學會.中國核科學技術進展報告：中國核學會2009年學術年會論文集：1卷.北京：原子能出版社，2009：11.

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[責任編輯 楊明慶]

TP23

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1008-486X（2015）03-0045-02

2014-04-22

黃河水利職業(yè)技術學院科研基金項目：醫(yī)用人體轉運床的研究與開發(fā)（2014QNKY018）。

張豫徽（1984-），男，安徽亳州人，助教，碩士，主要從事機械制造及其自動化專業(yè)的教學與研究工作。