[直线电机驱动技术在医疗器械上的应用分析]直线电机驱动技术直流电机.docx

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1、直线电机驱动技术在医疗器械上的应用分析直线电机驱动技术直流电机 山东省莱芜市人民医院，山东莱芜271101【摘要】目的：探讨直线电机驱动技术在医疗器械上的应用。方法：分析直线电机驱动技术的基本原理、特点及应用现状，总结直线电机驱动技术对传统医疗器械的提升作用。结果：电动护理床、X光透视床、ICU护理床、电动沐浴椅的调整角度范围均增加；X光透视床、ICU护理床、电动牵引架的可调整高度范围增加，以上医疗器械在相同标准行程下的负载均增加。结论：直线电机驱动技术不须要油泵、压缩机等设备，不会引起介质的泄露，并且推力和速度限制性能优良，可应用于电动护理床、X光透视床、ICU护理床、电动手术台等医疗器械的

2、应用中，可有效便利医疗器械的应用。【关键词】直线电机驱动；程序限制器；医疗器械【中图分类号】R1101.39【文献标识码】A文章编号：1014-7484（2022）-05-0751-02直线电机驱动系统是近年来得到发展的新型传动方式，可将电能干脆转换成直线运动机械能，不须要转换传动装置，具有起动推力大、精度高、行程长度不受限制等优点1，因此在各类高速及精密设备中得到广泛应用。随着医学模式的转变，人们对健康及医疗服务的要求越来越高，也要求医疗器械的精度、应用范围等适应患者及医务工作者的要求，而传统的医疗器械，由于传动方式的限制，其精度、应用范围等难以满意现有的医疗需求。因此，需赐予改进和提高。而

3、直线电机驱动系统的出现及应用则使传统医疗器械的应用得到了很大的提升。1.资料与方法1.1一般资料：电动护理床5台、X光透视床6台、ICU护理床5台、电动沐浴椅3台，电动牵引架4台，均用直线电机驱动技术进行改装，以代替传统的液压及气动执行机构。1.2探讨方法：视察23台医疗器械改装前后的角度调整范围、高度调整范围、相同的标准行程下负载的变更。2.结果2.1电动护理床。电动护理床改装后，用手控器调整背部的角度调整范围为0-80，腿部的角度调整范围为0-40，比改装前提高了10-20；标准行程为150、200MM时，负载分别可达到4000N和6000N，比改装前提高了1010-1500N。2.2X光

4、透视床。X光透视床改装后依据病人的透视体位，调整床面的高度可达50-80cm，比改装前提高了10-15cm；标准行程为300MM时，负载可达8000N，比改装前增加了500-1010N。2.3ICU护理床。ICU护理床需依据护理须要，用手控器调整患者背部、腿部及整床体的角度，改装后ICU护理床的背部角度调整范围可达0-80，腿部调整范围可达0-40，比改装前增加了5-10，高度调整范围可达50-80cm，比改装前增加了10-15cm，选取标准行程为150、200、300MM时，其负载分别可达4000N、6000N、8000N，比改装前增加了1010-1500N。2.4电动手术台。电动手术台应用

5、于手术室的手术中，需使床面对后倾斜，背板折起，并要求可以调整床面高度，改装后床面对后倾斜的角度可达0-25，比改装前增加3-5，背板折起的角度范围可达0-76，比改装前增加5-10，床面调整高度可达70-95cm，比改装前增加了5-10cm，选取标准行程为150、200、300MM时，其负载分别可达4000N、6000N、8000N，比改装前增加了1010-1500N。2.5电动沐浴椅。电动沐浴椅可用于病人在浴缸沐浴时背部角度的调整，改装后调整角度可达0-80，比改装前增加了15-20，选取标准行程为200MM时，负载可达4000N，比改装前增加了500-1010N。2.6电动牵引架。电动牵引

6、架用于患者颈部牵引等治疗中，以调整牵引架的高度，改装后调整高度可达101-130cm，比改装前增加15-30cm；选取标准行程为300MM时，负载可达4000N，比改装前增加了500-1010N。3.探讨直线驱动系统能够将电源、液压、气功等动力源中的能量转变为直线运动的机械能，并且可以足够的力，使机械工作。目前常用的为电气、液压及气动驱动系统。其中由于电气驱动运行时不须要油泵、压缩机及储气罐等设备，不会造成介质的泄露，对环境的要求也比较低，并且具有优良的推力和速度限制性能2，可在医疗器械中得到较好的应用。直线电机从旋转电机的基础上发展而来，因此其基本构成及作用原理与旋转电机具有相通之处，是将旋

7、转电机沿半径方向切开展平而运行的，但是其传动方式由旋转运动转变为直线运动。在应用中采纳新型整体式换向结构，能够做到三级减振降噪3，5000V101P电容吸纳浪涌脉冲尖峰。直线驱动系统所产生的推拉力是与驱动电流成比例的4。当推拉速度为零时，驱动电流则达到最大值，同时推拉力也达到最大，推拉速度上升时，电线圈的反电动势增大，则电流减小，推拉力也随电流的减小而减小。在推拉运动中，当运动机构被机械卡死时，速度降为零，推拉力变为无穷大，电流也变为无穷大，可导致电机被烧毁。因此，在电机运动正常的同时，应留意电机运动的过流爱护装置，但同时爱护的频繁运用会造成电机的损坏。直线驱动系统的限制方式为正反转限制，采纳

8、继电器限制和程序限制，限制系统操作更为简洁，安装更便利，可通过微电脑进行限制，具有抗干扰的优点，可减小产品的尺寸，便利操作者运用，并且提高了质量。继电器限制中，可以完全隔离限制电路和电机系统主电路，可削减噪声信号的影响，假如电机主电路出现故障，不会造成限制系统的损坏。假如须要限制驱动系统的推拉速度，并且同时须要对正反转运行进行限制，则采纳PWM限制电路，同时选择位置传感器、速率传感器、力传感器等与驱动系统相配置的传感器。直线驱动器是志向的电动医疗床进行驱动的机构，由程控器、直线驱动机构、限制板等结构组成，能够达到操作者根据个人要求随意调整直线驱动机构的位置，使操作简洁化、特性化、人性化，使医疗

9、器械的应用范围更大，可调整范围增加，能更好地满意操作者的要求。在对医疗器械进行改装时，可以依据不同种类的升降医疗床的要求，实行不同的标准行程及不同的负载方式，从而进行不同组合设计。本文资料中，经过直线电机驱动技术进行改装，电动护理床、X光透视床、ICU护理床、电动沐浴椅的调整角度范围均增加；X光透视床、ICU护理床、电动牵引架的可调整高度范围增加，以上医疗器械在相同标准行程下的负载均增加。因此，通过直线电机驱动技术的运用，可使传统的医疗器械转变为高技术产品，并且不断适应患者医务工作者的需求。因此，生产及设计医疗器械的技术工作者，应主动将前沿的生产技术和工艺应用于实际工作中，才能不断开发产品，拓

10、展市场。参考文献1张春良，陈子辰，梅德庆.直线电机驱动技术的探讨现状与发展J.农业机械学报，2002，9.33(5)：119-123.2蒋廷锡.直线电机的限制和应用J.电工技术杂志，11014(6)：30-35.3叶云岳，陈永校，卢琴芬.直线电动机驱动冲压机的探讨与应用.电工技术学报，11019，14(5)：67-70.4张伯霖，潘珊珊，于兆勤，等.直线电机及其在超高速机床上的应用.中国机械工程，19101，8(4)：85-88. 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页