一种扫描床的升降结构 【技术领域】
本发明涉及医疗诊断设备的高度调节装置，具体地说是一种扫描床的升降结构。
背景技术
在CT、MRI、PET等诊断设备中，需要一个可以升降的平台承载受检者(患者)，这种平台一般被称为“扫描床”或“诊断床”。由于不同患者的情况也不同，为了诊断的需要，会经常调节扫描床的高度，升降机构则用于实现扫描床的高度变化，以满足不同患者上下和扫描的要求，而且在高度调节过程中，扫描床运动平稳。在现有扫描床的产品中，有采用X形结构的剪刀床，也有采用单一平行四边形摆杆的扫描床。X形结构的剪刀床，其结构是在床板两侧与底座之间分别设置了呈X形的交叉状连杆，两侧的X形连杆之间通过铰轴连接，并由驱动装置直接驱动连杆升降以调节床板的高度。而单一平行四边形摆杆的扫描床，其结构是在床板的一侧与底座之间设置了一个平行四边形摆杆机构，两个摆杆的两端分别与床板及底座铰接，通过驱动装置直接驱动摆杆，实现扫描床的升降运动。上述这两种床的升降结构，驱动装置是直接作用于连杆或摆杆，在床处于比较低的床高时，负载力矩较大，驱动力矩的力臂短，往往需要大功率的驱动装置或者采用弹簧等附加助力手段，才能实现扫描床的高度调节，进而使得助力段与非助力段运动不连续、不平稳，还有较大的能量损失。
此外，现有的升降结构，其驱动装置体积很大，占用了多余的空间，使得扫描床的体积也随之加大，使用起来受到了限制。
【发明内容】
为了解决现有技术中存在的负载力矩大、床高较低时驱动力矩的力臂短的问题，本发明的目的在于提供一种无需其他助力，可以适应不同床高负载力矩变化的扫描床的升降结构。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明包括床板部件、底座及铰接于两者之间的平面连杆机构，在床板部件与底座之间设有安装在底座上的驱动装置，驱动装置的另一端连接有调整其作用力臂的调整装置，驱动装置通过调整装置与平面连杆机构相连接。
其中：所述调整装置包括第一连杆及第二连杆，第一连杆的一端铰接于底座上的支座，另一端与第二连杆的一端铰接于第七转轴，第二连杆的另一端铰接于平面连杆机构上的支座；第七转轴安装在驱动装置的另一端；底座上设有第一支座，第一连杆的一端通过第三转轴与第一支座铰接，另一端与第七转轴铰接，第一连杆可绕第三转轴摆动；平面连杆机构上设有第三支座，第二连杆的一端通过第六转轴与第三支座铰接，另一端与第七转轴铰接，第二连杆可绕第六转轴摆动；底座上安装有第二支座，驱动装置的一端通过第四转轴与第二支座铰接，另一端设有第七转轴，驱动装置可绕第四转轴摆动；驱动装置可为直线致动器或油缸；所述平面连杆机构为平行四边形的双摇杆机构，包括第一摆杆及第二摆杆，第一摆杆的一端通过第一转轴铰接于底座，另一端通过第八转轴铰接于床板部件；第二摆杆的一端通过第二转轴铰接于底座，另一端通过第五转轴铰接于床板部件；平面连杆机构可设置于床板部件与底座之间的一侧或两侧；平面连杆机构中主摆杆与底座铰接的转轴距驱动装置作用于调整装置上作用点的距离为变化的，驱动装置作用力臂的大小通过该变化的距离来调整。
本发明地优点与积极效果为：
1.本发明通过第一、二连杆及驱动装置的共同作用，使第七转轴与第二转轴的距离发生变化，从而动态的调整驱动装置作用力的力臂大小，适应床板部件在不同高度负载力矩的变化需求。
2.本发明在升降运动过程中，通过调整驱动装置的作用力臂，驱动装置所需提供的作用力波动较小，运动平稳。
3.本发明实施例中选用300行程的推杆，替代传统平行四边形结构需要500行程推杆并附加助力机构才能完成的功能，驱动功率是原来的三分之一。
【附图说明】
图1为本发明的结构示意图；
其中：1为第一摆杆，2为第一转轴，3为第一连杆，4为第二转轴，5为第二摆杆，6为第一支座，7为第三转轴，8为驱动装置，9为底座，10为第四转轴，11为第二支座，12为床板部件，13为第五转轴，14为第三支座，15为第六转轴，16为第二连杆，17为第七转轴，18为第八转轴。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1所示，本发明包括床板部件12、底座9及铰接于两者之间的平面连杆机构。平面连杆机构为平行四边形的双摇杆机构，包括第一摆杆1及第二摆杆5，第一摆杆1的一端通过第一转轴2铰接于底座9，另一端通过第八转轴18铰接于床板部件12；第二摆杆5的一端通过第二转轴4铰接于底座9，另一端通过第五转轴13铰接于床板部件12。根据负载的情况，平面连杆机构可设置于床板部件12与底座9之间的一侧或两侧，使推力更平衡。在床板部件12与底座9之间设有驱动装置8，底座9上安装有第二支座11，驱动装置8的一端通过第四转轴10与第二支座11铰接，另一端连接有调整其作用力臂的调整装置，驱动装置8可绕第四转轴10摆动。调整装置包括第一连杆3及第二连杆16，底座9上设有第一支座6，第一连杆3的一端通过第三转轴7铰接于底座9上的第一支座6，另一端与第二连杆16的一端铰接于第七转轴17；平面连杆机构中的第二摆杆5上设有第三支座14，第二连杆16的一端通过第六转轴15与第三支座14铰接，另一端与第七转轴17铰接；第七转轴17安装在驱动装置的另一端。第一连杆3可绕第三转轴7摆动，第二连杆16可绕第六转轴15摆动。第一、二连杆3、16的长度根据床体升降范围的需要来确定。驱动装置8可为直线致动器或液压缸，本实施例为直线致动器。
本发明的工作原理为：
当床板部件12需要由最高位置下降时，驱动装置8缩短，通过第七转轴17带动第一连杆3绕第三转轴7摆动，同时带动第二连杆16，进而带动第二摆杆5摆动，通过与第一摆杆14共同形成的平行四边形双摇杆结构完成升降运动。具体为：当床板部件12处于最高位置时，由于摆杆与底座之间的夹角最大，负载对于摆杆的作用力臂(第五转轴13在底座9上的投影与第二转轴4之间的距离)最小，负载力矩也最小；此时，驱动装置8对第三转轴7的作用力臂最小。床板部件12下降的过程中，第一连杆3绕第三转轴7摆动，第二连杆16绕第六转轴15摆动，带动第一、二摆杆1、5分别绕第一、二转轴2、4摆动，摆杆与底座之间的夹角逐渐变小，负载对于摆杆的作用力臂逐渐变大，负载力矩也逐渐变大；在过程中，由于第一连杆3和第二连杆16的摆动，使驱动装置的第七转轴17与第二转轴4的距离加大，从而使驱动装置8的作用力臂逐渐变大，驱动力矩也随之增大。当床体部件12处于最低位置时，摆杆与底座之间的夹角最小，负载对于摆杆的作用力臂最大，负载力矩也最大；此时，驱动装置8的作用力臂最大，驱动力矩也变为最大。
在升降运动过程中，负载对于摆杆的作用力臂是变化的，负载力矩也是变化的，平面连杆机构中主摆杆与底座9铰接的转轴距驱动装置8作用于调整装置上作用点的距离为变化的，驱动装置8作用力臂的大小通过该变化的距离来调整，具体为平面连杆机构中的作为主摆杆的第二摆杆5与底座9铰接于第二转轴4，驱动装置8作用于调整装置上的作用点为第七转轴17，通过第一、二连杆3、16的共同作用，使第七转轴17与第二转轴4的距离发生变化，从而动态的调整驱动装置作用力的力臂大小，通过这样的动态调整，使驱动装置所需提供的作用力波动较小。
本发明即使在床板部件位于最低位置时，也不需要附加助力装置，避免了助力装置引入与退出时的作用力突变，运动平稳；可以实现小功率、短行程驱动实现较大行程的运动。
本发明还可应用于其他领域调节工作平台或床体的高度。