一种球头压力锁定装置及其医学支架制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种球头压力锁定装置及其医学支架，本实用新型专利技术的球头压力锁定装置主要由动力组件和N个球头组件构成，所述球头组件具体主要由中空套体、内连接头、锁定球、第一密封圈构成；所述具有球头压力锁定装置的医学支架包括待作用物、第一输送管和球头压力锁定装置，本实用新型专利技术将上述球头压力锁定装置应用于医学手术上的医用支架，该种结构的医学支架具有上述球头压力锁定装置的特点，即对待作用物的锁定时间可由传统10秒以上降低至1秒内，锁定迅速快捷以及调节角度灵活的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种球头压力锁定装置及其医学支架
本技术涉及一种机械锁定装置，特别是一种球头压力锁定装置及其医学支架。
技术介绍
现有技术中，美国生产的型号为NATHANSON腹腔镜下肝脏牵开器是一个含有三个关节的可锁定系统，如图1所示：包括第二关节9，安装于第二关节9上的螺母13以及分别设置在第二关节9两端的第一关节8、第三关节10，在第一关节8和第二关节9之间以及第二关节9与第三关节10之间连接有内顶杆11，所述内顶杆11的外侧包覆有外顶杆12，所述螺母13的上端螺杆上设置有螺纹/螺母13的下端设置有2个加压斜体14，2个加压斜体14对称设置于螺杆的两侧且安装在螺杆上，一个加压斜体14对应卡位于一内顶杆11内。该锁定系统中的第二关节9只能旋转，不能摆动；其锁定原理是：用一个带有螺杆的螺母13螺纹拧紧至第二关节9上，两个带斜面的内顶杆11分别被螺母13上的加压斜体14顶压，内顶杆11被顶住并向安装有球头的这一端传递锁定力，从而锁定两端的球头，即用一个带有螺杆的螺母13即可锁定三关节。但该结构在使用时，存在如下缺陷：1、上述结构的单个球头的活动度虽然较为灵活，但由于内顶杆11为刚性结构、使内顶杆11与球头只能直线连接并直线传递锁定力，无法与球头纵轴成角，整个锁定系统存在活动度小、灵活性差的缺陷；同时由于内顶杆11不能跨球头传递锁定力，故一个螺母最多只能锁定3个串联的关节，其自由度有较大限制；2、由于要用手来拧动多圈螺丝来锁定或解锁关节，故锁定和解锁速度慢，该系统适用于相对不用频繁锁定/解锁的腹腔镜下肝脏牵开手术中，若锁定系统夹持的是腹腔镜的镜体，在手术中腹腔镜要经常调整其远近和角度，由于此锁定关节的锁定/解锁速度慢，遇到手术中出血时，若无法及时快速地调整腹腔镜的角度以对准出血点止血，将会影响止血，进而影响手术。
技术实现思路
本技术的技术目的是，针对上述问题，提供了一种球头压力锁定装置，本装置在使用时通过动力组件的控制实现气压在流体通道内快速传递，而所述球头组件受到流体通道内部气压与流体通道外部气压差后锁定球即产生一锁定力矩，实现各连杆的同步锁定，锁定时间能够达到1秒以内、锁定速度快。为达到上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种球头压力锁定装置，其特征在于：包括动力组件和N个球头组件，N个球头组件按顺序依次连接，与动力组件连接的第1个球头组件作为始端球头，第N个球头组件作为末端球头且在末端球头上安装有待作用物；相邻的两个球头组件之间通过连杆进行连接，所述连杆的内部为中空结构；所述N为≥1的整数；每一个球头组件均包括有中空套体、内连接头、锁定球和第一密封圈，在锁定球和内连接头的内部均贯穿有通孔，所述内连接头安装在中空套体内，所述锁定球部分插入中空套体的内部并安装于中空套体上，所述锁定球与内连接头相互分离设置、且于中空套体内的锁定球的端部与内连接头的端部具有间隙，在锁定球和内连接头的内部均贯穿有通孔，所述第一密封圈套装在锁定球上并位于锁定球的外壁与中空套体的内壁之间。所设计的间隙能保障高压气体能由内连接头上的通孔经间隙后向锁定球上的通孔进行双向流畅传递，并且锁定球在任何位置，这个间隙的有效流通截面积不低于内连接头的通孔以及锁定球的通孔的有效截面积的50％。所述动力组件通过连杆与始端球头的内连接头连通，始端球头的锁定球通过连杆与下一球头组件连通，各球头组件内的通孔与各连杆的内部相连通后形成一流体通道，所述动力组件向流体通道内输送高压气体，各个锁定球在所述高压气体的作用下进行锁定或解锁动作。所输送的高压气体的压力有所不同，锁定和解锁动作具体是：各个锁定球在所述高压气体的作用下进行不同锁定力的锁定,当气体压力等于外界气压的时候,就完全解锁。在非锁定状态下，所述锁定球可在中空套体的纵向空间上任意摆动，摆角2α为0到120度；且非锁定状态下的所述锁定球，可在中空套体的横截面方向沿着中空套体的内壁周向转动0至360度。上述方案中，所述中空套体的内径从一端至另外一端由大至小依次设置，包括大口径端和小口径端，所述内连接头位于大口径端，所述锁定球设置于小口径端,所述小口径端的内壁为弧面设置。即小口径端的端部内径略小于锁定球直径,大口径端的的端部内径略大于锁定球的直径。在同等气压下,中空套体的内径越小其对锁定球的锁定力越大,但其内径过小容易造成锁定球的自锁或锁定球脱出。上述方案中，所述锁定球的外壁相切于中空套体的内壁上，且各切线向中空套体的外部依次延长至相交、得到一圆锥体，该圆锥体的锥角为∠A，3度≤∠A≤20度。将所述锁定球设计为此参数可显著提高锁定力矩，锁定更加牢固，且在锁定状态时不至于锁死。具体是：大于20度锁定力变得太小而不实用，小于3度容易发生自锁、无法进行回位。上述方案中，所述中空套体的大口径端的内壁上设置有限位螺纹，所述限位螺纹远离锁定球设置，且在内连接头的外壁上设置有与所述限位螺纹相匹配的螺纹。上述方案中，进一步地，所述球头组件还包括用以密封大口径端的第二密封圈，绕内连接头的外壁环设有一凹槽，所述第二密封圈安装在所述凹槽内。所述第二密封件可将中空套体的大口径端密封，防止流体通道内的气压外泄、以保证整个流体通道均处于完全密闭的状态下。上述方案中，优选地，所述球头组件和连杆均为硬质金属材质或硬质抗压的高分子材料。本技术还公开了一种具有球头压力锁定装置的医学支架，具体方案为：包括待作用物、第一输送管和如上述结构的球头压力锁定装置，所述第一输送管的一端与动力组件上的流体接口连接，第一输送管的另一端与球头压力锁定装置上的始端球头连接，与末端球头上的锁定球相连接的连杆为封闭状态，所述待作用物安装于末端球头上的连杆上；在非锁定状态下，所述待作用物随所述球头压力锁定装置上的连杆的调节状态进行角度和/或位置的调整；所述动力组件包括储气罐、空气压缩机、电磁阀和第一压力调节器，所述空气压缩机的输入端与储气罐连接，空气压缩机的输出端经第一压力调节器后与电磁阀的入口连接，所述电磁阀的出口为流体接口，所述流体接口与第一输送管连接，所述电磁阀上连接有控制开关。所述待作用物具体可以为腹腔镜、吸盘、牵引器、钩子或其他应用场所所需的工具。本技术还公开了一种具有球头压力锁定装置的医学支架的另一种实施结构，具体如下：一种具有压力锁定装置的医学支架，包括待作用物、第一输送管、控制系统、承托架、控制系统和如上述结构的球头压力锁定装置，所述第一输送管的一端与动力组件上的流体接口连接，第一输送管的另一端与球头压力锁定装置上的始端球头连接，所述球头压力锁定装置上的末端球头连接有一压力自锁活塞组件，所述压力自锁活塞组件的一端接收末端球头输送过来的高压气体，压力自锁活塞组件的另一端在高压气体和控制系统的作用下对待作用物进行加压自锁固定，其自锁原理是，控制系统中的单向阀让高压气体从末端球头单向流动到气缸，推动活塞锁定待作用物，气体不能倒流，故可以自锁。所述承托架的一端与压力自锁活塞组件连接并沿压力自锁活塞组件的动作方向设置，所述待作用物设置于所述承本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球头压力锁定装置，其特征在于：包括动力组件和N个球头组件，N个球头组件按顺序依次连接，与动力组件连接的第1个球头组件作为始端球头，第N个球头组件作为末端球头且在末端球头上安装有待作用物；相邻的两个球头组件之间通过连杆进行连接，所述连杆的内部为中空结构；所述N为1的整数；/n每一个球头组件均包括有中空套体、内连接头、锁定球和第一密封圈，所述内连接头安装在中空套体内，所述锁定球部分插入中空套体的内部并安装于中空套体上，所述锁定球与内连接头相互分离设置、且于中空套体内的锁定球的端部与内连接头的端部具有间隙，在锁定球和内连接头的内部均贯穿有通孔，所述第一密封圈套装在锁定球上并位于锁定球的外壁与中空套体的内壁之间；/n所述动力组件通过连杆与始端球头的内连接头连通，始端球头的锁定球通过连杆与下一球头组件连通，各球头组件内的通孔与各连杆的内部相连通后形成一流体通道，所述动力组件向流体通道内输送高压气体，各个锁定球在所述高压气体的作用下进行锁定或解锁动作；在非锁定状态下，所述锁定球可在中空套体的纵向空间上自由摆动，摆角2α为0度到120度，且非锁定状态下的所述锁定球，可在中空套体的横截面方向沿着中空套体的内壁周向转动0至360度。/n...

【技术特征摘要】
1.一种球头压力锁定装置，其特征在于：包括动力组件和N个球头组件，N个球头组件按顺序依次连接，与动力组件连接的第1个球头组件作为始端球头，第N个球头组件作为末端球头且在末端球头上安装有待作用物；相邻的两个球头组件之间通过连杆进行连接，所述连杆的内部为中空结构；所述N为1的整数；
每一个球头组件均包括有中空套体、内连接头、锁定球和第一密封圈，所述内连接头安装在中空套体内，所述锁定球部分插入中空套体的内部并安装于中空套体上，所述锁定球与内连接头相互分离设置、且于中空套体内的锁定球的端部与内连接头的端部具有间隙，在锁定球和内连接头的内部均贯穿有通孔，所述第一密封圈套装在锁定球上并位于锁定球的外壁与中空套体的内壁之间；
所述动力组件通过连杆与始端球头的内连接头连通，始端球头的锁定球通过连杆与下一球头组件连通，各球头组件内的通孔与各连杆的内部相连通后形成一流体通道，所述动力组件向流体通道内输送高压气体，各个锁定球在所述高压气体的作用下进行锁定或解锁动作；在非锁定状态下，所述锁定球可在中空套体的纵向空间上自由摆动，摆角2α为0度到120度，且非锁定状态下的所述锁定球，可在中空套体的横截面方向沿着中空套体的内壁周向转动0至360度。


2.根据权利要求1所述的一种球头压力锁定装置，其特征在于：所述中空套体的内径从一端至另外一端由大至小依次设置，包括大口径端和小口径端，所述小口径端的内壁为弧面设置；所述内连接头位于大口径端，所述锁定球设置于小口径端。


3.根据权利要求2所述的一种球头压力锁定装置，其特征在于：所述锁定球的外壁相切于中空套体的内壁上，且各切线向中空套体的外部依次延长至相交、得到一圆锥体，该圆锥体的锥角为∠A，3度≤∠A≤20度。


4.根据权利要求2所述的一种球头压力锁定装置，其特征在于：所述中空套体的大口径端的内壁上设置有限位螺纹，在内连接头的外壁上设置有与所述限位螺纹相匹配的螺纹。


5.根据权利要求4所述的一种球头压力锁定装置，其特征在于：所述球头组件还包括用以密封大口径端的第二密封圈，绕内连接头的外壁环设有一凹槽，所述第二密封圈安装在所述凹槽内。


6.根据权利要求1-5任一项所述的一种球头压力锁定装置，其特征在于：所述球头组件和连杆均为硬质金属材质或硬质抗压的高分子材料。


7.一种具有球头压力锁定装置的医学支架，其特征在于：包括待作用物、第一输送管和如权利要求1-5任一项所述的球头压力锁定装置，所述第一输送管的一端与动力组件上的流体接口连接，第一输送...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁起武，
申请(专利权)人：丁起武，
类型：新型
国别省市：广西;45