專利名稱：一種氣缸自復位型髖關節(jié)試驗機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種人工關節(jié)試驗機，尤其是一種能夠在試驗室環(huán)境中正確模擬人體髖關節(jié)的實際運動工況，并能可靠地測試人工關節(jié)材料的生物摩擦學特性參數的氣缸自復位型髖關節(jié)試驗機。
背景技術：
隨著人類社會步入高齡化階段，各種與高齡有關的關節(jié)疾病，如大腿骨骨折、關節(jié)炎等病癥，將會大量發(fā)生，因此對人工關節(jié)的需求也會日益增加。目前，全球已有約3000萬人植入了人工關節(jié)，每年的置換量約為200萬例。人工關節(jié)在體內受力是相當惡劣的，如人工髖關節(jié)，每年要經受約3.6X106 次可能數倍于人體體重的載荷沖擊和磨損。同時由于正常人的骨骼在造骨細胞和噬骨細胞的復雜平衡中不斷調整其外型，來自假體摩擦表面的碎屑在關節(jié)附近積聚，會造成身體中的噬骨細胞增加，打破噬骨細胞和成骨細胞之間的平衡，使假體松動，因此，磨損和磨損顆粒播散仍是影響人工髖關節(jié)耐久性的主要問題。人工關節(jié)試驗機對人工關節(jié)材料進行摩擦磨損試驗，通過實驗數據分析人工關節(jié)材料的摩擦磨損性能，這對于提高人工關節(jié)的使用質量，延長其臨床壽命和減輕患者痛苦具有重要的現(xiàn)實意義。目前髖關節(jié)模擬試驗機按照所模擬運動方式的不同，大致可分為三類 (1)擺軸型(Biaxial-Hip-Simulator) ； (2)銷盤型(Pin-on-Disk) ； (3)多軸型 (Multi-Hip-Simulator)。擺軸型主要是依靠基座與斜面底座之間的相對運動來模擬髖關節(jié)在三個不同平面的擺動動作。赫爾辛基技術大學研制的擺軸型HUT-BRM hip-joint simulator試驗機，由于條件的限制，設計者省略了在橫截面上的運動。中國礦業(yè)大學摩擦學與可靠性工程研究所設計并制造的第一代人工髖關節(jié)模擬試驗機按結構和運動原理也屬于擺軸型試驗機。銷盤型摩擦磨損試驗機是人工關節(jié)摩擦學常規(guī)試驗設備，以滑動接觸方式進行摩擦磨損試驗，通過圓盤與加工成銷狀的試驗樣品之間所形成的相對運動來研究材料的摩擦性能和滑液的潤滑性能，通常采用三種接觸方式，但這類試驗機的接觸方式與人體髖關節(jié)的運動方式差別較大。多軸型主要是通過將不同軸系所形成的單個運動進行合成來模擬人工髖關節(jié)的運動形態(tài)。英國Leeds大學和Durham大學的MK系制造了多軸型人工髖關節(jié)模擬試驗機，但設計中省略了冠狀面上的擺動，另外中國礦業(yè)大學葛世榮，劉金龍等人設計了一種以彈簧傳動的多軸型人工髖關節(jié)模擬試驗機，但由于彈簧本身的特性，存在傳動不平穩(wěn)，隨著使用時間的增加，彈簧塑性變形增大，彈簧力減小，且彈簧力的大小不易測量。

發(fā)明內容
技術問題本發(fā)明的目的是克服已有技術中的不足之處，提供一種結構緊湊、性能穩(wěn)定、價格低廉的能夠實現(xiàn)交叉狀多向復合運動的氣缸自復位型髖關節(jié)試驗機。技術方案本發(fā)明的氣缸自復位型髖關節(jié)試驗機，包括由頂板、底板和連接在頂、底板之間的支柱構成的框架，框架內設有支撐架，支撐架內設有上下兩端別固定在支撐架與底板上的傳動軸，傳動軸上依次設有下下凸輪、渦輪、中凸輪、上凸輪，傳動軸的兩端設有分別固定在底板和支撐架上的軸承座，支撐架的上方設有弧面軸承座，弧面軸承座上設有與其弧面相吻合的球面基座，球面基座上設有溶液盆，溶液盆內設有嵌裝在球面基座內的關節(jié)頭球頭座，溶液盆上設有與其盆緣相固定的動平臺，所述的動平臺通過鋼絲繩牽引裝置和氣壓傳動裝置分別與三個凸輪相連；所述的頂板上設有與液壓系統(tǒng)相連的液壓缸，液壓缸的活塞桿穿過頂板，其上設有導向滑塊和扣在關節(jié)頭上的關節(jié)白，導向滑塊與關節(jié)臼之間設有MCL-Z5柱式壓力傳感器；頂板上設有控制溶液盆內溫度的溫度控制器；底板上設有頂在傳動軸上的球頭頂銷。所述的弧面軸承座由開有凹形槽的座套、與座套的凹形槽過渡配合的推力軸承座圈構成。所述的鋼絲繩牽引裝置包括固定在動平臺角端的鋼絲繩緊固器、鋼絲繩、豎直固定在支撐架外壁上的定滑輪組，鋼絲繩通過定滑輪組改變傳動方向，其左端通過鋼絲繩緊固器連接在動平臺上，右端通過圓形接頭連接在TQGA. 2雙活塞桿氣缸的左伸出桿上。所述的氣壓傳動裝置包括固定在支撐架頂部的TQGA單作用氣缸、固定在支撐架側壁的TQGA. 2雙活塞桿氣缸，TQGA單作用氣缸通過SQ78-RS桿端關節(jié)軸承與動平臺連接固定，TQGA. 2雙活塞桿氣缸的左端進氣口通過導氣管與其對應的TQGA單作用氣缸下端進氣口相聯(lián)，并通入壓縮氣體，TQGA. 2雙活塞桿氣缸右端氣壓以及TQGA單作用氣缸上端氣壓均為0，TQGA. 2雙活塞桿氣缸的右伸出桿在氣壓的作用下始終壓緊在三個凸輪的外輪廓上， TQGA單作用氣缸在氣壓的作用下完成動平臺的復位，并保證鋼絲繩始終處于拉緊狀態(tài)。所述的支撐架為Y型結構。所述的動平臺為正三角形板式結構。所述的溶液盆為底端封閉的階梯結構。有益效果本發(fā)明基于氣缸傳動，集機、電、液于一體，適用于準確、可靠地測試人工關節(jié)材料的生物摩擦學特性參數，為臨床應用提供指導性試驗數據。設備主要由框架、 自復位系統(tǒng)、液壓加載系統(tǒng)以及溫控部分組成。關節(jié)球頭試件通過球頭座固定于推力軸承的球面基座上；所述自復位系統(tǒng)，包括鋼絲繩牽引裝置和氣壓傳動裝置，由單、雙活塞桿氣缸、凸輪、定滑輪及鋼絲繩組成，關節(jié)球頭及推力軸承的球面基座與動平臺連接固定，單活塞桿通過桿端軸承與動平臺連接固定，同時，鋼絲繩通過定滑輪組分別連接動平臺的頂端與雙活塞桿的左端，雙活塞桿的左端進氣口與單活塞桿下端進氣口相聯(lián)，在壓縮氣體的作用下，單活塞桿氣缸完成動平臺的復位，同時雙活塞桿氣缸的右端始終壓在凸輪輪廓上，三條鋼絲繩與三個單活塞桿氣缸在凸輪及雙活塞桿氣缸的共同作用下，利用杠桿原理，即可帶動動平臺及關節(jié)球頭完成交叉狀的多向復合滑動及旋轉運動；液壓加載系統(tǒng)由固定于頂板的加載油缸通過導向部分及壓力測量部分帶動關節(jié)窩向關節(jié)球頭施加載荷；試驗機的上支持板上設有溫控器。利用液壓系統(tǒng)提供模擬人步行時髖關節(jié)所受的載荷，利用凸輪、定滑輪、氣缸及鋼絲繩等傳統(tǒng)機械部件來替代價格昂貴的進口電動缸或傳動不平穩(wěn)的彈簧， 并通過壓力傳感器對施加載荷加以檢測和反饋，進一步修正所施加的載荷。球頭座為快換零件，不同的關節(jié)球頭，只需更換不同的球頭座即可與試驗機相連接。推力軸承的球面基座與關節(jié)球頭同心，可使關節(jié)球頭在做復合運動的過程中，其非垂直方向上的載荷為零。TQGA. 2雙活塞桿氣缸的左端進氣口通過導氣管與其對應的TQGA單作用氣缸下端進氣口相聯(lián)，并通入壓縮氣體，TQGA. 2雙活塞桿氣缸右端氣壓以及TQGA單作用氣缸上端氣壓均為 0，TQGA. 2雙活塞桿氣缸的右伸出桿在氣壓的作用下始終壓緊在三個凸輪的外輪廓上，TQGA 單作用氣缸在氣壓的作用下完成動平臺的復位，并保證鋼絲繩始終處于拉緊狀態(tài)；非工作狀態(tài)下，還可通過調節(jié)氣體的壓力值和鋼絲繩緊固器來對動平臺進行調平；利用凸輪的外輪廓軌跡來模擬人的運動曲線，當須增大動平臺的擺角時，只須增大凸輪的偏心距，如需模擬不同工況條件下的關節(jié)運動，只須更換不同外輪廓的凸輪即可；用于盛潤滑液的溶液盆其底端封閉，可防止生物潤滑液的泄漏。溫控部分溫控器、加熱裝置及溫度傳感器，可使溶液盆內的生物潤滑劑的試驗溫度保持在37士 1°C。利用凸輪、定滑輪、氣缸及鋼絲繩等傳統(tǒng)機械部件來替代價格昂貴的進口電動缸，可有效降低試驗成本及維護成本，增加試驗機的適用性。另外相較于使用彈簧傳動時，彈簧力不可控、不可測的特點，使用氣缸傳動可方便的測量出氣缸的壓力值，隨時可進行補充和調整，且氣缸固定在支撐架上，解決了彈簧傳動時傳動不平穩(wěn)的問題。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖2是本發(fā)明的動平臺結構俯視示意圖； 圖3是本發(fā)明的支撐架機構俯視示意圖。圖中1- I內六角圓柱頭螺釘，2-底板，3-TQGA. 2雙活塞桿氣缸，4-圓形接頭， 5-下凸輪，6-軸承套，7-6404滾動軸承，8-球頭頂銷，9-軸端緊固螺釘，10- B60軸端擋圈， 11-軸承頂圈，12-緊固螺母，13-步進電機，14-支撐架，15-支柱，16-聯(lián)軸器，17-渦輪， 18-蝸桿，19- II內六角圓柱頭螺釘，20-氣缸固定塊，21-LB底座，22-座套，23-推力軸承座圈，24-FB法蘭，25-六角頭鉸制孔用螺栓組件，26 —溶液盆，27-緊固板，28-鋼絲繩緊固器，29-動平臺，30- I開槽圓柱頭螺釘，31-頂板，32- II開槽圓柱頭螺釘，33、34_六角頭鉸制孔用螺栓組件，35- I緊定螺釘，36-圓柱定位銷，37-液壓缸，38-導向套，39-導向螺釘，40-導向滑塊，41- II緊定螺釘，42-溫度控制器，43-柱式壓力傳感器，44-關節(jié)臼， 45-密封圈，46-關節(jié)頭，47-鋼絲固定軸，48-SQ78-RS桿端關節(jié)軸承，49-鋼絲繩，50-連接頭，51-開槽防轉螺釘，52-球頭座，53-球面基座，54-TQGA單作用氣缸，55- I平鍵，56-上凸輪，57-中凸輪，58-導氣管，59-定滑輪組，60-傳動軸，61- II平鍵，62-六角頭鉸制孔用螺栓組件。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的一個實施例作進一步的描述
本發(fā)明的氣缸自復位型髖關節(jié)試驗機，主要由框架、設在框架內呈三角形的動平臺四、 動平臺四下方的傳動軸60、凸輪、渦輪渦桿傳動機構、支撐架14、溶液盆沈、球頭座52、動平臺四上方的柱式壓力傳感器43、導向滑塊40、液壓缸37、鋼絲繩牽引裝置、氣壓傳動裝置等部件構成?？蚣軆仍O有支撐架14，支撐架14為Y型結構，支撐架14內設有上下兩端別固定在支撐架14與底板2上的傳動軸60，傳動軸60上依次設有下下凸輪5、渦輪17、中凸輪57、上凸輪56，傳動軸60的兩端設有分別固定在底板2和支撐架14上的軸承座6，支撐架14的上方設有弧面軸承座，弧面軸承座由開有凹形槽的座套22、與座套22的凹形槽過渡配合的推力軸承座圈23構成?；∶孑S承座上設有與其弧面相吻合的球面基座53，球面基座53上設有溶液盆沈，溶液盆沈為底端封閉的階梯結構，溶液盆沈內設有嵌裝在球面基座53內的關節(jié)頭球頭座52，溶液盆沈上設有與其盆緣相固定的動平臺29，所述的動平臺四通過鋼絲繩牽引裝置和氣壓傳動裝置分別與三個凸輪5、57、56相連；所述的鋼絲繩牽引裝置包括固定在動平臺四角端的鋼絲繩緊固器觀、鋼絲繩49、豎直固定在支撐架14 外壁上的定滑輪組59，鋼絲繩49通過定滑輪組59改變傳動方向，其左端通過鋼絲繩緊固器28連接在動平臺四上，右端通過圓形接頭4連接在TQGA. 2雙活塞桿氣缸3的左伸出桿上。所述的氣壓傳動裝置包括固定在支撐架14頂部的TQGA單作用氣缸54、固定在支撐架 14側壁的TQGA. 2雙活塞桿氣缸3，TQGA單作用氣缸M通過SQ78-RS桿端關節(jié)軸承48與動平臺四連接固定，所述的動平臺四為正三角形板式結構。TQGA. 2雙活塞桿氣缸3的進氣口通過導氣管58與TQGA單作用氣缸M下端進氣口相聯(lián)，TQGA. 2雙活塞桿氣缸3的右伸出桿在氣壓的作用下始終壓緊在三個凸輪5、57、56的外輪廓上，TQGA單作用氣缸討在氣壓的作用下完成動平臺四的復位，并保證鋼絲繩49始終處于拉緊狀態(tài)。所述的頂板31 上設有與液壓系統(tǒng)相連的液壓缸37，液壓缸37的活塞桿穿過頂板31，其上設有導向滑塊 40和扣在關節(jié)頭46上的關節(jié)臼44，導向滑塊30與關節(jié)臼44之間設有MCL-Z5柱式壓力傳感器43 ；頂板31上設有控制溶液盆沈內溫度的溫度控制器42 ；底板2上設有頂在傳動軸 60上的球頭頂銷8?？蚣苡身敯?1、底板2以及通過I內六角圓柱頭螺釘1連接在頂、底板之間的支柱15構成。頂板31上設有控制溶液盆沈內溫度的溫度控制器42，可使溶液盆內的生物潤滑劑的試驗溫度保持在37士 1°C ；頂板31中部設有通過六角頭鉸制孔用螺栓組件34與液壓系統(tǒng)相連的液壓缸37，液壓缸37的活塞桿穿過頂板31，其上設有導向滑塊 40和扣在關節(jié)頭46上的關節(jié)臼44，導向滑塊40與關節(jié)臼44之間設有型號為MCL-Z5的柱式壓力傳感器43，柱式壓力傳感器43的兩端分別通過II緊定螺釘41與關節(jié)白44和導向滑塊40相固定，導向滑塊40與液壓缸37外部設有導向套38，導向套38外壁上設有導向螺釘39，導向滑塊40外壁上開有與導向螺釘39頭相配合的導向槽；液壓缸37通過六角頭鉸制孔用螺栓34固定在頂板31上，液壓缸37的伸出端與導向滑塊40以螺紋連接，I緊定螺釘35固定導向套38，起到防轉作用，導向套38通過階梯孔及圓柱定位銷36固定在頂板 31上，導向螺釘39固定在導向套38的側壁上，與導向滑塊40側壁上的導槽一起完成液壓缸37伸出端的導向功能。渦輪渦桿傳動機構主要由步進電機13、與電機13相連的聯(lián)軸器 16、與聯(lián)軸器16相連的渦桿18和渦輪17構成。支撐架14用螺釘固定在框架的底板2上， 支撐架14內設有立式傳動軸60，傳動軸60上依次設有下凸輪5、渦輪17、中凸輪57、上凸輪56、上、下兩端分別連接有6404滾動軸承7 ；渦輪17和中凸輪57以I平鍵55、軸肩端面以及兩端設置的緊固螺母12固定在傳動軸60上，上凸輪56和下凸輪5以II平鍵61、軸肩端面以及兩端設置的軸承頂圈11固定在傳動軸60上；6404滾動軸承7通過軸端緊固螺釘 9、B60軸端擋圈10以及設在下凸輪5的下端和上凸輪56的上端的軸承頂圈11安放在軸承座6內，軸承座6通過螺釘分別固定在支撐架14的下表面和底板2上，底板2上設有頂在轉動軸60上的球頭頂銷8，起輔助支撐作用。支撐架14的上方設有弧面軸承座，弧面軸承座由開有凹形槽的座套22、與座套22的凹形槽過渡配合的推力軸承座圈23構成。推力軸承座圈23上設有與其弧面相吻合的球面基座53，球面基座53上設有溶液盆沈，球面基座53與溶液盆沈之間以緊固板27連接固定，溶液盆沈為底端封閉的階梯結構，可有效防止實驗過程中組織液的泄漏，球頭座52嵌裝在溶液盆沈內，以II開槽圓柱頭螺釘32連接固定，關節(jié)頭46嵌裝在球頭座52內，其側壁上的開槽防轉螺釘51起到防轉作用，球面基座 53與推力軸承座圈23滑動配合，同時，關節(jié)頭46的球心與球面基座53的外球面球心在同一位置，以保證在工作過程中，液壓缸37施加的載荷正好通過關節(jié)頭46的球心，且在非豎直方向上載荷為零。溶液盆26上設有通過六角頭鉸制孔用螺栓組件33與其端面相固定的動平臺29，溶液盆沈與動平臺四接觸面設有密封圈45，動平臺四為正三角形板式結構， 三個頂角分別開有雙向T型槽。動平臺四的三個雙向T型槽內設有分別與上、中、下3個凸輪相連接的鋼絲繩牽引裝置，鋼絲繩牽引裝置包括分別固定在動平臺四的三個雙向T型槽內的鋼絲固定軸47、固定在動平臺四底部的鋼絲繩緊固器觀、鋼絲繩49以及固定在支撐架14外側的定滑輪組59，鋼絲繩49 一端通過鋼絲固定軸47固定在雙向T型槽中，可實現(xiàn)鋼絲繩49的快速拆卸，另一端通過圓型接頭4與氣壓傳動裝置中TQGA. 2雙活塞桿氣缸3 的左伸出桿相連。氣壓傳動裝置的連接孔在動平臺四上均勻布置，氣壓傳動裝置包括經六角頭鉸制孔用螺栓組件25固定在支撐架14頂部的TQGA單作用氣缸54、固定在支撐架14 側壁的TQGA. 2雙活塞桿氣缸3，TQGA單作用氣缸M通過FB法蘭M以六角頭鉸制孔用螺栓25固定在支撐架14上，TQGA. 2雙活塞桿氣缸3通過LB底座21、氣缸固定塊20以II內六角圓柱頭螺釘19固定在支撐架14的外壁上，氣缸固定塊20通過六角頭鉸制孔用螺栓組件62與TQGA. 2雙活塞桿氣缸3相固定，TQGA單作用氣缸M通過連接頭50、I開槽圓柱頭螺釘30以及SQ78-RS桿端關節(jié)軸承48與動平臺四連接固定，TQGA. 2雙活塞桿氣缸3的左伸出桿通過圓形接頭4與凸輪外輪廓相連，TQGA. 2雙活塞桿氣缸3的左端進氣口通過導氣管58與其對應的TQGA單作用氣缸M下端進氣口相聯(lián)，并通入壓縮氣體，TQGA. 2雙活塞桿氣缸3右端氣壓以及TQGA單作用氣缸M上端氣壓均為0。蝸桿18通過聯(lián)軸器16與步進電機13相連，步進電機13即可帶動上、中、下三個凸輪以相同的速率轉動。當凸輪轉動時， 以中凸輪57為例，TQGA. 2雙活塞桿氣缸3的活塞在氣壓的作用下向右運動，右伸出桿的通過圓型接頭4始終壓緊在三個凸輪5、57、56的外輪廓上，由于鋼絲繩49作用在動平臺四上的力矩大于TQGA單作用氣缸M作用在動平臺四上的力矩，左伸出桿通過圓型接頭及鋼絲繩49可帶動動平臺四向下運動，TQGA單作用氣缸M活塞向下運動，TQGA. 2雙活塞桿氣缸 3左端壓力增大，進一步迫使TQGA. 2雙活塞桿氣缸3右伸出桿通過圓型接頭4壓緊在三個凸輪5、57、56的外輪廓上，當凸輪繼續(xù)轉動時，TQGA. 2雙活塞桿氣缸3的活塞在凸輪輪廓的作用下向左運動，TQGA單作用氣缸M活塞在氣壓的作用向上運動，完成動平臺四的復位， 由于TQGA單作用氣缸M的作用點在動平臺四的中部，根據比例關系可知，鋼絲繩49能始終處于拉緊狀態(tài)。在三套鋼絲繩牽引裝置和氣壓傳動裝置的共同作用下，凸輪的轉動便可帶動動平臺四實現(xiàn)交叉狀多向復合運動。非工作狀態(tài)下，還可通過調節(jié)氣體的壓力值和鋼絲繩緊固器觀來對動平臺進行調平，凸輪的外輪廓可根據實際要求的運動軌跡進行加工， 當須增大動平臺四的擺角時，只須增大凸輪的偏心距，在模擬不同工況條件下的關節(jié)運動時，只須更換不同外輪廓的凸輪。溶液盆26為底端封閉的階梯結構，可有效防止實驗過程中組織液的泄漏。
權利要求
1.一種氣缸自復位型髖關節(jié)試驗機，包括由頂板(31)、底板(2)和連接在頂、底板之間的支柱(15)構成的框架，框架內設有支撐架(14)，支撐架(14)內設有上下兩端別固定在支撐架(14)與底板(2)上的傳動軸(60)，傳動軸(60)上依次設有下下凸輪(5)、渦輪(17)、 中凸輪(57)、上凸輪(56)，傳動軸(60)的兩端設有分別固定在底板(2)和支撐架(14)上的軸承座(6)，支撐架(14)的上方設有弧面軸承座，弧面軸承座上設有與其弧面相吻合的球面基座(53 )，球面基座(53 )上設有溶液盆(26 )，溶液盆(26 )內設有嵌裝在球面基座(53 )內的關節(jié)頭球頭座(52)，溶液盆(26)上設有與其盆緣相固定的動平臺(29)，其特征在于所述的動平臺(29)通過鋼絲繩牽引裝置和氣壓傳動裝置分別與三個凸輪(5、57、56)相連；所述的頂板(31)上設有與液壓系統(tǒng)相連的液壓缸(37)，液壓缸(37)的活塞桿穿過頂板(31)， 其上設有導向滑塊(40)和扣在關節(jié)頭(46)上的關節(jié)白(44)，導向滑塊(30)與關節(jié)白(44) 之間設有MCL-Z5柱式壓力傳感器(43);頂板(31)上設有控制溶液盆(26)內溫度的溫度控制器(42)；底板(2)上設有頂在傳動軸(60)上的球頭頂銷(8)。
2.根據權利要求1所述的氣缸自復位型髖關節(jié)試驗機，其特征在于所述的弧面軸承座由開有凹形槽的座套(22)、與座套(22)的凹形槽過渡配合的推力軸承座圈(23)構成。
3.根據權利要求1所述的氣缸自復位型髖關節(jié)試驗機，其特征在于所述的鋼絲繩牽引裝置包括固定在動平臺(29)角端的鋼絲繩緊固器(28)、鋼絲繩(49)、豎直固定在支撐架 (14)外壁上的定滑輪組(59)，鋼絲繩(49)通過定滑輪組(59)改變傳動方向，其左端通過鋼絲繩緊固器(28)連接在動平臺(29)上，右端通過圓形接頭(4)連接在TQGA. 2雙活塞桿氣缸(3)的左伸出桿上。
4.根據權利要求1所述的氣缸自復位型髖關節(jié)試驗機，其特征在于所述的氣壓傳動裝置包括固定在支撐架(14)頂部的TQGA單作用氣缸(54)、固定在支撐架(14)側壁的 TQGA. 2雙活塞桿氣缸(3)，TQGA單作用氣缸(54)通過SQ78-RS桿端關節(jié)軸承(48)與動平臺(29 )連接固定，TQGA. 2雙活塞桿氣缸(3 )的進氣口通過導氣管(58 )與TQGA單作用氣缸 (54)下端進氣口相聯(lián)，TQGA. 2雙活塞桿氣缸(3)的右伸出桿在氣壓的作用下始終壓緊在三個凸輪(5、57、56)的外輪廓上，TQGA單作用氣缸(54)在氣壓的作用下完成動平臺(29)的復位，并保證鋼絲繩(49 )始終處于拉緊狀態(tài)。
5.根據權利要求1所述的氣缸自復位型髖關節(jié)試驗機，其特征在于所述的支撐架 (14)為Y型結構。
6.根據權利要求1所述的氣缸自復位型髖關節(jié)試驗機，其特征在于所述的動平臺 (29)為正三角形板式結構。
7.根據權利要求1所述的氣缸自復位型髖關節(jié)試驗機，其特征在于所述的溶液盆 (26)為底端封閉的階梯結構。
全文摘要
一種氣缸自復位型髖關節(jié)試驗機，包括由頂板、底板和支柱構成的框架，框架內設有支撐架，支撐架內設有固定有傳動軸，傳動軸上依次設有下下凸輪、渦輪、中凸輪、上凸輪，支撐架的上方設有弧面軸承座，弧面軸承座上設有與其弧面相吻合的球面基座，球面基座上設有溶液盆，溶液盆內設有嵌裝在球面基座內的關節(jié)頭球頭座，溶液盆上設有與其盆緣相固定的動平臺，動平臺通過鋼絲繩牽引裝置和氣壓傳動裝置分別與三個凸輪相連；頂板上設有液壓缸，液壓缸的活塞桿穿過頂板，頂板上設有控制溶液盆內溫度的溫度控制器；底板上設有頂在傳動軸上的球頭頂銷。結構緊湊，價格低廉，操作方便，能在試驗室環(huán)境中正確模擬人體髖關節(jié)的實際運動工況。
文檔編號A61F2/46GK102525691SQ20121002247
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月1日 優(yōu)先權日2012年2月1日
發(fā)明者劉金龍, 程剛, 陳煊 申請人:中國礦業(yè)大學