一種簡易自平衡擔(dān)架的設(shè)計(jì)研究

鄧天松

摘 要：在災(zāi)難救援過程中，目前普遍使用的普通手抬擔(dān)架很難滿足復(fù)雜地形下的救援要求。為此，本文設(shè)計(jì)了一種簡易的自平衡擔(dān)架，擔(dān)架由桿架結(jié)構(gòu)和病床結(jié)構(gòu)兩部分組成，兩者通過繩索和萬向節(jié)式金屬球連接。該設(shè)計(jì)利用傷員自身的重力來實(shí)現(xiàn)擔(dān)架的自平衡調(diào)節(jié)，從而避免運(yùn)輸過程中由于擔(dān)架傾斜而對(duì)傷員造成的二次傷害。同時(shí)擔(dān)架還兼具照明，輸液，遮雨（陽）等多種功能，可應(yīng)用于不同環(huán)境下的救援場所。

關(guān)鍵詞：自平衡；多功能；擔(dān)架

中圖分類號(hào)：TH789 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）08-0089-02

在各種自然災(zāi)害，意外事故中，如何及時(shí)有效救助受傷的人員是人們最為關(guān)切的問題，而醫(yī)療擔(dān)架則是救助傷員過程中應(yīng)用最廣泛的一種工具，因?yàn)樵诤芏嗍鹿驶驗(yàn)?zāi)難現(xiàn)場，通常會(huì)因?yàn)榈匦蔚挠绊懀ㄈ绲缆藩M窄，地面凹凸不平，陡峭的山上或者高樓中）而導(dǎo)致救護(hù)車無法接近傷員，醫(yī)療救護(hù)人員需要應(yīng)用擔(dān)架來將受傷人員轉(zhuǎn)移到救護(hù)車可以到達(dá)的醫(yī)療救護(hù)點(diǎn)。然而在轉(zhuǎn)移傷員的過程中，由于路面狀況，地勢以及救護(hù)人員身高差異的影響，普通擔(dān)架十分容易傾斜，這樣極易造成傷員的不適與痛苦，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)給傷員帶來二次傷害，特別是對(duì)于那些頸椎受傷、骨折以及有內(nèi)出血的傷員，擔(dān)架的平衡對(duì)于他們的救護(hù)更為重要[1]。因此，研發(fā)一種操作簡單且容易攜帶的自平衡擔(dān)架是非常重要的。

目前已研制的自平衡擔(dān)架主要有利用電機(jī)設(shè)備自動(dòng)調(diào)節(jié)平衡的擔(dān)架車[2-3]，利用人力手動(dòng)調(diào)節(jié)角度的自平衡運(yùn)送車等[4]，現(xiàn)有這些自平衡擔(dān)架要么重量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于操作和攜帶，要么不能完全實(shí)現(xiàn)自平衡，不利于救援人員快速布置。為此，本文研究設(shè)計(jì)了一種簡易的自平衡擔(dān)架床，具有自平衡擔(dān)架、遮雨（陽）、照明和輸液等功能，同時(shí)重量輕、成本低、易于攜帶，可滿足在復(fù)雜地形下的救援需求。

1 工作原理及結(jié)構(gòu)介紹

自平衡擔(dān)架的總體結(jié)構(gòu)示意圖1所示，擔(dān)架整體的材質(zhì)為硬鋁合金，減少了擔(dān)架的重量和制作成本。擔(dān)架可分為上下兩部分，上部分為桿架結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)擔(dān)架桿和中間的可調(diào)節(jié)橫梁組成，工作人員通過擔(dān)架桿上的橡膠扶手將整個(gè)擔(dān)架抬起，調(diào)節(jié)裝置可調(diào)節(jié)桿架結(jié)構(gòu)的寬度和長度。橫梁寬度的調(diào)節(jié)范圍是800mm到2400mm，可適應(yīng)不同寬度的路況。橫梁長度調(diào)節(jié)范圍為2000mm到3000mm，當(dāng)幾個(gè)工作人員體力相差較大或處于上坡下坡路段時(shí)，該裝置可用來調(diào)節(jié)和平衡前后工作人員的承受力。桿架上方布置有遮雨（陽）棚，可在下雨天和炎熱天氣下使用。

自平衡擔(dān)架下部分為病床，病床主體大小為600mm×2000mm，該部分由充氣床墊和病床骨架以及護(hù)欄等部分組成。充氣床墊可保證傷員使用的舒適性，同時(shí)充氣床墊下的病床骨架安裝有鋼制輻條，可避免由于傷員重量過大導(dǎo)致?lián)茏冃危M(jìn)而對(duì)傷員造成的二次傷害，兩側(cè)的護(hù)欄可防止傷員從擔(dān)架側(cè)面摔落，另外病床部分布置有照明電燈，可滿足黑夜救援的需求。

自平衡擔(dān)架的上下部分通過兩根不可伸長的繩索連接，繩索通過中間的掛鉤將端部固定在病床部分的四個(gè)角上，掛鉤固定在一個(gè)萬向金屬球上，這樣可通過傷員的重力來實(shí)現(xiàn)擔(dān)架的自平衡調(diào)節(jié)。同時(shí)掛鉤可以懸掛輸液裝置，可使傷員在轉(zhuǎn)移過程中就能得到及時(shí)救治。

2 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 桿架結(jié)構(gòu)

圖2為桿架的具體結(jié)構(gòu)，橫梁1和橫梁2之間用一個(gè)調(diào)心推力球軸承連接，同時(shí)兩根橫梁通過緊定螺紋軸與兩側(cè)支撐板相連接，緊定螺紋軸的前后移動(dòng)可實(shí)現(xiàn)桿架寬度的調(diào)節(jié)。支撐板與擔(dān)架桿之間用螺栓連接，并且可以通過螺栓來松開支撐板和擔(dān)架桿，進(jìn)而調(diào)節(jié)橫梁前后的位置。萬向節(jié)式懸掛金屬球安裝在橫梁上，這部分是維持擔(dān)架自平衡最核心的結(jié)構(gòu)，其具體結(jié)構(gòu)圖見圖3所示，掛鉤與萬向金屬球連接，可保證掛鉤隨著所掛物體的重力而調(diào)整不同的方向，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)擔(dān)架的自平衡。為了保證擔(dān)架的自平衡效果，萬向節(jié)式懸掛金屬球機(jī)構(gòu)需要定期保養(yǎng)，確保其潤滑的效果。

2.2 病床結(jié)構(gòu)

病床結(jié)構(gòu)的示意圖4所示，根據(jù)不同的救援情況，病床部分既可以單獨(dú)作為普通擔(dān)架來使用，也可作為自平衡擔(dān)架的一部分來使用，增加了該自平衡擔(dān)架的應(yīng)用范圍。但病床作為自平衡擔(dān)架的一部分使用時(shí)，為了避免影響傷員上擔(dān)架，需首先將病人抬上病床，然后再將兩根繩索掛到桿架的懸掛掛鉤上，同時(shí)病床四角布置有繩索固定環(huán)，用于固定繩索，防止自平衡擔(dān)架發(fā)生大幅度晃動(dòng)。兩根繩索需要定期檢查，如有異常要及時(shí)更換，以免造成擔(dān)架的安全隱患，同時(shí)充氣床墊的密封性也要定期檢查，避免發(fā)生漏氣現(xiàn)象。

3 實(shí)際使用效果

擔(dān)架的實(shí)際使用效果圖5所示，圖5（a）為在正常水平地面上擔(dān)架的使用情況，圖5（b）為在復(fù)雜地形下?lián)茏云胶庹{(diào)節(jié)的效果圖，從圖中可以看出，該擔(dān)架能很好的滿足自平衡的要求。

4 結(jié)語

針對(duì)在用擔(dān)架運(yùn)送傷員過程中，由于地勢不平而使擔(dān)架傾斜，進(jìn)而對(duì)傷員造成二次傷害的問題，本文設(shè)計(jì)了一種簡易的自平衡擔(dān)架，該擔(dān)架利用傷員的重力效應(yīng)，通過萬向節(jié)式懸掛金屬球來實(shí)現(xiàn)擔(dān)架的自平衡，裝置簡單緊湊，安全可靠，重量輕，成本低，且具有照明，輸液，遮雨（陽）等多重功能，未來可應(yīng)用于各種地形和環(huán)境下的災(zāi)難救援。

參考文獻(xiàn)

[1]王小衡.救人先要擺正體位[J].中外健康文摘，2009，（3）：19.

[2]鄧君，許光輝.基于復(fù)雜路面的全向自平衡擔(dān)架車研制[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2010，（4）：17-19.

[3]鄭毅，駱毅斌，張廣鵬，等.救護(hù)車平衡病床機(jī)械支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志，2010，（4）：912-915.

[4]楊留成.手動(dòng)擔(dān)架平衡運(yùn)送車的研制[J].醫(yī)療裝備，1995，（8）：31-32.