基于繪圖軟件急救擔架車的多功能結構設計

張峰 趙亮 王立恒 李媛媛

摘 要：為了能夠解決各種復雜環境的醫療救助，設計一款采用擔架與車架可分離的方式，確保地形不適時能運輸病傷員的急救擔架車。該擔架車采用踩剎結構使其具備剎車功能，通過手搖機構能更平穩的實現高低位調節功能，采用X型折疊方式實現擔架平穩折疊的功能，同時擔架車便于拆裝，結構上相對簡單。

關鍵詞：急救擔架車；結構設計；多功能

0.引言

急救擔架車在各種災害救援中起到的作用是顯著的，現代的急救擔架車使用場景單一，主要在醫院內轉移病人或者搭配在救護車中使用，因為在醫院中的環境較為優越，對病人的轉移情況不是很復雜，簡單的擔架車就可實現，而在室外的環境下的救援情況比醫院內要復雜的多。在真正實戰救援時，急救擔架車暴露出的一些問題需要解決，很多種類的擔架車存在整體過于笨重、機械結構落后、占用救援車輛過大空間、不能高低位調節等問題。如何進一步減輕人力抬起傷員時的重量是擔架車的設計中亟需解決的重要問題。

1.急救擔架車的“車”、“架”分離設計

1.1 “車”、“架”分離的結構分析

“車”、“架”分離對擔架與車架的結合部位要求較高，首先要考慮的是擔架拆分與組裝必須簡單迅速，同時比較重要的是穩定性和安全性，不能隨擔架車的推行中因顛簸導致分解。這樣設計的一個重要優點就在于將擔架安放到車架上時，圓弧槽的結構可以作為導軌作用，同時能對擔架進行定位，擔架上的勾爪又能很順利的插進槽口內部，以免車架無法準確組裝而浪費救援時間。

1.2 “車”、“架”連接構件結構分析與設計

擔架底部設計四個勾爪，勾爪設計成圓弧過渡的形狀，減小磕碰，更容易滑到槽中，在同樣位置的車架上設計一個槽口，槽口尺寸與勾爪尺寸相配合。槽內安放一個彈簧插銷，與門栓功能類似，先由反向拉動然后向上掰動即實現拆分，往下掰動時，加上彈簧可直接鎖死擔架，采用往下掰動是鎖死的情況主要考慮到鎖栓的自重因素。解鎖裝配（見圖1），鎖死裝配（見圖2）。

1.3分離式急救擔架車的擔架結構分析與設計

擔架既要滿足強度要求又不能過重，所以選用鋁合金材料空心圓管結構。考慮在人力搬運傷病員時的舒適度以及搬運過程中救護人員同向搬運容易的問題，所以，擔架一端為正常過渡的圓角的橫桿，而另一端延長出15mm兩根長桿。長桿端套上硬質橡膠套，既避免長桿端的管口利刃劃傷救護人員，又可防止失手掉落擔架誤傷病員。在擔架的底部一端安裝兩個對稱的小輪，另一端可以用兩根與其等高的短支桿代替，在將病人送入車內時可以直接推入，而省去了人力抬入時的麻煩。短桿的一端用塑料塞塞入，一是包住短桿的切口，二是可以作為防止擔架在斜坡溜滑的結構。擔架下方整體配合見圖3。

參照我國軍標擔架，設計目標擔架的總長度為2200mm，寬度為550mm，對比國際紅十字會的標準總長度為2215mm，寬度為550mm[2]。兩種差別不大，可以采用國際紅十字會標準，即總體擔架長2215mm寬550mm，以提高擔架的國際認可度。

2.急救擔架車車體結構設計

2.1 急救擔架車車體結構目標功能分析

根據對實際情況的考察做出對應的結構設計，車架最下方著陸部分包含了有一定偏距又可繞支桿徑向圓周轉動的四個腳輪，又包含了可折疊又可調節高低位的桿架結構。其中車輪部分承擔著轉向、剎車等功能，折疊桿架結構主要起到升降以及折疊起來以減小占用空間的功能。對于車輪的轉向功能，為滿足推動時的轉向順利，必須將車輪中心與支桿的平行距離設定一定偏距。折疊部分的強度要求較高，相結合的部位也容易產生應力集中，因此應在折疊部分增加加固金屬套，增強其強度。

2.2 急救擔架車升降結構設計

急救擔架車的升降主要靠車架的折疊功能實現。采用一端為用搖桿控制的滑動導軌結構調節高低位功能（見圖4）。這種方式用手動搖動搖桿結構，根據杠桿原理即使擔架車上有病人的情況下依然能夠很順利地進行高低位的調節。

在擔架車的車架部分采用叉形折疊結構，借鑒馬扎結構，在折疊后可以減小占用空間，利用海馬扣結構（見圖5）控制折疊功能，使折疊結構的一端能夠與擔架下座分開實現折疊。利用手搖桿控制高低位的優點是顯而易見的，在這過程中首先要解決的問題之一就是調節高低位過程中擔架車依然平穩，不能側向歪斜，對病人造成二次傷害。解決此類問題的有效方法就是一根折疊長桿采用滑動式連桿結構，另一根長桿采用固定鉸鏈連接結構。在長桿連接部分用連接鉸鏈并用鉚釘將桿件固定，防止松動造成危險。

2.3 急救擔架車剎車結構設計

在車輪支架中包含有由兩個零件組成的剎車結構，其一由彈簧鋼材料的彈簧片，其二為踩剎板，兩零件組合而成，構成踩剎結構整體。安裝時先裝入踩剎板，然后再裝入彈簧片構件將踩剎板的兩個突出矩形塊卡住。在剎車時，用腳向下踩下剎車板遠離車輪架的一端，剎車板順勢轉動，在剎車板的兩側的長方體突起，在彈簧片上轉動過程中將彈簧片頂下，此時彈簧片與長方體突起形成死點，其中彈簧片彎向車輪的一端緊緊貼在車輪橡膠圈的外圈表面，抱死車輪，實現剎車功能（見圖6）。釋放車輪時踩剎車片靠近車輪支架的上方，長方體逆向轉動，彈簧片復位，貼合車輪部分分開，實現解剎，由彈簧片的彈性將踩剎板托起還原最初解剎狀態（見圖7）。

此結構與市場大部分推車結構類似，具有很強的實用性，可以簡化踩剎結構，節省解除剎車及剎車所用時間，更加省力、安全，在復雜的救援環境下穩定性較強。

2.4總裝配高低狀態調節

在調節擔架車的高低位狀態時，利用手搖桿順時針轉動，滑塊相對手搖桿向前運動，通過彎桿與滑動鉸鏈的配合使折疊部分向左移動，抬升整體擔架及擔架下座的高度。調節低位的過程與之相反，手搖桿逆時針轉動，擔架向下移動，實現低位調節。擔架車高位狀態見圖8，低位狀態見圖9。

結語

研究主要運用三維軟件，對急救擔架車的基本零件進行設計繪圖，對所有零件進行后期裝配，設計出最終裝配結構。綜合了各式的推車、折疊板車、擔架、擔架床等對急救擔架車進行結構設計，通過進行軟件的仿真測試得出的結果是滿足預先功能設計要求。研究中改進創新部分主要為擔架與車體相分離的結構，此結構簡單易操作、安全穩定。與同類型的一體式擔架車相對比此類擔架車解決了傳統意義上的擔架車重量過重問題。

擔架車的可折疊、可高低位調節、可剎車以及將這些功能組合優勢更加明顯。可折疊分離式急救擔架車的研制成功，有利于提高我國在急救擔架車領域內的領先地位，開拓國外醫護工具的市場。

參考文獻：

[1]王志學，賈連斌.折疊式擔架車機構創新設計[J].機械設計，2010.

[2]Xie H，Li X，Christopher D M.Emergency ventilation to disperse hydrogen leaking from a hydrogen vehicle[J].International Journal of Hydrogen Energy，2015：V15548—554.

作者簡介：

張峰（1997-），青島黃海學院智能制造學院機械設計制造及其自動化專業本科在讀。

*山東省高等學校科技計劃項目 基于環境腐蝕及空氣動力學的航空用鋁合金微孔洞損傷機理研究 J18KB006