一种基于电磁测速的轮式锁止装置论文和设计-许强

全文摘要

本实用新型公开了一种基于电磁测速的轮式锁止装置。本实用新型包括电磁测速器、碟式刹车装置；电磁测速器包括固定在辐条上的磁铁和通过卡箍固定在第一车架杆上的测速盒；测速盒内设置有电源、电磁感应器件、测速电路、液晶显示屏、多档位的数字‑机械信号转换器；电源分别连接测速电路、液晶显示屏、多档位的数字‑机械信号转换器。本实用新型通过电磁感应器件、测速电路测得轮式医疗器械的速度，将速度传输到数字‑机械信号转换器中后根据测得的速度控制刹车线松紧程度。本实用新型利用简易的电磁测速器测速并控制刹车器来进行轮式设备的超速锁止，具有结构简单、成本低廉、便于改装的特点，特别适合需要轮式设备安全移动的医院院区内工作。

主设计要求

1.一种基于电磁测速的轮式锁止装置，包括电磁测速器、非机动车刹车器，其特征在于所述电磁测速器包括固定在辐条上的磁铁和固定在第一车架杆上的测速盒；所述非机动车刹车器固定在轮轴，所述非机动车刹车器的刹车线与测速盒内设置的数字-机械信号转换器输出端相连。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种基于电磁测速的轮式锁止装置，其特征在于所述测速盒内设置有电源、电磁感应器件、测速电路和多档位的数字-机械信号转换器；所述电源分别连接所述测速电路、所述多档位的数字-机械信号转换器，所述电磁感应器件连接所述测速电路输入端，所述测速电路的输出端P1.0、P1.1......P1.7连接所述多档位的数字-机械信号转换器输入端A0、A1......A7。

3.根据权利要求2所述的一种基于电磁测速的轮式锁止装置，其特征在于所述测速电路为普通的码表测速电路，所述普通码表型号为SIGMA BC1009_STS。

4.根据权利要求3所述的一种基于电磁测速的轮式锁止装置，其特征在于所述非机动车刹车器为碟式刹车装置，所述碟式刹车装置由刹车盘、碟刹片和刹车线组成；刹车盘固定连接在轮轴和辐条上，碟刹片固定在第二车架杆上，位置正好能够咬合刹车盘靠近外缘的部分，刹车线与数字-机械信号转换器输出端相连。

5.根据权利要求4所述的一种基于电磁测速的轮式锁止装置，其特征在于所述电源为两节1.5V的5号电池组，对外提供3V电压。

6.根据权利要求5所述的一种基于电磁测速的轮式锁止装置，其特征在于所述测速盒内还设有液晶显示屏，所述液晶显示屏连接电源，所述液晶显示屏输入端D0、D1......D7连接所述测速电路的输出端P1.0、P1.1......P1.7。

7.根据权利要求6所述的一种基于电磁测速的轮式锁止装置，其特征在于所述测速盒通过卡箍固定在所述第一车架杆上。

8.根据权利要求1所述的一种基于电磁测速的轮式锁止装置，其特征在于所述非机动车刹车器通过螺纹连接固定在第二车架杆上。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于自动控制领域，特别涉及一种基于电磁测速的轮式锁止装置。

背景技术

在大型医疗机构中拥有大量的轮式医疗器械，例如推车、病床、轮椅、大型设备移动底座等。这些轮式器械在较长距离的斜坡中运动时，存在脱离控制加速下滑的危险。一旦加速失控，往往会撞击到障碍物，轻者引起财产损失，严重的危及生命。

通过安装传统的限速装置，如汽车的电子限速、电梯的机械限速装置可以达到这一效果，但装置结构复杂、成本昂贵、体积重量大，不适合在上述这些医院的室内轻量级器械上。

另一方面，现有医院系统中存量器械的数量众多，更换的成本高，如何利用现有的成熟电子和机械配件，设计一种廉价、小重量、较通用的、方便加装的简易限速装置，具有一定的需求。

实现该需求的装置所需要使用到的功能包括测速和限速两部分，目前流行的测速装置包括机械测速、雷达测速、红外测速、电磁测速等，所使用的场景各不相同。其中机械测速通过离心锤对速度进行测量，可靠性高但误差较大，装置体积也较大，适合在电梯等安全性较高的大型设备上使用。雷达测速装置较大且能耗较高，针对室内低速应用场景的测量误差较大，因此不适合医院轮式器械安装。红外测速的精度很高，能耗中等，但对环境的要求很高，例如对障碍物、低能见度、复杂空间结构等适应性较差。电磁测速通过车轮或者相关传动机构的转速测量来估计速度，在竞速自行车等非机动车上也有较为成熟的应用，具有能耗小、体积小、安装方便、适应性强的优点。

限速装置主要分为电子限速、机械限速和电子机械结合的限速方式。电子限速在机动车上较为常见，通过设置行车电脑来限制发动机转速，成本高安装复杂，不适合非机动装置使用。机械限速在可靠性要求较高的一些装置上使用，例如电梯，其优点是鲁棒性强，但是装置较大且无法与精确的非机械测速装置结合使用。本实用新型使用传统的非机动车刹车器（如碟刹）与电磁测速装置相连，实现一个简单的多档位限速器。

发明内容

针对现有医疗机构轮式医疗器械存在加速失控隐患问题，本实用新型提供了一种基于电磁测速的轮式锁止装置。

本实用新型包括电磁测速器、碟式刹车装置；电磁测速器包括固定在辐条上的磁铁和通过卡箍固定在第一车架杆上的测速盒；测速盒内设置有电源、电磁感应器件、测速电路、液晶显示屏、多档位的数字-机械信号转换器；电源分别连接测速电路、液晶显示屏、多档位的数字-机械信号转换器，所述的测速电路为普通的码表测速电路，所述普通码表型号为SIGMA BC1009_STS，电磁感应器件连接测速电路输入端，测速电路的输出端P1.0、P1.1......P1.7连接液晶显示屏输入端D0、D1......D7以及多档位的数字-机械信号转换器输入端A0、A1......A7；碟式刹车装置由刹车盘、碟刹片和刹车线组成；刹车盘通过螺纹连接固定连接在轮轴和辐条上，碟刹片固定在第二车架杆上位置正好可以咬合刹车盘靠近外缘的部分，刹车线与数字-机械信号转换器输出端相连。

本超速锁止装置通过固定在辐条上的磁铁和测速盒中的电磁感应器件、测速电路测得轮式医疗器械的速度，将速度值传输到数字-机械信号转换器中，数字-机械信号转换器将根据测得的速度控制刹车线松紧程度，碟式刹车装置根据刹车线的松紧程度，咬紧刹车盘，通过摩擦力使车轮的转速下降，从而起到设备的减速作用。

实用新型有益效果

本实用新型利用简易的电磁测速器测速并控制刹车器来进行轮式设备的超速锁止，具有结构简单、成本低廉、便于改装的特点，特别适合需要轮式设备安全移动的医院院区内工作。

附图说明

图1轮式医疗器械的超速锁止装置整体结构图；

图2测速盒内部结构图；

图中：10、电磁测速器 11、测速盒 12、磁铁 20、碟刹刹车装置 21、刹车线 22、刹车盘 23、碟刹片 3、第一车架杆 4、第二车架杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括电磁测速器10、碟式刹车装置20；电磁测速器10包括通过卡箍固定在辐条上的磁铁12和固定在第一车架杆3上的测速盒11；测速盒11内设置有电源、电磁感应器件、测速电路、液晶显示屏、多档位的数字-机械信号转换器；所述的测速电路为普通的码表测速电路，所述普通码表型号为SIGMA BC1009_STS；如图2所示，电源分别为测速电路、液晶显示屏、多档位的数字-机械信号转换器供电，电磁感应器件与测速电路输入端相连接，测速电路的输出端与液晶显示屏输入端,以及多档位的数字-机械信号转换器输入端相连接，具体：测速电路的输出端P1.0、P1.1......P1.7分别连接液晶显示屏输入端D0、D1......D7,以及多档位的数字-机械信号转换器输入端A0、A1......A7相连接；

碟式刹车装置20由刹车盘22、碟刹片23和刹车线21组成；刹车盘22通过螺纹连接固定连接在轮轴和辐条上，碟刹片23固定在第二车架杆4上位置正好能够咬合刹车盘22靠近外缘的部分，刹车线21与数字-机械信号转换器另一输出端相连。

电源包括两节1.5V的5号电池组，对外提供3V电压；

电磁测速器10的磁铁12固定在辐条上，然后测速盒11固定在第一车架杆3上，在轮子转动时，磁铁12正好能够通过位于测速盒11的电磁感应器区域，且具体测速过程如下：

1.当车轮转动时，每转动一圈，磁铁都会通过测速盒的感应区一次。每次通过时，测速盒中的测速电路记录计算出当前的运行速度v，通过测速电路的输出线P1.0,P1.1,…,P1.7将v的值发送给液晶显示屏和多档位数字-机械信号转换器。

2.多档位数字-机械信号转换器接收到测速盒11的速度值v之后，根据v的大小设置档位d来决定刹车线21的松紧程度。如果v<4公里\/小时则设置刹车为空档；如果v>=4公里\/小时且v<8公里\/小时则将档位d设置为0；如果v>=8公里\/小时且v<16公里\/小时则将d设置为1，如果v>=16公里\/小时且v<32公里\/小时则将d设置为2，如果v>=32公里\/小时则将d设置为3。当刹车为空挡时转换器不拉紧刹车线21；当d等于0时，刹车线21略微拉紧，d等于2时更加拉紧刹车线21，d等于3时完全拉紧刹车线21。

3.碟刹刹车装置20根据刹车线21的松紧程度，咬紧刹车盘22，通过摩擦力使车轮的转速下降，从而起到设备的减速作用。

4.在限速装置被触发拉紧刹车线21后，操作人员可以拉动多档位数字-机械信号转换器的复位杆，使限速装置恢复到刹车前的状态。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

设计图

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