專利名稱：活塞機構(gòu)的運動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及活塞機構(gòu)，更具體地，涉及一種活塞機構(gòu)的運動方法。
背景技術(shù)：
呼吸機是一種科技含量較高的醫(yī)療器械。常常涉及機械、氣路、電子、軟件等學科。 活塞式電動呼吸機由控制單元、供氣單元、氣路幾大模塊組成。其中控制單元主要指主機 板，它具有運行軟件、存儲參數(shù)等功能?；钊麢C構(gòu)屬于供氣單元。活塞機構(gòu)主要包括活塞，氣缸，曲柄，連桿，減速電機 (未示出)等部件，其中，減速電機與氣缸固定。在呼吸機的吸氣過程中，活塞向氣缸底部運動，形成氣流；在呼氣過程中，活塞遠 離氣缸底部，補進空氣?；钊耐鶑瓦\動實現(xiàn)了呼吸機的功能。往復運動中，發(fā)生磨損的部件主要有減速電機，活塞，氣缸。目前市面上的呼吸 機，在持續(xù)運轉(zhuǎn)中活塞機構(gòu)做單側(cè)簡單往復運動。造成的磨損是嚴重不均勻的。其減速器 內(nèi)部齒輪之間，活塞與氣缸之間有側(cè)向力形成，造成了磨損不均勻。而且，具有活塞機構(gòu)的 電動呼吸機通常屬于治療型呼吸機，需要長期間持續(xù)工作，不均勻磨損造成的壽命縮短問
題非常嚴重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種活塞機構(gòu)的運動方法，能夠減少活塞機構(gòu)磨損不均勻等問題。為了實現(xiàn)上述目的，提供了一種活塞機構(gòu)的運動方法，其中，活塞機構(gòu)包括曲柄、 與曲柄連接的連桿，以及與連桿連接的活塞，該活塞機構(gòu)的運動方法包括在當前吸氣過程 中，曲柄與連桿的鉸接點沿著第一運動軌跡運動，其中，第一運動軌跡與上一次吸氣過程中 鉸接點的第二運動軌跡不同。優(yōu)選的，第一運動軌跡為圓周上的第一段圓弧，第二運動軌跡為圓周上的第二段 圓弧，其中，第一段圓弧對應的活塞運動行程等于第二段圓弧對應的活塞運動行程。優(yōu)選的，第一運動軌跡與第二運動軌跡部分重合。優(yōu)選的，在曲柄與連桿的鉸接點沿著第一運動軌跡運動之前，方法還包括確定當 前吸氣為第N次吸氣；從預先設(shè)定的M個運動軌跡中選擇第(N-I) % M+1個運動軌跡，作為 第一運動軌跡。優(yōu)選的，在曲柄與連桿的鉸接點沿著第一運動軌跡運動之前，方法還包括確定鉸 接點在當前吸氣過程之前在圓周的上半圓周完成第m組運動；確定鉸接點在當前吸氣過程 之前在圓周的下半圓周完成第η組運動；若m > η，則第一運動軌跡為下半圓周上第η+1組 中的一個運動軌跡，并為下半圓周的一段圓弧，否則，第一運動軌跡為上半圓周上第m+1組 中的一個運動軌跡，并為上半圓周的一段圓弧。優(yōu)選的，在當前吸氣過程中，曲柄與連桿的鉸接點沿著第一運動軌跡運動時，還包括活塞與連桿聯(lián)動，并沿著第三運動軌跡運動，其中，第三運動軌跡與上一次吸氣過程中 活塞的第四運動軌跡不同。優(yōu)選的，第三運動軌跡與第四運動軌跡的行程相同。優(yōu)選的，第三運動軌跡與第四運動軌跡為同一直線上的不同線段。優(yōu)選的，第三運動軌跡與第四運動軌跡部分重合。根據(jù)本發(fā)明，在相鄰的兩次吸氣過程中，活塞機構(gòu)在不同的軌跡上運動，大大減緩 了因在同一軌跡上簡單的往復運動所造成的磨損，從而提高了活塞機構(gòu)的使用壽命。


附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的呼吸機的示意圖；圖2是如圖1所示的活塞機構(gòu)中的鉸接點運動在下半圓周的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的鉸接點的運動軌跡的示意圖。
具體實施例方式下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細說明本發(fā)明。圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的呼吸機的示意圖。如圖1所示，呼吸機主要包括活塞 1、出氣單向閥2、電控呼氣閥3、壓力傳感器5、流量傳感器6、進氣口 7、進氣單向閥8、氣缸 9、連桿10和曲柄11。在本實施例中，活塞機構(gòu)主要包括曲柄11、與曲柄11連接的連桿10，以及與連桿 10連接的活塞1。呼吸機供氣開始時，曲柄11位于初始位置AB處，活塞處于點C位置，電控呼氣閥3 關(guān)閉。供氣中，減速電機軸帶動AB順時針旋轉(zhuǎn)，活塞1向氣缸9的底部推進。被活塞排擠 出的氣流經(jīng)出氣單向閥2、流量傳感器6流向肺4內(nèi)。當活塞到達點(^時(曲柄11與連桿 10鉸接點旋轉(zhuǎn)至B1點)，吸氣結(jié)束，活塞排擠出的氣體全部進入肺部，此部分氣體對應于呼 吸機設(shè)定參數(shù)，例如，潮氣量(即一次吸入肺部的氣體氣積)。呼氣過程中，電控呼氣閥打開，肺內(nèi)氣體排入大氣，活塞由(^退回至點C，空氣由進 氣口 7、經(jīng)進氣單向閥8補入氣缸內(nèi)部。在本實施例中，曲柄11與連桿10的鉸接點在相鄰兩次的吸氣過程中的運動軌跡 不同，如圖3所示。例如，在第一次吸氣時，鉸接點的運動軌跡為圓周上的圓弧DF，相應的， 活塞1與連桿10聯(lián)動，并沿著直線上的第一線段運動；在第二次吸氣時，鉸接點的運動軌跡 為相同圓周上的圓弧EG，相應的，活塞1與連桿10聯(lián)動，并沿著相同直線上的第二線段運 動，這里，第一線段與第二線段的長度相同，也就是，活塞每次運動的行程相同，以便保證潮 氣量相同。可見，在相鄰的兩次吸氣過程中，鉸接點和活塞均在不同的軌跡上運動，而不是在 同一軌跡上簡單的往復運動，從而大大減緩了因在同一軌跡上簡單的往復運動所造成的磨 損，提高了活塞機構(gòu)的使用壽命。更進一步，可以預先設(shè)定M個運動軌跡，例如，圖3中的圓弧DF、EG、FH, GI等，當鉸接點延著這M個運動軌跡中的任意一個運動時，活塞1受到連桿10的推力而運動相同的 行程。這里，圓弧DF、EG、ra、GI中的一個或多個部分重合，但本發(fā)明不僅限于此，M個運動 軌跡也可以彼此不重合，例如，圓弧DF、ra等。在曲柄11與連桿10的鉸接點沿著第一運動軌跡運動之前，確定當前吸氣為第N 次吸氣；從預先設(shè)定的M個運動軌跡中選擇第(N-I) % M+1個運動軌跡，作為第一運動軌 跡。例如，若當前吸氣為第2次吸氣，則N = 2，M = 4，選擇EG為第一運動軌跡；若當前吸 氣為第5次吸氣，則N = 5，M = 4，選擇DF為第一運動軌跡。更進一步，如圖2所示，本實施例中的鉸接點除了在上半圓周運動以外，還可以在 下半圓周上運動，從而更進一步均勻了活塞機構(gòu)的磨損。如圖3所示，在曲柄11與連桿10的鉸接點沿著第一運動軌跡運動之前，確定鉸接 點在當前吸氣過程之前在圓周的上半圓周完成第m組運動；確定鉸接點在當前吸氣過程之 前在圓周的下半圓周完成第η組運動；若m > η，第一運動軌跡為下半圓周上第η+1組中的 一個運動軌跡，并為下半圓周的一段圓弧，否則，第一運動軌跡為上半圓周上第m+1組中的 一個運動軌跡，并為上半圓周的一段圓弧。例如，在當前吸氣之前，鉸接點在上半圓周上已經(jīng)完成了 3組運動，并在下半圓周 上已經(jīng)完成了 2組運動，這時，m = 3，η = 2。由于m > n，則在當前吸氣的過程中，第一運 動軌跡為下半圓周上第3組中的一個運動軌跡，并為下半圓周的一段圓弧。進一步，每一組 所包含的運動軌跡的個數(shù)可以相同，例如，包括10個運動軌跡。這樣，在第1 10次吸氣 (看成上半圓周的第1組)的過程中，鉸接點在上半圓周運動，且相鄰兩次的運動軌跡不同； 在第11 20次吸氣(看成下半圓周的第1組)的過程中，m= 1，η = 0，鉸接點在下半圓 周運動，且相鄰兩次的運動軌跡不同；在第21 30次吸氣(看成上半圓周的第2組)的過 程中，m =Ln= 1，鉸接點在上半圓周運動，且相鄰兩次的運動軌跡不同；以此類推。通過在上半圓周與下半圓周上交替運動，將活塞機構(gòu)運動的相位分為兩個大的范 圍，并且在每一個相位范圍之內(nèi)，不再是單純重復的往復運動，而是相鄰兩次的運動軌跡不 同。從而，使得整套活塞機構(gòu)單側(cè)磨損大為減少。在實際應用中，可依此方法做進一步劃分 弧段，更進一步減少單側(cè)簡單往復磨損。根據(jù)本發(fā)明，使得活塞機構(gòu)在不同的軌跡上運動，大大減緩了因在同一軌跡上簡 單的往復運動所造成的磨損，從而提高了活塞機構(gòu)的使用壽命。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種活塞機構(gòu)的運動方法，其中，活塞機構(gòu)包括曲柄(11)、與所述曲柄(11)連接的 連桿(10)，以及與連桿(10)連接的活塞(1)，其特征在于，包括在當前吸氣過程中，曲柄(11)與連桿(10)的鉸接點沿著第一運動軌跡運動，其中，所 述第一運動軌跡與上一次吸氣過程中所述鉸接點的第二運動軌跡不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一運動軌跡為圓周上的第一段圓 弧，所述第二運動軌跡為所述圓周上的第二段圓弧，其中，所述第一段圓弧對應的 活塞運動 行程等于所述第二段圓弧對應的活塞運動行程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一運動軌跡與所述第二運動軌 跡部分重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在曲柄(11)與連桿(10)的鉸接點沿 著第一運動軌跡運動之前，所述方法還包括確定當前吸氣為第N次吸氣；從預先設(shè)定的M個運動軌跡中選擇第(N-I) % M+1個運動軌跡，作為所述第一運動軌跡。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在曲柄(11)與連桿(10)的鉸接點沿著第 一運動軌跡運動之前，所述方法還包括確定當前吸氣為第N次吸氣；從預先設(shè)定的M個運動軌跡中選擇第(N-I) % M+1個運動軌跡，作為所述第一運動軌跡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在曲柄(11)與連桿(10)的鉸接點沿 著第一運動軌跡運動之前，所述方法還包括確定所述鉸接點在所述當前吸氣過程之前在圓周的上半圓周完成第m組運動； 確定所述鉸接點在所述當前吸氣過程之前在圓周的下半圓周完成第η組運動； 若m > η，則所述第一運動軌跡為所述下半圓周上第η+1組中的一個運動軌跡，并為所 述下半圓周的一段圓弧，否則，所述第一運動軌跡為所述上半圓周上第m+1組中的一個運 動軌跡，并為所述上半圓周的一段圓弧。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在當前吸氣過程中，曲柄(11)與連桿 (10)的鉸接點沿著第一運動軌跡運動時，還包括所述活塞(1)與所述連桿(10)聯(lián)動，并沿著第三運動軌跡運動，其中，所述第三運動軌 跡與上一次吸氣過程中所述活塞(1)的第四運動軌跡不同。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第三運動軌跡與所述第四運動軌跡 的行程相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第三運動軌跡與所述第四運動軌跡 為同一直線上的不同線段。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第三運動軌跡與所述第四運動軌跡 部分重合。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種活塞機構(gòu)的運動方法，其中，活塞機構(gòu)包括曲柄、與曲柄連接的連桿，以及與連桿連接的活塞，該活塞機構(gòu)的運動方法包括在當前吸氣過程中，曲柄與連桿的鉸接點沿著第一運動軌跡運動，其中，第一運動軌跡與上一次吸氣過程中鉸接點的第二運動軌跡不同。根據(jù)本發(fā)明，在相鄰的兩次吸氣過程中，活塞機構(gòu)在不同的軌跡上運動，大大減緩了因在同一軌跡上簡單的往復運動所造成的磨損，從而提高了活塞機構(gòu)的使用壽命。
文檔編號A61M16/00GK102114286SQ200910217569
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者王軍, 金文賢, 高祥 申請人:北京誼安醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司