專利名稱：一種脊柱運(yùn)動模擬加載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種脊柱運(yùn)動模擬加載實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
脊柱節(jié)段間的相對運(yùn)動與脊柱外科有密切的聯(lián)系，了解脊椎的運(yùn)動范圍對于理解脊柱損傷、脊柱退行性變、脊柱外科手術(shù)治療以及脊柱植入物的生物力學(xué)均有重要意義。在實(shí)驗(yàn)中更好的模擬脊柱的運(yùn)動，才能更好地了解脊柱的生物力學(xué)特點(diǎn)，服務(wù)于脊柱疾病的防治。目前，在扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)上，進(jìn)行的脊柱節(jié)段運(yùn)動測量裝置，由于是定軸扭轉(zhuǎn)，沒有反映在低頭、仰頭、轉(zhuǎn)頭、側(cè)彎頭時旋轉(zhuǎn)力偶作用時，脊柱的運(yùn)動特點(diǎn)。還表現(xiàn)在裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，忽視加載盤的重量對脊柱運(yùn)動的影響。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，在于提供一種能快速轉(zhuǎn)換定位，能對脊柱在低頭、仰頭、轉(zhuǎn)頭、 側(cè)彎頭時的運(yùn)動進(jìn)行模擬，并盡量減少因忽視加載盤的重量，而造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差的實(shí)驗(yàn)
直ο本實(shí)用新型采用下列技術(shù)方案一種脊柱運(yùn)動模擬加載裝置，包括垂直加載圓盤、水平加載圓盤，模擬脊柱、模擬脊柱固定臺，加載圓盤固定盒、水平加載圓盤旋轉(zhuǎn)軸承，垂直加載圓盤固定于水平加載圓盤的中心處，且二者成直角，模擬脊柱下端固定于模擬脊柱固定臺上，水平加載圓盤固定于水平加載圓盤旋轉(zhuǎn)軸承的內(nèi)圈，水平加載圓盤旋轉(zhuǎn)軸承固定于加載圓盤固定盒內(nèi)，模擬脊柱上端固定于加載盤固定盒內(nèi)。其中，還包括上窄下寬的U形鐵片，水平加載圓盤鎖定螺栓，U形鐵片的固定螺栓， 垂直加載圓盤設(shè)置在所述U形鐵片的凹部內(nèi)，并被夾住固定，U形鐵片固定螺栓穿過U形鐵片、水平加載圓盤的中心位置、將U形鐵片和水平加載圓盤連接成一體，并固定于水平加載圓盤旋轉(zhuǎn)軸承內(nèi)圈，加載圓盤固定盒側(cè)壁螺紋連接有數(shù)個螺栓，所述螺栓由外向內(nèi)頂住模擬脊柱上端固定，水平加載圓盤上有多個通孔，水平加載圓盤鎖定螺栓設(shè)定在水平加載圓盤上的所述通孔內(nèi)，在加載圓盤固定盒上平面，對應(yīng)設(shè)置有和水平加載圓盤上的鎖定螺栓相適配的孔。其中，水平加載圓盤上，沿周向均布設(shè)有4個通孔，水平加載圓盤鎖定螺栓為2個。其中，還包括外固定架，所述外固定架包括底座，設(shè)置于所述底座上的兩根立柱， 水平設(shè)置于所述立柱上端的第一橫梁、設(shè)置于所述第一橫梁中央的螺母，螺母內(nèi)垂直設(shè)置一上下升降螺紋桿，上下升降螺紋桿上端固定一旋轉(zhuǎn)手柄。其中，還包括內(nèi)旋轉(zhuǎn)框架，所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)框架包括設(shè)置于上下升降螺桿下端的螺桿軸承和扭力砝碼，所述螺桿軸承的外圓周面上焊有第二橫梁，所述第二橫梁的兩個端部分別固定有側(cè)架，每個側(cè)架包括4根橫向支撐棒和兩根側(cè)架縱梁，所述左右各4根橫向支撐棒從上向下順序平行設(shè)置在側(cè)架縱梁上，從上向下數(shù)第二根至第四根橫向支撐棒上各設(shè)置兩個以橫向支撐棒為軸的滾輪，所述滾輪的外圓周面上開有凹槽，所述垂直加載圓盤、水平加載圓盤環(huán)周邊上，間隔180角度，分別系有2根連接扭力砝碼的繩子，所述連接扭力砝碼的繩子設(shè)置在所述滾輪的凹槽中。其中，還包括重力抵消平衡裝置，所述重力抵消平衡裝置包括，兩端設(shè)置于內(nèi)旋轉(zhuǎn)框架左、右最上一根橫向支撐棒上的第三橫梁，重力砝碼，所述第三橫梁下表面縱向設(shè)置有兩個定滑輪，一個定滑輪位于所述第三橫梁的中央，所述U形鐵片上系有一繩子，所述繩子繞過兩個定滑輪后，系有一重力砝碼。其中，所述模擬脊柱固定臺包括平口臺鉗7和水平移動平臺，平口臺鉗夾住模擬脊柱下端，平口臺鉗設(shè)置于水平移動平臺上，所述水平移動平臺通過絲杠機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述外固定架的底座上。其中，還包括垂直加載圓盤、水平加載圓盤環(huán)周邊開有V形槽，V形槽內(nèi)固定有釘子，所述釘子用于固定所述扭力砝碼的繩子。本實(shí)用新型能對脊柱在低頭、仰頭、轉(zhuǎn)頭、側(cè)彎頭時的運(yùn)動進(jìn)行模擬并快速轉(zhuǎn)換定位，還能盡量減少因忽視加載盤的重量，而造成的檢測誤差。

圖1為本實(shí)用新型立體示意圖。圖2為本實(shí)用新型加載圓盤固定盒安裝示意圖。附圖標(biāo)記1-上下升降螺桿，2-外固定架，3-內(nèi)旋轉(zhuǎn)框架，4-水平加載圓盤旋轉(zhuǎn)軸承，5動力抵消平衡裝置，6-垂直加載圓盤，7-平口臺鉗，8-水平移動平臺，9-橫向支撐棒，10.模擬脊柱，11-螺桿軸承，12-水平加載圓盤，13-加載圓盤固定盒，14-水平加載圓盤鎖定螺栓， 15-U型鐵片，16-固定螺栓，17-底座
具體實(shí)施方式
以下如圖1、圖2所示，是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，一種脊柱運(yùn)動模擬加載裝置，包括垂直加載圓盤6、水平加載圓盤12，模擬脊柱 10、模擬脊柱固定臺，加載圓盤固定盒13、水平加載圓盤旋轉(zhuǎn)軸承4。垂直加載圓盤6固定于水平加載圓盤12的中心處，且二者成直角，模擬脊柱10下端固定于模擬脊柱固定臺上， 包括水平加載圓盤12固定于水平加載圓盤旋轉(zhuǎn)軸承4的內(nèi)圈，水平加載圓盤旋轉(zhuǎn)軸承4固定于加載圓盤固定盒13內(nèi)，模擬脊柱10上端固定于加載盤固定盒13內(nèi)。其中，還包括上窄下寬的U形鐵片15，水平加載圓盤鎖定螺栓14，U形鐵片15的固定螺栓16，垂直加載圓盤6設(shè)置在所述U形鐵片15的凹部內(nèi)，并被夾住固定，U形鐵片固定螺栓16穿過U形鐵片15、水平加載圓盤的中心位置、將U形鐵片15和水平加載圓盤12 連接成一體，并固定于水平加載圓盤旋轉(zhuǎn)軸承4內(nèi)圈，加載圓盤固定盒13側(cè)壁螺紋連接有數(shù)個螺栓，所述螺栓由外向內(nèi)頂住模擬脊柱10上端固定，水平加載圓盤12上有多個通孔， 水平加載圓盤鎖定螺栓14設(shè)定在水平加載圓盤12上的所述通孔內(nèi)，在加載圓盤固定盒13 上平面，對應(yīng)設(shè)置有和水平加載圓盤上的鎖定螺栓14相適配的孔，水平加載圓盤12通過與加載圓盤固定盒13連接的旋轉(zhuǎn)軸承4，可以進(jìn)行360度自由旋轉(zhuǎn)，待水平加載圓盤12旋轉(zhuǎn)到某一測試位置后，用鎖定螺栓14將水平加載圓盤12和加載圓盤固定盒13固定(如圖2 所示)。其中，水平加載圓盤12上，沿周向均布設(shè)有4個通孔，水平加載圓盤鎖定螺栓14 為2個。其中，還包括外固定架2，所述外固定架2包括底座17，設(shè)置于所述底座17上的兩根立柱，水平設(shè)置于所述立柱上端的第一橫梁、設(shè)置于所述第一橫梁中央的螺母，螺母內(nèi)垂直設(shè)置一上下升降螺紋桿，上下升降螺紋桿上端固定一旋轉(zhuǎn)手柄。其中，還包括內(nèi)旋轉(zhuǎn)框架3，所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)框架3包括設(shè)置于上下升降螺桿下端的螺桿軸承11和扭力砝碼，所述螺桿軸承11的外圓周面上焊有第二橫梁，所述第二橫梁位于同一直線上，所述橫梁的兩個端部分別固定有側(cè)架，每個側(cè)架包括4根橫向支撐棒9和兩根側(cè)架縱梁，所述左右各4根橫向支撐棒9，從上向下順序平行設(shè)置在側(cè)架縱梁上，從上向下數(shù)第二根至第四根(左、右共6根)橫向支撐棒9上各設(shè)置兩個以橫向支撐棒9為軸的滾輪，所述滾輪的外圓周面上開有凹槽，所述垂直加載圓盤6、水平加載圓盤12環(huán)周邊上，間隔180角度，分別系有2根連接扭力砝碼的繩子，所述連接扭力砝碼的繩子設(shè)置在所述滾輪的凹槽中。其中，還包括重力抵消平衡裝置5，所述重力抵消平衡裝置5包括，兩端設(shè)置于內(nèi)旋轉(zhuǎn)框架3左、右最上一根橫向支撐棒9上的第三橫梁。在所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)框架3左、右最上一根橫向支撐棒9中央下表面設(shè)置有一個U型小框架，第三橫梁的兩端設(shè)置在所述U型小框架內(nèi)的底部。所述第三橫梁下表面縱向設(shè)置有兩個定滑輪，一個定滑輪位于所述第三橫梁的中央，所述U形鐵片15上系有一繩子，所述繩子繞過兩個定滑輪后，系有一重力砝碼。其中，所述模擬脊柱固定臺包括平口臺鉗7和水平移動平臺8，平口臺鉗7夾住模擬脊柱10下端，平口臺鉗7設(shè)置于水平移動平臺8上，所述水平移動平臺8通過絲杠機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述外固定架2的底座17上，水平移動平臺8可在底座17上前后左右移動。其中，所述垂直加載圓盤6、水平加載圓盤12圓周面上開有V形槽，V形槽內(nèi)固定有釘子，釘子上系有連接所述扭力砝碼的繩子，加載圓盤由2塊相互垂直的聚四氟乙烯塑料圓盤組成即水平圓盤和垂直圓盤。做脊柱模擬實(shí)驗(yàn)做低頭仰頭實(shí)驗(yàn)時，通過垂直加載圓盤6上，間隔180度角度連接的2個扭力砝碼，對垂直加載圓盤6順時針或逆時針施加旋轉(zhuǎn)扭矩。做頭部側(cè)彎實(shí)驗(yàn)時，將水平加載圓盤12旋轉(zhuǎn)90度，通過水平加載圓盤鎖定螺栓 14，固定水平加載圓盤12和加載圓盤固定盒13，通過垂直加載圓盤6上間隔180度角度連接的2個扭力砝碼，對垂直加載圓盤6順時針或逆時針施加旋轉(zhuǎn)扭矩，由此，始終保持沿垂直加載圓盤6圓周方向，對垂直加載圓盤6施加旋轉(zhuǎn)扭矩。做左右扭頭實(shí)驗(yàn)，通過水平加載圓盤12上間隔180度角度連接的2個扭力砝碼， 對水平加載圓盤12順時針或逆時針施加旋轉(zhuǎn)扭矩。
權(quán)利要求1.一種脊柱運(yùn)動模擬加載裝置，其特征是，包括垂直加載圓盤(6)、水平加載圓盤(12)，模擬脊柱(10)、模擬脊柱固定臺，垂直加載圓盤(6)固定于水平加載圓盤(1 的中心處，且二者成直角，模擬脊柱(10)下端固定于模擬脊柱固定臺上，還包括加載圓盤固定盒(13)和水平加載圓盤旋轉(zhuǎn)軸承G)，水平加載圓盤(12)固定于水平加載圓盤旋轉(zhuǎn)軸承(4) 的內(nèi)圈，水平加載圓盤旋轉(zhuǎn)軸承(4)固定于加載圓盤固定盒(1 內(nèi)，模擬脊柱(10)上端與加載盤固定盒(13)固定。
2.如權(quán)利要求1所述的脊柱運(yùn)動模擬加載裝置，其特征是，還包括上窄下寬的U形鐵片 (15)，水平加載圓盤鎖定螺栓(14)，U形鐵片(15)的固定螺栓(16)，垂直加載圓盤(6)設(shè)置在所述U形鐵片(15)的凹部內(nèi)夾住并固定，U形鐵片固定螺栓(16)穿過U形鐵片(15)、水平加載圓盤的中心位置、將U形鐵片(1 和水平加載圓盤(1 連接成一體，并固定于水平加載圓盤旋轉(zhuǎn)軸承內(nèi)圈，加載圓盤固定盒(1 側(cè)壁螺紋連接有數(shù)個螺栓，所述螺栓由外向內(nèi)頂住模擬脊柱(10)上端固定，水平加載圓盤(1 上有多個通孔，水平加載圓盤鎖定螺栓(14)設(shè)定在水平加載圓盤(1 上的所述通孔內(nèi)，在加載圓盤固定盒(1 上平面上， 對應(yīng)設(shè)置有和水平加載圓盤上的鎖定螺栓(14)相適配的孔。
3.如權(quán)利要求2所述的脊柱運(yùn)動模擬加載裝置，其特征是，水平加載圓盤(1 上，沿周向均布設(shè)有4個通孔，水平加載圓盤鎖定螺栓(14)為2個。
4.如權(quán)利要求1所述的脊柱運(yùn)動模擬加載裝置，其特征是，還包括外固定架O)，所述外固定架( 包括底座(17)，設(shè)置于所述底座(17)上的兩根立柱，水平設(shè)置于所述立柱上端的第一橫梁、設(shè)置于所述第一橫梁中央的螺母，螺母內(nèi)垂直設(shè)置一上下升降螺紋桿(1)， 上下升降螺紋桿(1)上端固定一旋轉(zhuǎn)手柄。
5.如權(quán)利要求4所述的脊柱運(yùn)動模擬加載裝置，其特征是，還包括內(nèi)旋轉(zhuǎn)框架(3)，所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)框架C3)包括設(shè)置于上下升降螺桿(1)下端的螺桿軸承(11)和扭力砝碼，所述螺桿軸承(11)的外圓周面上焊有第二橫梁，所述第二橫梁的兩個端部分別固定有側(cè)架，每個側(cè)架包括4根橫向支撐棒(9)和兩根側(cè)架縱梁，所述左右各4根橫向支撐棒(9)從上向下順序平行設(shè)置在側(cè)架縱梁上，從上向下數(shù)第二根至第四根橫向支撐棒(9)上各設(shè)置兩個以橫向支撐棒(9)為軸的滾輪，所述滾輪的外圓周面上開有凹槽，所述垂直加載圓盤(6)和水平加載圓盤(1 環(huán)周邊上，間隔180角度，分別系有2根連接扭力砝碼的繩子，所述連接扭力砝碼的繩子設(shè)置在所述滾輪的凹槽中。
6.如權(quán)利要求5所述的脊柱運(yùn)動模擬加載裝置，其特征是，還包括重力抵消平衡裝置 (5)，所述重力抵消平衡裝置( 包括，兩端設(shè)置于內(nèi)旋轉(zhuǎn)框架C3)左、右最上一根橫向支撐棒(9)上的第三橫梁，重力砝碼，所述第三橫梁下表面縱向設(shè)置有兩個定滑輪，一個定滑輪位于所述第三橫梁的中央，所述U形鐵片(1 上系有一繩子，所述繩子繞過兩個定滑輪后， 系有一重力砝碼。
7.如權(quán)利要求4所述的脊柱運(yùn)動模擬加載裝置，其特征是，所述模擬脊柱固定臺包括平口臺鉗(7)和水平移動平臺(8)，平口臺鉗(7)夾住模擬脊柱(10)下端，平口臺鉗(7)設(shè)置于水平移動平臺(8)上，所述水平移動平臺(8)通過絲杠機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述外固定架(2) 的底座上。
8.如權(quán)利要求1所述的脊柱運(yùn)動模擬加載裝置，其特征是，還包括扭力砝碼，垂直加載圓盤(6)、水平加載圓盤(1 環(huán)周邊開有V形槽，V形槽內(nèi)固定有釘子，所述釘子用于固定所述扭力砝碼的繩子。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種脊柱運(yùn)動模擬加載裝置，包括垂直加載圓盤(6)、水平加載圓盤(12)，模擬脊柱(10)、模擬脊柱固定臺，垂直加載圓盤(6)固定于水平加載圓盤(12)的中心處，且二者成直角，模擬脊柱(10)下端固定于模擬脊柱固定臺上，還包括加載圓盤固定盒(13)、水平加載圓盤旋轉(zhuǎn)軸承(4)，水平加載圓盤(12)固定于水平加載圓盤旋轉(zhuǎn)軸承(4)的內(nèi)圈，水平加載圓盤旋轉(zhuǎn)軸承(4)固定于加載圓盤固定盒(13)內(nèi)，模擬脊柱(10)上端固定于加載盤固定盒(13)內(nèi)。本實(shí)用新型提供一種能對脊柱在低頭、仰頭、轉(zhuǎn)頭、側(cè)彎頭時的運(yùn)動進(jìn)行模擬并快速轉(zhuǎn)換定位，還能盡量減少因忽視加載盤的重量，而造成的檢測誤差。
文檔編號G09B23/28GK201936517SQ201020680369
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者季偉, 王向陽 申請人:王向陽