基于绘图软件急救担架车的多功能结构设计

张峰 赵亮 王立恒 李媛媛

摘 要：为了能够解决各种复杂环境的医疗救助，设计一款采用担架与车架可分离的方式，确保地形不适时能运输病伤员的急救担架车。该担架车采用踩刹结构使其具备刹车功能，通过手摇机构能更平稳的实现高低位调节功能，采用X型折叠方式实现担架平稳折叠的功能，同时担架车便于拆装，结构上相对简单。

关键词：急救担架车；结构设计；多功能

0.引言

急救担架车在各种灾害救援中起到的作用是显著的，现代的急救担架车使用场景单一，主要在医院内转移病人或者搭配在救护车中使用，因为在医院中的环境较为优越，对病人的转移情况不是很复杂，简单的担架车就可实现，而在室外的环境下的救援情况比医院内要复杂的多。在真正实战救援时，急救担架车暴露出的一些问题需要解决，很多种类的担架车存在整体过于笨重、机械结构落后、占用救援车辆过大空间、不能高低位调节等问题。如何进一步减轻人力抬起伤员时的重量是担架车的设计中亟需解决的重要问题。

1.急救担架车的“车”、“架”分离设计

1.1 “车”、“架”分离的结构分析

“车”、“架”分离对担架与车架的结合部位要求较高，首先要考虑的是担架拆分与组装必须简单迅速，同时比较重要的是稳定性和安全性，不能随担架车的推行中因颠簸导致分解。这样设计的一个重要优点就在于将担架安放到车架上时，圆弧槽的结构可以作为导轨作用，同时能对担架进行定位，担架上的勾爪又能很顺利的插进槽口内部，以免车架无法准确组装而浪费救援时间。

1.2 “车”、“架”连接构件结构分析与设计

担架底部设计四个勾爪，勾爪设计成圆弧过渡的形状，减小磕碰，更容易滑到槽中，在同样位置的车架上设计一个槽口，槽口尺寸与勾爪尺寸相配合。槽内安放一个弹簧插销，与门栓功能类似，先由反向拉动然后向上掰动即实现拆分，往下掰动时，加上弹簧可直接锁死担架，采用往下掰动是锁死的情况主要考虑到锁栓的自重因素。解锁装配（见图1），锁死装配（见图2）。

1.3分离式急救担架车的担架结构分析与设计

担架既要满足强度要求又不能过重，所以选用铝合金材料空心圆管结构。考虑在人力搬运伤病员时的舒适度以及搬运过程中救护人员同向搬运容易的问题，所以，担架一端为正常过渡的圆角的横杆，而另一端延长出15mm两根长杆。长杆端套上硬质橡胶套，既避免长杆端的管口利刃划伤救护人员，又可防止失手掉落担架误伤病员。在担架的底部一端安装两个对称的小轮，另一端可以用两根与其等高的短支杆代替，在将病人送入车内时可以直接推入，而省去了人力抬入时的麻烦。短杆的一端用塑料塞塞入，一是包住短杆的切口，二是可以作为防止担架在斜坡溜滑的结构。担架下方整体配合见图3。

参照我国军标担架，设计目标担架的总长度为2200mm，宽度为550mm，对比国际红十字会的标准总长度为2215mm，宽度为550mm[2]。两种差别不大，可以采用国际红十字会标准，即总体担架长2215mm宽550mm，以提高担架的国际认可度。

2.急救担架车车体结构设计

2.1 急救担架车车体结构目标功能分析

根据对实际情况的考察做出对应的结构设计，车架最下方着陆部分包含了有一定偏距又可绕支杆径向圆周转动的四个脚轮，又包含了可折叠又可调节高低位的杆架结构。其中车轮部分承担着转向、刹车等功能，折叠杆架结构主要起到升降以及折叠起来以减小占用空间的功能。对于车轮的转向功能，为满足推动时的转向顺利，必须将车轮中心与支杆的平行距离设定一定偏距。折叠部分的强度要求较高，相结合的部位也容易产生应力集中，因此应在折叠部分增加加固金属套，增强其强度。

2.2 急救担架车升降结构设计

急救担架车的升降主要靠车架的折叠功能实现。采用一端为用摇杆控制的滑动导轨结构调节高低位功能（见图4）。这种方式用手动摇动摇杆结构，根据杠杆原理即使担架车上有病人的情况下依然能够很顺利地进行高低位的调节。

在担架车的车架部分采用叉形折叠结构，借鉴马扎结构，在折叠后可以减小占用空间，利用海马扣结构（见图5）控制折叠功能，使折叠结构的一端能够与担架下座分开实现折叠。利用手摇杆控制高低位的优点是显而易见的，在这过程中首先要解决的问题之一就是调节高低位过程中担架车依然平稳，不能侧向歪斜，对病人造成二次伤害。解决此类问题的有效方法就是一根折叠长杆采用滑动式连杆结构，另一根长杆采用固定铰链连接结构。在长杆连接部分用连接铰链并用铆钉将杆件固定，防止松动造成危险。

2.3 急救担架车刹车结构设计

在车轮支架中包含有由两个零件组成的刹车结构，其一由弹簧钢材料的弹簧片，其二为踩刹板，两零件组合而成，构成踩刹结构整体。安装时先装入踩刹板，然后再装入弹簧片构件将踩刹板的两个突出矩形块卡住。在刹车时，用脚向下踩下刹车板远离车轮架的一端，刹车板顺势转动，在刹车板的两侧的长方体突起，在弹簧片上转动过程中将弹簧片顶下，此时弹簧片与长方体突起形成死点，其中弹簧片弯向车轮的一端紧紧贴在车轮橡胶圈的外圈表面，抱死车轮，实现刹车功能（见图6）。释放车轮时踩刹车片靠近车轮支架的上方，长方体逆向转动，弹簧片复位，贴合车轮部分分开，实现解刹，由弹簧片的弹性将踩刹板托起还原最初解刹状态（见图7）。

此结构与市场大部分推车结构类似，具有很强的实用性，可以简化踩刹结构，节省解除刹车及刹车所用时间，更加省力、安全，在复杂的救援环境下稳定性较强。

2.4总装配高低状态调节

在调节担架车的高低位状态时，利用手摇杆顺时针转动，滑块相对手摇杆向前运动，通过弯杆与滑动铰链的配合使折叠部分向左移动，抬升整体担架及担架下座的高度。调节低位的过程与之相反，手摇杆逆时针转动，担架向下移动，实现低位调节。担架车高位状态见图8，低位状态见图9。

结语

研究主要运用三维软件，对急救担架车的基本零件进行设计绘图，对所有零件进行后期装配，设计出最终装配结构。综合了各式的推车、折叠板车、担架、担架床等对急救担架车进行结构设计，通过进行软件的仿真测试得出的结果是满足预先功能设计要求。研究中改进创新部分主要为担架与车体相分离的结构，此结构简单易操作、安全稳定。与同类型的一体式担架车相对比此类担架车解决了传统意义上的担架车重量过重问题。

担架车的可折叠、可高低位调节、可刹车以及将这些功能组合优势更加明显。可折叠分离式急救担架车的研制成功，有利于提高我国在急救担架车领域内的领先地位，开拓国外医护工具的市场。

参考文献：

[1]王志学，贾连斌.折叠式担架车机构创新设计[J].机械设计，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.

作者简介：

张峰（1997-），青岛黄海学院智能制造学院机械设计制造及其自动化专业本科在读。

*山东省高等学校科技计划项目 基于环境腐蚀及空气动力学的航空用鋁合金微孔洞损伤机理研究 J18KB006