hiện đại giường bệnh yêu cầu hệ thống động cơ phức tạp để đảm bảo sự thoải mái, an toàn cho bệnh nhân và hiệu quả của người chăm sóc. Động cơ cấp y tế cung cấp năng lượng cho các chức năng quan trọng như điều chỉnh độ cao, khớp nối tựa lưng và định vị Trendelenburg. Bài viết này xem xét các yêu cầu thiết kế, tiêu chuẩn an toàn và đổi mới công nghệ trong động cơ giường bệnh viện hệ thống.
1.1 Chức năng cơ giới thiết yếu
Điều chỉnh chiều cao (sức nâng 500-1000 lbs)
Khớp nối tựa lưng (phạm vi 0-80°)
Điều chỉnh gãy đầu gối
Trendelenburg/Trendelenburg đảo ngược
Làm phẳng khẩn cấp CPR
1.2 Thông số hiệu suất
|
tham số |
Yêu cầu |
Lý do |
|
Tốc độ |
5-20 mm/giây |
Di chuyển bệnh nhân an toàn |
|
Tiếng ồn |
|
Tiêu chuẩn tiếng ồn bệnh viện |
|
Chu kỳ nhiệm vụ |
10% (không liên tục) |
Ngăn ngừa quá nhiệt |
|
Định vị chính xác |
±1mm |
An toàn bệnh nhân |
|
Dừng khẩn cấp |
|
An toàn quan trọng |
2.1 Tính năng an toàn
Phanh dự phòng kép (điện từ + cơ khí)
Giới hạn mô-men xoắn (điển hình 50 Nm)
Cảm biến bảo vệ nhúm
Pin dự phòng (24V DC, hoạt động hơn 30 phút)
Tuân thủ UL60601-1
2.2 Lựa chọn động cơ
Động cơ DC không chổi than (BLDC) được ưu tiên cho:
Hiệu suất cao hơn (85-92%)
Tuổi thọ dài hơn (> 10.000 giờ)
EMI thấp hơn
Hệ thống 24V hoặc 48V đảm bảo an toàn cho bệnh nhân
2.3 Cơ cấu truyền động
Hộp số hành tinh (tỷ lệ 5:1 đến 20:1):
Kích thước nhỏ gọn vừa vặn với khung giường
Mật độ mô-men xoắn cao
Phản ứng dữ dội thấp (
Vít bi hoặc thiết bị truyền động tuyến tính cho giường bệnh viện điều chỉnh chiều cao
|
thành phần |
Chất liệu |
Tiêu chuẩn |
|
Vỏ động cơ |
Nhôm Anodized (IP54) |
IEC 60529 |
|
bánh răng |
POM (Polyoxymetylen) |
FDA 21 CFR 177.2470 |
|
Trục |
Thép không gỉ 316L |
ISO 5832-1 |
|
chất bôi trơn |
Mỡ silicon y tế |
USP Lớp VI |
Cách điện kép trên tất cả các cuộn dây
Dòng rò
Lọc EMC theo tiêu chuẩn IEC 60601-1-2
Cảm biến vị trí dự phòng (bộ mã hóa quang học + Hiệu ứng Hall)
Vấn đề:
Lỗi động cơ sớm trên giường ICU 24/7
Nguyên nhân gốc rễ:
Tản nhiệt không đầy đủ
Mòn ổ trục do rung động
Chất bôi trơn không dùng trong y tế bị khô
Giải pháp:
Nâng cấp lên động cơ BLDC làm mát bằng chất lỏng
Đã thêm bộ giảm rung
Triển khai hệ thống bôi trơn tự động
Kết quả:
✔ MTBF tăng từ 2.000 lên 8.000 giờ
✔ Giảm tiếng ồn 35%
✔ Cuộc gọi dịch vụ giảm 60%
6.1 Hệ thống động cơ thông minh
• Cảm biến IoT tích hợp cho:
Giám sát tải
Bảo trì dự đoán
Theo dõi sử dụng
6.2 Truyền điện không tiếp xúc
• Sạc cảm ứng cho hệ thống ắc quy
• Loại bỏ điểm mòn khỏi vòng trượt
6.3 Bánh răng nanocompozit
• Vật liệu tự bôi trơn
• Nhẹ hơn 50% so với thép có độ bền tương đương
• Hàng tháng:
Kiểm tra bôi trơn
Kiểm tra chức năng phanh
• Hàng quý:
Kiểm tra vòng bi
Kiểm tra tải
• Hàng năm:
Kiểm tra an toàn điện đầy đủ
Phân tích độ mòn bánh răng
Động cơ giường bệnh viện thiết kế đòi hỏi sự đặc biệt độ tin cậy, hoạt động im lặngvà hiệu suất không an toàn. Bằng cách kết hợp các vật liệu cấp y tế, hệ thống an toàn dự phòng và giám sát thông minh, các kỹ sư có thể tạo ra các hệ thống động cơ đáp ứng nhu cầu nghiêm ngặt của môi trường chăm sóc sức khỏe. Xu hướng trong tương lai hướng tới các hệ thống tự chẩn đoán, không cần bảo trì nhằm nâng cao hơn nữa việc chăm sóc bệnh nhân.
Cần trợ giúp lựa chọn hoặc tùy chỉnh động cơ cho bạn thiết kế giường y tế? Chúng tôi có thể cung cấp:
Tính toán kích thước động cơ
Danh sách kiểm tra tuân thủ an toàn
Hướng dẫn tích hợp CAD
Phân tích chế độ lỗi
