Dubinska analiza Mingxu Machinery's Patent Technology: Podesiva komponenta za samo-pouzdanost za medicinske uređaje (patent br.: ZL 2023 2 3463961.x)

Tehničke pozadine i boli u industriji

U preciznosti medicinskih uređaja (poput ortopedskih vučnih uređaja i minimalno invazivnih kirurških robotskih krakova), dinamička stabilnost podmazivanja podesivih komponenti izravno utječe na životni vijek opreme i operativnu sigurnost. Tradicionalan samo-podmaziva ležajevi Općenito imaju dvije glavne nedostatke:

l Strukturni neuspjeh: Snaga međufacijalne veze između bloka samo-podmazivanja praha i supstrata nije dovoljna (obično ≤15 MPa), što ga čini sklonom mikro-pucanju i odvojenosti pod naizmjeničnim opterećenjima (podaci: J. Tribol. 2023, 145 (3), 031702).

l Propadanje podmazivanja: Dopunjavanje maziva oslanja se na ručno održavanje, a nakon 300 sati kontinuiranog rada, koeficijent trenja povećava se za preko 40% (standardni test ASTM G99).

Analiza inovacije temeljne tehnologije

I. Topološka međusobna struktura otporna na smicanje i odvajanje

1.1 trodimenzionalni ograničavajući sustav

Modul za zaključavanje vanjskog prstena:

• Na vanjskom zidu tijela za podešavanje tijela (10) osiguran je kružni utor za postavljanje (101), s 3 skupa rupa za ograničavanje φ2.5 mm (102) (tolerancija ± 0,01 mm) ravnomjerno raspoređenih unutar utora.

• Prvi blok samo-podmazivanja (20) prihvaća kompozitni materijal grafitno-koprive (Cu-15%SN-8%GR). Ručani dio (201) i ograničavajuće igle (202) integralno se formiraju pomoću električne pražnjenja. Ograničavajuće igle i rupe prihvaćaju prijelaz H7/G6 prikladno za postizanje radijalnog ograničenja (vidi sliku dolje).

Modul za ojačanje unutarnjeg prstena:

Drugi blok samo-podmazivanja (30) ugrađen je u utor za instalaciju (103), a njegov drugi ograničavajući pin (301) koji prodire kroz bočni zid prstena za podešavanje kako bi se stvorio aksijalni blok s ograničavajućom rupom (102), konstruirajući trodimenzionalnu mrežu ograničenja (vidi sliku dolje).

1.2 Poboljšanje mehaničkih svojstava

• Analiza konačnih elemenata pokazuje da ova struktura povećava međufazijsku čvrstoću smicanja na 38,7 MPa (u usporedbi s 12,4 MPa za tradicionalne procese vezanja).

• Ispitivanje vibracija (ISO 10816-1 Standard) otkriva da je uvjeti ispod 50 Hz/5 g, pomak bloka za podmazivanje <5 µM (prosjek industrije> 50 µM).

Ii. Samoodrživi dizajn sustava podmazivanja

2.1 Mikrokanalno arhitekturu ulja ulja

• Dvanaest spiralnih ulja za usmjeravanje ulja (105) s širinom od 0,8 mm i dubinom od 0,5 mm obrađeno je na unutarnjem zidu prstena za podešavanje, što omogućava automatsko nadoknadu masti kroz kapilarno djelovanje.

• Žrotovi za usmjeravanje ulja povezani su na ugradnje ugradnje (103), formirajući mrežu "glavne naftne puteve ulja ulja", koja povećava brzinu difuzije maziva za 3,2 puta (vidi simulacijsku tablicu za simulaciju brzine protoka u nastavku).

2.2 Optimizacija sinergističkog materijala

• Blok samo-podmazivanja prihvaća proces gradijenta sinteriranja: površinski sloj je porozni grafitni sloj (poroznost 25% ± 2%), a donji sloj je gusta legura bakrene listiće, uravnoteženje kapaciteta skladištenja ulja i mehaničke čvrstoće.

• Nakon ispitivanja bloka na prsten (opterećenje 200N, brzina 60RPM), koeficijent trenja stabilizira se u rasponu od 0,08-0,12, sa brzinom trošenja od samo 3,2 × 10 × 10⁻⁶ mm³/n · m (u usporedbi s 9,7 × 10 × za tradicionalne strukture).

Iii. Mehanizam ergonomskog prilagođavanja

3.1 Poboljšano pozicioniranje zupčanika

• Vanjski zid dizajniran je s 12 žljebova za podešavanje u obliku luka (104) s polumjerom zakrivljenosti od R = 1,5 mm, uparen sa čeličnim kuglicama opruganim oprugama kako bi se postigla ± 0,5 ° točnost indeksiranja.

• Testovi zakretnog momenta pokazuju da je okretni moment za pomicanje zupčanika 0,15-0,25N · m (u skladu s ISO 10993 Standardom za medicinske operativne snage).

3.2 Modularni zamjenjivi dizajn

• Blok samo-podmazivanja i baza su mehanički isprepleteni umjesto kemijski vezanih, podržavajući zamjenu in-situ (sila uklanjanja ≤20N, sila ugradnje ≥50N).

• Ciklus održavanja produžen je na 5000 ciklusa (u usporedbi s 800 ciklusa za tradicionalne strukture).

Usporedna tablica tehničkih parametara

Tipična provjera scenarija primjene

Slučaj 1: Rotirajući spoj ortopedske vučne uređaje

• Nakon kontinuiranog rada u 2000 sati pod dinamičnim opterećenjem od 200 n, nije bilo odvajanja bloka za podmazivanje, a fluktuacija zakretnog momenta bila je <5% (tradicionalne strukture su imale fluktuacije> 30%).

• Kliničke povratne informacije pokazuju da se stopa popravljanja opreme smanjila s 1,2 puta godišnje na 0,3 puta godišnje (Izvor podataka: Izvješće Odjela za opremu iz tercijarne bolnice u Istočnoj Kini 2023. godine).

Slučaj 2: Mehanizam za podešavanje kuta endoskopa

• U okruženju s vlagom od 90%RH, stopa zadržavanja maziva bila je> 85%(tradicionalni dizajni su imali <60%).

• Operativna točnost poboljšana je na ± 0,3 °, udovoljavajući standardu EN 60601-2-18 za medicinsku električnu opremu.

Kroz tri tehnička puta topološkog dizajna strukture međusobno blokiranja, mikrofluidno kontrole podmazivanja i inženjerstvo gradijenskog materijala, naš je patent redefinirao standarde pouzdanosti za podesive komponente u medicinskim uređajima. Prema pretraživanju novosti (Derwent Innovation), ova struktura je međunarodno vodeća u smislu sposobnosti protiv detahiranja i samoodržavanja.

Ako želite saznati više, kontaktirajte Mingxu Machinery Da biste dobili cjelovito izvješće o patentima: [email protected]