[发明专利]一种用于智能膝关节假肢的针阀型双油路耦合调节阻尼缸

说明书

本发明公开了一种用于智能膝关节假肢的针阀型双油路耦合调节阻尼缸，涉及阻尼缸技术领域，包括缸部、流量调节模块和电机固定模块，流量调节模块内设置有两个针型阀体，通过电机固定模块的直线电机进行控制和传动。本发明通过一个直线电机同时控制两个针型阀体的上下运动，从而仅用一个电机就实现了膝关节液压阻尼的双向独立控制，阻尼调节连续，使得整个机构体积小、重量轻，并减少了耗电，整个机构精巧易于加工。

技术领域

本发明涉及阻尼缸技术领域，尤其涉及一种用于智能膝关节假肢的针阀型双油路耦合调节阻尼缸。

背景技术

智能膝关节是指通过微电脑控制膝关节阻尼器从而同时控制摆动相的速度和支撑相的稳定性，使得下肢患者穿戴假肢行走时更接近健康人的步态，具有更高的跟随性和对称性。目前，在智能膝关节中调整阻尼的方式主要包括磁流变、气压和液压三种。磁流变智能膝关节是通过改变电流从而改变磁场强度来达到调节阻尼的效果，但是磁流变液黏度变化与磁场密切相关，并且对磁流变液材料要求很高，不易于控制也不易于提升产能。液压和气压都是通过微处理器驱动电机来调节阻尼缸部阀门开度大小，从而达到调节阻尼的目的，但是气压膝关节支撑性能的稳定性不可靠，容易造成安全事故。

目前，国内用于智能膝关节液压阻尼缸的结构设计较少。在一种用于智能膝关节假肢的电控液压阻尼缸结构中，电机、调节阀体和活塞的轴在一条直线上且互相连接或接触，使得膝关节运作过程中电机受到的轴向载荷很大，调节过程中很容易失布及无法达到指定位置，严重影响膝关节阻尼调节的性能。在一种半驱动式假肢膝关节设备中，通过液压缸和阻尼调节阀门实现驱动和非驱动模式，但是液压阀回路特别复杂，液压泵和电动机使得该结构复杂而笨重。在一种通过电机实现液压阻尼双向控制的结构中，所设计的阀体和调节座的间隙配合，长期会导致缝隙形成油膜，油膜产生的张力使得阀体旋转时阻尼过大而旋转不顺畅，阻尼调节不准确，并且其中助伸弹簧是外置式的，液压缸下端开放，密封性差。

因此，本领域的技术人员致力于提供一种用于智能膝关节假肢的针阀型双油路耦合调节阻尼缸，实现阻尼的连续调节，并提高阻尼缸结构的紧凑性。

发明内容

有鉴于现有技术上的缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何提供一种智能膝关节假肢的阻尼缸，实现阻尼的连续调节，并提高阻尼缸结构的紧凑性。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于智能膝关节假肢的针阀型双油路耦合调节阻尼缸，包括缸部(1)、流量调节模块(2)、电机固定模块(3)；

所述缸部(1)包括缸体(16)、缸盖(12)、端盖(13)、活塞组件、助伸弹簧(15)，所述缸盖(12)与所述缸体(16)的上端连接，所述端盖(13)位于所述缸体(16)内并置于所述缸盖(12)的下侧，所述活塞组件穿过所述缸盖(12)和所述端盖(13)，所述助伸弹簧(15)置于所述缸体(16)内并与所述活塞组件的底端连接；所述缸体(16)的侧壁上下两端设置有四个油孔(161)，形成两个液压油通道；

所述流量调节模块(2)包括：与所述缸体(16)连接的外部油路座(21)，设置在所述外部油路座(21)内部的伸展油道针型阀体(23)、屈曲油道针型阀体(24)；所述外部油路座(21)上设置有屈曲油道槽口(241)、伸展油道槽口(231)和储能器腔室(281)；所述屈曲油道针型阀体(24)设置在所述屈曲油道槽口(241)内，所述伸展油道针型阀体(23)设置在所述伸展油道槽口(231)内；所述外部油路座(21)与所述缸体(16)连接的一侧设置有互成一定角度的液压油通道，分别与所述缸体(16)的两个液压油通道相连通形成屈曲液压油通道(212)和伸展液压油通道(211)，所述屈曲油道槽口(241)与所述屈曲液压油通道(212)连通，所述伸展油道槽口(231)与所述伸展液压油通道(211)连通；

所述电机固定模块(3)包括：固定在所述外部油路座(21)上的电机固定座(32)，固定在所述电机固定座(32)上的直线电机(33)，与所述直线电机(33)输出端连接的阀体连接件(31)；所述阀体连接件(31)连接所述伸展油道针型阀体(23)和屈曲油道针型阀体(24)。