[发明专利]髋关节股骨柄疲劳试验加载装置

说明书

本发明公开了髋关节股骨柄疲劳试验加载装置，包括底座和加载连接装置，底座包括圆形下底板，在圆形下底板上向上凸出设置有上部凸台，在上部凸台中间开有圆柱形凹槽，在凹槽内固定有聚缩醛隔离垫，在聚缩醛隔离垫上均匀开有多个钢珠安装槽孔，在每一个钢珠安装槽孔内安装有一个能够转动的硬质钢珠，加载连接装置包括圆形上底板，在圆形上底板上向下凸出设置有下部凸台，下部凸台底面支撑在硬质钢珠上，在圆形上底板顶面中间固定有一根连接疲劳试验机用的螺纹杆，每一个圆形上底板上的连接孔和对应设置的圆形下底板上的连接孔之间分别连接有连接弹簧。本装置工作性能好，可以完成测试要求。

技术领域

本发明涉及疲劳试验加载装置，特别涉及髋关节股骨柄疲劳试验加载装置。

背景技术

随着我国逐步步入老龄化社会，越来越多的疾病问题不断突出。对于股骨头坏死、髋关节肿瘤等病症，国际上普遍采用髋关节置换术进行治疗。而髋关节置换术中股骨柄的疲劳性能十分重要，其直接关系到植入物在人体内的使用寿命。对此国际上制定了两份国际标准分别是ISO 7206-4、ISO 7206-6，两份标准分别对髋关节股骨柄的柄部疲劳和头颈部疲劳进行了测试方法的规定，我国也制定了行业标准YY/T 0809.4和YY/T 0809.6。标准中对于股骨柄的疲劳装置仅提供了示意图，见图1和图2，图1所示的结构为股骨柄柄部疲劳试验装置，由于股骨球头受压后会有横向位移，对股骨柄产生了侧向力，增加了样品的内部应力，同时对试验机作动缸产生了横向作用力，不利于试验机的保养维护。图1中的1为股骨柄假体、2为疲劳载荷施加作用点、3髋关节股骨柄疲劳试验加载装置、4为加载轴线、5为股骨柄包埋桶、6为股骨柄包埋介质。

图2所示的结构为股骨柄头颈部疲劳试验装置，需要施加较大的载荷，虽然横向位移量较小，但是同样对样品和试验机产生了较大的侧向力。图2中的1为股骨柄假体、2为密封圈、3为髋关节股骨柄疲劳试验加载装置、4为生理盐水、5为股骨柄包埋桶、6为包埋介质。

目前行业内普遍使用橡胶垫将上下两部分结构进行缓冲，但是滑动性能不好，也有使用两层轴承完成该功能，但是效果并不理想，提高了装置的成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种可以使股骨头固定，可以完成长时间不间断的试验工作，满足仅对股骨柄施加垂直作用的轴向力的测试要求的髋关节股骨柄疲劳试验加载装置。

髋关节股骨柄疲劳试验加载装置，包括底座和加载连接装置，所述的底座包括圆形下底板，在所述的圆形下底板上向上凸出设置有上部凸台，在所述的上部凸台中间开有圆柱形凹槽，在凹槽内固定有聚缩醛隔离垫，在所述的聚缩醛隔离垫上均匀开有多个钢珠安装槽孔，在每一个钢珠安装槽孔内安装有一个能够转动的硬质钢珠，所述的加载连接装置包括圆形上底板，在所述的圆形上底板上向下凸出设置有下部凸台，所述的下部凸台底面支撑在硬质钢珠上，所述的下部凸台的底面以及钢珠安装槽孔的底面为光滑平面，在所述的圆形上底板顶面中间固定有一根连接疲劳试验机用的螺纹杆，在所述的螺纹杆上从上至下分别螺纹连接有一个螺母和一个锁紧环，所述的锁紧环用于在连接疲劳试验机时与疲劳试验机锁死固定，在所述的圆形上底板和圆形下底板的边缘侧沿圆周方向分别对应开有多个连接孔，在每一个圆形上底板上的连接孔和对应设置的圆形下底板上的连接孔之间分别连接有连接弹簧，在所述的圆形下底板底壁中间开有用于固定股骨头的圆锥孔。

本发明的优点：

1.钢珠起到滑动连接作用。

2.蜂窝状隔离垫防止了钢珠间的相互碰撞。

3.弹簧连接上下两层既可以随意调节刚性，安装简便。

4.锥形槽阻止了股骨球头与加载装置间的相对运动，可以完成长时间不间断的试验工作。

5.可以使股骨头固定牢固，使其在长时间的疲劳试验过程中不与股骨头发生分离。