1.本发明涉及肢体锻炼装置技术领域，具体为一种具有微位移调整功能的自锁式肢体锻炼装置。
背景技术：
2.很多的病人、患者在经历病痛过后或者手术、治疗过后，肢体力量下降，需要进行锻炼恢复，而这类人群与正常人的锻炼需求是存在一定不同的，正常人对于自身力量有较为准确的感知，而对于力量过度的锻炼行为，也能够有较好的反应力，大多能够避免危险发生，而病人、患者的肢体锻炼，其锻炼强度不能过大，并且，因为肢体机能较弱，所以，容易发生锻炼过程中脱力，而且反应力较弱，在脱力时，不能快速调整体姿避免拉伤。
3.现有技术中，一般仅仅是将常见的体育器材减轻强度后给病人恢复训练使用，在一些常见的拉伸器材上，也有的加入了棘轮结构进行回退保护，带有棘轮结构的器材，只有一半的位移行程，即，只能进行前进锻炼，不能在回退过程保持反馈力，如果不是棘轮结构，则小强度的器材也可能在锻炼者锻炼过程中对脱力人造成一定的损伤，锻炼者使用目前器材无法获得最大化的锻炼强度。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种具有微位移调整功能的自锁式肢体锻炼装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：具有微位移调整功能的自锁式肢体锻炼装置，锻炼装置包括壳体、自锁活塞、施力杆芯、连通管、配压组件、压力油、拉绳，自锁活塞滑动安装在壳体内，自锁活塞将壳体内部空间分隔为高压腔和低压腔，施力杆芯滑动安装在壳体侧壁上并且一端伸入壳体内部，高压腔和低压腔分别通过连通管连接至配压组件内，壳体内施力杆芯所在的腔室为低压腔，壳体内注入压力油，拉绳连接至施力杆芯位于壳体外的一端，施力杆芯抵住自锁活塞时，高压腔和低压腔断开连通，施力杆芯与自锁活塞脱离接触时，高压腔和低压腔连通。
6.拉绳是锻炼的人直接拉动的部件，拉绳扯动施力杆芯，锻炼者进行拉力增长时，施力杆芯抵住自锁活塞并推动自锁活塞移动，壳体内高低压腔不连通，自锁活塞运动的前方腔室为高压腔，高压腔内压力油被挤向配压组件，配压组件内与高压腔连通的腔室高压不断升高，给出变大的反馈力，抵抗施力杆芯前进，继而作为拉绳上的反馈力给到锻炼者，此为正常过程的锻炼力变化曲线，而当锻炼者因为锻炼过程中脱力而无法保持拉绳拉力时，拉绳受到锻炼者的拉力快速减小，施力杆芯受到压力油油压作用而与自锁活塞脱离接触，脱离接触时只发生微小位移，微小位移一旦发生，自锁活塞两侧高低压腔连通，两侧压力迅速平衡，从而不再给到施力杆芯回退的力，从而拉绳在短暂回退后，可以锁定位置，防止进一步拉扯锻炼者肢体造成危险；对于锻炼者未脱力状态下受控的回退过程，施力杆芯保持与自锁活塞的接触并由高压腔推动而同步回退，退往初始状态。
7.进一步的，自锁活塞上设有连通两侧端面的通孔，施力杆芯抵住自锁活塞时，施力杆芯遮挡通孔；施力杆芯抵住自锁活塞时，自锁活塞沿壳体内壁的滑动阻尼小于施力杆芯脱离自锁活塞时的滑动阻尼。
8.施力杆芯抵住自锁活塞并推其前进，此时高低压腔相隔离，自锁活塞两侧压差作为锻炼反馈力，施力杆芯与自锁活塞脱离接触后，通孔将高低压腔连通，从而完成泄压过程，自锁活塞两侧不再存在压差，从而位置在此锁定，不会进一步给到施力杆芯的反馈力。
9.自锁活塞需要在与施力杆芯脱离接触后快速连通两侧，如果在施力杆芯发生快速卸力后自锁活塞依然在两侧压差作用下也进行同步的回退，则无法实现自锁活塞位置锁死，所以，需要在施力杆芯卸力后，即，不再有抵触上自锁活塞趋势后，需要让施力杆芯自由地向后回退一段距离，而自锁活塞的回退趋势应当受到一定抑制，从而扩大自锁活塞和施力杆芯的分离趋势，以便进一步连通高低压腔，本技术通过在自锁活塞上带上滑动阻尼实现。
10.进一步的，锻炼装置还包括锁塞块，自锁活塞靠近径向外缘的内部设有块腔，块腔朝向高压腔设置导向孔，自锁活塞外缘上设置密封圈槽，块腔靠近密封圈槽的一端与密封圈槽底面之间设置第一通孔连通，块腔靠近高压腔的一侧与高压腔之间设置第二通孔连通，块腔靠近施力杆芯的一侧与自锁活塞靠近施力杆芯的一侧端面之间设置销杆孔连通，块腔靠近施力杆芯的一侧与低压腔之间设置第三通孔连通，密封圈槽内设置o型圈，锁塞块包括菱形块、销杆和导向杆，菱形块两侧分别连接销杆和导向杆，菱形块置于块腔内，菱形块尺寸小于块腔，导向杆插入导向孔内，销杆置于销杆孔内，施力杆芯抵住自锁活塞时，销杆被施力杆芯抵住，菱形块抵靠在块腔靠近高压腔一侧并封堵第二通孔。
11.密封圈槽底部的压力作为o型圈的附加抵紧力，密封圈槽底部的压力越大，o型圈往壳体内壁上的压紧力越强，自锁活塞在壳体内壁上滑动的阻尼越大，施力杆芯抵触自锁活塞时，块腔通过第三通孔与低压腔连通，继而密封圈槽内获得低压腔压力，自锁活塞在壳体内壁上滑动阻尼小，当施力杆芯有回退趋势并保持时，高压腔内压力油通过第二通孔进入块腔并传递到密封圈槽底部，o型圈朝向壳体内壁更加压紧，从而自锁活塞回退的滑动阻尼变大，让自锁活塞与施力杆芯的脱离趋势放大。
12.进一步的，密封圈槽为燕尾槽。o型圈需要在自锁活塞外缘处起到密封隔离作用，所以需要保持o型圈与壳体内壁面的接触，而密封圈槽底面引入流体后，应当相应得将引入位置与密封圈槽外区域的液体隔开，而常规的矩形槽则对于宽度设计有较大的精确度要求，燕尾槽则能够自适应的调整o型圈变形量从而确保密封圈槽槽内与槽外区域的相应隔离。
13.进一步的，配压组件包括箱壳、隔板、配压活塞、注气泵、放气塞和压力表，箱壳设置隔板将箱壳内分隔为两个配压腔，两个配压腔分别通过连通管连接至高压腔和低压腔，两个配压腔内分别滑动设置配压活塞，与高压腔连接的配压腔背面设置注气泵、放气塞和压力表。
14.自锁活塞受压向前推进时，高压腔内的压力油进入到其所连接的配压腔内，该腔室内的配压活塞后退，背部空间内气体压缩，给出反馈力，注气泵往配压腔内鼓入气体从而增加配压腔的极限压力，对应锻炼者在极限位置上受到的最大反馈力，注气泵注入的气体可以通过放气塞释放出来，从而减小锻炼时的极限力度，为不同锻炼者提供不同的锻炼强
度，压力表方便观察内压。
15.进一步的，注气泵为手动泵。例如打气筒式的注气结构或者像皮球式的鼓气结构。
16.进一步的，锻炼装置还包括位移比选择组件，位移比选择组件设置在壳体一旁，位移比选择组件设置在施力杆芯和拉绳之间作为传动部件，位移比选择组件根据选择改变施力杆芯和拉绳之间直线位移传动比。
17.锻炼者不同的姿态或者身材，其所需要的从初始到极限位置的位移行程不同，而自锁活塞在壳体内位移行程一定，所以，需要改变传动比。
18.进一步的，位移比选择组件包括齿轮盒、齿轮盘、线盘绳，齿轮盒固定在壳体一侧，齿轮盘转动安装在齿轮盒内，施力杆芯位于壳体外的一端插入齿轮盒内，施力杆芯包括压盘、连杆，压盘设置在连杆的一端且位于壳体内，连杆插入齿轮盒内的一端端部设置直齿牙，齿轮盘转动轴线垂直于连杆轴线，齿轮盘上一侧设置齿轮，齿轮与直齿牙啮合传动，齿轮盘上还设置若干个阶梯圆台，阶梯圆台分别缠绕线盘绳，线盘绳另一端引出到齿轮盒外，线盘绳位于齿轮盒外的端部带有绳钩。
19.不同位置的线盘绳相对于施力杆芯具有不同的传动比，锻炼者在锻炼时，可以选择性得将拉绳挂到不同的绳钩上，从而具备不同的位移行程，位移反馈力的范围通过两个配压腔背部的气压值来调定。
20.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过壳体内设置自锁活塞和施力杆芯，在锻炼的正常过程中，自锁活塞和施力杆芯隔开壳体内的高低压腔，锻炼者感受高低压腔压差产生的反馈力，在锻炼者暂时脱力时，自锁活塞回退阻尼较大，而施力杆芯在短暂回退后，壳体内高低压腔连通，施力杆芯不再受到大量的回退反馈力，保护锻炼者，即，施力杆芯微小回退后，可以自锁，防止拉绳拉扯锻炼者肢体。
附图说明
21.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明壳体内的结构示意图；图2是图1中的视图a；图3是本发明配压组件的结构示意图；图4是本发明位移比选择组件及与其连接部件的结构示意图；图5是图4中的视图b-b；图6是本发明的使用示意图；图中：1-壳体、11-高压腔、12-低压腔、2-自锁活塞、21-通孔、22-块腔、23-导向孔、24-密封圈槽、25-第一通孔、26-第二通孔、27-销杆孔、28-第三通孔、29-o型圈、3-施力杆芯、31-压盘、32-连杆、33-直齿牙、4-位移比选择组件、41-齿轮盒、42-齿轮盘、43-线盘绳、431-绳钩、5-连通管、6-配压组件、61-箱壳、62-配压腔、63-配压活塞、64-注气泵、65-放气塞、66-压力表、69-隔板、7-压力油、8-锁塞块、81-菱形块、82-销杆、83-导向杆、9-拉绳。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.请参阅图1-6，本发明提供技术方案：具有微位移调整功能的自锁式肢体锻炼装置，锻炼装置包括壳体1、自锁活塞2、施力杆芯3、连通管5、配压组件6、压力油7、拉绳9，自锁活塞2滑动安装在壳体1内，自锁活塞2将壳体1内部空间分隔为高压腔11和低压腔12，施力杆芯3滑动安装在壳体1侧壁上并且一端伸入壳体1内部，高压腔11和低压腔12分别通过连通管5连接至配压组件6内，壳体1内施力杆芯3所在的腔室为低压腔12，壳体1内注入压力油7，拉绳9连接至施力杆芯3位于壳体1外的一端，施力杆芯3抵住自锁活塞2时，高压腔11和低压腔12断开连通，施力杆芯3与自锁活塞2脱离接触时，高压腔11和低压腔12连通。
24.如图1、所示，拉绳9是锻炼的人直接拉动的部件，拉绳9扯动施力杆芯3，锻炼者进行拉力增长时，施力杆芯3抵住自锁活塞2并推动自锁活塞2移动，壳体1内高低压腔不连通，自锁活塞2运动的前方腔室为高压腔11，高压腔11内压力油7被挤向配压组件6，配压组件6内与高压腔11连通的腔室高压不断升高，给出变大的反馈力，抵抗施力杆芯3前进，继而作为拉绳9上的反馈力给到锻炼者，此为正常过程的锻炼力变化曲线，而当锻炼者因为锻炼过程中脱力而无法保持拉绳9拉力时，拉绳9受到锻炼者的拉力快速减小，施力杆芯3受到压力油7油压作用而与自锁活塞2脱离接触，脱离接触时只发生微小位移，微小位移一旦发生，自锁活塞2两侧高低压腔连通，两侧压力迅速平衡，从而不再给到施力杆芯3回退的力，从而拉绳9在短暂回退后，可以锁定位置，防止进一步拉扯锻炼者肢体造成危险；对于锻炼者未脱力状态下受控的回退过程，施力杆芯3保持与自锁活塞2的接触并由高压腔11推动而同步回退，退往初始状态。
25.自锁活塞2上设有连通两侧端面的通孔21，施力杆芯3抵住自锁活塞2时，施力杆芯3遮挡通孔21；施力杆芯3抵住自锁活塞2时，自锁活塞2沿壳体1内壁的滑动阻尼小于施力杆芯3脱离自锁活塞2时的滑动阻尼。
26.如图1所示，施力杆芯3抵住自锁活塞3并推其前进，此时高低压腔相隔离，自锁活塞3两侧压差作为锻炼反馈力，施力杆芯3与自锁活塞2脱离接触后，通孔21将高低压腔连通，从而完成泄压过程，自锁活塞2两侧不再存在压差，从而位置在此锁定，不会进一步给到施力杆芯3的反馈力。
27.自锁活塞2需要在与施力杆芯3脱离接触后快速连通两侧，如果在施力杆芯3发生快速卸力后自锁活塞2依然在两侧压差作用下也进行同步的回退，则无法实现自锁活塞2位置锁死，所以，需要在施力杆芯3卸力后，即，不再有抵触上自锁活塞2趋势后，需要让施力杆芯3自由地向后回退一段距离，而自锁活塞2的回退趋势应当受到一定抑制，从而扩大自锁活塞2和施力杆芯3的分离趋势，以便进一步连通高低压腔，本技术通过在自锁活塞2上带上滑动阻尼实现。
28.锻炼装置还包括锁塞块8，自锁活塞2靠近径向外缘的内部设有块腔22，块腔22朝向高压腔11设置导向孔23，自锁活塞2外缘上设置密封圈槽24，块腔22靠近密封圈槽24的一端与密封圈槽24底面之间设置第一通孔25连通，块腔22靠近高压腔11的一侧与高压腔11之
间设置第二通孔26连通，块腔22靠近施力杆芯3的一侧与自锁活塞2靠近施力杆芯3的一侧端面之间设置销杆孔26连通，块腔22靠近施力杆芯3的一侧与低压腔12之间设置第三通孔28连通，密封圈槽24内设置o型圈29，锁塞块8包括菱形块81、销杆82和导向杆83，菱形块81两侧分别连接销杆82和导向杆83，菱形块81置于块腔22内，菱形块81尺寸小于块腔22，导向杆83插入导向孔23内，销杆82置于销杆孔27内，施力杆芯3抵住自锁活塞2时，销杆82被施力杆芯3抵住，菱形块81抵靠在块腔22靠近高压腔11一侧并封堵第二通孔26。
29.如图1、2所示，密封圈槽24底部的压力作为o型圈29的附加抵紧力，密封圈槽24底部的压力越大，o型圈29往壳体1内壁上的压紧力越强，自锁活塞2在壳体1内壁上滑动的阻尼越大，施力杆芯3抵触自锁活塞2时，块腔22通过第三通孔28与低压腔12连通，继而密封圈槽24内获得低压腔12压力，自锁活塞2在壳体1内壁上滑动阻尼小，当施力杆芯3有回退趋势并保持时，高压腔11内压力油7通过第二通孔26进入块腔22并传递到密封圈槽24底部，o型圈29朝向壳体1内壁更加压紧，从而自锁活塞2回退的滑动阻尼变大，让自锁活塞2与施力杆芯3的脱离趋势放大。
30.密封圈槽24为燕尾槽。o型圈29需要在自锁活塞2外缘处起到密封隔离作用，所以需要保持o型圈29与壳体1内壁面的接触，而密封圈槽24底面引入流体后，应当相应得将引入位置与密封圈槽24外区域的液体隔开，而常规的矩形槽则对于宽度设计有较大的精确度要求，燕尾槽则能够自适应的调整o型圈29变形量从而确保密封圈槽24槽内与槽外区域的相应隔离。
31.配压组件6包括箱壳61、隔板69、配压活塞63、注气泵64、放气塞65和压力表66，箱壳61设置隔板62将箱壳61内分隔为两个配压腔62，两个配压腔62分别通过连通管5连接至高压腔11和低压腔12，两个配压腔62内分别滑动设置配压活塞63，与高压腔11连接的配压腔62背面设置注气泵64、放气塞65和压力表66。
32.如图1、3所示，自锁活塞2受压向前推进时，高压腔11内的压力油进入到其所连接的配压腔62内，该腔室内的配压活塞63后退，背部空间内气体压缩，给出反馈力，注气泵64往配压腔62内鼓入气体从而增加配压腔62的极限压力，对应锻炼者在极限位置上受到的最大反馈力，注气泵64注入的气体可以通过放气塞65释放出来，从而减小锻炼时的极限力度，为不同锻炼者提供不同的锻炼强度，压力表66方便观察内压。
33.与低压腔12连接的配压腔62背面也设有注气泵64、放气塞65和压力表66。在高低压腔隔开时，高压腔11内压力为p1，低压腔12内压力为p2，这两个压力差决定了施力杆芯3上感受到的锻炼反馈力，p1、p2的初始值可以通过两个配压腔62背部的注气泵64与放气塞65进行调配，在锻炼行程中，p1逐渐变大，p2逐渐减小，从而可以通过p1、p2的初始值压差来调配锻炼初始反馈力的同时，也能够通过p1、p2在极限位置时的压差来调配极限状态时锻炼反馈力。
34.注气泵64为手动泵。例如打气筒式的注气结构或者像皮球式的鼓气结构。
35.锻炼装置还包括位移比选择组件4，位移比选择组件4设置在壳体1一旁，位移比选择组件4设置在施力杆芯3和拉绳9之间作为传动部件，位移比选择组件4根据选择改变施力杆芯3和拉绳9之间直线位移传动比。
36.如图1、6所示，锻炼者不同的姿态或者身材，其所需要的从初始到极限位置的位移行程不同，而自锁活塞2在壳体1内位移行程一定，所以，需要改变传动比。
37.位移比选择组件4包括齿轮盒41、齿轮盘42、线盘绳43，齿轮盒41固定在壳体1一侧，齿轮盘42转动安装在齿轮盒41内，施力杆芯3位于壳体1外的一端插入齿轮盒41内，施力杆芯3包括压盘31、连杆32，压盘31设置在连杆32的一端且位于壳体1内，连杆32插入齿轮盒41内的一端端部设置直齿牙33，齿轮盘42转动轴线垂直于连杆32轴线，齿轮盘42上一侧设置齿轮，齿轮与直齿牙33啮合传动，齿轮盘42上还设置若干个阶梯圆台，阶梯圆台分别缠绕线盘绳43，线盘绳43另一端引出到齿轮盒41外，线盘绳43位于齿轮盒41外的端部带有绳钩431。
38.如图4~6所示，不同位置的线盘绳43相对于施力杆芯3具有不同的传动比，锻炼者在锻炼时，可以选择性得将拉绳9挂到不同的绳钩431上，从而具备不同的位移行程，位移反馈力的范围通过两个配压腔62背部的气压值来调定。
39.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
40.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。