刘铁年的自充气电动轮椅：节能安全，行程远

项目名称：一种电动轮椅

发明人：刘铁年

十多年来，七旬老人刘铁年的退休生活都被他一连串的发明成果点缀得色彩纷呈。十年前投资组建了“北京市科特液气密机电技术研究所”后，他带领全所工程技术人员及全体员工，研发完成了多项先进的非标准设备。

而最让刘铁年自豪的得意之作，是他从2008年开始研发生产的电动轮椅。用老刘的话说，“别的发明是锦上添花，这个发明是雪中送炭。”

一个偶然的机缘，刘铁年结识了一位上了年纪的残疾人。残疾朋友讲到一次全家出游，他的电动轮椅不到三小时就没电了，只能由家人推着电动轮椅，乘兴而出，却扫兴而归。于是他备了两台电动轮椅轮流使用。

这个故事让热心肠的刘铁年把琢磨的劲头用在了为残疾人研发新型轮椅上。从2008年起，老刘就开始关注电动轮椅的市场动态、消费者反映，发现市场上现行的产品都存在着技术老化、陈旧等问题，很多产品只注重外观，忽略了实用性能，而且绝大多数产品都使用有刷电动机蜗轮减速，刹车靠蜗轮自锁。经过一番研究，刘铁年发现，这两项技术的最大缺点是电刷要定期更换（1～2年），而且需专业人员操作，蜗轮减速又是机械转动中能耗最高、效率最低的，老化磨损后其自锁刹车能力降低，存在安全隐患。

近年来虽然出现了无刷高速电动机、齿轮减速、电磁刹车型的电动轮椅，具有一定的优势：没有电刷，使用齿轮减速提高了功效。但也存在着新问题，齿轮材质不能用金属的（噪声大），而高分子材料在大力矩下的耐磨度又大大降低，平均使用寿命只有7个月到1年半。另外，为了安全，电动轮椅必须在断电状态下刹车，为此两个大功率电磁线圈长时间通电，这样电磁线圈耗电高，断电时靠弹簧刹车，弹簧刹车也存在着可靠性的问题。

在分析了上述市场流行产品的不足后，刘铁年认为应该研制一种既节约能源，又安全可靠，续行时间长，里程远的新型电动轮椅。(www.xing528.com)

老刘遇到的第一个问题就是驱动电动机。市场现有的无刷电动机基本都是高转速的，要达到国家标准规定的车速，必须增加减速机构，这又背离了老刘的设计初衷。这时，老刘发现妻子使用的一辆旧电动自行车用的是轮壳式无刷电动机，已经用了快10年了，没有因电动机出过毛病。这一发现让老刘茅塞顿开：可否用这种电动机并降低电压使用？于是老刘先用旧电动自行车的轮壳式电动机制作了一辆电动轮椅。速度果然略高于国家标准。但又一个问题出现了，电动自行车用电动机是双出轴，这样车架结构复杂，又宽又重，不便于折叠。他找了几家电动机生产厂家，经过近一年的努力，最终研制出单出轴、速度和功率都非常理想的电动机。

第二个难题就是刹车，怎样能既节省电量、符合国家标准，又安全可靠地刹车呢？试验过多种方案后，还是老刘的专业“气动液压”派上了用场。老刘把在汽车上应用的气刹车技术，改进成断电自动刹车。在这一过程中又开发了一个新的技术成果——自充气。老刘设计的气刹车，使用了一台微型气泵，压力足可使轮胎充够气压。传统的轮椅大多使用实心轮胎，在不平路面行驶时颠簸得十分厉害，乘用者会感到不舒服。但生产者为什么还要用呢？答案是：充气胎虽好，但因乘用者行动不便，一旦轮胎亏气，充气筒又不可能随身携带，就无法正常行驶了。而刘铁年研发的自充气功能电动轮椅，让这些烦恼一扫而光。

老刘发明的电动轮椅

经过4年多时间的努力，一款先进、节能、安全可靠、续行时间长、里程远、舒适轻便的电动轮椅诞生了。它使用15安时的锂电池，可以行驶35公里，续行时间长达5个小时，爬坡度达12度，断电刹车，可持续近24小时不会失效。此外，使用者还降低了维护费用：不用换电刷，故障少，所用零部件寿命均长达10年以上。另外，充电花费也得到了有效降低：少则25%多则75%，每年可节省电费最少200多元，最多可达上千元。

2013年，老刘的电动轮椅申报了国家实用新型专利——一种电动轮椅，并获得了国家专利证书。

点评：对于生活护理类的技术发明，或许源于家人受伤，或因为生活遇到不便，总之与自己的生活圈子有关。而刘铁年的电动轮椅却是缘于关心残疾人出行不便，这种境界着实让人感动。主观为他人，是我们这个社会最应崇尚的发明精神。