CN115024738A - X射线球管的承载装置及移动式数字x射线成像设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种X射线球管的承载装置及移动式数字X射线成像设备。其中，所述X射线球管的承载装置加设有减震单元。所述减震单元用于缓解X射线球管因受冲击力而产生的震荡。进一步的，所述减震单元包括第一弹性件和第二弹性件；所述第一弹性件的设置方向平行于所述支撑单元所在平面，且与所述底板所在平面呈一倾斜角；所述第二弹性件的设置方向垂直于所述支撑单元所在平面。因此，在三维空间中，所述第一弹性件可同时实现二个维度的减震，所述第二弹性件可实现另一个维度的减震，从而能够对X射线球管的三个移动自由度同步进行约束，实现X射线球管的动态平衡，延长X射线球管的使用寿命，提高移动式数字X射线成像设备的使用安全性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种X射线球管的承载装置及移动式数字X射线成像设备。
背景技术
移动式数字X射线成像设备(digital radiography,DR)是计算机数字图像处理技术与X射线放射技术结合而形成的一种先进的医学设备。移动式数字X射线成像设备因其在拍摄过程中辐射剂量小、影像质量高、疾病检出率和诊断的准确性较高而被临床上广泛应用。
其中，X射线球管(X-ray tube)可以产生用于生成透视图像的X射线，是移动式数字X射线成像设备的重要部件。现有的球管大多数借助抱箍固定在球管底座上，再使用螺栓连接支架和壳体。但由于球管及其承载部件的重量较大，以及移动式数字X射线成像设备的整体刚性较好，则升降立柱冲击限位时产生的震动，会给球管端带来一定的冲击，特别是移动过槛时产生的震动会传递至球管处形成较大的冲击，易使得球管连接处的轴承破坏，从而造成球管的旋转阳极脱落，影响使用安全性。对此，现有技术常用的方法是利用塔轮平衡器实现减震。即，将球管通过钢丝绳连接在平衡器上，立柱升降时，通过平衡器上的弹簧伸缩吸收能量，保持球管在可移动范围内任意位置上的力矩平衡，从而实现减震。
然而，在实际使用时，连接球管和平衡器的钢丝绳位置会沿着塔轮轴向改变，造成钢丝绳不能始终保持与水平面垂直，因此会到导致钢丝绳与塔轮绳槽摩擦增大，降低了可靠性与使用寿命。现有的解决方案是将塔轮轴改成丝杠，塔轮与螺母固连，在升降运动时塔轮可沿着轴向一起移动，但是这样的结构较为复杂，丝杠副的成本相对较高。除了塔轮平衡器方案，还可以在球管与撑架两端添加摩擦片，用以平衡球管位置，起到一定的减震作用，但效果不明显。添加摩擦片方案仅适用于微调球管位置，提高投射效果，对于大幅度的冲击则无法实现很好的吸震效果。
因此，需要一种新的装置，以有效缓解球管震荡的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种X射线球管的承载装置及移动式数字X射线成像设备，以解决如何缓解球管受冲击力产生震荡、如何提高移动式数字X射线成像设备的使用安全，以及如何延长球管使用寿命中的至少一个问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种X射线球管的承载装置，包括底板(10)、支撑单元(20)和减震单元(30)；其中，
所述支撑单元(20)设置于所述底板(10)上，并靠近X射线球管设置；
所述减震单元(30)设置于所述支撑单元(20)上，包括第一弹性件(301)和第二弹性件(302)；所述第一弹性件(301)的设置方向平行于所述支撑单元(20)的所在平面，且与所述底板(10)所在平面呈一倾斜角；所述第二弹性件(302)的设置方向垂直于所述支撑单元(20)的所在平面。
可选的，在所述的X射线球管的承载装置中，所述第一弹性件(301)的相对两端均安装于所述支撑单元(20)内，且所述第一弹性件(301)的设置方向与所述底板(10)所在平面之间的所述倾斜角为45度。
可选的，在所述的X射线球管的承载装置中，所述第二弹性件(302)的相对两端均安装于所述支撑单元(20)内，且其中一端朝向所述X射线球管延伸，并与所述X射线球管相间隔。
可选的，在所述的X射线球管的承载装置中，所述支撑单元(20)包括第一支撑组件(201)和第二支撑组件(202)；所述第一支撑组件(201)和所述第二支撑组件(202)位于所述底板(10)的同一侧面，且固定设置于所述底板(10)的相对两端部；其中，所述第一支撑组件(201)和所述第二支撑组件(202)分别位于所述X射线球管的相对两端，且与所述X射线球管相间隔。
可选的，在所述的X射线球管的承载装置中，所述第一支撑组件(201)和所述第二支撑组件(202)上均设有至少一个所述第一弹性件(301)和至少一个所述第二弹性件(302)。
可选的，在所述的X射线球管的承载装置中，所述第一支撑组件(201)和/或所述第二支撑组件(202)上设置有两个以上所述第一弹性件(301)，至少部分所述第一弹性件(301)的设置方向之间存在夹角。
可选的，在所述的X射线球管的承载装置中，所述第一支撑组件(201)和所述第二支撑组件(202)上均设有两个所述第一弹性件(301)和两个所述第二弹性件(302)；其中，位于所述第一支撑组件(201)和/或所述第二支撑组件(202)上的两个所述第一弹性件(301)的设置方向相互垂直。
可选的，在所述的X射线球管的承载装置中，所述第一弹性件(301)和所述第二弹性件(302)均包括金属柱和套设在所述金属柱上的橡胶环；所述金属柱的相对两端设置有螺纹，以与所述支撑单元螺纹相接。
可选的，在所述的X射线球管的承载装置中，所述X射线球管的承载装置还包括支撑架(40)和支撑轴(50)；所述支撑架(40)的相对两端位于所述底板(10)的相对两端，所述支撑轴(50)贯穿所述支撑架(40)的端部，并穿设于所述支撑单元(20)中，以将所述支撑架(40)固定于所述支撑单元(20)上。
基于同一发明构思，本发明还提供一种移动式数字X射线成像设备，包括所述的X射线球管的承载装置和X射线球管，所述X射线球管安装于所述X射线球管的承载装置上。
综上所述，本发明提供一种X射线球管的承载装置及移动式数字X射线成像设备。其中，所述X射线球管的承载装置加设有减震单元。所述减震单元用于缓解X射线球管因受冲击力而产生的震荡。进一步的，所述减震单元包括第一弹性件和第二弹性件；所述第一弹性件的设置方向平行于所述支撑单元的所在平面，且与所述底板所在平面呈一倾斜角；所述第二弹性件的设置方向垂直于所述支撑单元所在平面。因此，在三维空间中，所述第一弹性件可同时实现其中二个维度的减震，所述第二弹性件可实现另一个维度的减震，从而能够对X射线球管的三个移动自由度同步进行约束，实现X射线球管的动态平衡，延长X射线球管的使用寿命，提高移动式数字X射线成像设备的使用安全性。
附图说明
图1是本发明实施例中的X射线球管的承载装置的结构示意图；
图2是本发明实施例中的支撑单元和减震单元的结构和连接关系的示意图；
图3是本发明实施例中的X射线球管的承载装置Y-Z面的部分剖视图：
其中，附图标记为：
10-底板；101-第一孔洞；
20-支撑单元；201-第一支撑组件；202-第二支撑组件；
30-减震单元；301-第一弹性件；302-第二弹性件；
40-支撑架；50-支撑轴；501-第二孔洞；502-滚针组件；60-连接轴。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
请参阅图1，本实施例提供一种X射线球管的承载装置，包括底板10、支撑单元20和减震单元30；其中，所述支撑单元20设置于所述底板10上，并靠近X射线球管设置；所述减震单元30设置于所述支撑单元20上，包括第一弹性件301和第二弹性件302；所述第一弹性件301的设置方向平行于所述支撑单元20的所在平面，且与所述底板10所在平面呈一倾斜角；所述第二弹性件302的设置方向垂直于所述支撑单元20的所在平面。
可见，本实施例提供的所述X射线球管的承载装置加设有减震单元30。所述减震单元30用于缓解X射线球管因受冲击力而产生的震荡。且基于所述第一弹性件301和所述第二弹性件302的设置方向，在三维空间中，所述第一弹性件301可同时实现X和Z二个维度的减震，所述第二弹性件302可实现另一个维度Y的减震，从而能够对X射线球管的三个移动自由度同步进行约束，实现X射线球管的动态平衡，延长X射线球管的使用寿命，提高移动式数字X射线成像设备的使用安全性。
以下结合图1-3具体介绍本实施例提供的所述X射线球管的承载装置。
请参阅图1-2，所述底板10为呈矩形或圆角矩形的板件，用于承载所述X射线球管、所述支撑单元20以及所述减震单元30。所述X射线球管沿所述底板10的长度方向设置，即沿Y方向设置。所述底板10的中心位置设置有一第一孔洞101，用于方便所述X射线球管的线束穿出。其中，在所述第一孔洞101的四周设置有多个螺纹孔，用于通过螺栓连接，使得所述X射线球管固定连接于所述底板10上。可选的，所述底板10为金属材质、高分子材质或碳纤维材质。
为了避免所述X射线球管因立柱的移动而产生强烈的晃动，所述底板10上设置有所述支撑单元20。其中，所述支撑单元20垂直固定于所述底板10上，且靠近所述X射线球管的端部设置，并通过所述底板10与所述X射线球管相接。可以理解的是，所述底板10沿X-Y所在平面设置，所述支撑单元20垂直于所述底板10，即沿Z-X所在平面设置。进一步的，所述X射线球管固定设置于所述底板10的中心，所述支撑单元20与所述X射线球管相间隔，并设置于所述底板10长度方向上的端部。优选的，所述支撑单元20包括第一支撑组件201和第二支撑组件202。所述第一支撑组件201和所述第二支撑组件202位于所述底板10的同一侧面，且固定设置于所述底板10的相对两端部。如图1所示，所述第一支撑组件201和所述第二支撑组件202垂直设置于所述底板10长度方向的相对两端部。其中，所述第一支撑组件201和所述第二支撑组件202与所述底板10的连接方式包括但不限于为铆接、焊接或螺栓连接等。所述第一支撑组件201和所述第二支撑组件202分别位于所述X射线球管的相对两端，且与所述X射线球管相间隔，以在所述X射线球管受冲击力而产生大幅度的震荡时起到阻挡作用，从而缩小所述X射线球管的震荡幅度，提高器件的稳定性。
为进一步提高所述支撑单元20对所述X射线球管的减震作用，所述支撑单元20上设置有减震单元30。所述减震单元30包括第一弹性件301和第二弹性件302，且所述第一弹性件301和所述第二弹性件302的相对两端均安装于所述支撑单元20内，所述第二弹性件302其中一端朝向所述X射线球管延伸，并与所述X射线球管相间隔。其中，所述第一弹性件301的设置方向平行于所述支撑单元20的所在平面，且与所述底板10所在平面呈一倾斜角，即所述第一弹性件301设置于Z-X平面内。所述第二弹性件302的设置方向垂直于所述支撑单元20的所在平面，即所述第二弹性件302设置于Z-Y平面内。基于此，在实际作业中，将过槛时传递过来的震动分解为X、Y、Z三个方向，斜向布置的所述第一弹性件301吸收X方向和Z方向的震动，水平布置的所述第二弹性件302吸收Y方向的震动，则有效地将最大冲击加速度控制在允许范围内，实现对X射线球管的三个移动自由度同步约束，保证了X射线球管的动态平衡，延长X射线球管的使用寿命，提高移动式数字X射线成像设备的使用安全性。进一步的，本实施例中所述第一弹性件301和所述第一弹性件302的设置方向指所述第一弹性件301和所述第一弹性件302的轴向摆置方向。
请继续参阅图1-2，所述第一支撑组件201和所述第二支撑组件202上均设有至少一个所述第一弹性件301和至少一个所述第二弹性件302。为保证受力平衡，优选的，所述第一支撑组件201和所述第二支撑组件202上设置的所述第一弹性件301和所述第二弹性件302的数量相等，且设置方向和位置均对称。例如，所述第一支撑组件201中设置一个所述第一弹性件301和一个所述第二弹性件302，同样，在相对的位置处，所述第二支撑组件202也设置有一个所述第一弹性件301和一个所述第二弹性件302。进一步的，所述第一弹性件301相对于所述底板10呈角度设置，目的在于对所述X射线球管在X方向和Z方向起到一定的减震效果。因此，当所述第一支撑组件201和/或所述第二支撑组件202上设置有两个以上所述第一弹性件301时，至少部分所述第一弹性件301的设置方向之间存在夹角。可以理解的是，部分所述第一弹性件301之间相互平行，部分所述第一弹性件301的设置方向的延长线相交叉，从而进一步提高X方向和Z方向的减震效果。例如，所述第一支撑组件201和所述第二支撑组件201上均设置有三个所述第一弹性件301。以所述第一支撑组件201上的三个所述第一弹性件301为例，三个所述第一弹性件301间隔设置与所述第一支撑组件201上，其中两个所述第一弹性件301相互平行，且与第三个所述第一弹性件301的设置方向存在夹角；或者三个所述第一弹性件301的延伸线之间均存在交叉关系。
所述第二弹性件302沿垂直于所述支撑单元20的所在平面的方向设置，目的在于实现所述X射线球管在Y方向的减震。优选的，当所述第一支撑组件201和/或所述第二支撑组件202上设置有两个以上所述第二弹性件302时，为保证受力均匀，所述第一支撑组件201上设置的所述第二弹性件302的设置位置与所述第二支撑组件202上设置的所述第二弹性件302的数量相同，且位置相对应。并且，各个所述第二弹性件302间隔设置。优选的，所述第一支撑组件201和所述第二支撑组件202上设置有多个所述第一弹性件301和多个所述第二弹性件302，以备存在部分所述第一弹性件301和/或所述第二弹性件302损坏时，剩余所述第一弹性件301和/或所述第二弹性件302仍可以正常工作，不至于整体结构丧失功能。其中，对于所述第一弹性件301和第二弹性件302的具体设置位置和具体数量，本实施例不做限定。
在本实施例提供的图1-2示例中，所述第一支撑组件201和所述第二支撑组件202上均设有两个所述第一弹性件301和两个所述第二弹性件302。且两个所述第一弹性件301和两个所述第二弹性件302在对应的所述第一支撑组件201和所述第二支撑组件202上对称分布，以增强X射线球管的动态稳定性。其中，为保证平衡控制X方向和Z方向的减震效果，所述第一弹性件301的设置方向与所述底板10所在平面X-Y之间的所述倾斜角的范围为44度～46度。即，所述第一弹性件301设置方向与X-Y平面的夹角为44度～46度，优选的为45度，以使得X方向和Z方向得到等量缓冲。进一步的，位于所述第一支撑组件201和/或所述第二支撑组件202上的两个所述第一弹性件301的设置方向相互垂直，以进一步平衡X射线球管受到的X方向和Z方向冲击力，保证所述X射线球管的稳定使用。
进一步的，所述第一弹性件301和所述第二弹性件302均为橡胶柱。所述橡胶柱包括金属柱和套设在所述金属柱上的橡胶环。所述橡胶环材质较轻，具有良好的阻尼性，耐压性，可有效吸震。所述金属柱的相对两端设置有螺纹，可选的为Q235金属螺柱，以与所述支撑单元20螺纹相接。其中，所述橡胶柱结构简单，便于安装，无需添加其余辅助装置，若出现故障可直接更换，方便快捷。并且，所述X射线球管两侧增加橡胶柱之后，可减少其他关联部件减震措施的复杂程度，有效优化整机系统的结构。
如图2所示，所述第一支撑组件201和所述第二支撑组件202具有支撑本体。所述支撑本体不仅起到连接所述底板10的作用，还用于承载并支撑所述第一弹性件301和所述第二弹性件302，且配合所述第一弹性件301和所述第二弹性件302的相对两端的连接，保证了所述第一弹性件301和所述第二弹性件302的稳定性，提高器件性能。其中，所述第一弹性件301和所述第二弹性件302与所述支撑本体的连接为可拆卸连接，例如螺纹连接或卡合等方式，且所述支撑本体与所述X射线球管相间隔，以便于拆卸更换受损的所述第一弹性件301和所述第二弹性件302。可选的，所述支撑本体包括但不限于为金属材质、高分子材质或碳纤维材质。
请参阅图1-3，所述X射线球管的承载装置还包括支撑架40、支撑轴50和连接轴60。所述支撑架40用于支撑所述X射线球管。其中，所述X射线球管的主体部分位于所述底板10上，其余伸出部件抵扣在所述支撑架40上，则所述支撑架40用于进一步固定所述X射线球管。以及，所述支撑架40的相对两端位于所述底板10的相对两端，所述支撑轴50贯穿所述支撑架40的端部，并穿设于所述支撑单元20中，以将所述支撑架40固定于所述支撑单元20上。如图1-3所示，其中，图3为图1中所述第一支撑组件201沿A-A’的截面图。所述支撑架40的两端分别经对应的所述支撑轴50固定于所述第一支撑组件201和所述第二支撑组件202中。且所述第一支撑组件201和所述第二支撑组件202中心位置均设置有第二孔洞501，用于所述支撑轴50穿设于所述支撑单元20中。进一步的，每一所述支撑轴50的外表面设置有滚针组件502，且经R型锁紧螺母固定于对应的所述第一支撑组件201和所述第二支撑组件202中，用于在所述支撑轴50沿周向转动时，驱动所述支撑单元20、所述底板10和所述X射线球管同步转动，以实现对所述X射线球管的位置调整。所述连接轴60设置与所述支撑架40上，用于将所述支撑架40连接至外部组件中。
进一步的，因所述X射线球管的承载装置的自身重量，也会对震荡的传递产生一定的促进作用，所以为减轻所述X射线球管的承载装置的重量，本实施例中的所述X射线球管的承载装置优先选用碳纤维等轻质材料。
基于同一发明构思，本实施例还提供一种移动式数字X射线成像设备，包括所述的X射线球管的承载装置和X射线球管，所述X射线球管安装于所述X射线球管的承载装置上。
综上所述，本实施例提供一种X射线球管的承载装置及移动式数字X射线成像设备。其中，所述X射线球管的承载装置加设有减震单元30。所述减震单元30用于缓解X射线球管因受冲击力而产生的震荡。进一步的，所述减震单元30包括第一弹性件301和第二弹性件302；所述第一弹性件301的设置方向平行于所述支撑单元20所在平面，且与所述底板10所在平面呈一倾斜角；所述第二弹性件302的设置方向垂直于所述支撑单元20所在平面。因此，在三维空间中，所述第一弹性件301可同时实现二个维度的减震，所述第二弹性件302可实现另一个维度的减震，从而能够对X射线球管的三个移动自由度同步进行约束，实现X射线球管的动态平衡，延长X射线球管的使用寿命，提高移动式数字X射线成像设备的使用安全性。
此外还应该认识到，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。
Claims (10)
1.一种X射线球管的承载装置，其特征在于，包括底板(10)、支撑单元(20)和减震单元(30)；其中，
所述支撑单元(20)设置于所述底板(10)上，并靠近X射线球管设置；
所述减震单元(30)设置于所述支撑单元(20)上，包括第一弹性件(301)和第二弹性件(302)；所述第一弹性件(301)的设置方向平行于所述支撑单元(20)的所在平面，且与所述底板(10)所在平面呈一倾斜角；所述第二弹性件(302)的设置方向垂直于所述支撑单元(20)的所在平面。
2.根据权利要求1所述的X射线球管的承载装置，其特征在于，所述第一弹性件(301)的相对两端均安装于所述支撑单元(20)内，且所述第一弹性件(301)的设置方向与所述底板(10)所在平面之间的所述倾斜角的范围为44度～46度。
3.根据权利要求1所述的X射线球管的承载装置，其特征在于，所述第二弹性件(302)的相对两端均安装于所述支撑单元(20)内，且其中一端朝向所述X射线球管延伸，并与所述X射线球管相间隔。
4.根据权利要求1所述的X射线球管的承载装置，其特征在于，所述支撑单元(20)包括第一支撑组件(201)和第二支撑组件(202)；所述第一支撑组件(201)和所述第二支撑组件(202)位于所述底板(10)的同一侧面，且固定设置于所述底板(10)的相对两端部；其中，所述第一支撑组件(201)和所述第二支撑组件(202)分别位于所述X射线球管的相对两端，且与所述X射线球管相间隔。
5.根据权利要求4所述的X射线球管的承载装置，其特征在于，所述第一支撑组件(201)和所述第二支撑组件(202)上均设有至少一个所述第一弹性件(301)和至少一个所述第二弹性件(302)。
6.根据权利要求5所述的X射线球管的承载装置，其特征在于，所述第一支撑组件(201)和/或所述第二支撑组件(202)上设置有两个以上所述第一弹性件(301)，至少部分所述第一弹性件(301)的设置方向之间存在夹角。
7.根据权利要求5所述的X射线球管的承载装置，其特征在于，所述第一支撑组件(201)和所述第二支撑组件(202)上均设有两个所述第一弹性件(301)和两个所述第二弹性件(302)；其中，位于所述第一支撑组件(201)和/或所述第二支撑组件(202)上的两个所述第一弹性件(301)的设置方向相互垂直。
8.根据权利要求1所述的X射线球管的承载装置，其特征在于，所述第一弹性件(301)和所述第二弹性件(302)均包括金属柱和套设在所述金属柱上的橡胶环；所述金属柱的相对两端设置有螺纹，以与所述支撑单元(20)螺纹相接。
9.根据权利要求1所述的X射线球管的承载装置，其特征在于，所述X射线球管的承载装置还包括支撑架(40)和支撑轴(50)；所述支撑架(40)的相对两端位于所述底板(10)的相对两端，所述支撑轴(50)贯穿所述支撑架(40)的端部，并穿设于所述支撑单元(20)中，以将所述支撑架(40)固定于所述支撑单元(20)上。
10.一种移动式数字X射线成像设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的X射线球管的承载装置和X射线球管，所述X射线球管安装于所述X射线球管的承载装置上。
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