专利名称：一种用于x光机横臂的配重和驱动结构和相应的x光机的制作方法
技术领域：
本实用新型一般地涉及X射线检查领域，并且更特别地涉及一种用于X光机横臂的配重和驱动结构以及相应的X光机。
背景技术：
为达到设备体积的最小化，当前的部分X光机采用了 U形臂结构，其中球管与平板分别被固定于U形臂两侧。与现有的其 他形状的结构相比，这种U形臂结构外形紧凑，对空间的要求极大降低，尤为适用于机房较小或计划在原有老式机房进行设备安装改造的医院。U形臂垂直操作力是一个关键要求。新的U形臂X光机产品需要设计低成本且更可靠的结构来平衡U形臂的重量并达到手动垂直操作力要求。然而，U形臂的重量大约在数百千克的量级，因此很难设计出一种平衡结构来达到手动操作的要求。本领域中存在某些结构，诸如电机驱动结构、弹簧和塔轮平衡结构等。但是，电机驱动结构没有手动操作。弹簧和塔轮平衡结构又存在可靠性方面的问题。由于制造一致性的变动，致使的弹簧刚度会产生相应的偏差，弹簧刚度又与操作力大小密切相关。。本实用新型的目的正是解决上述问题。
实用新型内容为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于X光机横臂的配重和驱动结构，安装在该X光机的立柱内，该立柱上还安装有滑动装置，该滑动装置用于承载横臂并且在立柱上滑动从而带动横臂沿立柱移动，该配重和驱动结构包括配重；以及驱动结构。该驱动结构包括滑轮；以及跨滑轮的钢丝绳，用于承载配重、滑动装置以及滑动装置上的横臂。本实用新型还提供了一种用于X光机横臂的配重和驱动结构，安装在该X光机的立柱内，该立柱上还安装有滑动装置，该滑动装置用于承载横臂并且在立柱上滑动从而带动横臂沿立柱移动，该配重和驱动结构包括配重；以及驱动结构。该驱动结构包括滑轮；跨滑轮的钢丝绳，用于承载配重、滑动装置以及滑动装置上的横臂；链轮和相应的链条，该链轮通过键固定到轴杆；皮带轮和相应的皮带，该皮带轮通过键固定到另一轴杆；以及电机，用于驱动链轮旋转，其中该滑轮通过轴承安装到该另一轴杆。本实用新型还提供了一种X光机，包括根据本实用新型的配重和驱动结构。本实用新型的优点在于容易使用、具有很好的安全性和可靠性、容易配置。
根据下文中参考附图而进行的详细描述，本实用新型的上述和其他的目的和特征将变得明显，其中图1示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的X光机的结构示意图；图2A示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的立柱的正视图；[0013]图2B示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的立柱的俯视图；图2C示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的立柱的左视图；图2D示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的去掉立柱外壳以后能够看到的配重和驱动结构的立体视图；图2E示意性地示出了图2D的配重和驱动结构中驱动结构的放大图；图3A示意性地示出了根据本实用新型第一实施例的配重和驱动结构中驱动结构的立体视图；图3B示意性地示出了图3A的驱动结构的俯视图；图3C示意性地示出了图3A的驱动结构的正视图； 图3D示意性地示出了沿图3C中的线A-A的横截面视图；图4A示意性地示出了根据本实用新型第二实施例的配重和驱动结构中驱动结构的立体视图；图4B示意性地示出了图4A的驱动结构的俯视图；图4C示意性地示出了图4A的驱动结构的正视图；并且图4D示意性地示出了沿图4C中的线A’ -A’的横截面视图。在这些附图中，使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步说明。下面包括在此采用的所选择的术语的定义。这些定义包括落入术语的范围内并且可以用于实现的组件的各种示例和/或形式。示例并非旨在进行限制。这些定义可以包括术语的单数和复数形式两者。对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“在一个实施例中”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同实施例。为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。图1是根据本实用新型一个实施例的X光机10的结构示意图。如图所示，X光机10可以包括横臂11、球管12、探测器13和立柱14。球管12和探测器13分别位于横臂11两端。根据本实用新型的一个实施例，控制单元14可以位于球管13前方。根据本实用新型的一个实施例，横臂11可以是U形臂。图2A-图2E分别示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的立柱14的正视图、俯视图和左视图。图2D示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的去掉立柱外壳以后能够看到的配重和驱动结构20的立体视图。图2E示意性地示出了图2D的配重和驱动结构中驱动结构23的放大图。如图所示，用于X光机横臂的配重和驱动结构20可以安装在X光机10的立柱15内。配重和驱动结构20可以包括配重21、滑动装置22以及驱动结构23。[0036]滑动装置22安装在立柱15上，用于承载横臂11并且在立柱15上滑动从而带动横臂11沿立柱15移动。该滑动装置22可以是滑车或滑块。在图2D-图2E中，参考标号24表示钢丝绳,参考标号25表示同步齿形带。为了在U形臂11上实现手动操作特征，设计了用于U形臂11的平衡的配重21。可以调节该配重21以与U形臂11的重量匹配。驱动结构有手动和电动两种模式，对应于两种不同的结构。图3A-图3C分别示意性地示出了根据本实用新型第一实施例的配重和驱动结构中驱动结构30的立体视图、俯视图和正视图。图3D示意性地示出了沿图3C中的线A-A的 横截面视图。当仅安装配重21和钢丝绳24以及两个固定的滑轮34和35时，滑动装置22连同横臂11由于配重21而完全平衡，实现了手动操作。这两个固定的滑轮34和35可以分别是钢丝绳主动轮和从动轮。在这种情况下，操作力仅仅是平衡系统的摩擦力。两根钢丝绳24对称地承载配重21和滑动装置22连同U形臂11。配重垂直运动可以通过两根钢丝绳24的张紧力来调节。在图3A-图3D中，参考标号33表示制动装置(又称为“刹车”)，参考标号31表示底板，参考标号32表不支座。张紧力上的很大不同会使得配重21倾斜，从而使得配重21很难在垂直方向上运动。可以检测钢丝绳24是否工作良好。特别是，如果一根钢丝绳24断裂，增加的操作力会表明钢丝绳出现了问题，从而提醒用户检查钢丝绳状态和替换掉断裂的钢丝绳。另一方面，钢丝绳24还是对平衡系统的保护，即安全装置(也称为横臂防跌落装置)。应当注意，虽然以上以2根钢丝绳为例对本实用新型进行了描述，但本实用新型不限于2根钢丝绳的实施例，而是可以包括更多或更少的钢丝绳。钢丝绳的绳槽直径约为钢丝绳直径的数十倍。因此，增加了钢丝绳的可靠性。平行的钢丝绳设计使得U形臂11的垂直运动更为安全，这是因为两根钢丝绳24都断裂的概率是非常低的。此外，还设计了电机驱动结构40来满足用户对电动操作特征的需求。图4A示意性地示出了根据本实用新型第二实施例的配重和驱动结构中驱动结构40的立体视图、俯视图和正视图。图4D示意性地示出了沿图4C中的线A’ -A’的横截面视图。如果将电机、链轮和链条、皮带轮和皮带添加到配重平衡系统，则实现了电动操作。链轮37可以通过键固定到一根轴杆。即，主动链轮通过键联结到电机输出轴，从动链轮通过键与主轴联结在一起。皮带轮35可以过键固定到一根轴杆。两个钢丝绳滑轮34 (可以是从动轮)可以随着轴杆旋转。配重21和U形臂11将被皮带驱动。钢丝绳将随着它们同时移动。钢丝绳滑轮34被钢丝绳驱动着被动旋转。这就实现了 U形臂垂直运动电机驱动。在图4A-图4D中，参考标号43表示制动装置(又称为“刹车”),参考标号41表示底板，参考标号42表示支座,参考标号48表示电位计齿轮,参考标号49表示电机齿轮,参考标号50表电机链轮,参考标号51表电机支架。皮带轮通过键与主轴联结并固定到主轴中间位置，皮带的一端连接到配重，另一端连接到滑动装置，主要用于驱动横臂及滑动装置在竖直方向上下运动，也能够保证在两根钢丝都断裂的情况下，多一重安全保护。滑轮(钢丝绳轮)及相应的钢丝绳，可以有两组滑轮与钢丝绳，是提高安全可靠性的并行设计；其中滑轮可以为从动轮，2个滑轮可以位于皮带轮的两侧，滑轮与主轴之间可以装配有向心轴承与主轴之间保持有回转自由度，2根钢丝绳皮带的一端可以连接到配重，另一端可以连接到滑动装置上，主要用于承载配重和横臂及滑动装置的重量，同时有一根钢丝绳断裂可以触发安全装置，防止横臂向下运动。还有电机，电机为驱动的动力来源，可以直接带动主动链轮旋转，主动链轮可以通过链条驱动从动链轮旋转，从而驱动主轴旋转，带动皮带轮转动，驱动横臂上下运动。该配重和手动驱动结构是在电动驱动结构的基础上作了简化，去掉了电机，链轮及链条，皮带轮皮带；并且将其中一个滑轮与主轴通过键联结，目的在于可以通过在主轴上增加刹车，用于横臂上下升降的制动，如果横臂升降运动的刹车机构不放到顶部驱动，滑轮与主轴之间安装轴承，保持回转自由度即可。本实用新型具有容易使用的优点。在完全配平的情况下，垂直移动操作力较小，使得用户用很小的力量就可以操作。本实用新型还具有很好的安全性和可靠性。平行的钢丝绳设计、钢丝绳安全装置(又称横臂防跌落装置)再加上两条钢丝绳同时断裂的概率非常低，因此本实用新型的配重平衡结构是非常可靠的。此外，对于手动操作来说，不需用电机和机械驱动结构，因此节约了成本。本实用新型的结构还具有容易配置的优点。很容易将平衡结构配置为垂直手动操作或电动操作。这样，一个平台就能够实现两种配置。以上虽然以U形臂X光机为例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不限于U形臂X光机。实际上，本实用新型的控制单元同样可以应用于其他类型的X光机。根据权利要求书和说明书中的描述，本领域技术人员可以容易地想到将本实用新型的控制单元应用于其他类型的X光机的实施例。应当注意，上面所描述的实施例仅仅是示例性而非限制性的，并且本领域技术人员在不偏离所附权利要求书的范围的情况下可以设计出很多备选实施例。所使用的动词“包括”并不排除权利要求书或说明书中所记载的元件和步骤之外的元件和步骤。在元件之前使用的词语“一个”并不排除存在多个这种元件。在权利要求中，置于括号内的任何参考标号都不应理解为对该权利要求的限制。
权利要求1.一种用于X光机横臂的配重和驱动结构，安装在所述X光机的立柱内，所述立柱上还安装有滑动装置，所述滑动装置用于承载所述横臂并且在所述立柱上滑动从而带动所述横臂沿所述立柱移动，所述配重和驱动结构包括 配重；以及 驱动结构，包括 滑轮；以及 跨所述滑轮的钢丝绳，用于承载所述配重、所述滑动装置以及所述滑动装置上的所述横臂。
2.根据权利要求1所述的配重和驱动结构，其中所述配重是可调节配重以与所述横臂的重量匹配。
3.根据权利要求1所述的配重和驱动结构，其中所述滑轮包括主动轮和从动轮。
4.根据权利要求1所述的配重和驱动结构，其中所述至少两个滑轮是固定滑轮。
5.根据权利要求1所述的配重和驱动结构，其中所述配重的垂直运动通过所述钢丝绳的张紧力来调节。
6.根据权利要求1所述的配重和驱动结构，进一步包括用于所述钢丝绳的绳槽，所述绳槽的直径为所述钢丝绳直径的数十倍。
7.根据权利要求1所述的配重和驱动结构，其中所述钢丝绳的数量是2。
8.根据权利要求1所述的配重和驱动结构，其中所述横臂是U形臂。
9.根据权利要求1所述的配重和驱动结构，其中所述驱动结构位于所述立柱顶部。
10.一种用于X光机横臂的配重和驱动结构，安装在所述X光机的立柱内，所述立柱上还安装有滑动装置，所述滑动装置用于承载所述横臂并且在所述立柱上滑动从而带动所述横臂沿所述立柱移动，所述配重和驱动结构包括 配重；以及 驱动结构，包括 滑轮； 跨所述滑轮的钢丝绳，用于承载所述配重、所述滑动装置以及所述滑动装置上的所述横臂； 链轮和相应的链条，所述链轮通过键固定到轴杆； 皮带轮和相应的皮带，所述皮带轮通过键固定到另一轴杆；以及 电机，用于驱动所述链轮旋转， 其中所述滑轮通过轴承安装到所述另一轴杆。
11.根据权利要求10所述的配重和驱动结构，其中所述配重是可调节配重以与所述横臂的重量匹配。
12.根据权利要求10所述的配重和驱动结构，其中所述滑轮包括主动轮和从动轮。
13.根据权利要求12所述的配重和驱动结构，其中所述从动轮的数量是2。
14.根据权利要求10所述的配重和驱动结构，其中所述至少两个滑轮是固定滑轮。
15.根据权利要求10所述的配重和驱动结构，其中所述配重的垂直运动通过所述钢丝绳的张紧力来调节。
16.根据权利要求10所述的配重和驱动结构，进一步包括用于所述钢丝绳的绳槽，所述绳槽的直径为所述钢丝绳直径的数十倍。
17.根据权利要求10所述的配重和驱动结构，其中所述钢丝绳的数量是2。
18.根据权利要求10所述的配重和驱动结构，其中所述横臂是U形臂。
19.根据权利要求10所述的配重和驱动结构，其中所述驱动结构位于所述立柱顶部。
20.一种X光机，包括根据权利要求1-19所述的配重和驱动结构。
专利摘要本实用新型提供了一种用于X光机横臂的配重和驱动结构和相应的X光机。该配重和驱动结构安装在X光机的立柱内，立柱上还安装有滑动装置，滑动装置用于承载横臂并且在立柱上滑动从而带动横臂沿立柱移动，该配重和驱动结构包括配重；以及驱动结构。该驱动结构包括滑轮；以及跨滑轮的钢丝绳，用于承载配重、滑动装置以及滑动装置上的横臂。该驱动结构可以进一步包括链轮和相应的链条，链轮通过键固定到轴杆；皮带轮和相应的皮带，皮带轮通过键固定到另一轴杆；以及电机，用于驱动链轮旋转，其中滑轮通过轴承安装到另一轴杆。本实用新型的X光机包括根据本实用新型的配重和驱动结构。本实用新型容易使用、具有很好的安全性和可靠性、容易配置。
文档编号F16H19/02GK202821384SQ201220310949
公开日2013年3月27日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者蒋林, 徐涛峰, 王义成, 于爱民 申请人:Ge医疗系统环球技术有限公司