CN101419892A - X光管中的阳极组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种X光管中的阳极组件。其解决了现有X光管中的阳极组件内的轴承不能很好地适应较高温度变化，而使X光管在工作过程中产生的噪声、振动大，相关的可动作部件使用寿命不能得到保证的问题。结构为：种X光管中的阳极组件，包括中空的阳极棒本体、伸出阳极棒本体外侧的连接轴、设于连接轴外侧的滚珠和外圈，所述轴承位于阳极棒本体内，在连接轴的伸出端上连接有连接法兰，其特征在于，所述的阳极棒本体内设有作用在连接轴内端处的弹簧。

Description

X光管中的阳极组件
技术领域
本发明涉及一种医疗设备，尤其涉及一种X光管中的阳极组件。
技术背景
X光管的性能和质量直接影响到X光机的重要性能，其部件的振动、噪声和寿命是X光管的重要技术指标，其与安装在X光管内的可转动的连接轴或轴承组合结构有着直接而密切的关系。在以往国产X光机对X光管的振动指标要求不严格的情况下，振动值在3-9g之间，且振动值分散，随着产品的升级换代和CT管的国产化，及人们对医务工作环境的要求，对X光机的整机性能要求更高。因此，对X光管和CT管中产生振动、噪声和影响寿命的直接因素轴承及轴承组合结构提出来更高的要求，要使得轴承组件能适应在真空度为1×108托，工作温度为400—500℃，转速为10000rpm，整个管子振动为1—2g的条件下长寿命工作，通用轴承就难以胜任。
中国专利CN1445465中公开了一种X光管阳极中的专用轴承，该轴承设于中空的阳极棒本体内，包括杆状的伸出阳极棒本体外侧的连接轴、紧固地套接在连接轴外则的两个轴承。为了保证轴承与连接轴之间具有足够的联接稳定性，在X光管阳极中连接轴的一端上设有紧固螺母。由于X光管在工作过程中，其温度是从室温升高到400—500℃的高温的，温度变化范围大，在这么高的温度变化范围内，相关可转动部件之间发生的形变量不尽相同，这必然会改变它们相互之间的配合关系。又由于上述设置在连接轴上的紧固螺母的限定作用，各相关可动作部件之间的配合关系不能得到很好的协调，这会导致连接轴转动不顺畅，导致带有这种轴承的X光管阳极在工作时振动和噪声大，相关可动作零部件的使用寿命不能得到保证。
发明内容
为克服现有的X光管中的阳极组件所具有的上述缺陷，本发明需要解决的技术问题是：提供一种新型的X光管中的阳极组件，它能很好地保证在温差较大的工作环境下，连接轴能够有较好的转动顺畅性，阳极组件具有很好的工作稳定性，有利于降低X光管在工作过程中的噪声和振动，有利于保证相关可动作部件的使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案：一种X光管中的阳极组件，包括中空的阳极棒本体、伸出阳极棒本体外侧的连接轴、设于连接轴外侧的滚珠和外圈，所述轴承位于阳极棒本体内，在连接轴的伸出端上连接有连接法兰，其特征在于，所述的阳极棒本体内设有作用在连接轴内端处的弹簧。在连接轴的伸出端部设有连接法兰，连接法兰用于和X光管中的钨钯相连接，X光管在工作过程中，其上的钨钯会跟随连接轴一起转动。当X光管在温差较大的环境下工作时，所述的外圈、滚珠、连接轴均会发生热胀冷缩现象，由于它们之间发生的形变幅度不一致，它们之间的配合关系会发生变化。由于所述弹簧以定压预紧的方式作用在连接轴的内端处，弹簧的定压预紧可以灵活地对轴承使用环境温度变化进补偿，温度升高的时候，弹簧可以被压缩，从而避免了轴承运转的卡死现象。在不使用时，环境温度下降，弹簧伸长，轴承也不会出现散套、脱载的现象。另外，弹簧还具有减振作用，可以衰减轴承运转过程中的振动。弹簧的一端部顶压在靠近连接轴内端处所设的外圈上，另一端顶压在阳极棒本体内所设凸台的端面上。
作为优选，所述弹簧为波形叠簧。相对于普通的压弹簧，该波形叠簧在发生形变过程中，它作用在连接轴内端处的预载荷受温度变化和时效的影响小，轴承预载荷具有更长期的稳定性。
作为优选，所述阳极棒本体内设有用于卡接外圈的卡簧，卡簧位于弹簧的相对一侧。卡簧的作用在于从相对于弹簧的另一侧对轴承进行定位，使得轴承能够稳定地保持在中空的阳极棒本体内。此处的卡簧也可以由设于阳极棒本体端的与其连为一体的内向凸台所代替，但相对于内向凸台，卡簧具有更高的形变量，有利于满足轴承因温差发生形变后的配合要求。
作为优选，所述卡簧为带有弧度的波形卡簧，波形卡簧上的弧面顶压在外圈的端面上。波形卡簧的弧度是体现在它的径向平面上的，卡簧为波形，它作用在轴承上的力与所述弹簧作用在轴承上的相对，在这种正反力的作用下，确保了轴承在大温差状况下的稳定性。
作为优选，所述连接轴上设有沟道，所述滚珠直接与沟道相接触。连接轴与轴承装配在一起后，连接轴的轴体兼作轴承的内圈，不存在内圈和连接轴之间的配合精度问题，所以也就去除了轴承内圈和连接轴之间的配合误差，可以显著提高连接轴的旋转精度。同时由于轴承的内圈与连接轴做成一体，还可以显著提高轴承的轴向刚度，大大提高了轴承的抗干扰能力。
作为优选，所述外圈、滚珠、连接轴三者之间构成角接触球轴承。它们构成的角接触球轴承为两套，这两套角接触球轴承分别对称位于连接轴的两侧，保证了连接轴在作周向转动时具有较好的轴向稳定性。
作为优选，所述连接轴与连接法兰一体车制成型，在连接轴与连接法兰两者连接部位的外周面上设有光滑的倒角面。连连接法兰与连接轴之间为一体车制成型，两者之间的连接不需要再通过焊接的方式连接在一起，便于快速生产，而它们成型前也不会有在焊接过程中所带来的累积误差，连接法兰与连接轴之间的同轴度能够得到保证，保证了连接轴整体在工作过程中的稳定性，有利于降低X光管的工作噪声和振动，有利于提高X光管的使用寿命。
作为优选，所述的倒角面为锥形面。倒角面为锥形面，便于在倒角面上进行抛光处理。
作为优选，所述锥形面的大头端朝向连接法兰，小头端朝向连接轴。连接法兰的直径要比连接轴大，所述的锥形面这样布置也符合连接轴的整体布局。
作为优选，所述的沟道及外圈与滚珠相接触的表面具有MOS2和金元素相混合的离子镀膜层。该膜层的均匀性和结合率好，对滚珠的摩擦阻力小，有利于降低轴承的振动和噪声。
因此，本发明的有益效果：
由于在连接轴的内端处设有弹簧，轴承能够稳定地保持在阳极棒本体内，而不需要再用紧固螺母对轴承进行轴向固定，本X光管中的阳极组件装配方便。由于弹簧与轴承弹性接触，弹簧以定压预紧的方式作用在连接轴的内端处，弹簧的定压预紧可以灵活地对轴承使用环境温度变化进补偿，温度升高的时候，弹簧可以被压缩，从而避免了轴承运转的卡死现象。在不使用时，环境温度下降，弹簧伸长，轴承也不会出现散套、脱载的现象。这保证了轴承在工作过程中的稳定性。另外，弹簧还具有减振作用，可以衰减轴承运转过程中的振动。
附图说明
附图1是本发明X光管中的阳极组件的纵向剖视图。
附图2是波形叠簧的结构示意图。
附图3是波形叠簧一圈的展形图。
附图4是波形卡簧的主视图。
附图5是波形卡簧的侧视图。
附图6是连接轴的放大局部剖视结构示意图。
具体实施方式
见附图1、2、3、4、5、6，本发明X光管中的阳极组件包括中空的阳极棒本体1、外圈3、滚珠6和连接轴9，外圈3套接在连接轴9的外侧，连接轴9的外周面上对应于外圈3设有沟道10，而滚珠6位于外圈3和所述的沟道10之间。
外圈3为两个，在连接轴9上于两个外圈3之间套接有圆筒状的支撑套筒5和C形加载调节圈4，两个外圈3和支撑套筒5、C形加载调节圈4轴向叠置在一起。
连接轴9的一端位于阳极棒本体1内，另一端伸出到阳极棒本体1的外侧，在连接轴9的伸出端上连接有一个连接法兰8，连接法兰8用于和X光管中的钨钯相连接在一起。
在连接轴9的内端处设有弹簧，弹簧的一端顶压在靠近连接轴9内端所设的外圈3的端面上，另一端顶压在阳极棒本体1内所设的凸台上。所述的弹簧为波形叠簧2，波形叠簧2是由一根呈波形的金属弹性条21绕制而成的。
在阳极棒本体1内靠近连接轴9伸出端的一侧设有卡簧，该卡簧抵靠在外圈3的端面上。所述的卡簧为带有弧度的波形卡簧7，波形卡簧7的弧面顶压在所述外圈3的端面上。
上述的滚珠6、连接轴9和两个外圈3之间构成两套角接触球轴承，这两套角接触球轴承对称地设于连接轴9的两侧。具体的结构是在外圈3内的轴向上设有半沉坑，该半沉坑的末端为弧形面，滚珠6与该弧形面相接触，滚珠6上分别与该弧形面和连接轴9上所设沟道相接触的两个接触点到滚珠6中心的连线之间具有一个夹角。由于两套角接触球轴承对称地设于连接轴9的两端，即两个外圈3上所设的半沉坑的开口分别朝向连接轴9的两端侧，连接轴9在工作时具有较好的轴向稳定性。
所述的连接轴9与连接法兰4是通过车制的形式连为一体，在连接轴9与连接法兰8相连接部位的外周面上设有平滑的倒角面11。连接轴9与连接法兰8之间相连接部位的直径大于连接轴9的直径，所述的倒角面11为锥形面，它的大头端朝向连接法兰8，而小头端朝向连接轴9。在连接轴9的外周面所设的两道沟道10的表面上，以及外圈3与滚珠6相接触的表面均具有MOS2和金元素相混合的离子镀膜层，该离子镀膜层一般是通过溅射喷涂法而形成的，其厚度一般不大于0.001mm。
在连接法兰8上设有连接孔12，通过紧固螺栓可以把X光管中的钨钯连接在连接法兰8上。

Claims (10)

1、一种X光管中的阳极组件，包括中空的阳极棒本体、伸出阳极棒本体外侧的连接轴、设于连接轴外侧的滚珠和外圈，所述轴承位于阳极棒本体内，在连接轴的伸出端上连接有连接法兰，其特征在于，所述的阳极棒本体(1)内设有作用在连接轴(9)内端处的弹簧。
2、根据权利要求1所述的X光管中的阳极组件，其特征在于，所述弹簧为波形叠簧(2)。
3、根据权利要求1或2所述的X光管中的阳极组件，其特征在于，所述连接轴(9)上设有沟道(10)，所述滚珠(6)直接与沟道(10)相接触。
4、根据权利要求1或2所述的X光管中的阳极组件，其特征在于，所述阳极棒本体(1)内设有用于卡接所述外圈(3)的卡簧，卡簧位于弹簧的相对一侧。
5、根据权利要求4所述的X光管中的阳极组件，其特征在于，所述卡簧为带有弧度的波形卡簧(7)，波形卡簧(7)上的弧面顶压在外圈(3)的端面上。
6、根据权利要求1或2所述的X光管中的阳极组件，其特征在于，所述外圈(3)、滚珠(6)、连接轴(9)三者之间构成角接触球轴承。
7、根据权利要求1或2所述的X光管中的阳极组件，其特征在于，所述连接轴(9)与连接法兰(8)一体车制成型，在连接轴(9)与连接法兰(8)两者连接部位的外周面上设有光滑的倒角面(11)。
8、根据权利要求7所述的X光管中的阳极组件，其特征在于，所述的倒角面(11)为锥形面。
9、根据权利要求8所述的X光管中的钨钯连接轴，其特征在于，所述锥形面的大头端朝向连接法兰(8)，小头端朝向连接轴(9)。
10、根据权利要求1或2所述的X光管中的阳极组件，其特征在于，所述的沟道(10)及外圈(3)与滚珠(6)相接触的表面具有MOS2和金元素相混合的离子镀膜层。
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