CN101744630A - 旋转及制动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转及制动机构，包括载体、与载体固定连接的转轴、用于提供转动动力的动力源、用于传递动力源动力的传动线路及用于在制动转轴和解除对转轴制动之间进行切换的制动装置，转轴可转动的支承在安装座上，传动线路包括用于切换控制传动线路通断的离合装置，传动线路的一端连接动力源，传动线路的另一端连接转轴。制动装置实现对转轴的制动或解除制动，离合装置使传动线路连通或断开，通过切换控制该制动装置和离合装置，即可实现手动旋转调节、手动旋转后制动、电动旋转调节、电动旋转后制动及失电制动功能。

Description

旋转及制动机构

技术领域

本发明是关于一种能够驱动载体旋转及在设定旋转角度位置制动的旋转及制动机构。

背景技术

悬吊型医用X射线摄影系统在不同的体位检查时，需要X射线管在与X射线管转轴垂直的平面上旋转一定角度，其旋转角度范围一般是-20°～-90°。图1是X射线管组件的旋转角度及安装示意图，X射线管组件1通过旋转及制动机构2安装在伸缩筒组件3上。当胸片位时需要X射线管组件旋转到0°位置，床下位时需要旋转到90°位置，随医生需要还有其它合适的角度检查位置。

现有的旋转及制动机构主要有两种：

1)手动调节式旋转及制动机构，该机构包括制动器，X射线管联接轴通过轴承支承在安装座上，制动器固定在安装座上，需要旋转X射线管组件时，先将制动器得电解除制动，再手动操作旋转X射线管组件，旋转到所需角度位置时让制动器失电处于制动状态而锁住X射线管联接轴，不让X射线管组件自由转动。此机构只能适用于手动操作，不能实现电动操作，无法满足医护人员的多种操作使用要求。

2)电动调节式旋转及制动机构，该机构包括制动器、电机、直齿轮副及减速器。X射线管联接轴通过轴承支承在安装座上，制动器安装在X射线管联接轴上，电机、减速器、直齿轮副及X射线管联接轴顺次连接，X射线管组件与X射线管联接轴固定。需要转动X射线管组件时，先将制动器得电制动，再由电机驱动X射线管旋转，其传递路线如下：电机得电转动→减速器→直齿轮副→X射线管联接轴→X射线管组件转动。当X射线管组件旋转到所需要的角度位置后，电机停止转动，再让制动器失电处于制动状态而锁住X射线管联接轴。此机构不能实现手动操作，也不能满足医护人员的多种操作使用要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种能够实现载体的手动旋转调节、电动旋转调节及制动的旋转及制动机构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种旋转及制动机构，包括载体、与载体固定连接的转轴、用于提供转动动力的动力源、用于传递动力源动力的传动线路及用于在制动转轴和解除对转轴制动之间进行切换的制动装置，转轴可转动的支承在安装座上，传动线路包括用于切换控制传动线路通断的离合装置，传动线路的一端连接动力源，传动线路的另一端连接转轴。

所述离合装置包括第一部分和第二部分，第一部分和第二部分具有分离状态和接合状态，使在分离状态，传动线路断开；使在接合状态，传动线路连通。所述离合装置为离合器。所述制动装置为失电制动器。所述离合装置为通电接合式电磁离合器。所述动力源为具有保持转矩的电机。

所述传动线路包括减速器、主动锥齿轮及从动锥齿轮，电机的电机轴与减速器固连，减速器的输出轴与主动锥齿轮固连，从动锥齿轮与主动锥齿轮啮合，从动锥齿轮可转动的支承在转轴上，电机轴的旋转中心线与转轴的旋转中心线垂直。所述载体为具有X射线管的X射线管组件，转轴为X射线管联接轴。所述X射线管联接轴与轴套固定，轴套与X射线管安装盘固定，X射线管安装盘与X射线管组件固定。

本发明的有益效果是，1)制动装置实现对转轴的制动或解除制动，离合装置使传动线路连通或断开，通过切换控制该制动装置和离合装置，即可实现手动旋转调节、手动旋转后制动、电动旋转调节及电动旋转后制动的功能。2)当制动装置为失电制动器时，可以在机构整体失电时，仍能够实现对转轴的制动。

附图说明

图1是现有X射线管组件的旋转角度及安装结构示意图；

图2是本实施方式旋转及制动机构的结构示意图。

具体实施方式

如图2所示，本实施方式旋转及制动机构包括载体、转轴、安装座、动力源、传动线路及制动装置。载体与转轴固定，转轴通过轴承可转动的支承在安装座上，使载体和转轴能够一起转动。动力源提供转轴和载体转动的动力，传动线路的一端与转轴固定，传动线路的另一端与动力源固定，动力源输出的动力能够通过该传动线路传递到转轴。制动装置支承在安装座上，其可以在制动转轴和解除对转轴制动之间进行状态切换。传动线路包括可以控制整个传动线路通断的离合装置，使传动线路断开时，动力源的动力不能传递到转轴；使传动线路连通时，动力源的动力可以传递到转轴。

载体为具有X射线管的X射线管组件17，转轴为X射线管联接轴13。X射线管组件17固定在X射线管安装盘16上，X射线管安装盘16固套在轴套15上，轴套15固套在X射线管联接轴13上，实现X射线管联接轴13与X射线管组件17的之间的固定连接。动力源为具有保持转矩的电机8，该电机如步进电机、伺服电机、直流电机等。

制动装置为失电时制动转轴，而得电时解除对转轴的制动的制动器14。离合装置为离合器12，其具有第一部分和第二部分，第一部分和第二部分具有接合状态和分离状态。离合器12得电时，第一部分和第二部分接合，使传动线路连通；离合器12失电时，第一部分和第二部分分离，使传动线路断开。传动线路还包括减速器9、主动锥齿轮10和从动锥齿轮11，电机8通过电机固定座7固定在安装座6上，减速器9与电机8的电机轴固连，主动锥齿轮10与减速器9的输出轴固连，从动锥齿轮11与主动锥齿轮10啮合，且从动锥齿轮11通过轴承可转动的支承在X射线管联接轴13上，使从动锥齿轮11可以绕着X射线管联接轴13旋转。从动锥齿轮11与离合器12的第一部分固定，离合器12的第二部分与X射线管联接轴13固定。电机8的电机轴的旋转中心线与X射线管联接轴13的旋转中心线垂直。

旋转及制动机构具有电动调节功能和手动调节功能。使用电动调节功能时，制动器14得电而解除了对X射线管联接轴的制动，电机8得电转动，其动力传递路线如下：电机8→减速器9→主动锥齿轮10→从动锥齿轮11→离合器12→X射线管联接轴13→轴套15→X射线管安装盘16→X射线管组件17。当X射线管组件17旋转到所需要角度位置时，电机8得电但停止转动，同时制动器14失电处于制动状态，由制动器14的制动力矩和电机8的保持转矩一起锁住X射线管组件17而不让X射线管组件转动，实现旋转角度的电动调节和制动。

使用手动调节功能时，电机8失电而不转动，离合器12失电处于分离状态而切断了电机8与X射线管联接轴13之间的传动线路，同时制动器14得电而解除对X射线管联接轴13的制动，只能用手动转动来使X射线管组件17旋转。X射线管组件17旋转到所需要角度位置时，使制动器14失电处于制动状态，离合器12得电而处于接合状态，同时让电机8得电但不转动，由制动器14的制动力和电机8的保持转矩一起锁住X射线管组件17而不让其转动，实现旋转角度的手动调节和制动。

当医院停电或系统突发故障导致整个机构失电时，制动器14失电处于制动状态，电机8失电而不转动，离合器12失电而处于分离状态，由制动器14的制动力矩锁住X射线管组件17不让其转动，实现失电制动的功能。

本实施方式中，制动器失电制动，离合器通电时接合，电机具有保持转矩，通过控制制动器、离合器及电机，可以实现手动旋转调节、手动旋转后制动、电动旋转调节、电动旋转后制动及失电制动功能，满足医护人员的多种操作要求。采用主动锥齿轮和从动锥齿轮传动，且电机的电机轴的旋转中心线与X射线管联接轴的旋转中心线垂直，使整个机构结构紧凑，安装方便，能够可靠的实现手动旋转调节和电动旋转调节。

本实施方式中，传动线路包括减速器及锥齿轮副，电机、锥齿轮副、离合器及X射线管联接轴顺次连接。当然，也可以将锥齿轮副替换为蜗轮蜗杆副、直齿轮副、同步带传动机构或链传动机构。

对于旋转及制动机构，制动装置可以采用现有的手动式制动器、自动式制动器或混合式制动器，较佳的是能够利用通断电控制来实现制动和解除制动的自动式制动器，为了使转轴失电时制动，该自动式制动器选用能够在失电时实现制动的失电制动器；当然，制动装置也可以采用其它能够实现制动和解除制动功能的结构。离合装置具有第一部分和第二部分，该第一、二部分能够根据控制信号接合或分离。离合装置可以设在整个传动线路的末端而直接与转轴连接，也可以设在整个传动线路的起始端而直接与动力源连接，或者设于传动线路的末端和起始端之间的中部。离合装置可以为现有的离合器，如手动式离合器或能够通过通断电控制而在分离状态和接合状态之间进行切换的电磁离合器，较佳的是为通电时接合的电磁离合器；当然，离合装置也可以为其它能够实现对整个传动线路通断控制的结构。动力源可以是电机，也可以是气缸、液压缸等，或其它能够提供载体、转轴转动动力的装置。对于旋转角度位置的确定，可以通过实时监测转轴或载体的旋转角度来实现，到达设定角度后，即可通过主控装置通过控制信号协调控制动力源、制动装置及离合装置。当然，旋转角度位置也可人工判断，到达设定角度位置时的制动也可以为人工操作。

对于旋转及制动机构，其可以用在医用X射线摄影系统中实现对X射线管组件的旋转及制动，当然，也可以用在其它产品上来实现对载体的旋转驱动和及时制动。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种旋转及制动机构，包括载体及与其固定连接的转轴，转轴可转动的支承在安装座上，其特征在于：还包括用于提供转动动力的动力源、用于传递动力源动力的传动线路及用于在制动转轴和解除对转轴制动之间进行切换的制动装置，传动线路包括用于切换控制传动线路通断的离合装置，传动线路的一端连接动力源，传动线路的另一端连接转轴。

2.根据权利要求1所述的旋转及制动机构，其特征在于：所述离合装置包括第一部分和第二部分，第一部分和第二部分具有分离状态和接合状态，使在分离状态，传动线路断开；使在接合状态，传动线路连通。

3.根据权利要求2所述的旋转及制动机构，其特征在于：所述离合装置为离合器。

4.根据权利要求3所述的旋转及制动机构，其特征在于：所述制动装置为失电制动器。

5.根据权利要求4所述的旋转及制动机构，其特征在于：所述离合装置为通电接合式电磁离合器。

6.根据权利要求5所述的旋转及制动机构，其特征在于：所述动力源为具有保持转矩的电机。

7.根据权利要求6所述的旋转及制动机构，其特征在于：所述传动线路包括减速器、主动锥齿轮及从动锥齿轮，电机的电机轴与减速器固连，减速器的输出轴与主动锥齿轮固连，从动锥齿轮与主动锥齿轮啮合，从动锥齿轮可转动的支承在转轴上，电机轴的旋转中心线与转轴的旋转中心线垂直。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的旋转及制动机构，其特征在于：所述载体为具有X射线管的X射线管组件，转轴为X射线管联接轴。

9.根据权利要求8所述的旋转及制动机构，其特征在于：所述X射线管联接轴与轴套固定，轴套与X射线管安装盘固定，X射线管安装盘与X射线管组件固定。

Images