CN105050503A - 具有伸缩柱的移动式x－射线设备 - Google Patents

Abstract

设备包括：支撑整个组件的机架(1)，包括相对于垂直轴旋转的下固定部(5)的伸缩柱(2)，和至少一个上移动部(6)，沿着垂直柱体移动并在其端部支撑X－射线发射器的伸缩臂(3)，其中伸缩臂头组件可以从移动柱体在其缩回位置上的下部位置到移动柱体在其伸出位置上的上部位置移动，并且柱体所有的运动都是手动的，且还有包括由设置在柱体固定部的拉簧，滑轮组，和可变半径滑轮组成的第一机构的机械平衡机构，和由恢复滑轮和平衡线缆输入和伸缩臂及端头组件输入之间重量的双半径滑轮组成的第二平衡机构。

Description

具有伸缩柱的移动式X－射线设备

发明目的

本发明的目的，如本发明的标题所确立的，是一种带有伸缩柱的X－射线设备，用于制造可以在任何角度和/或方向达到在空间中的任何一点上的X－射线，并且具有能够采用有利于移动的设备结构的设计。

移动式X－射线设备包括：支持整个组件的机架，包括连接到机架的固定部的伸缩柱，该固定部具有至少一个伸缩部，该设备还包括沿着至少一个伸缩部移动且在其端部支撑X－射线发射器的伸缩臂。

本发明的特征在于每一处和每一个形成设备部分的元件的特殊的结构和设计，特别是柱和支撑X－射线发射器的臂是可伸缩地伸展这一事实，从而允许能够接触到空间中的任何点，除了采用有利于移动的紧凑结构和具有所有运动的，沿移动部的伸缩臂的和伸缩柱的伸出和缩回的平衡机构。

因此，本发明涉及用于制造X－射线的移动式设备领域。

背景技术

在现有技术中用于制造X－射线设备熟知的，如在一个专利文献US20110249807中公开的，具有其上可设置伸缩柱的机架并且机架可以连接到端部具有X－射线发射器的伸缩臂。

该设备具有用于机械地平衡所发生的垂直运动，柱体移动部的延伸和缩回运动以及沿着柱体移动部的伸缩臂的运动的装置。

用于平衡两个运动的装置是平衡物和/或电动制动系统，该装置是昂贵和复杂的装置，依靠具有电源的供给，并且需要不断维护。

因此，本发明的目的是开发具有伸缩柱和在端部设置有X－射线发射器的伸缩臂的移动X－射线设备，其中，垂直运动的平衡装置被简化了，从而开发如其实质反应在权利要求1中的移动X－射线设备。

发明内容

本发明的目的是一种具有伸缩柱的移动式X－射线设备，在其上装配端部具有X－射线发射器的伸缩臂，移动装置在伸缩柱上有用于平衡组件的垂直运动。

移动式X射线装置由以下部分组成：

由伸缩臂和设置在其端部的X－射线发射器组成的臂头组件；

具有固定下部和移动上部的伸缩柱，允许臂头组件的高度上的定位；柱体可以依次绕一个垂直轴旋转，允许臂头组件绕柱体在水平面内旋转；

沿着垂直柱体移动的并在其端部支撑X－射线发射器的伸缩臂；这个臂在伸出或者缩回时允许X－射线发射器水平地被移动得更远或者靠得更近；

支撑整个伸缩柱并在其中包括用于移动设备的手动的或电动的系统的机架，机架包括允许移动式X-射线设备移动的轮子；

包括X-射线发射器的端头或者端头组件；

用户控制台。

由于伸缩柱和伸缩臂的可伸缩特性相结合，在一方面，实现达到X－射线将被制成的空间中的任何部分，而在另一方面，采用紧凑结构，以这种方式在移动时，伸缩柱本身不作为在移动装置前方视野中的障碍。

机架和伸缩臂都包含停车锁，以便在输送中为了提高安全性将发射器锁定。

输送结构为操纵者在驱动设备时提供了无障碍的自由视野。

臂头组件可以从移动柱在其缩回位置(最低高度位置)的下部位置移动到移动柱在其延伸位置(最大高度位置)的上部位置。

此外，柱体的所有运动都是手动的和机械地平衡的，使得能够在最大和最小高度位置之间的任意高度定位臂头组件。

组装在移动式X－射线装置的机架上的元件的运动包括：

在水平面上围绕垂直轴的转动；

垂直运动：伸缩柱的伸出和缩回；

臂头组件在伸缩柱的移动部上的运动；

伸缩臂的伸出和缩回；

端头组件的旋转。

所有这些运动在垂直方向上都有两个并且需要被平衡：在伸缩柱的移动部上的臂头组件和伸缩臂的伸出和缩回。

在现有技术的中这个问题通常是由平衡物和/或电动制动系统装置解决的。在本发明中，由于上述所有运动被手动和机械正确地被平衡并且平衡系统的连续的运行是被保证的，而相比之下，基于电气装置的平衡系统，需要维护且有较高的故障的危险性。

本发明所提供的机械平衡机构被分成两部分：

能够平衡两个组件部分随着垂直运动的重量的第一机构；这两部分是柱体的移动部和臂头组件。这个机构由固定柱，滑轮组，弹簧，和可变半径的滑轮组成；

能够平衡由臂头组件重量的第二机构；这个第二机构由移动柱，恢复滑轮和双半径滑轮组成。

第二个平衡机构，能够仅仅通过给伸缩柱体的每一个新部分增加一个新的可变半径滑轮和一个新的恢复滑轮被校正来允许进一步垂直的伸缩部分。

紧凑的伸缩臂包括多个部分，接合到柱体的基座部分，和至少一个相对于基部横向滑动的其它部分。

附图说明

为了做出的描述进行补充和更好的理解本发明的特征，根据其实际的实施例中的优选实施例，一组作为所述说明书组成部分被附加的附图，附图是说明方式而不是限制的方式，表示如下：

在图1中，可以观察到，包括在本发明的对象的移动式X－射线设备的整体表示。

图2示出了设备在紧凑和缩回位置的表示。

图3和图4示出了臂头组件能采取高度的极限位置。图3示出了最低的高度位置。图4示出最大的高度位置。

图5以简化的方式示出伸缩柱的机械平衡装置。

图6示出了伸缩柱和内部容纳的机械平衡装置的分解图。

图7示出伸缩柱的顶视图表示。

图8和图9示出伸缩柱分别沿着VIII-VIII和IX-IX平面的两个剖视图。这些剖面示于图7中。

图10示出在紧凑和缩回位置的设备表示，示出用户控制台的旋转的不同可能性。

具体实施方式

根据附图接下来是对所提出的发明实施例的优选方式的描述。

在图1中，可以观察到本发明目的的移动设备包括：

支撑伸缩柱并具有允许设备被输送的手动轮或电动运动带轮子的系统的机架(1)；

伸缩柱(2)，包括在高度上的下固定部(5)，其相对于垂直轴旋转，和在高度上的至少一个移动部(6)；

伸缩臂(3)，其沿着伸缩柱垂直地移动并且其端部上支撑着X－射线发射器被设置之处的端头组件(4)；当该臂伸出或缩回时，允许的X－射线发射器水平地被移动得更远或更靠近；

端头组件(4)包括X-射线发射器。

伸缩臂(3)包括基座部分(7)和至少一个其它的水平方向的移动部。在实施例的一个可能的方式中，所述伸缩臂包括：

基座部分(7)通过可沿伸缩柱的最后部分(最高)移动的连接装置固定在伸缩柱(2)上；

两个部分(8)和(9)，其相对于基座部分(7)横向滑动。

在图2中，可以观察到两者的缩回(停车)的位置，伸缩柱(2)和伸缩臂(3)，一个便于移动设备传送的位置，以及如何在用户(28)具有不受限制视野(29)。

图1，图2和图10示出了用户控制台(27)的存在。在图1中，用户控制台(27)是展开的，而在图2中，用户控制台(27)是折叠的。

在图10中，用户控制台(27)可以绕水平轴在0°和90°之间旋转，并且还显示了用户的控制台(27)如何可以绕垂直轴在-180o和+180°之间旋转。

图3和图4示出了在高度极限位置，可以采用的是包括伸缩臂(3)和端头组件(4)的组件，其范围从伸缩柱(2)在缩回位置(图3)的移动部(6)的最低位置，到伸缩柱(2)在伸出位置(图4)的移动部(6)的最高位置。

图5中详细地示意性地示出机械平衡机构，其包括：

能够平衡两个垂直运动的悬浮体重量的第一机构(一方面是伸缩柱(2)的移动部(6)，另一方面是具有端头组件(4)的伸缩臂(3))；此第一机构被容纳在伸缩柱(2)的固定下部(5)内；

能够平衡由伸缩臂(3)和端头组件(4)组成的组件的重量的第二机构，并且第二机构被容纳在伸缩柱(2)包括的每个移动部分(6)上。

第一平衡机构包括：

能够使用任何类型的牵引技术的拉簧(11)，其是当悬浮体向下移动时，负责以潜在弹性能量的形式存储移动的悬浮体的潜在的势能，当这样悬浮体向上移动时其将还原的装置；

负责区分拉簧(11)的力并倍增输出端电缆的运行的滑轮组(12)；倍增和区分的程度依赖于滑轮组(12)的滑轮数量。在所表示的实例中，倍增系数为6。滑轮组(12)由一组下滑轮(12.1)和一组上滑轮(12.2)组成；

可变半径滑轮(13)。来自于被连接到拉簧(11)的滑轮组的线缆卷绕在滑轮的凹槽中，其中半径在整个线缆的运行期间变化，实现了电缆在可变半径滑轮输出端具有持续的紧实力；这个力将是将要被平衡的重量的总和。(即，伸缩柱(2)的移动部(6)，和端部组件(4)的伸缩臂(3))

固定柱容纳上述的元素：拉簧(11)，滑轮组(12)和可变半径滑轮(13)。

伸缩柱(2)的固定部(5)被固定到机架的框架并可以绕其旋转。旋转机构包含与柱体同心的孔，允许系统的电缆从机架(1)到伸缩柱(2)通过并且其最终目的地是在孔和直到端头组件(4)之间的任何设备。

在实施例的可能模式中滑轮组(12)，能够实现只有两个轴的上滑轮(12.2)的同轴对齐，而且一方面是可变半径滑轮(13)与另一方面是下滑轮(12.1)，但是这并不排除可以执行相同功能的其它可能的滑轮组的结构。

在图5中所示的系统在垂直方向上具有两个自由度，其中移动是手动的且平衡的。因此，如果端头组件(4)在垂直方向上手动地被移动并不一定代表其两个垂直的向导件将开始运动。由于垂直导向件(16)和(17)的不同的摩擦，只有两个中的一个会移动直到它到达止动件，并且在此时刻另一个将开始移动。

第二个平衡机构包括：

随着在该滑轮的输入端牵引力负责平衡伸缩臂(3)和头组件(4)的双半径滑轮(14)(伸缩柱(3)的移动部(6)加上伸缩臂(3)和端头组件(4)的总和)；这是通过使输入半径和输出半径之间的比等于臂头组件重量除以端头组件(4)的重量总和除以移动部(6)加伸缩臂组件(3)和端头组件(4)的重量的总和来实现的，在换言之，输入半径和输出半径之间的比率等于重量[(3)+(4)]除以重量[(6)+(3)+(4)]之间的比值。该双半径滑轮(14)固定到伸缩柱(2)的移动部(6)的上部；

恢复滑轮(15)允许来自可变半径滑轮(13)的缆绳从伸缩柱(2)的移动部(6)的下部向上拉。

第二平衡机构被容纳在移动部(6)内，因此容纳恢复滑轮(15)，和双半径滑轮(14)；此外，它具有在移动部(6)和固定部(5)之间的线性导向件(16)，以及移动部(6)和伸缩臂(3)之间的线性导向件(17)。

第二平衡机构可以进行被校正以接纳更多的部分，多达伸缩柱(2)的移动部分，仅仅通过为每个移动柱的新部分增加一个新的双半径滑轮和恢复滑轮。

在图5中，伸缩臂(3)也已经表示，在其端部具有包括X－射线发射器(4.1)和X射线准直器(4.2)的端头组件(4)。

在图6中，可以观察到先前描述的元件，下固定部(5)和机架(1)之间具有的特别重要的旋转节点，其是由球轴承(5.1)的装置来实现的，节点具有通过从机架(1)到固定部(5)传递系统的电缆的同心孔，并且其最终目的地可以是所述孔和包括其组件的端头组件(4)之间的任何设备。

前轴承(18)和侧轴承(19)被设置在在伸缩柱(2)的固定部(5)上的两侧，其允许移动部(6)相对于固定部(5)无起伏或颠簸的运动。

基板(20)也可用来观察伸缩臂(3)的运动，其中基座部分(7)被示出。基板(20)在其上部和下部以及两侧都具有前轴承(21)和另一侧轴承(22)，其允许完美的无起伏或颠簸的引导伸缩臂(3)沿着移动部(6)到连接处的垂直的运动。

在图7中，固定部(5)和移动部(6)之间的导向件(16)和伸缩臂(3)和移动部(6)之间的导向件(17)可被看到。导向件(16)容纳前轴承(18)和侧轴承(19)。导向件(17)容纳前轴承(21)和侧轴承(22)。

图8和9示出伸缩柱的剖视图，其中在其底部的拉簧(11)的支撑部(11.1)可被看到。

同时实施例中的可能模式的机械平衡机构具有安全装置，包括：

安装在可变半径滑轮(13)上的电磁制动器(24)；

第一降落伞机构(25)，其防止由伸缩臂组件(3)和端头组件(4)组成的组件在电缆断裂的情况下坠落；

第二个降落伞机构(26)，其防止移动部(6)在电缆断裂的情况下坠落。

充分描述了本发明的性质，除了将其付诸实施的一种方式，在其实质内，它可以付诸实践于实施例中的其它细节上不同的方式，在基本原理没有改变，改变或修改的条件下，并以该保护范围寻求同样延伸。

Claims (15)

1.具有伸缩柱的移动式X－射线设备包括：

支撑伸缩柱(2)的机架(1)；

伸缩柱(2)包括可相对于垂直轴旋转的下固定部(5)，和至少一个上移动部(6)；

沿着伸缩柱(2)垂直移动的并且在其端部支撑包含X－射线发射器的端头组件(4)的伸缩臂(3)，该臂通过伸出或缩回允许X－射线发射器被水平地移动得更远或更靠近；

其特征在于：

端头组件可以从伸缩柱在其缩回位置的下方位置移动到移动柱在其伸出位置的上方位置；

柱体的所有动作都是手动，并具有机械平衡机构。

2.根据权利要求1的具有伸缩柱的移动式X－射线设备，其特征在于：机架(1)具有允许设备被移动的具有手动或电动移动的轮子的系统。

3.根据权利要求1的具有伸缩柱的移动式X－射线设备，其特征在于：伸缩臂(3)，包括：

通过沿移动部(6)的可移动的连接装置固定在伸缩柱(2)的移动部(6)上的基座部分(7)；

可相对于基部部分(7)水平滑动的两个部分(8)和(9)，并且它们中的每一个也相对于之前的部分立刻水平滑动。

4.根据权利要求1的具有伸缩柱的移动式X－射线设备，其特征在于：机械平衡机构包括：

能够平衡两个垂直运动的悬浮体重量的第一机构(一方面是移动部(6)，另一方面是具有端头组件(4)的伸缩臂(3))；此第一机构被容纳在固定部(5)内；

能够平衡由伸缩臂(3)和端头组件(4)组成的组件重量的第二机构，并且第二机构被容纳在每个移动部分(6)包括的伸缩柱(2)上。

5.根据权利要求4的具有伸缩柱的移动式X－射线设备，其特征在于：第一平衡机构包括：

能够使用任何类型的牵引技术的拉簧(11)，并且拉簧(11)被固定到在其下端的支撑件(11.1)上；

由一组下滑轮(12.1)和一组上滑轮(12.2)组成的滑轮组(12)；滑轮组(12)的下滑轮(12.1)被连接到拉簧(11)；

可变半径滑轮(13)，其中线缆来自于滑轮组(12)，并且线缆卷绕在其半径在整个电缆的运行期间变化的滑轮的槽内，由此实现在滑轮(13)的输出端电缆具有持续的张力；此力是两个被平衡的重量的总和(即，移动部(6)和具有端头组件(4)的伸缩臂(3))。

6.根据权利要求4的具有伸缩柱的移动式X－射线设备，其特征在于：

被容纳在每一个伸缩柱(2)的移动部(6)上的第二平衡机构，包括：

用于通过在该滑轮输入端的牵引力来平衡伸缩臂(3)和头组件(4)的双半径滑轮(14)(移动部(6)加上伸缩臂(3)和端头组件(4)的总和)；

恢复滑轮(15)允许来自可变半径滑轮(13)的线缆从移动部(6)的下部向上拉。

7.根据权利要求6的具有伸缩柱的移动式X－射线设备，其特征在于：

双半径滑轮(14)，通过使输入半径除以输出半径之间的比值等于伸缩臂(3)组件和端头组件(4)的重量总和除以移动部(6)，伸缩臂组件(3)和端头组件(4)的重量的总和来实现力的平衡，在换言之，输入半径和输出半径之间的比值等于重量[(3)+(4)]除以重量[(6)+(3)+(4)]之间的商数，双半径滑轮(14)固定到移动部分(6)的上部。

8.根据权利要求4的具有伸缩柱的移动式X－射线设备，其特征在于：

移动部(6)具有在移动部(6)和固定部(5)之间的线性导向件(16)，和移动部(6)和伸缩臂(3)之间的线性导向件(17)。

9.根据权利要求1的具有伸缩柱的移动式X－射线设备，其特征在于：下固定部(5)和机架(1)之间的旋转节点具有孔(6.1)，通过孔，系统的电缆被从机架(1)输送到固定部(5)的内部，旋转节点由轴承(5.1)的装置来体现。

10.根据权利要求1的具有伸缩柱的移动式X－射线设备，其特征在于：

在伸缩柱(2)两侧的固定部(5)上设有前轴承(18)和侧轴承(19)，其允许移动部(6)相对于固定部(5)无起伏或颠簸的运动；

在基板(20)上，为了伸缩臂的运动(3)，在其上端和下端和两侧都设有前轴承(21)和另一侧轴承(22)，以允许引导伸缩臂(3)在移动部(6)上垂直的运动到它的相联处。

11.根据权利要求5的具有伸缩柱的移动式X－射线设备，其特征在于：机械平衡机构具有在电缆断裂情况的安全装置；这些安全装置是在伸缩臂(3)和移动部(6)之间的第一降落伞机构(25)，和在移动部分(6)和固定部(5)之间的第二降落伞(26)；在电缆断裂的情况下，这两个降落伞机构防止了伸缩臂(3)，端头组件(4)和移动部分(6)可能的坠落。

12.根据权利要求5具有伸缩柱的移动式X－射线设备，其特征在于：下固定部(5)通过旋转轴承(5.1)相对于机箱(1)旋转，还具有在旋转节点中相对于旋转轴承同心的孔，它允许系统电缆从机架(1)到伸缩柱(2)的通路。

13.根据前述的任意一权利要求的具有伸缩柱的移动式X－射线备，其特征在于：组件包括用户控制台(27)。

14.根据权利要求13的具有伸缩柱的移动式X－射线备，其特征在于：用户控制台(27)绕水平轴线在0°和90°之间旋转。

15.根据权利要求14的具有伸缩柱的移动式X－射线备，其特征在于：用户控制台(27)绕垂直轴线在-180°和+180°之间旋转。