CN112309806A - X射线管以及液态金属滑动轴承 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种X射线管以及液态金属滑动轴承。其中，X射线管，包括：阳极靶盘(10)以及设置于阳极靶盘(10)的后侧并与阳极靶盘(10)连接的液态金属滑动轴承(20)，其中液态金属滑动轴承(20)包括旋转芯(210)以及能够相对于旋转芯(210)进行旋转的旋转构件(220)，旋转芯(210)和/或旋转构件(220)上设置有至少一个用于收集泄漏的液态金属的防泄漏结构(230)，并且旋转阳极靶盘还包括：至少两根导线(240)，其中导线(240)的一端设置于防泄漏结构(230)内部，以及导线(240)的另一端延伸至旋转阳极靶盘的外部。

Description

X射线管以及液态金属滑动轴承

技术领域

本申请涉及X射线管技术领域，特别是涉及一种X射线管以及液态金属滑动轴承。

背景技术

随着现代医疗技术的发展，医疗诊断需求的提升，对医用X射线管的性能提出了更高的要求。轴承作为球管内部的关键零部件，对X射线管性能的提升起着至关重要的作用。在相同的靶盘结构下，使用液态金属滑动轴承支撑的X射线管，比传统滚珠轴承能够承受更高的机架转速、更大的功率容量、获得更高的成像质量。液态金属轴承已逐步成为高端、大热容量X射线管常用的支撑形式。

液态金属滑动轴承主要包括转动组件、定子部件，其中液态金属作为润滑介质，填充在这两个部件之间的间隙中。由于液态金属与X射线管内部真空空间连通，随着轴承使用时间的增长，液态金属润滑剂必然会泄漏到球管内部真空空间中，这不仅会对X射线管的耐压性能造成损伤，而且直接影响CT整机的安全运行。

目前，液态金属轴承X射线管产品不具备监测轴承内部液态金属泄漏状况的功能，无法在液态金属泄漏到管内真空空间(即将造成设备故障之前)，对设备使用人员进行提示预警。这不仅严重威胁CT设备的安全使用，而且突发的故障，也会影响患者的诊断治疗。

针对上述的现有技术中存在的现有的液态金属轴承X射线管不具备监测轴承内部液态金属的泄漏情况，威胁CT设备的安全使用，从而影响患者的诊断治疗的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本公开提供了一种X射线管以及液态金属滑动轴承，以至少解决现有技术中存在的现有的液态金属轴承X射线管不具备监测轴承内部液态金属的泄漏情况，威胁CT设备的安全使用，从而影响患者的诊断治疗的技术问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种旋转阳极靶盘，包括：阳极靶盘以及设置于阳极靶盘的后侧并与阳极靶盘连接的液态金属滑动轴承，其中液态金属滑动轴承包括旋转芯以及能够相对于旋转芯进行旋转的旋转构件，旋转芯和/或旋转构件上设置有至少一个用于收集泄漏的液态金属的防泄漏结构，并且旋转阳极靶盘还包括：至少两根导线，其中导线的一端设置于防泄漏结构内部，以及导线的另一端延伸至旋转阳极靶盘的外部。

根据本申请的另一个方面，提供了一种液态金属滑动轴承，包括旋转芯以及能够相对于旋转芯进行旋转的旋转构件，旋转芯和/或旋转构件上设置有至少一个用于收集泄漏的液态金属的防泄漏结构，并且液态金属滑动轴承还包括：至少两根导线，其中导线的一端设置于防泄漏结构内部，以及导线的另一端引出至旋转阳极靶盘的外部。

根据本申请的另一个方面，提供了一种X射线管，包括：以上的旋转阳极靶盘。

从而根据本申请实施例提供的旋转阳极靶盘，为了防止旋转芯和旋转构件之间的液态金属泄漏到X射线管的真空空间中，技术人员会在液态金属滑动轴承中设置用于存储泄漏的液态金属的防泄漏结构。通过防泄漏结构收集泄漏的液态金属，从而避免泄漏到X射线管的真空空间中。进一步地，为了检测旋转阳极靶盘中液态金属的泄漏情况，本申请在旋转阳极靶盘中安装有至少两根导线，其中导线的一端设置于防泄漏结构内部，以及导线的另一端延伸至旋转阳极靶盘的外部。初始状态下，由于没有液态金属泄漏，在球管外通过测量两根导线的电阻(导通特性)，这两根导线并不导通。随着X射线管使用时间的增长，当液态金属泄漏到防泄漏结构中积聚，碰到两根导线时，在球管外测量可以发现两根导线导通。在X射线管使用过程中，通过实时测量导线的导通特性，可以达到同步监测液态金属滑动轴承内部液态金属泄漏状况，及时发现故障的技术效果。进而解决了现有技术中存在的现有的液态金属轴承X射线管不具备监测轴承内部液态金属的泄漏情况，威胁CT设备的安全使用，从而影响患者的诊断治疗的技术问题。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本申请实施例第一个方面所述的X射线管的示意图；

图2是图1所示液态金属滑动轴承的示意图；

图3是图1所示的液态金属滑动轴承的另一示意图；以及

图4是图1所示的导线的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

为了使本技术领域的人员更好地理解本公开方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本公开保护的范围。

需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

图1是根据本申请实施例第一个方面所述的X射线管的示意图。参考图1所示，X射线管，包括：阳极靶盘10以及设置于阳极靶盘10的后侧并与阳极靶盘10连接的液态金属滑动轴承20，其中液态金属滑动轴承20包括旋转芯210以及能够相对于旋转芯210进行旋转的旋转构件220，旋转芯210和/或旋转构件220上设置有至少一个用于收集泄漏的液态金属的防泄漏结构230，并且旋转阳极靶盘还包括：至少两根导线240，其中导线240的一端设置于防泄漏结构230内部，以及导线240的另一端延伸至旋转阳极靶盘的外部。

正如背景技术中所述的，目前，液态金属X射线管产品不具备监测轴承内部液态金属泄漏状况的功能，无法在液态金属泄漏到管内真空空间(即将造成设备故障之前)，对设备使用人员进行提示预警。这不仅严重威胁CT设备的安全使用，而且突发的故障，也会影响患者的诊断治疗。

有鉴于此，根据本申请实施例提供的X射线管(例如旋转阳极X射线管)，为了防止旋转芯210和旋转构件220之间的液态金属泄漏到X射线管的真空空间中，相关技术人员会在液态金属滑动轴承20中设置用于存储泄漏的液态金属的防泄漏结构230。通过防泄漏结构230收集泄漏的液态金属，从而避免泄漏到X射线管的真空空间中。进一步地，为了检测旋转阳极靶盘中液态金属的泄漏情况，本申请在旋转阳极靶盘中安装有至少两根导线240，其中导线240的一端设置于防泄漏结构230内部，并且导线240的另一端延伸至旋转阳极靶盘的外部。初始状态下，由于没有液态金属泄漏，在球管外(旋转阳极靶盘的外部)通过测量两根导线的电阻(导通特性)，这两根导线并不导通。随着球管使用时间的增长，当液态金属泄漏到防泄漏结构230中积聚，碰到两根导线240时，在X射线管外测量可以发现两根导线240导通。在X射线管使用过程中，通过实时测量导线的导通特性，可以达到同步监测液态金属滑动轴承20内部液态金属泄漏状况，及时发现故障的技术效果。进而解决了现有技术中存在的现有的液态金属X射线管不具备监测轴承内部液态金属的泄漏情况，威胁CT设备的安全使用，从而影响患者的诊断治疗的技术问题。

此外，通过调节导线240插入防泄漏结构230的深度，可以判断防泄漏结构230内积聚的泄漏的液态金属的深度。此外，通过在防泄漏结构230内部沿圆周均布两根或者多根导线240，测量不同导线240间的电阻(导通特性)，可以判断泄漏的液态金属在防泄漏结构230内沿圆周的分布角度。据此，可以判断防泄漏结构230内液态金属的泄漏情况，并提示设备使用人员，及时更换新的X射线管，避免由于液态金属泄漏，造成液态金属X射线管及整机突发故障的产生。

可选地，参考图2所示，旋转芯210内部设置有空腔211，空腔211的后端与旋转阳极靶盘的外部连通，并且旋转芯210设置有连通防泄漏结构230的内部空间与空腔211的通孔212，并且其中导线240的另一端经由通孔212以及空腔211延伸至旋转阳极靶盘的外部。由于旋转芯210的内部空腔211的一端与旋转阳极靶盘的外部空气连接，因此将导线240的一端置于防泄漏结构240中，并且将导线240的另一端通过旋转芯210上的通孔212经由空腔211连接到旋转阳极靶盘的外部。从而可以在旋转阳极靶盘的外部通过测量导线240的另一端的导通性，达到准确确定防泄漏结构230中存储的泄漏的液态金属的泄漏量的技术效果。

可选地，参考图2所示，防泄漏结构230包括设置于旋转芯210上的挡液环213，并且挡液环213包括与旋转芯210连接的连接部2131以及从连接部2131向前延伸的延伸部2132，其中延伸部2132朝向旋转芯210的内表面设置有第一环形凹槽21321。通过设置在旋转芯210上的挡液环213收集泄漏的液态金属，从而可以作为防止液态金属泄漏的防泄漏结构230。达到了防止液态金属泄漏到CT球管的真空空间中，造成CT球管的损坏的技术效果。

可选地，参考图2所示，导线240的一端延伸至第一环形凹槽21321内部，并且不与第一环形凹槽21321连接。从而将导线240的一端置于凹槽21321内，从导线240的另一端就可以测量出导线是否导通，进而达到确定凹槽21321内液态金属的泄漏量的技术效果。此外，还可以设置导线240在第一环形凹槽21321内部的深度，从而监测泄漏到第一环形凹槽21321内的液态金属的泄漏量。从而可以准确监测凹槽21321内液态金属的泄漏量。进而可以及时更换或者维护X射线管，提高设备使用的安全性。

可选地，参考图2所示，旋转构件220包括旋转法兰221，旋转法兰221包括第一孔径部2211和第二孔径部2212，其中所第二孔径部2212的外径小于第一孔径部2211的外径；以及延伸部2132延伸至第一孔径部2211与第二孔径部2212连接的端面22111，并且延伸部2132不与端面22111连接，延伸部2132靠近旋转芯210的一侧与第二孔径部2212的外表面抵接，并且第二孔径部2212不与连接部2131连接。从而通过挡液环213和旋转法兰221的配置使用，更好的收集液态金属滑动轴承中泄漏的液态金属，避免液态金属泄漏到CT球管的真空空间中，造成CT球管的损坏。

可选地，参考图3所示，旋转构件220包括旋转法兰221，并且防泄漏结构230还包括在旋转法兰221朝向旋转芯210的内表面设置的至少一个第二环形凹槽2213。从而，在旋转阳极靶盘在运转的状态下，可以通过至少一个第二环形凹槽2213收集泄漏的液态金属。避免液态金属泄漏到CT球管的真空空间中，造成CT球管的损坏。

此外，可以旋转法兰210朝向旋转芯210的一侧内表面设置多个用于收集泄漏的液态金属的第二环形凹槽2213。

可选地，参考图3所示，导线240的一端延伸至第二环形凹槽2213内部，并且不与第二环形凹槽2213连接。此外，还可以设置导线240在第二环形凹槽22131内部的深度，从而监测泄漏到第二环形凹槽2213内的液态金属的泄漏量。从而可以准确监测凹槽21321内液态金属的泄漏量。进而可以及时更换或者维护X射线管，提高设备使用的安全性。

此外，防泄漏结构230不限于设置在旋转芯上的挡液环213和旋转法兰221上的第二环形凹槽2213。例如防泄漏结构230还可以设置在旋转外壳222上或者旋转芯210上的其他收集泄漏的防泄漏结构230。

可选地，参考图4所示，导线240外表面设置有绝缘层241。从而将导线240外部包裹绝缘层，整个导线240与球管各个零部件均绝缘，并且在连接处保证球管内部真空。

此外，旋转构件220还包括旋转外壳222，旋转外壳222从旋转芯210的前侧套设于旋转芯210上，并且与旋转法兰221连接。

此外，本实施例的第二个方面提供了一种液态金属滑动轴承20，包括：旋转芯210以及能够相对于旋转芯210进行旋转的旋转构件220，旋转芯210和/或旋转构件220上设置有至少一个用于收集泄漏的液态金属的防泄漏结构230，还包括：至少两根导线240，其中导线240的一端设置于防泄漏结构230内部，以及导线240的另一端引出至X射线管的外部。

具体地，有关液态金属滑动轴承20的描述参见本申请实施例第一个方面所述的内容，这里就不在一一赘述。

从而根据本申请实施例提供的旋转阳极靶盘，为了防止旋转芯210和旋转构件220之间的液态金属泄漏到CT球管的真空空间中，技术人员会在液态金属滑动轴承20中设置用于存储泄漏的液态金属的防泄漏结构230。通过防泄漏结构230收集泄漏的液态金属，从而避免泄漏到CT球管的真空空间中。进一步地，为了检测旋转阳极靶盘中液态金属的泄漏情况，本申请在旋转阳极靶盘中安装有至少两根导线240，其中导线240的一端设置于防泄漏结构230内部，以及导线240的另一端延伸至旋转阳极靶盘的外部。初始状态下，由于没有液态金属泄漏，在球管外通过测量两根导线的电阻(导通特性)，这两根导线并不导通。随着球管使用时间的增长，当液态金属泄漏到防泄漏结构230中积聚，碰到两根导线240时，在球管外测量可以发现两根导线240导通。在X射线管使用过程中，通过实时测量导线的导通特性，可以达到同步监测液态金属滑动轴承20内部液态金属泄漏状况，及时发现故障的技术效果。进而解决了现有技术中存在的现有的液态金属CT球管不具备监测轴承内部液态金属的泄漏情况，威胁CT设备的安全使用，从而影响患者的诊断治疗的技术问题。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种X射线管，包括：阳极靶盘(10)以及设置于所述阳极靶盘(10)的后侧并与所述阳极靶盘(10)连接的液态金属滑动轴承(20)，其中所述液态金属滑动轴承(20)包括旋转芯(210)以及能够相对于所述旋转芯(210)进行旋转的旋转-构件(220)，所述旋转芯(210)和/或所述旋转构件(220)上设置有至少一个用于收集泄漏的液态金属的防泄漏结构(230)，其特征在于，液态金属轴承(20)还包括：至少两根导线(240)，其中

所述导线(240)的一端设置于所述防泄漏结构(230)内部，以及所述导线(240)的另一端延伸至所述X射线管的外部。

2.根据权利要求1所述的X射线管，其特征在于，所述旋转芯(210)内部设置有空腔(211)，所述空腔(211)的后端与所述旋转阳极靶盘的外部连通，并且所述旋转芯(210)设置有连通所述防泄漏结构(230)的内部空间与所述空腔(211)的通孔(212)，并且其中

所述导线(240)的所述另一端经由所述通孔(212)以及所述空腔(211)延伸至所述旋转阳极靶盘的外部。

3.根据权利要求1所述的X射线管，其特征在于，所述防泄漏结构(230)包括设置于所述旋转芯(210)上的挡液环(213)，并且所述挡液环(213)包括与所述旋转芯(210)连接的连接部(2131)以及从所述连接部(2131)向前延伸的延伸部(2132)，其中

所述延伸部(2132)朝向所述旋转芯(210)的内表面设置有第一环形凹槽(21321)。

4.根据权利要求3所述的X射线管，其特征在于，所述导线(240)的所述一端延伸至所述第一环形凹槽(21321)内，并且不与所述第一环形凹槽(21321)连接。

5.根据权利要求3所述的X射线管，其特征在于，所述旋转构件(220)包括旋转法兰(221)，所述旋转法兰(221)包括第一孔径部(2211)和第二孔径部(2212)，其中所第二孔径部(2212)的外径小于所述第一孔径部(2211)的外径；以及

所述延伸部(2132)延伸至所述第一孔径部(2211)与所述第二孔径部(2212)连接的端面(22111)，并且所述延伸部(2132)不与所述端面(22111)连接，所述延伸部(2132)靠近所述旋转芯(210)的一侧与所述第二孔径部(2212)的外表面抵接，并且所述第二孔径部(2212)不与所述连接部(2131)连接。

6.根据权利要求1所述的旋转阳极靶盘，其特征在于，所述旋转构件(220)包括旋转法兰(221)，并且所述防泄漏结构(230)还包括在所述旋转法兰(221)朝向所述旋转芯(210)的内表面设置的至少一个第二环形凹槽(2213)。

7.根据权利要求6所述的X射线管，其特征在于，所述导线(240)的所述一端延伸至所述第二环形凹槽(2213)内部，并且不与所述第二环形凹槽(2213)连接。

8.根据权利要求1所述的X射线管，其特征在于，所述导线(240)外表面设置有绝缘层(241)。

9.一种液态金属滑动轴承(20)，包括旋转芯(210)以及能够相对于所述旋转芯(210)进行旋转的旋转构件(220)，所述旋转芯(210)和/或所述旋转构件(220)上设置有至少一个用于收集泄漏的液态金属的防泄漏结构(230)，其特征在于，还包括：

至少两根导线(240)，其中所述导线(240)的一端设置于所述防泄漏结构(230)内部，以及所述导线(240)的另一端引出至旋转阳极靶盘的外部。

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