CN114047467A - 梯度线圈拆装用装置 - Google Patents

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CN114047467A CN202111335528.0A CN202111335528A CN114047467A CN 114047467 A CN114047467 A CN 114047467A CN 202111335528 A CN202111335528 A CN 202111335528A CN 114047467 A CN114047467 A CN 114047467A
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Abstract

本发明涉及一种梯度线圈拆装用装置,其包括间隔地布置的一对支撑基座和设置于该支撑基座的支撑导轨上。该支撑导轨包括预弯梁和多个滚轮,并且多个该滚轮沿着该预弯梁的长度方向被可转动地设置于该预弯梁上,其中该预弯梁被支撑地设置在该支撑基座的上方,并且该预弯梁相对于该支撑基座向上拱起,用于抵消因承载梯度线圈而产生的弯曲挠度,以保持该支撑导轨的负重水平度,避免梯度线圈在拆装时被卡死在磁体内部而无法移动。

Description

梯度线圈拆装用装置
技术领域
本发明涉及超高场磁共振技术领域,特别是涉及一种梯度线圈拆装用装置。
背景技术
磁共振成像(MRI)是目前临床上比较常用的、安全的、无电离辐射的一种影像光学检查手段,其被广泛应用于医疗健康当中。梯度线圈作为MRI系统中的核心部分之一,其主要作用是为MRI系统在三个方向上提供交变的梯度磁场,从而实现被成像物体的空间定位、相位编码以及频率编码,故其性能好坏将会直接影响MRI系统的成像质量和成像速度。
目前,梯度线圈的基本部件通常包括XYZ三个正交方向上的梯度线圈,分别在三个方向上生成梯度磁场。而对于超高场磁共振系统所使用的梯度线圈,需要具有更强的参数和相应的配置,比如具有更高的梯度场强和爬升率。虽然超高场磁共振系统因拥有更高的成像质量而在临床上具有更大的优势,但其梯度线圈的重量通常高达上吨,尺寸也更大,这就给梯度线圈的安装和更换(即拆装)带来极大的困难。
在现有技术中,梯度线圈的拆装方案通常有以下几种:对于部分小体积的低场磁共振系统,其梯度线圈因重量和体积都比较小,可以直接采用人工搬运的方法,不借助工具就可以搬动梯度线圈以完成拆装工作;在一些安装场地较大的场合,可以利用行车等大型吊装设备以进行梯度线圈的拆装,但此方法的局限性较大,只适用于部分场合;设计一些专用的装置,使用对应的工装进行操作,但此方法专用性较强,往往一种工装设备只适用于一种梯度线圈的拆装。然而,以上各种方案并不适合超高场磁共振系统中梯度线圈的拆装,如因梯度线圈的大尺寸和重质量而导致梯度线圈在安装一半时被卡死在磁体内部而无法移动,或无法拆卸。
发明内容
本发明的一优势在于提供一种梯度线圈拆装用装置,其适用于拆装超高场磁共振系统中尺寸大、重量重的各种梯度线圈。
本发明的另一优势在于提供一种梯度线圈拆装用装置,其中,在本发明的一实施例中,所述梯度线圈拆装用装置能够保证支撑导轨在负重时基本保持水平,以防梯度线圈在拆装时出现被卡死的问题。
本发明的另一优势在于提供一种梯度线圈拆装用装置,其中,在本发明的一实施例中,所述梯度线圈拆装用装置能够采用多段拼接方式形成近似拱形的支撑导轨,以便在增大负荷的同时,避免所述支撑导轨因负重下弯而影响梯度线圈的拆装。
本发明的另一优势在于提供一种梯度线圈拆装用装置,其中,在本发明的一实施例中,所述梯度线圈拆装用装置能够方便移动、打包,便于携带和储放。
本发明的另一优势在于提供一种梯度线圈拆装用装置,其中,在本发明的一实施例中,所述梯度线圈拆装用装置既能够周向旋转该梯度线圈以与磁体旋转对中,又能够轴向滚动梯度线圈以便省力地拖动梯度线圈进出磁体,完成拆装。
本发明的另一优势在于提供一种梯度线圈拆装用装置,其中为了达到上述优势或目的,在本发明中不需要采用昂贵的材料或复杂的结构。因此,本发明成功和有效地提供一解决方案,不只提供一种简单的梯度线圈拆装用装置,同时还增加了所述梯度线圈拆装用装置的实用性和可靠性。
为了实现本发明的上述至少一优势或其他优点和目的,本发明提供了一种梯度线圈拆装用装置,包括:
间隔地布置的一对支撑基座;和
支撑导轨,其中所述支撑导轨设置于所述支撑基座上,并且所述支撑导轨包括预弯梁和多个滚轮,其中多个所述滚轮沿着所述预弯梁的长度方向被可转动地设置于所述预弯梁上,其中所述预弯梁被支撑地设置在所述支撑基座的上方,并且所述预弯梁相对于所述支撑基座向上拱起,用于抵消因承载梯度线圈而产生的弯曲挠度。
根据本申请的一个实施例,所述预弯梁包括多段支撑梁,其中多段所述支撑梁以端对端对接的方式形成预弯拼接结构,并且相邻的两段所述支撑梁被可拆卸地连接在一起。
根据本申请的一个实施例,每段所述支撑梁包括直梁部、位于所述直梁部一端的插接头和位于所述直梁部另一端的插接槽,其中每段所述支撑梁中的所述插接头相对倾斜于所述直梁部,并且一段所述支撑梁的所述插接头适配地插接于相邻的另一段所述支撑梁的所述插接槽。
根据本申请的一个实施例,每段所述支撑梁包括具有预弯角度的曲梁部、位于所述曲梁部一端的插接头和位于所述曲梁部另一端的插接槽,并且一段所述支撑梁的所述插接头适配地插接于相邻的另一段所述支撑梁的所述插接槽。
根据本申请的一个实施例,所述预弯梁进一步设有多个减重孔,并且多个所述减重孔错位布置于所述支撑梁。
根据本申请的一个实施例,所述支撑基座设有与所述预弯梁的端部相匹配的卡槽,并且所述预弯梁卡置于所述支撑基座的所述卡槽内,其中所述支撑基座包括基架、设置于所述基架的平移机构以及升降机构,其中所述升降机构包括被对应地设置于所述平移机构的升降导轨和提供所述卡槽的支撑顶板,其中所述支撑顶板固设于所述升降导轨,并且所述预弯梁与所述支撑顶板的所述卡槽相卡接。
根据本申请的一个实施例,所述支撑基座进一步包括支撑摆臂机构,其中所述支撑摆臂机构包括摆臂和支撑柱,所述摆臂的一端可转动地设置于所述基架,所述支撑柱对应地设置于所述摆臂的另一端,并且所述支撑柱为伸缩支撑机构。
根据本申请的一个实施例,所述支撑基座进一步包括激光定位仪其中所述激光定位仪设置于所述平移机构上,用于确定该梯度线圈是否与磁体腔共轴。
根据本申请的一个实施例,所述支撑基座进一步包括辅助省力机构,其中所述辅助省力机构设置于所述基架上,用于对该梯度线圈施加拉力,使得该梯度线圈沿着所述支撑导轨的长度方向移动。
根据本申请的一个实施例,所述梯度线圈拆装用装置进一步包括旋转支撑架,其中所述旋转支撑架对应地设置于两个所述支撑基座之间,用于可旋转地支撑该梯度线圈,以调节该梯度线圈的安装角度。
附图说明
图1为根据本发明的一实施例的梯度线圈拆装用装置的应用示意图;
图2示出了根据本发明的上述实施例的所述梯度线圈拆装用装置中支撑导轨的第一示例;
图3示出了根据本发明的上述第一示例的所述支撑导轨中支撑梁的结构示意图;
图4示出了根据本发明的上述第一示例的所述支撑导轨中预弯梁的拼接过程示意图;
图5示出了根据本发明的上述实施例的所述梯度线圈拆装用装置中支撑导轨的第二示例;
图6示出了根据本发明的上述第二示例的所述支撑导轨中支撑梁的结构示意图;
图7示出了根据本发明的上述实施例的所述梯度线圈拆装用装置中支撑基座的结构示意图;
图8示出了根据本发明的上述实施例的所述支撑基座中平移机构和升降机构的结构示意图。
主要元件符号说明:1、梯度线圈拆装用装置;10、支撑基座;100、卡槽;11、基架;12、平移机构;121、载板;122、带传动机构;123、第二电机;13、升降机构;131、升降导轨;132、支撑顶板;133、换向减速器;134、第一电机;135、位置显示器;14、脚轮;15、扶手;16、支撑摆臂机构;161、摆臂;162、支撑柱;163、吸附机构;17、激光定位仪;18、辅助省力机构;20、支撑导轨;21、预弯梁;210、支撑梁;211、直梁部;212、插接头;213、插接槽;214、曲梁部;215、减重孔;22、滚轮;30、旋转支撑架;2、梯度线圈;3、磁体腔。
以上主要元件符号说明结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,当组件被称为“被设置于”或“安装于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件,它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在超高场磁共振领域中,其梯度线圈因尺寸大且重量重而造成拆装(如装配或更换等)非常不便,尤其是在一些没有条件进行吊装的场地,拆装梯度线圈就变得异常困难。现有的一种拆装方案是利用在水平支撑架上设置可移动的托架,以通过托架承载梯度线圈而沿着所述水平支撑架移动,从而实现梯度线圈的拆装。然而,由于梯度线圈的尺寸较大而导致该水平支撑架的水平跨度较大,因此一旦该托架承载重量较重的梯度线圈,则该水平支撑架将会产生较大的弯曲挠度,容易造成梯度线圈在拆装一半时被卡死在磁体腔内部而无法移动。
为了解决上述问题,本发明提供了一种梯度线圈拆装用装置,其能够在拆装大尺寸、重质量的梯度线圈时,抵消因支撑该梯度线圈而产生的挠度,以保持支撑导轨的负重水平度,避免梯度线圈在拆装时被卡死在磁体内部而无法移动。可以理解的是,本申请虽然以梯度线圈的拆装为例来阐明该装置的特征和优势,但其仅为举例,即在本申请的其他示例中,该装置还可以适用于其他大尺寸、重质量设备的拆装,本申请对此不再赘述。
具体地,参考附图1至图8所示,根据本申请的一实施例的梯度线圈拆装用装置1可以包括被间隔地布置的一对支撑基座10和被设置于所述支撑基座10的支撑导轨20上。所述支撑导轨20可以包括预弯梁21和多个滚轮22,并且多个所述滚轮22沿着所述预弯梁21的长度方向被可转动地设置于所述预弯梁21上,其中所述预弯梁21被支撑地设置在所述支撑基座10上方,并且所述预弯梁21相对于所述支撑基座10向上拱起,用于抵消因承载梯度线圈2而产生的弯曲挠度,以保持所述支撑导轨20的负重水平度。可以理解的是,当所述支撑导轨20承载所述梯度线圈2时,所述梯度线圈2接触所述滚轮22以利用所述滚轮22的滚动来减小所述梯度线圈2在移动时所受到的摩擦阻力。换言之,所述滚轮22能够在所述梯度线圈2上滚动,并且所述滚轮22的滚动方向相当于所述预弯梁21的长度方向,便于沿着所述预弯梁21的长度方向移动所述梯度线圈2。
值得注意的是,本申请所提及的所述负重水平度指的是所述支撑导轨20在承载所述梯度线圈2的重量之后的水平度。换言之,当所述支撑导轨20的所述预弯梁21支撑所述梯度线圈2时,所述支撑导轨20的所述预弯梁21在所述梯度线圈2自身重力的作用下产生向下的挠度,使得所述预弯梁21向上拱起的预弯角度能够抵消承重时产生的弯曲挠度,以保证所述支撑导轨20具有较好的水平度,即所述支撑导轨20在承载所述梯度线圈2时能够基本处于水平状态,避免梯度线圈在拆装时被卡死在磁体腔3内部而无法移动。
更具体地,如图1和图2所示,所述支撑导轨20的所述预弯梁21可以包括多段支撑梁210,并且多段所述支撑梁210以端对端对接的方式形成预弯拼接结构,有助于降低所述预弯梁21的加工难度,以便在提高结构强度的同时,降低成本,方便运输携带和操作。可以理解的是,虽然本申请的所述预弯梁21是以由多段支撑梁210端对端拼接而成为例来阐明本申请的所述梯度线圈拆装用装置1的特征和优势,但其仅为举例,例如在本申请的其他示例中,所述预弯梁21还可以是一体成型的,本申请对此不再赘述。
优选地,相邻的两段所述支撑梁210被可拆卸地连接在一起,以便在确保所述支撑导轨20能够具备较大跨度的同时,还易于将跨度较大的所述支撑导轨20拆解成跨度较小的所述支撑梁210,以便运输或储放所述梯度线圈拆装用装置1。可以理解的是,每段所述支撑梁210上均可以线性阵列地设置有所述滚轮22,使得所有的所述滚轮22能够沿着所述预弯梁21的长度方向线性排布,以便确保所述梯度线圈2能够沿着所述预弯梁21的长度方向移动。可以理解的是,本申请的所述滚轮22数量可以为一组或多组,具体可根据所述梯度线圈2实际情况而定。此外,所述滚轮22的直径大小能较好地贴合所述梯度线圈2的内壁,本申请对此不再赘述。
示例性地,如图2至图4所示,在本申请的第一示例中,所述支撑梁210可以包括直梁部211、位于所述直梁部211一端的插接头212以及位于所述直梁部211另一端的插接槽213,其中每个所述支撑梁210中的所述插接头212相对倾斜于所述直梁部211,并且一段所述支撑梁210的所述插接头212被适配地插接于相邻的另一段所述支撑梁210的所述插接槽213,以实现端对端预弯地拼接。换言之,每个所述支撑梁210中的所述插接头212与所述直梁部211之间存在预弯角度θ,并且所述支撑梁210中的所述插接头212与所述插接槽213相匹配,使得多段所述支撑梁210被依次插接在一起后将形成拱形结构,以便抵消承重时产生的弯曲挠度。可以理解的是,本申请的所述预弯角度θ的大小可以根据所述梯度线圈2的尺寸和重量以及所述预弯梁21的跨度和材料而定,其值小于180°。例如,在超高场磁共振系统中,所述预弯角度θ通常在175°至180°之间取值,但本申请的保护范围并不局限于此。
优选地,一段所述支撑梁210的所述插接头212被可释放地锁合于另一段所述支撑梁210的所述插接槽213。例如,所述支撑梁210的所述插接头212设有锁孔,并且所述支撑梁210的所述插接槽213设有与所述锁孔相匹配的锁头,这样当所述插接头212被插接于所述插接槽213时,所述锁头将伸入所述锁孔以进行锁合,避免所述插接头212无意地或意外地从所述插接槽213中脱出;而当拆解所述预弯梁21时,只需解锁所述锁头和所述锁孔,就能够将所述插接头212从所述插接槽213内拉出而完成拆解。
值得注意的是,在本申请的上述第一示例中,如图2和图3所示,所述预弯梁21的拱起结构是通过所述插接头212和所述直梁部211之间存在的预弯角度θ来实现的,但在本申请的其他示例中,所述插接头212可以自所述直梁部211向外水平地延伸,即所述插接头212和所述直梁部211之间的夹角为180°,而所述插接槽213自所述直梁部211向内倾斜地延伸,以在所述直梁部211的端部形成倾斜槽,这样多段所述支撑梁210被依次插接在一起后仍能够形成拱形结构。
可以理解的是,所述预弯梁21的所述支撑梁210通常可以由型钢加工而成,所述支撑梁210中的所述直梁部211和所述插接头212可以通过焊接方式进行连接,或者所述插接头212还可以通过切割而成,即所述插接头212与所述直梁部211一体地连接。
此外,所述预弯梁21的所述支撑梁210还可以通过其他方式被加工而成,例如直接浇筑而成。特别地,在本申请的第二示例中,如图5和图6所示,所述预弯梁21的所述支撑梁210可以不包括上述第一示例中的所述直梁部211,而是被具有预弯角度的曲梁部214所替代。换言之,如图5和图6所示,在本申请的所述第二示例中,所述预弯梁21的所述支撑梁210可以包括具有预弯角度的曲梁部214、所述插接头212以及所述插接槽213,其中所述插接头212和所述插接槽213分别被设置于所述曲梁部214的相对两端,并且一段所述支撑梁210的所述插接头212被适配地插接于相邻的另一段所述支撑梁210的所述插接槽213,以实现端对端预弯地拼接。也就是说,每个所述支撑梁210中的所述曲梁部214自身存在预弯的角度,并且所述支撑梁210中的所述插接头212与所述插接槽213相匹配,使得多段所述支撑梁210被依次插接在一起后将形成拱形结构,以便抵消承重时产生的弯曲挠度。
优选地,所述支撑梁210的所述曲梁部214具有预弯弧形结构,有助于抵消因承重而产生的弯曲挠度。可以理解的是,本申请的所述曲梁部214的弯曲角度和弧长可以但不限于根据所述梯度线圈2的重量进行匹配计算,进而通过设计而确定,本申请对此不再赘述。
根据本申请的上述实施例,所述预弯梁21优选地被卡置于所述支撑基座10,以防止因所述预弯梁21发生歪斜或侧滑而发生倾倒危险。可选地,所述支撑基座10设有与所述预弯梁21的端部相匹配的卡槽100,例如梯形槽或燕尾槽,以便在便捷地取放所述预弯梁21的同时,确保不产生大的歪斜。
值得注意的是,所述预弯梁21通常比较重,而为了减轻重量,方便人工搬运,如图3所示,本申请的所述预弯梁21还可以进一步设有多个减重孔215,并且多个所述减重孔215被错位布置于所述支撑梁210,以便保证所述预弯梁21的强度。
此外,在将所述梯度线圈2安装至所述磁体腔3内的过程中,需要先移动所述梯度线圈2以使所述梯度线圈2与所述磁体腔3共轴,再沿着轴线方向将所述梯度线圈2装入所述磁体腔3,这就要求本申请的所述梯度线圈拆装用装置1的所述支撑基座10需要同时具备升降和平移功能,以便在垂直于所述梯度线圈2轴线的平面内移动所述梯度线圈2,使得所述梯度线圈2的轴线重合于所述磁体腔3的轴线。
具体地,如图1和图7所示,本申请的所述梯度线圈拆装用装置1的所述支撑基座10可以包括基架11、被设置于所述基架11的平移机构12以及被对应地设置于所述平移机构12的升降机构13,并且所述支撑导轨20的端部被对应地设置于所述升降机构13。这样,所述平移机构12间接地驱动所述支撑导轨20相对于所述基架11在水平面上移动,即通过所述平移机构12带动所述支撑导轨20平移;所述升降机构13能直接驱动所述支撑导轨20相对于所述基架11在竖直面上移动,即通过所述升降机构13带动所述支撑导轨20升降。
更具体地,如图7和图8所示,所述支撑基座10的所述升降机构13包括被对应地设置于所述平移机构12的升降导轨131和提供所述卡槽100的支撑顶板132,其中所述支撑顶板132被固设于所述升降导轨131,并且所述支撑顶板132的形状与所述预弯梁21的端部相配合,使得所述预弯梁21与所述支撑顶板132相卡接,避免所述预弯梁21发生倾倒危险。换言之,所述升降机构13中的所述支撑顶板132可以被设计为截面卡槽形状,以与所述支撑导轨20的端部良好配合,并且所述支撑顶板132的卡槽尺寸稍大于所述预弯梁21的端部尺寸,以便在方便取放的同时又不至于产生大的歪斜。
优选地,所述支撑顶板132与所述升降导轨131固定连接,以通过所述升降导轨131为所述支撑顶板132提供导向的同时,还能够起到支撑作用,并且其强度足以支撑所述梯度线圈2和所述支撑导轨20的所有重量。例如,所述升降导轨131可以但不限于选用直线导轨或圆柱导轨等。
值得注意的是,所述升降机构13的所述升降导轨131可以但不限于被实施为齿轮齿条机构,其中齿条与所述支撑顶板132固定连接,并由齿轮驱动以实现升降运动。可选地,所述齿轮和所述齿条为机械配合,而所述齿轮和换向减速器133的输出轴连接,并且所述换向减速器133与第一电机134连接,以通过所述第一电机134带动所述换向减速器133旋转运动。
优选地,所述升降机构13中的所述第一电机134被设计为带抱闸的刹车电机,以防当所述升降机构13在整个升降过程中出现中途停止时,因自身重量而自然向下运动,有助于保证机构的良好运行,提高安全性能。
更优选地,所述换向减速器133作为常用的机构,其有连接所述第一电机134的一个输入端和两个输出端,其中一个所述输出端连接所述齿轮,另一个所述输出端连接位置显示器135,用于直观地读取所述升降机构13的升降数值。这样当两个所述支撑基座10的所述升降机构13不同步升降时,所述位置显示器135能够辅助掌握两个所述升降机构13的升降数值,以便保证所支撑的所述预弯梁21能够水平升降,使得被承载的所述梯度线圈2的轴线与所述磁体腔3的轴线处于同一水平面内。可以理解的是,所述位置显示器135的工作原理属于现有技术,本申请对此不再赘述。
根据本申请的上述实施例,所述支撑基座10的所述平移机构12作为在水平方向上的运动机构,其可以由另一电机带动运行。可选地,所述平移机构12可以但不限于被实施为带传动机构,例如同步带传动或平皮带传动等。
具体地,如图7和图8所示,所述平移机构12可以包括载板121、带传动机构122以及第二电机123,其中所述带传动机构122被对应地设置于所述载板121和所述第二电机123之间,使得所述第二电机123通过所述带传动机构122带动所述载板121在水平方向上移动。与此同时,所述升降机构13被对应地设置于所述平移机构12的所述载板121,以通过所述载板121带动所述升降机构13在水平方向上移动,进而调整所述支撑导轨20的水平位置,以便保证被承载的所述梯度线圈2的轴线与所述磁体腔3的轴线处于同一竖直平面内。
值得注意的是,如图7所示,所述支撑基座10可以进一步包括被设置于所述基架11的脚轮14,以便移动所述支撑基座10至所述磁体腔3附近所需的位置。可以理解的是,所述脚轮14可以但不限于被实施为刹车式万向轮,以便根据需要移动或固定所述支撑基座10的位置。
此外,如图7所示,所述支撑基座10进一步包括被设置于所述基架11的扶手15,方便人力推动所述支撑基座10进行行走。可以理解的是,所述扶手15的设计符合人机工程学,本申请对此不再赘述。
优选地,如图7所示,所述支撑基座10还可以进一步包括被设置于所述基架11的支撑摆臂机构16,用于通过旋转摆臂来延长所述支撑基座10的整体尺寸,以增加所述支撑基座10的整体稳定性。
示例性地,如图7所示,所述支撑摆臂机构16可以包括被可转动地设置于所述基架11的摆臂161和被对应地设置于所述摆臂161的支撑柱162,并且所述支撑柱162被实施为伸缩支撑机构,可以选用螺旋机构或液压机构;换言之,所述摆臂161的一端可转动地设置于所述基架11,并且所述摆臂161的另一端设置有所述支撑柱162。这样在工作时,所述摆臂161旋转一定角度以朝向远离所述基架11的方向延伸,并且所述支撑柱162伸出以支撑于地面,有助于提高所述支撑基座10的整体稳定性;而在非工作时,所述支撑柱162缩回以脱离地面,并且所述摆臂161被旋回以紧贴所述基架11,有助于减小占地空间,方便打包携带。
优选地,所述支撑基座10的所述支撑摆臂机构16进一步包括被设置于所述摆臂161和所述基架11之间的吸附机构163,其中所述吸附机构163用于吸附地收纳被旋回的所述摆臂161,以避免所述摆臂161无意地或意外地脱离所述基架11,方便打包携带。可以理解的是,所述吸附机构163可以但不限于被实施为磁铁或卡扣等。
值得注意的是,由于所述梯度线圈2和所述磁体腔3的体积较大且均为中空结构,无法单纯依靠人眼来精准地判断两者是否共轴,因此为了精准地确定所述梯度线圈2和所述磁体腔3的共轴位置,如图7所示,本申请的所述梯度线圈拆装用装置1的所述支撑基座10可以进一步包括激光定位仪17,其中所述激光定位仪17设置于所述平移机构12上,以借助所述激光定位仪17来确定所述梯度线圈2和所述磁体腔3是否共轴,便于指导所述支撑基座10的所述平移机构12和所述升降机构13作业。
优选地,所述激光定位仪17被实施为红外线激光定位仪,并且所述激光定位仪17被安装在所述基架11的可伸缩支撑杆上,以便根据需要调整所述激光定位仪17所处的高度。可以理解的是,本申请所提及的所述可伸缩支撑杆为高度可调节机构,可以是螺旋配合或抽屉式结构等,本申请对此不再赘述。
值得注意的是,当所述梯度线圈2和所述磁体腔3共轴时,只需要沿着所述支撑导轨20的长度方向移动所述梯度线圈2,就能够将所述梯度线圈2放入所述磁体腔3以完成安装,或者将所述梯度线圈2从所述磁体腔3内取出以完成拆卸。为了节省人力,如图7所示,本申请的所述梯度线圈拆装用装置1的所述支撑基座10可以进一步包括被设置于所述基架11上的辅助省力机构18,其中所述辅助省力机构18用于对所述梯度线圈2施加拉力,使得所述梯度线圈2沿着所述支撑导轨20的长度方向移动。
具体地,所述辅助省力机构18可以但不限于包括齿轮式绞盘或卷扬机,并使用诸如柔性钢丝绳或其他高强度绳索等拉动连接件来拉动所述梯度线圈2,以助力人工将所述梯度线圈2在所述支撑导轨20上移动。
更具体地,所述辅助省力机构18还可以进一步包括与所述拉动连接件的一端部连接的卡板,其中所述卡板的长度略大于所述梯度线圈2的内径,这样在工作时,所述辅助省力机构18可以通过诸如手摇柄或电动旋柄等出力机构进行驱动,以拉动卡于所述梯度线圈2侧壁的所述卡板来带动所述梯度线圈2在所述支撑导轨20上移动。
值得注意的是,在安装所述梯度线圈2至所述磁体腔3内以形成超高场磁共振系统时,需要确保所述梯度线圈2与所述磁体腔3旋转对中,也就是说,所述梯度线圈2除了需要与所述磁体腔3共轴之外,还需要与所述磁体腔3具有相同的安装角度。换言之,所述梯度线圈2的轴线重合于所述磁体腔3的轴线,并且所述梯度线圈2的竖直中线平行于所述磁体腔3的竖直中线。
然而,由于在安装所述梯度线圈2至所述磁体腔3之前,所述梯度线圈2因各种转运等工序而导致其竖直中线往往会偏转至其他方向,因此为了确保所述梯度线圈2能够在安装时与所述磁体腔3旋转对中,如图1所示,本申请的所述梯度线圈拆装用装置1可以进一步包括旋转支撑架30,其中所述旋转支撑架30被对应地设置于两个所述支撑基座10之间,用于可旋转地支撑所述梯度线圈2,以调节所述梯度线圈2的安装角度。
值得注意的是,本申请的所述梯度线圈拆装用装置1中的所述支撑基座10、所述支撑导轨20以及所述旋转支撑架30是彼此独立的存在,这样在运输时可以单独分开打包携带,而在作业时将各部分摆放到所需的位置,就能够在不需要借助任何磁共振成像设备的任何部件的情况下,配合完成磁共振成像设备中梯度线圈的拆装工作。可以理解的是,所述支撑基座10、所述支撑导轨20以及所述旋转支撑架30在作业时所处的位置既不能影响磁共振成像设备的位置,又不会对磁共振成像设备造成任何干扰。
此外,本申请的所述支撑基座10中的所述平移机构12和所述升降机构13可以通过同一个独立的控制电箱(如电机设置控制器)进行电动控制。可选地,所述电机设置控制器可以通过无线遥控器或带线控制手柄对机构的运行进行良好的控制。
综上所述,本申请的所述梯度线圈拆装用装置1在对超高场磁共振系统中的梯度线圈2进行安装的步骤如下:
a)将放置在旋转支撑架30上的梯度线圈2移动到磁体腔3的前方,这期间可能会用到液压叉车或者其他方式;
b)将一个支撑基座10推到所述梯度线圈2的前方,打开所述辅助稳定机构和脚轮抱闸,如支撑摆臂机构16;并将另一个支撑基座10推到所述磁体腔3的后方,打开辅助稳定机构和脚轮抱闸;
c)将支撑导轨20穿过所述梯度线圈2和所述磁体腔3以放置在两个所述支撑基座10之上,其中所述支撑导轨20为多段对接;
d)打开所述支撑基座10的激光定位仪17,转动所述旋转支撑架30上的所述梯度线圈2,使得所述梯度线圈2上的中线和所述磁体腔3上的中线在竖直方向共线;
e)利用两个所述支撑基座10的升降机构13将所述梯度线圈2托起来,并按照位置显示器135的读数,近似的判断两端所述升降机构13升起的高度,在所述梯度线圈2对准所述磁体腔3的孔径时,需要微调所述支撑基座10的平移机构12,使得所述梯度线圈2和所述磁体腔3同轴,进而沿着所述支撑导轨20的滚轮22进入所述磁体腔3的内部;
值得注意的是,为了方便搬运和减轻重量容易操作,所述支撑导轨20的预弯梁21采用多段对接,即需要提前对接若干段,并在穿过所述磁体腔3和所述梯度线圈2后再对接其中若干段成近似拱形。
此外,待所述梯度线圈2和所述磁体腔3基本同轴时,可以利用辅助省力机构18将所述梯度线圈2轻松地拉入所述磁体腔3的内部或者拉出所述磁体腔3。可以理解的是,如果是更换所述梯度线圈2,此时就需要先将旧的梯度线圈从所述磁体腔3中拉出,并降低所述支撑基座10以将所述梯度线圈2放到所述旋转支撑架30上;再重复动作将新的梯度线圈安装到磁体腔内部。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.梯度线圈拆装用装置,其特征在于,包括:
间隔地布置的一对支撑基座(10);和
支撑导轨(20),其中所述支撑导轨(20)设置于所述支撑基座(10)上,并且所述支撑导轨(20)包括预弯梁(21)和多个滚轮(22),其中多个所述滚轮(22)沿着所述预弯梁(21)的长度方向被可转动地设置于所述预弯梁(21)上,其中所述预弯梁(21)被支撑地设置在所述支撑基座(10)的上方,并且所述预弯梁(21)相对于所述支撑基座(10)向上拱起,用于抵消因承载梯度线圈(2)而产生的弯曲挠度。
2.如权利要求1所述的梯度线圈拆装用装置,其特征在于,所述预弯梁(21)包括多段支撑梁(210),其中多段所述支撑梁(210)以端对端对接的方式形成预弯拼接结构,并且相邻的两段所述支撑梁(210)被可拆卸地连接在一起。
3.如权利要求2所述的梯度线圈拆装用装置,其特征在于,每段所述支撑梁(210)包括直梁部(211)、位于所述直梁部(211)一端的插接头(212)和位于所述直梁部(211)另一端的插接槽(213),其中每段所述支撑梁(210)中的所述插接头(212)相对倾斜于所述直梁部(211),并且一段所述支撑梁(210)的所述插接头(212)适配地插接于相邻的另一段所述支撑梁(210)的所述插接槽(213)。
4.如权利要求2所述的梯度线圈拆装用装置,其特征在于,每段所述支撑梁(210)包括具有预弯角度的曲梁部(214)、位于所述曲梁部(214)一端的插接头(212)和位于所述曲梁部(214)另一端的插接槽(213),并且一段所述支撑梁(210)的所述插接头(212)适配地插接于相邻的另一段所述支撑梁(210)的所述插接槽(213)。
5.如权利要求2至4中任一所述梯度线圈拆装用装置,其特征在于,所述预弯梁(21)进一步设有多个减重孔(215),并且多个所述减重孔(215)错位布置于所述支撑梁(210)。
6.如权利要求1至4中任一所述梯度线圈拆装用装置,其特征在于,所述支撑基座(10)设有与所述预弯梁(21)的端部相匹配的卡槽(100),并且所述预弯梁(21)卡置于所述支撑基座(10)的所述卡槽(100)内,其中所述支撑基座(10)包括基架(11)、设置于所述基架(11)的平移机构(12)以及升降机构(13),其中所述升降机构(13)包括被对应地设置于所述平移机构(12)的升降导轨(131)和提供所述卡槽(100)的支撑顶板(132),其中所述支撑顶板(132)固设于所述升降导轨(131),并且所述预弯梁(21)与所述支撑顶板(132)的所述卡槽(100)相卡接。
7.如权利要求6所述的梯度线圈拆装用装置,其特征在于,所述支撑基座(10)进一步包括支撑摆臂机构(16),其中所述支撑摆臂机构(16)包括摆臂(161)和支撑柱(162),所述摆臂(161)的一端可转动地设置于所述基架(11),所述支撑柱(162)对应地设置于所述摆臂(161)的另一端,并且所述支撑柱(162)为伸缩支撑机构。
8.如权利要求7所述的梯度线圈拆装用装置,其特征在于,所述支撑基座(10)进一步包括激光定位仪(17),其中所述激光定位仪(17)设置于所述平移机构(12)上,用于确定该梯度线圈(2)是否与磁体腔(3)共轴。
9.如权利要求8所述的梯度线圈拆装用装置,其特征在于,所述支撑基座(10)进一步包括辅助省力机构(18),其中所述辅助省力机构(18)设置于所述基架(11)上,用于对该梯度线圈(2)施加拉力,使得该梯度线圈(2)沿着所述支撑导轨(20)的长度方向移动。
10.如权利要求1至4中任一所述的梯度线圈拆装用装置,其特征在于,所述梯度线圈(2)拆装用装置进一步包括旋转支撑架(30),其中所述旋转支撑架(30)对应地设置于两个所述支撑基座(10)之间,用于可旋转地支撑该梯度线圈(2),以调节该梯度线圈(2)的安装角度。
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