CN1228006A - 用于高压电源装置功能元件的组合式支架和由此获得的装置 - Google Patents

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Abstract

按照本发明的HT电源装置组合式支架包括各种功能性的外壳，用来容纳电源装置的功能元件，外壳的绝缘壁是用具有重叠的互补倾斜面(5，6)的两个突出壁(2，3)构成的。本发明可以用于X射线源的HT电源装置。

Description

用于高压电源装置功能元件的 组合式支架和由此获得的装置
本发明涉及一种X-射线管专用的高压(HT)电源装置，该装置中所有的高压电源功能元件被包含在一个盒内。
X-射线管包括一个灯丝型的阴极，用来向一个阳极发射电子束。阳极在电子束的作用下发射一个X-射线束。为了获得高能的电子束，需要用阴极和阳极之间产生的一个强电场为阴极发出的电子束加速。为此需要将阳极相对于阴极升高到正电位，阳极和阴极之间的电位差通常要达到150kV以上的值。这种高电源差是由高压设备提供的。
这些高压设备的功能元件被装在一个充满电绝缘和冷却液体的接地金属盒中。
上述功能元件主要包括一个高比例的HT变压器，它包括原边和副边绕组，一个磁心，HT整流器，以及HT平滑电容器。
具体地说，变压器有一个原边绕组，由一个功率变换器为其提供AC电压，以及连接到倍压整流器电路上的副边绕组。各个副边绕组的倍压/整流电路被连接到一起构成合成的电压。按照整流器的极性可以将正、负电压相加，从中获得为X-射线管供电所需的高电压电平。
HT装置内部的高压输出是由通过HT盒盖板连接到真空密封的HT连接器的电阻来保护的，容纳HT引线的连接器插头的插座将HT装置连接到X-射线管。HT装置内部的HT输出同样连接到分压电阻上，这些电阻构成了一个分压器的上部，用来提供与输出高电压的电平成正比的低电压。
在盒内还有在功能元件之间提供电连接所需的导体，并且用来将HT电源装置电连接到X-射线管。
所有功能元件都需要被支撑在盒内，并且彼此间需要有电绝缘。
本发明的主题是用于HT装置的功能元件的一种支架，它可以支撑功能元件，并且在元件之间实现电绝缘，它只有很少的部件，便于制造，并且价格低廉。
具体地说，本发明涉及到用于高压电源装置的一种组合式支架，用电绝缘材料制成的组合式支架支撑着高压电源的所有功能元件，组合式支架和功能元件被布置在一个接地的金属盒内，在盒内充满了可以促进热传导的电绝缘液体。
本发明的另一主题是用于上述HT装置的功能元件的一种支架，HT变压器，倍压/整流电路的电路板，分压器电阻的盒子，以及输出保护电阻等等所有元件都被布置在支架上。
本发明的再一主题是上述的一种支架，它还可以容纳和HT输出插座，灯丝变压器以及HT输出整流器组装在一起的一个HT输出装置。
上述的主题是由HT电源装置的一个组合式支架构成的，它包括具有电绝缘壁的外壳，用来容纳HT电源装置的功能元件，外壳的电绝缘壁是由具有互补重叠的倾斜面的两个突出壁构成的。
在本发明的一个实施例中，用于为X-射线管供电的HT电源装置的组合式支架包括：
-由相同结构的两个部件构成的一个中心组件，并且包括一个基座以及从基座上突出的侧壁，相对于中心组件的中心垂直轴线对称地用各自的基座将两个部件结合到一起；以及
-具有相同结构的第一端组件和第二端组件，它们各自包括一个基座以及从基座上突出的侧壁，中心组件和第一及第二组件的上述突出侧壁具有倾斜的互补面，当第一和第二端组件各自被装配到中心组件的一个部件上时，用重叠的互补倾斜面将组件上相应外壳的突出壁紧密地固定到一起，构成用来容纳HT电源装置的功能元件的外壳。这样就能为布置在外壳内的HT电源装置的功能元件构成一个支架和适当的电绝缘。
总而言之，这种组合式支架限定了用于HT变压器原边和副边绕组的磁心的外壳，可以容纳倍压/整流电路和分压器的电阻。
显而易见，在组合式支架的组件中具有必要的通道，可以用于各种功能元件的电连接。
在本发明的另一实施例中，组合式支架包括由结构上互补的第一部件和第二部件构成的一个第四组件，每个部件包括一个基座和从基座上突出的侧壁，并且限定了用来容纳HT输出装置的功能元件的外壳，第四组件中的第一部件通过它的基座与中心组件的横向壁结合，当第四组件的第一和第二部件被结合到一起时，第四组件的各部件上相应的突出侧壁是重叠的，并且使功能元件与输出装置电绝缘。
一般来说，第四组件中包括HT输出插座的外壳和用于为阴极供电的变压器灯丝的外壳。
由于用来限定外壳的相应的突出侧壁是重叠的，漏电线路的长度被增大了，这样就加强了外壳的绝缘，并且减少了起弧的风险。
如上所述，组件的突出侧壁具有倾斜的互补重叠面，也就是说，这些侧壁的厚度从组件的基座或是从组件部件上一直到其自由端都是逐渐减少的。这样就便于将组件和组件部件固定到一起，并且便于模制，特别是便于拆卸模具。更重要的一点在于，无论突出侧壁(直径和高度)有无制造公差，这些互补的倾斜面可以保证从电气和机械角度实现适当的装配。
另外，由于外壳上完整的绝缘侧壁是由两个重叠的独立侧壁构成的，即使在一个突出侧壁上有一个区域的绝缘性能不够完善，也可以提高电绝缘的可靠性，这是因为在各个重叠的侧壁上出现两个不完善区域面对面的情况的概率实际上是不存在的。
组件和组件部件最好是用塑料模制而成的。
图1是一个实施例的组合式支架的分解透视图；
图2是另一实施例的组合式支架的分解透视图；以及
图3是用于组合式支架的突出侧壁的一个示意图。
图1中表示了按照本发明的一例组合式支架，它包括一个平行六面体构形的中心组件10和平行六面体构形的两个端组件20,20’。
中心组件10是用平行六面体构形的模制塑料的两个部件11,11’制成的，两个部件具有相同的结构。
中心组件10的每个部件11,11’包括一个矩形构形的扁平基座12,12’，基座上包括两个圆形开口，磁心40a,40b的腿可以从开口中穿过。
从图1中仅能看到中心组件10上部件11’的圆筒形壁13’，这些圆筒形壁从基座12,12’上突出，并且各自围成圆形的开口。这种圆筒形壁局部限定了用于HT变压器的磁心40a,40b和原边绕组(未示出)的一个外壳。
一个半圆筒形的壁14,14’从基座12,12’上突出，并且部分地围住设在它们之间的圆筒形壁，构成一个外壳，用来容纳HT变压器的副边绕组(未示出)。
中心组件10的各个部件11,11’还包括设在其横向端部的壁，这些壁从基座12,12’上突出，并且局部限定了一个平行六面体整体构形15,15’的外壳，用来容纳倍压/整流电路。
每个部件11,11’包括一个矩形的端壁16’(从图1中仅能看到一个)和对着外壳15,15’横向端的一个矩形的横壁17,17’。中心组件的部件11,11’的端壁和半圆筒形壁14,14’的下端是分开的，从而部分地构成了用来容纳倍压/整流电路的外壳18’(只能从部件11’上看到)。
中心组件的部件11,11’通过它们的基座11,11’背对背地接合到一起，并且相对于中心组件10的中心垂直轴线是对称的。
以下要说明端部组件20,20’。由于这些组件具有相同的构形，此处仅仅说明一个组件，而这种说明完全适合另一个组件。
从图1中可见，组件20具有平行六面体的整体构形，并且其结构符合中心组件10的部件12。
具体地说，端部组件20包括一个整体构形为矩形的基座21，其中的开槽部件22可以容纳磁心的交叉腿40b。
在基座21的开槽部件22中设有两个对称的圆形开口23。
每个圆形开口23被基座上突出来的一个圆筒壁24围住，它和中心组件10的部件11的圆筒壁互补，并且局部限定了磁心40a,40b的外壳。同样，每个圆筒壁24被基座21上突出的一个半圆筒壁14围住，它和中心组件10的半圆筒壁14互补，并且和突出的圆筒壁24一起限定了一个用于HT变压器副边绕组的环形外壳。
在端部组件20的一个横向端还具有从基座21上突出的壁，并且局部限定了一个平行六面体整体构形的外壳26，用来容纳倍压/整流电路。
端部组件20进一步包括一个矩形整体构形的端壁27和对着平行六面体外壳26横向端的一个U形的横向壁28。
如图1所示，端部组件20,20’的尺寸正好可以装在中心组件10的对应部件11,11’上。当组件被接合到一起时，端部组件20,20’上突出的壁从外侧重叠在中心组件10上突出的相应的壁上。
显而易见，反过来也是可以的。如果有必要，可以用螺钉将组件固定在一起，例如采用塑料的螺钉。
如上所述，对应的突出壁上具有倾斜的互补面，可以用重叠的方式将这些壁紧密固定到一起，构成用于功能元件的对应的外壳。
图2表示本发明的组合式支架的另一个实施例，它与图1所示的组合式支架的唯一区别在于增加了一个附加的第四组件50，用来容纳HT电源装置的HT输出功能元件。
如图2所示，一个端部组件20’被装在中心组件10的部件上面，将磁心的部件40a布置在它的外壳内。图2中还表示了面对着各自的外壳的HT变压器副边绕组41a,41b和倍压/整流电路42a,42b。
图2所示实施例中的第四组件50包括第一部件51和第二部件60。平行六面体整体构形的第一部件包括一个矩形的基座52，从基座52上突出的两个半圆形壁53，并且局部限定了用于容纳变压器灯丝的外壳，而壁54,55分别在半圆形壁53两边局部限定了平行六面体整体构形的外壳，用来容纳HT出口的插座60。
平行六面体整体构形的第二部件51’包括一个具有两个空腔56’的矩形基座52’，这些空腔对应着变压器灯丝的两个外壳。
半圆形壁53’和空腔56’一起从基座52’上突出。从基座52’上突出的壁54’,55’和第四组件50的第一部件51的壁54,55一起同样局部限定了分别处在空腔56’两侧的平行六面体外壳。
空腔56’被用来插入环形的磁心61。
第四组件的两个部件51,51’象图1所示实施例的组件一样被固定到一起，并且沿着一个适当的侧面用适当的装置将第四组件50连接到其他组件上，例如采用焊接或是螺钉的固定方式。
第四组件的部件最好是用塑料模制的。
图3中示意性地表示了本发明的突出壁的形状，它们被用来限定功能元件的外壳。
如图3所示，突出壁1,2是楔形的，其厚度从起点的基座3,4一直到悬空端是逐渐缩小的。如图3所示，互补的突出壁1,2上具有互补的倾斜面5,6，当组件被固定到一起时，这些面是重叠的。突出壁1,2的形状不仅可以重叠和固定，还可以便于模制，特别是便于拆卸模具，同时还增大了蠕变线的长度，从而改善外壳之间的电绝缘，这样就减少了起弧的危险。
另外，如上所述，无论组件有多大的制造公差，这种突出壁的形状都可以获得理想的隔离量。
上述组件还包括用来容纳所有互连连接器的通道和开口，这样就能避免强电场的聚集和电弧放电的危险，同时降低制造成本。
尽管在实施例中所述的是一种双极的装置，本发明也可以用于单极或是多极的装置。
本领域的技术人员在不脱离本发明范围的条件下根据上述的实施例显然还可以对结构和/或功能以及/或是步骤进行各种各样的修改。

Claims (8)

1．高压(HT)电源装置的组合式支架包括具有电绝缘壁的外壳，用来容纳HT电源装置的功能元件，其特征是外壳的电绝缘壁是由具有互补的重叠倾斜面(5,6)的两个突出壁(23)构成的。
2．按照权利要求1的用于高压电源装置的组合式支架，其特征是包括：
由相同结构的两个部件(11,11’)构成的一个中心组件(10)，并且包括一个基座(12,12’)以及从基座(12,12’)上突出的侧壁(13,13’；14,14’；15,15’)，相对于中心组件的中心垂直轴线对称地用各自的基座将两个部件(11,11’)结合到一起；以及
具有相同结构的第一端部组件和第二端部组件(20,20’)，它们各自包括一个基座(21,21’)以及从基座上突出的侧壁(24,25,26)，中心组件和第一及第二组件的上述突出侧壁具有倾斜的互补面，当端部组件各自被装配到中心组件的一个部件上时，用重叠的互补倾斜面将组件上相应外壳的突出壁紧密地固定到一起，构成用来容纳(HT)电源装置的功能元件的外壳。
3．按照权利要求2的组合式支架，其特征是包括用于磁心的外壳，用于变压器原边和副边线圈的外壳，以及用于倍压/整流电路的外壳。
4．按照权利要求2或3的组合式支架，其特征是包括一个可以和其他组件组合的附加组件(50)，它包括具有基座(52)和从基座上突出的壁(53,54,55)的第一部件(51)以及具有基座(52’)和从基座上突出的壁(53’,54’,55’)的第二部件(51’)，附加组件(50)的部件(51,51’)的上述突出壁具有互补的倾斜面，当第一和第二部件(51,51’)被组装到一起时，通过重叠的互补倾斜面将突出的壁紧密地固定到一起构成一个外壳，用来容纳HT电源装置的HT输出器件的功能元件。
5．按照权利要求4的组合式支架，其特征是第四组件(50)包括具有附加倾斜面的突出的壁，由这些壁所限定的外壳被用于灯丝变压器和HT输出插座。
6．按照权利要求1到5之一的组合式支架，其特征是上述组件是用模压塑料制成的。
7．一种高压装置包括一个接地的金属盒以及功能元件，采用权利要求1到6之一的组合式支架将功能元件支撑在盒的内部。
8．按照权利要求7的高压装置，其特征是上述盒中包含一种电绝缘的冷却液。
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