[发明专利]用于胸片架的旋转机构及其胸片架和拍片机

说明书

技术领域

本发明总体上涉及X射线拍片机领域，尤其涉及一种用于胸片架的旋转机构及其胸片架和拍片机。

背景技术

目前市场上存在的X射线拍片机，根据成本，主要分为经济型拍片机和非经济型拍片机。对于经济型拍片机的拍片盒，一般为固定式的，其结构简单，没有旋转运动，只能进行上下运动，主要用于拍胸片。根据成相介质，主要分为胶片拍片机、CR(Computerized Radiography，X射线计算机处理拍片技术)拍片机和DR(Digital Radiography，X射线数字平板拍片技术)拍片机三种类型。CR拍片机是胶片到数字介质间的过渡机型。

当前在临床上广泛使用的是DR拍片机，其能够实现一机多功能。也就是要求其不但能够上下运动，而且也要具有旋转功能，即能够以倾斜角度来拍摄诸如头颅的影像。

作为一款多功能数字拍片机中的重要部件，例如胸片架能够针对不同的应用需求，将拍片盒移动到不同的高度位置，同时还能够对其进行旋转而使其保持在与竖直平面-20°至90°间的任何位置。

如图1所示，图示了一种典型的胸片架，在机械结构上，其主要包括立柱1、滑车2、拍片盒3和旋转机构。其中，滑车2安装在立柱1上并且能够在竖直方向上上下移动；旋转机构置于滑车2上用于驱动拍片盒3使其处于任何高度及角度。另外，旋转机构也可以与滑车2集成在一起。

再如图1所示，旋转机构包括旋转轴4、气弹簧5、滚珠丝杠螺母座7、连杆6、滚珠丝杠支座12、刹车16、离合器14、传动皮带15及滚珠丝杠17和电机8，所述电机8通过所述传动皮带15传动而驱动所述离合器14，所述离合器14与所述滚珠丝杠17联结，所述滚珠丝杠17与所述滚珠丝杠支座12和所述滚珠丝杠螺母座7联结，所述连杆6和所述气弹簧5并行且与所述滚珠丝杠螺母座7联结，所述刹车16位于所述滚珠丝杠17的一端。该旋转机构主要用于实现拍片盒3的旋转运动，该旋转机构上的支座与旋转弯板18相连接，从而其作用于旋转弯板18，使固定在旋转弯板18上的拍片盒3绕旋转轴4转动。气弹簧5与连杆6的上端与旋转机构的上支座铰链连接。

气弹簧5的下端与固定在旋转机构底座的下支座铰链连接，形成二力杆机构。气弹簧5始终用于平衡拍片盒3的重量产生的重力矩，气弹簧5与弹簧近似，受到外力而被压缩，外力减小到无法平衡其伸出力时，其向外伸展。气弹簧长度的变化与拍片盒3的旋转角度保持一致，气弹簧力臂(支撑力方向与旋转轴心距离)随着角度变化，所以可以用气弹簧5的支撑力矩的大小随角度的变化模拟拍片盒3的重力矩随角度的变化，达到近似平衡的效果。当拍片盒3转动到近90度时，拍片盒3的重力矩随角度变化逐渐趋近于0，气弹簧5的支撑力矩也减小到最小值(大于0)，因此拍片盒3旋转到接近90度时，气弹簧的5支撑力矩大于重力矩，便形成过剩的平衡力矩，成为拍片盒3旋转的外力。

连杆6的下端与丝杠螺母座7铰链连接，用于传动电动和手动操作力，实现拍片盒3旋转。连杆6的长度保持不变，下端随丝杠螺母座7水平移动，上端作用于上支座，与拍片盒3一起围绕旋转轴4做旋转运动。连杆6的转矩随其上的作用力及力臂(连杆轴心线到旋转轴心的距离)的变化而变化。

在图1中还包括电机8，其可以驱动旋转机构转动，具体地其通过滚珠丝杠螺母座7和连杆6驱动拍片盒3转动到任何位置和角度。另外，位于电机8和滚珠丝杠螺母座7之间的离合器14能够实现对拍片盒3的手动操作。该电机8是驱动源。滚珠丝杠17是高导程的，处于自由旋转状态时，不仅用于传递来自电机8的驱动力，而且可以通过滚珠丝杠螺母座7驱动滚珠丝杠17旋转释放来自连杆6的力，实现手动。刹车16作用滚珠丝杠17上，通过滚珠丝杠17的旋转制动达到刹车的目的。离合器14使电动及手动操作能够分别独立。

电动操作时，手按压电动按钮，离合器14、电机8和刹车16同时得电，离合器14吸合，刹车16脱开。旋转的电机8通过皮带15和离合器14驱动滚珠丝杠17旋转，带动滚珠丝杠螺母作直线运动，滚珠丝杠螺母带动丝杠螺母座7通过连杆6使拍片盒3绕旋转轴4转动。电机8正反转实现拍片盒3的正反向的旋转方向。电动操作时，气弹簧5的过剩力矩通过连杆6给予平衡，缓起缓停的电气控制，避免了拍片盒3冲过90度的可能。

手动时，操作者一手作用于拍片盒3边沿，另一只手按压手动开关，并辅助拍片盒3的旋转运动。当手动开关被触发，电机8及离合器14失电，掉电刹车16得电脱开，滚珠丝杠17与电动驱动分离，操作者的操作力通过连杆6作用于滚珠丝杠螺母座7，高导程的滚珠丝杠17旋转，手动操作得以实现。