[發明專利]用于高轉速的陽極圓盤的滑動軸承

無效

• 申請號: 201010212415.7
• 申請日: 2010-06-22
• 公開（公告）號: CN101944470A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 簡·埃森索恩;馬克·海恩克;托馬斯·奧爾恩多夫;馬克·奧登;伯恩哈德·羅斯
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H01J35/10
• 分類號: H01J35/10;F16C33/10;F16C37/00;A61B6/03
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

技術領域

本發明涉及一種用于X射線管的旋轉陽極的滑動軸承，它具有一個固定不動的軸承部件，在該軸承部件上可固定一個X射線管的陽極圓盤。本發明另外還涉及一種具有這種滑動軸承的X射線管和計算機X射線層析掃描儀。

背景技術

滑動軸承是一種機械元件或構件，用于使位于一個軸承之上或之中的構件能夠滑動運動。滑動軸承與球軸承和滾動軸承的不同之處在于，構件和軸承直接或僅僅隔有一層潤滑膜地從一旁相對滑過。因此，一般來說都要求滑動軸承有出色的抗滑動磨損的潤滑性能。所述潤滑通過潤滑油、潤滑脂來進行，但也可通過由銅、青銅或錫制的軟金屬軸承或按其他自潤滑原理來進行。

滑動軸承也用于支承一個X射線管的可轉動的陽極圓盤。在德國專利申請DE?196?12?693?A1中給出了一種用于旋轉陽極的滑動軸承，該滑動軸承具有一個轉動的軸承部件和一個固定不動的軸承部件，在這兩個軸承部件的軸承支承面之間有一個被用作潤滑劑的液態金屬充填的軸承間隙。在所需的轉動頻率小于200赫茲時，所述滑動軸承有足夠的輕便靈活性，并通過軸承部件大的接觸面確保將存儲在陽極圓盤中的熱能良好地散出。

但在未來的大功率X射線管中需要有更高的轉動頻率，而在轉動頻率大于200赫茲時，滑動軸承中的摩擦會隨著轉動頻率的增加超比例地增大，以致用于驅動旋轉陽極的驅動設備的功率不再能被接受。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于克服上述缺陷并提供一種滑動軸承，該滑動軸承即便在高的轉動頻率時不僅能良好地散熱而且滑動摩擦也很小并有足夠的支承力。

該技術問題通過這樣一種用于X射線管的旋轉陽極的滑動軸承來解決，該滑動軸承具有一個固定不動的軸承部件，按照本發明，該滑動軸承還具有多個同心地圍繞所述固定不動的軸承部件或在該固定不動的軸承部件中設置的能夠轉動的軸承部件，其中，所述軸承部件具有結構化(例如溝紋結構狀的)或非結構化的軸承支承面，在所述軸承支承面之間有被一種液體介質、例如液態金屬充填的軸承間隙。比較有利的是，在轉動頻率大于200赫茲時，裝有液體的滑動軸承的滑動摩損可明顯下降，與此同時保持了出色散熱的優勢。

按照本發明的另一設計，所述液體介質是一種用作潤滑劑和傳熱劑的液態金屬。

在本發明的另一實施方式中，所述旋轉陽極僅僅與最外側的或最內側的能夠轉動的軸承部件連接。

本發明也提供一種具有旋轉陽極的X射線管，該旋轉陽極借助按照本發明所述的滑動軸承可旋轉地被支承。

此外，本發明提供一種計算機X射線層析掃描儀，它具有按照本發明所述的X射線管。按照本發明的X射線管也可應用在其他X射線裝置中(例如血管造影術中)。

附圖說明

可從下面借助示意性附圖對一個實施例的說明中看到本發明的其他特點和優點。附圖中：

圖1是按照現有技術的一個滑動軸承的橫剖面圖；

圖2是一個帶有兩個同心軸瓦的滑動軸承的橫剖面圖。

具體實施方式

圖1示出現有技術中的一個用于陽極圓盤的滑動軸承的橫剖面。該滑動軸承通過一個軸瓦2和一個支承在該軸瓦2中的內軸1構成。該內軸1例如構成固定不動的軸承部件，而所述軸瓦2則構成能夠運動的軸承部件。在可旋轉的軸瓦2上固定有陽極圓盤。所述內軸1與一個X射線管外殼固定連接并可從內部被冷卻。

在兩個同心設置的軸承部件1，2之間有一個由這兩個軸承部件1，2的軸承支承面5形成的、例如間隙寬度約為20微米的軸承間隙3，該軸承間隙3中充填一種液態金屬，例如鎵-銦-錫。軸承間隙3中的與轉速有關的摩損將用于陽極圓盤的轉動頻率限制在低于200赫茲。滑動軸承的一個主要優點在于，軸瓦2和內軸1之間借助在軸承間隙3中的液體膜層大面積接觸。由此可通過直接的熱傳導將約90％的積存在陽極圓盤中的熱能散走。

在圖2中示出了按照本發明的滑動軸承的橫剖面，所述滑動軸承適用于陽極圓盤的轉動頻率大于200赫茲的情形。在一個固定不動的軸承部件1(即主軸頸)和一個能夠轉動的軸承部件2(即軸瓦)之間，同心地設有另一個能夠轉動的軸承部件4，即軸襯。在這些軸承部件1，2，4之間具有通過它們的軸承支承面5形成的軸承間隙3，該軸承間隙3中充填有一種液態金屬。通過形成兩個同心的滑動軸承，所述能夠轉動的兩個軸承部件2，4可僅僅以一半的轉動頻率相對旋轉。