[發明專利]醫療影像設備用軸承的阻導熱結構

有效

• 申請號: 201410440160.8
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN104188678A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 張光宙;范為民;董維凱
• 申請（專利權）人: 上海摩虹軸承有限公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00;A61B6/03
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 丁清鵬

技術領域

本發明涉及軸承領域，具體來說涉及一種適用于醫療影像設備的X線球管、CT機球管用軸承的阻導熱結構。

背景技術

醫用X線球管、CT機球管關鍵部件是其內部的一個耐高溫、高真空且無油潤滑的高轉速軸承。軸承用耐高溫鋼制造，并采用固體潤滑技術。軸承的質量優劣除本身精度外完全取決于其潤滑，最關鍵的是固體潤滑劑的壽命，一旦潤滑劑失效軸承壽命也馬上結束了，整個球管就報廢了。而固體潤滑的使用性能(摩擦系數與壽命等)與軸承溫度密切相關，溫度越低潤滑性能越好，使用壽命越長。

參見圖1，可以看到當球管工作時，受X射線的轟擊鎢盤1溫度會上升到700℃～1000℃高溫，通過鉬棒2傳到軸承法蘭3的端面，再通過軸承法蘭3傳到軸承主體部分4的軸承工作區域5。軸承法蘭3通過螺栓連接在鉬棒的法蘭盤6上。那么降低軸承工作區域的溫度成了提高軸承潤滑性能和使用壽命的關鍵因素。

傳統X線球管和CT機球管用軸承的傳統設計結構有多種，圖2所示為不含阻熱設計的X線球管用軸承結構，即軸承法蘭直接通過軸承頸部7與軸承主體部分連接。

圖3為現有的含阻熱設計的X線球管用軸承結構，其軸承法蘭的一側向軸承主體部分方向延伸出一空心散熱柱8，該空心散熱柱8與軸承頸部7連接，軸承頸部7與軸承主體部分連接。且軸承法蘭端面9與鉬棒的法蘭盤的接觸面積減少，經過計算，圖3的軸承結構與圖2中的軸承結構相比，直接導熱面積減少了；從導熱距離上來看，圖2的導熱距離(軸承法蘭端面到軸承主體部分端面)是12mm，圖3的導熱距離是18.3mm，比圖2的導熱距離長了6.3mm。由此可見，減少直接受熱面積，增加傳導距離來降低傳遞的熱量，圖3的X線球管軸承成為國內外市場中的主流產品。

圖4為阻熱設計較差的CT機球管用軸承結構；圖5為帶有阻熱設計的CT機球管用軸承結構；圖4是較前的產品，圖5是目前使用較多且典型的產品，同理，圖5產品從直接受熱端面至軸承滾道距離為30.15mm，比圖4的23.4mm長了7.25mm。而且圖5法蘭頭中有1.75的薄壁結構設計，且長度較長達到10.6mm。顯然有了較大改善。圖5結構的產品成為目前CT球管軸承的主打產品。(圖4、圖5都是國際上著名品牌的典型結構)。

但是，現有的不管是CT機球管用軸承結構還是X線球管用軸承結構還是存在由于長時間在高溫環境中使用而造成報廢的問題，軸承使用壽命不長。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種醫療影像設備用軸承的阻導熱結構，大幅降低軸承主體部分的軸承工作區域溫度，使固體潤滑劑潤滑性能大為改善，延長軸承使用壽命。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

醫療影像設備用軸承的阻導熱結構，包括軸承主體部分、軸承頸部、軸承法蘭，其特征在于，所述軸承法蘭的一側向軸承主體部分方向延伸出一空心散熱柱，該空心散熱柱與軸承頸部連接，軸承頸部與軸承主體部分連接；該空心散熱柱側壁的剖面結構為若干層薄壁呈“之”字形排列的組合結構。

在本發明中，所述薄壁共有三層。

在本發明中，相鄰薄壁之間的間距為0.5-0.7mm。

在本發明中，所述空心散熱柱側壁為一體式結構。

在本發明中，所述軸承法蘭上設置有螺栓連接孔，且該螺栓連接孔位于空心散熱柱的外側。

由于熱導率定義為：單位截面和溫度下材料的長度和單位時間內直接傳導的熱量的乘積。

K=Qt·LA·T]]>

其中，K：熱導率??????????L：長度

Q：熱量???????????A：面積

t：時間??????????T：溫度差

從熱傳遞量公式來看，在熱傳導率相同的情況下傳遞的熱量Q與傳導面積成正比，與長度成反比，減小傳導面積、增加傳導長度則減少熱量Q傳遞。大幅度增加熱傳導長度、縮小熱傳導面積，來阻緩熱傳導是此項發明專利的原理。