CN107420428A - 一种用于医用诊断x射线管的液态金属轴承及其加工工艺 - Google Patents

一种用于医用诊断x射线管的液态金属轴承及其加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于医用诊断X射线管的液态金属轴承及其加工工艺，涉及医用诊断X射线管临床使用领域，包括轴承定子，其中所述轴承定子的中心设有流通孔，流通孔的中心处设有冷却导管，冷却导管内流通冷却液。其加工工艺，包括以下步骤：先加工轴承定子，再加工散热区域。本轴承是应用于医用诊断X射线管上的，提高了医用诊断X射线管临床使用的散热效果，从而提升医用诊断X射线管可靠性能，进而延长医用诊断X射线管临床使用寿命。轴承定子内部通过流通孔的结构形成中心镂空状，可以进行有效的散热。

Description

一种用于医用诊断X射线管的液态金属轴承及其加工工艺
技术领域
本发明涉及医用诊断X射线管临床使用领域，具体涉及一种用于医用诊断X射线管的液态金属轴承及其加工工艺。
背景技术
医用诊断X射线管，是医学诊断设备(如X线机、CT等)的核心部件，实际上是一个大的高真空的阴极射线二极管，是产生x线的***。
其工作过程为：由12V电流供于阴极灯丝加热，并产生自由电子云集，这时向阴阳两极加40一150kV高压电时，电势差陡增，在高压强电场驱动下，处于活跃状态的自由电子束，由阴极高速撞击阳极钼基钨靶，并发生能量转换，约l％的电能形成了x线，由窗口发射，99％则转换为热能，由散热***散发。x线是一种有很强穿透力的短电磁波，且电压愈高穿透力愈强。x线在穿透物质过程中会被部分的吸收即衰减，这是X线成像的物理学基础。利用这一原理使人体的组织产生不同衰减的射线投影，使胶片的溴化银感光经显影呈黑色；而未感光的溴化银，经定影冲洗为透明白色，由此产生了黑白影像，这就是摄影效应。另外x线的穿透程度或者说被吸收衰减程度还与被照物的密度和厚度相关，成像上所显示的黑白影的层次差异代表人体组织的密度差异，密度越高，吸收越多，穿透越少，感光越少，图像越白；反之则越黑。人体组织发生病变时密度也发生变化，其影像的黑白影也随之变化，这就是影像诊断原理。
目前用于医用诊断X射线管的液态金属轴承使用不太普遍，主要针对的都是一些特殊环境下的使用，特别是在高温状态下应用，轴承往往也作为冷却通道，这对轴承本身的散热效果要求较高。
用于医用诊断X射线管的液态金属轴承的定子部分有两种方向，一种是采用实心结构，内部没有冷却液，轴承上的热量只能通过定子本身的材料来传导，这种结构导致轴承的散热效果不够理想；另外一种结构是内部是空心的结构，这种结构也分两种，一种是内部空心腔体作为液态金属的循环通道，且液态金属未完全填充空心腔体，这样产生的热量主要通过定子本身及液态金属来传导，这种结构增加了轴承的散热路径，但由于液态金属本身不是很理想的冷却液，且液态金属和轴承的接触面积也不稳定，导致冷却效果不够理想；还有一种是内部通冷却液，轴承上的热量通过轴承本身和冷却液传导，这种结构提高了冷却液的散热效果，但是冷却液和轴承的接触面积及轴承本身的散热面积较小且不稳定，导致散热效果也不够理想。
本专利通过增大轴承内部的散热面积和冷却液和轴承的接触面积，从而提高轴承的散热效果，大幅提升医用诊断X射线管临床使用效果，延长临床使用寿命。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种通过增加轴承定子本身的散热面积及与冷却液的接触面积来优化轴承的散热效果而使得散热效果显著提升的用于医用诊断X射线管的液态金属轴承及其加工工艺。
本发明解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种用于医用诊断X射线管的液态金属轴承，包括轴承定子，其中所述轴承定子的中心设有流通孔，流通孔的中心处设有冷却导管，冷却导管内流通冷却液。
优选的，所述轴承定子的外壁上设有滚花沟槽。
优选的，所述流通孔的内壁上设有若干环形分布的翅片，翅片与轴承定子的中轴平行。
优选的，所述翅片的方向为朝向所述轴承定子径向方向或与轴承定子的的径向有夹角。
优选的，所述翅片上设有散热孔。
优选的，所述轴承定子在所述流通孔周围的设有若干通气孔，通气孔的形状也可以是柱状分布的直孔。
一种用于医用诊断X射线管的液态金属轴承的加工工艺，包括以下步骤：(1)、加工轴承定子：采用导热系数小于0.1的材料将所述轴承定子加工成型；
(2)加工散热区域：在轴承定子内加工流通孔，再将翅片状的柱芯单独加工后装配后焊接紧固。
优选的，所述步骤(2)中翅片与通气孔加工方式可以采用传统的线切割或电火花，铸造一体成型，或3D打印技术。
有益效果是：本轴承是应用于医用诊断X射线管上的，提高了X射线管临床使用的散热效果，从而提升产品可靠性能，进而延长临床使用寿命。轴承定子内部通过流通孔的结构形成中心镂空状，可以进行有效的散热。翅片的结构可以更好的散热，流通孔内的冷却导管可以将冷却液引入到轴承定子内，使得冷却液与轴承定子内部直接接触，增强散热效果。通气孔做成六边形或者圆形减少加工难度的同时，能避免镂空后轴承定子强度的降低。
附图说明
图1为本发明一种用于医用诊断X射线管的液态金属轴承的实施例1的结构示意图；
图2为本发明一种用于医用诊断X射线管的液态金属轴承的实施例2的剖视图；
其中1，轴承定子；2，流通孔；3，翅片；4，冷却导管；5，通气孔。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
实施例1
图1出示本发明一种用于医用诊断X射线管的液态金属轴承的具体实施方式：一种用于医用诊断X射线管的液态金属轴承，包括轴承定子1，其中所述轴承定子1的中心设有流通孔2，流通孔2的中心处设有冷却导管4，冷却导管4内流通冷却液。
值得注意的是，所述轴承定子1的外壁上设有滚花沟槽。所述流通孔2的内壁上设有若干环形分布的翅片3，翅片3与轴承定子1的中轴平行。所述翅片3的方向为朝向所述轴承定子1径向方向或与轴承定子1的的径向有夹角。所述翅片3上设有散热孔。
实施例2
图2出示本发明一种用于医用诊断X射线管的液态金属轴承的具体实施方式：一种用于医用诊断X射线管的液态金属轴承，包括轴承定子1，其中所述轴承定子1的中心设有流通孔2，流通孔2的中心处设有冷却导管4，冷却导管4内流通冷却液。
值得注意的是，所述轴承定子1的外壁上设有滚花沟槽。所述轴承定子1在所述流通孔2周围的设有若干通气孔5，通气孔5的形状也可以是柱状分布的直孔。
实施例1与实施例2中的用于医用诊断X射线管的液态金属轴承的加工工艺，包括以下步骤：(1)、加工轴承定子1：采用0-500°范围内导热系数小于0.1(卡/厘米*秒*度)的材料将所述轴承定子1加工成型，例如不锈钢304、316，或其他以以铁和铬为主体合金，也可以是铁基体的铁镍合金、以铁、镍、及钴为主体的合金等。除此之外还可以是除含碳以外至少含有钒、錳、钨中任选一种的铁铬合金；(2)加工散热区域：在轴承定子1内加工流通孔2，采用传统的线切割或电火花，铸造一体成型，或3D打印技术，再将翅片3状的柱芯单独加工后装配后焊接紧固。
将冷却液从冷却导管4底端通入，流至顶端，流出的冷却液从冷却导管4与流通孔2之间的间隙或与翅片3之间的间隙间回流至轴承定子1的底端，形成一个冷却液的循环，此时冷却液和翅片3有充分的接触，进一步的加强了轴承的导热作用。
基于上述，本专利极大的增强了轴承的导热效果，真正的做到用于医用诊断X射线管的液态金属轴承的“透心凉”。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于医用诊断X射线管的液态金属轴承，包括轴承定子，其特征在于：所述轴承定子的中心设有流通孔，流通孔的中心处设有冷却导管，冷却导管内流通冷却液。
2.根据权利要求1所述一种用于医用诊断X射线管的液态金属轴承，其特征在于：所述轴承定子的外壁上设有滚花沟槽。
3.根据权利要求1所述一种用于医用诊断X射线管的液态金属轴承，其特征在于：所述流通孔的内壁上设有若干环形分布的翅片，翅片与轴承定子的中轴平行。
4.根据权利要求3所述一种用于医用诊断X射线管的液态金属轴承，其特征在于：所述翅片的方向为朝向所述轴承定子径向方向或与轴承定子的的径向有夹角。
5.根据权利要求3或4所述一种用于医用诊断X射线管的液态金属轴承，其特征在于：所述翅片上设有散热孔。
6.根据权利要求1所述一种用于医用诊断X射线管的液态金属轴承，其特征在于：所述轴承定子在所述流通孔周围的设有若干通气孔，通气孔的形状也可以是柱状分布的直孔。
7.一种根据权利要求6所述用于医用诊断X射线管的液态金属轴承的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)、加工轴承定子：采用导热系数小于0.1的材料将所述轴承定子加工成型；
(2)加工散热区域：在轴承定子内加工流通孔，再将翅片状的柱芯单独加工后装配后焊接紧固。
8.根据权利要求7所述一种用于医用诊断X射线管的液态金属轴承的加工工艺，其特征在于：所述步骤(2)中翅片与通气孔加工方式可以采用传统的线切割或电火花，铸造一体成型，或3D打印技术。
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