的機(jī)架的示意縱截面,
[0064] 圖9是按照本發(fā)明第=實(shí)施例的具有流體軸承的機(jī)架的示意縱截面,
[0065]圖10是按照本發(fā)明第四實(shí)施例的具有流體軸承的機(jī)架的示意縱截面,
[0066] 圖11是按照本發(fā)明第五實(shí)施例的具有流體軸承的機(jī)架的示意縱截面,
【具體實(shí)施方式】
[0067] 圖1示出了計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)的普通的示意圖,用W顯示其通常的構(gòu)造。所述 裝置包括具有靜態(tài)部件3和圍繞系統(tǒng)軸線5旋轉(zhuǎn)的部件4的機(jī)架2。旋轉(zhuǎn)部件4具有探測(cè) 單元狂光系統(tǒng)),其包含在旋轉(zhuǎn)部件4上相互對(duì)置的X光源6和X光檢測(cè)器7。在計(jì)算機(jī) 斷層成像系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),X光從X光源6朝向X光檢測(cè)器7的方向發(fā)出,穿過(guò)檢測(cè)對(duì)象P、例如 是病人P,并且由X光檢測(cè)器7W測(cè)量數(shù)據(jù)或測(cè)量信號(hào)的形式檢測(cè)到。
[0068] 在圖1中還可見(jiàn)用于支承病人P的病床9。病床9包括支座10,在該支座10上設(shè) 有用于實(shí)際支承病人P的病人支板11。病人支板11相對(duì)支座10可W沿系統(tǒng)軸線5的方 向調(diào)節(jié)為,使得其與病人P-起輸入用于拍攝病人P的2D-X光投影的機(jī)架2的開(kāi)口 12中。 由探測(cè)單元拍攝的2D-X光投影的計(jì)算處理或基于2D-X光投影的測(cè)量數(shù)據(jù)或測(cè)量信號(hào)的3D 數(shù)據(jù)組的斷層圖或3D圖像的重建借助計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備1的圖像計(jì)算器13進(jìn)行,其中 斷層圖或3D圖像在顯示裝置14上示出。
[0069] 為了另外配備探測(cè)單元的旋轉(zhuǎn)部件4可W相對(duì)機(jī)架的靜態(tài)部件3旋轉(zhuǎn),需要旋轉(zhuǎn) 部件4的軸承裝置。為此傳統(tǒng)上設(shè)置圖2中示意示出的、例如滾動(dòng)軸承15a、15b、15c、15d 的形式的軸承裝置15。此軸承例如由四個(gè)單獨(dú)的部段15a、15b、15c、15d構(gòu)成,它們共同保 證旋轉(zhuǎn)部件4的低摩擦的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0070] 圖3示出在靜止?fàn)顟B(tài)中在初始溫度T1時(shí)的轉(zhuǎn)子-定子-裝置,如其在文獻(xiàn)DE10 2008 049 050A1中已經(jīng)被描述。在該種計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)中機(jī)架軸承裝置設(shè)計(jì)為空氣 軸承15。
[0071] 該裝置具有定子3、轉(zhuǎn)子4和在定子和轉(zhuǎn)子之間構(gòu)成的間隙17。在轉(zhuǎn)子上安裝具 有照射單元W及檢測(cè)單元的X光系統(tǒng)(未示出)。在轉(zhuǎn)子4和定子3之間的間隙17中導(dǎo)入 具有較高壓力的壓縮空氣。若達(dá)到足夠高的壓力,則轉(zhuǎn)子4不再與定子3直接接觸,因此轉(zhuǎn) 子4實(shí)際上可W無(wú)摩擦地旋轉(zhuǎn)。為了在空氣軸承中保持壓力,必須在計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng) 運(yùn)行時(shí)向間隙中持續(xù)輸入壓縮空氣。為了保證持續(xù)的和無(wú)干擾的運(yùn)行,對(duì)于該種特殊形式 的軸承需要用于輸入壓縮空氣的供給單元(未示出)。因?yàn)樵谘b置現(xiàn)行的溫度取決于運(yùn)行 狀態(tài),并且用于構(gòu)造機(jī)架2的材料具有不同的膨脹系數(shù),所W在靜止?fàn)顟B(tài)中的初始溫度T1 下具有全部相同寬度的縫隙時(shí),也就是說(shuō)在沿徑向圍繞支承面的整個(gè)圓周在轉(zhuǎn)子4和定子 3之間具有恒定間距時(shí),在溫度改變時(shí)在外部區(qū)域19中出現(xiàn)轉(zhuǎn)子4和定子3的支承面16、 16a之間的接觸,甚至?xí)霈F(xiàn)轉(zhuǎn)子卡住。而在中部區(qū)域18中的縫隙17可能在溫度升高時(shí)擴(kuò) 大為,使得空氣縫隙喪失支承效果。
[0072] 為了應(yīng)對(duì)該問(wèn)題,按照現(xiàn)有技術(shù),定子3的半徑r(q>)或定子支承面16a的曲率改 變?yōu)?,使得縫隙17的厚度、也就是定子3和轉(zhuǎn)子4之間的間隙向外,即W離裝置的中屯、面20 或中間部段18的更大的間距朝向區(qū)域19增大。該導(dǎo)致了,在靜止?fàn)顟B(tài)中在溫度T1時(shí)縫隙 17在圍繞中屯、面20的區(qū)域18中比在更靠外的區(qū)域19中更小。在定子和轉(zhuǎn)子之間的間距 圖形的特殊構(gòu)造允許轉(zhuǎn)子4在更高溫度時(shí)向外膨脹,而其不會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子4和定子3的支承 面16、16a之間的接觸或甚至轉(zhuǎn)子4的卡死。在運(yùn)行溫度時(shí)空氣縫隙17的寬度整體上大致 相同。圖4示出在溫度T2時(shí)在運(yùn)行狀態(tài)中的空氣軸承15。轉(zhuǎn)子在更高溫度時(shí)增大的半徑 被稱為RR〇T(T2)。
[0073] 在圖5至7中示意示出按照本發(fā)明的流體軸承的示意實(shí)施例。
[0074] 圖5示出按照本發(fā)明第一實(shí)施例的處于靜止?fàn)顟B(tài)中的具有流體軸承15的機(jī)架2 的示意橫截面。該機(jī)架具有定子3、轉(zhuǎn)子4、具有間隙17的流體軸承15W及流體21,該流 體21位于中間空間17中并且用作潤(rùn)滑劑。附加地、按照該實(shí)施例附加地在機(jī)架2的下方 區(qū)域中、即從系統(tǒng)軸線5觀察在機(jī)架的垂向的下方區(qū)域中設(shè)置兩個(gè)支承或輔助軸承22。支 承軸承22例如設(shè)計(jì)為滾動(dòng)軸承、尤其設(shè)計(jì)為球軸承。
[0075] 在靜止?fàn)顟B(tài)中支承或輔助軸承22支承轉(zhuǎn)子4,因此轉(zhuǎn)子4的支承面在軸承和機(jī)架 2的下方區(qū)域中也在靜止?fàn)顟B(tài)中不接觸定子3的支承面。此外,支承軸承除了其支承功能還 保證轉(zhuǎn)子4在轉(zhuǎn)子啟動(dòng)時(shí)低摩擦地被支承。由此在從靜止?fàn)顟B(tài)向轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)過(guò)渡時(shí)避 免轉(zhuǎn)子4和定子3的運(yùn)行面由于摩擦、例如滑動(dòng)摩擦或混合摩擦而磨損。更精確地說(shuō),在球 軸承的滾珠和支承面16、16a之間僅作用有滾動(dòng)摩擦,其中滾動(dòng)摩擦通過(guò)特殊的潤(rùn)滑劑或 在間隙17中使用的流體21被進(jìn)一步削減。
[0076] 通過(guò)相同的方式,支承軸承22在從旋轉(zhuǎn)狀態(tài)到靜止?fàn)顟B(tài)的過(guò)渡中阻止了轉(zhuǎn)子4的 運(yùn)行面與定子3的運(yùn)行面的直接接觸,并且同時(shí)自身保證了轉(zhuǎn)子4低摩擦的支承,因此在該 種情況下也可W避免在定子3的運(yùn)行面和轉(zhuǎn)子4的運(yùn)行面之間的滑動(dòng)摩擦并且由于在該種 過(guò)渡階段中的摩擦可W明顯減少磨損。在靜止?fàn)顟B(tài)中轉(zhuǎn)子4的中屯、點(diǎn)或縱軸線(旋轉(zhuǎn)軸線) 相對(duì)軸承的中屯、位置、也就是機(jī)架2的系統(tǒng)軸線5向下(也就是沿重力方向)錯(cuò)移(在圖 5中夸張地顯示)。
[0077] 所述轉(zhuǎn)子軸線的錯(cuò)移或偏屯、可W被確定并且被存儲(chǔ)用于不同的轉(zhuǎn)速,W便始終可 知軸線位于何處。若中屯、偏移不大于例如0.1mm(半徑),則不必采取措施。轉(zhuǎn)子4在該種 狀態(tài)中停留在支承軸承22上。支承軸承22與轉(zhuǎn)子4的運(yùn)行面相接觸。支承軸承22阻止 了轉(zhuǎn)子的縱軸線進(jìn)一步向下錯(cuò)移,也就是轉(zhuǎn)子遠(yuǎn)離系統(tǒng)軸線地沿垂向進(jìn)一步位移。
[007引在靜止?fàn)顟B(tài)和旋轉(zhuǎn)狀態(tài)之間的過(guò)渡狀態(tài)中在軸承15的下方區(qū)域中、在轉(zhuǎn)子4的運(yùn) 行面和定子3的運(yùn)行面之間還沒(méi)有該樣多的流體或潤(rùn)滑劑21,使得假如沒(méi)有支承軸承22摩 擦?xí)耆?。若沒(méi)有支承軸承則會(huì)在轉(zhuǎn)子4的啟動(dòng)階段出現(xiàn)混合摩擦。該可W直觀地理 解為,雖然流體21完全填充在轉(zhuǎn)子4的運(yùn)行面和定子3的運(yùn)行面中的凹處并且進(jìn)而阻止兩 個(gè)運(yùn)行面在該種不平度中形象地講微觀地相互"卡住",在該種狀態(tài)中還可W阻止黏附摩擦 或集中的滑動(dòng)摩擦。
[0079] 但是此運(yùn)行面在所述區(qū)域中還是非常有可能接觸,所述區(qū)域超出所述凹處并且因 此不能被位于凹處中的流體21沾濕。如果轉(zhuǎn)子4和定子3的兩個(gè)運(yùn)行面沒(méi)有如圖3所示 那樣通過(guò)支承軸承22空間上相互分離,則在該種狀態(tài)中仍可能像之前一樣在轉(zhuǎn)子和定子 的兩個(gè)運(yùn)行面之間出現(xiàn)可觀的摩擦,該可能在轉(zhuǎn)子4高轉(zhuǎn)速時(shí)導(dǎo)致溫度升高,磨損加劇和 噪音增大。附加地設(shè)置反饋裝置25用于流體21流出,其中反饋裝置25設(shè)置為,使得借助 其從間隙17中流出的流體21可W無(wú)壓力地反饋。
[0080] 圖6示出按照?qǐng)D5所示實(shí)施例的用于計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)的處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)中的流 體軸承15的橫截面。在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)中,由于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在軸承15的下方區(qū)域中在定子 3的運(yùn)行面和轉(zhuǎn)子4的運(yùn)行面之間產(chǎn)生很大的壓力。該構(gòu)成所謂的潤(rùn)滑模。該潤(rùn)滑模該樣 逆向于垂直方向提高轉(zhuǎn)子4,使得轉(zhuǎn)子4不再與支承軸承22接觸。在沒(méi)有支承軸承22的干 預(yù)時(shí)轉(zhuǎn)子4的運(yùn)行面和定子3的運(yùn)行面不再接觸。因此在轉(zhuǎn)子4的運(yùn)行面和定子3的運(yùn)行 面之間的摩擦被大大削減。該導(dǎo)致了在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)中即使沒(méi)有支承軸承22的干預(yù)也可W避 免更劇烈的摩擦。
[0081] 轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線在相對(duì)系統(tǒng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)略微向下和水平地特別輕度地逆旋轉(zhuǎn)方 向(在該種情況中水平地向左)錯(cuò)移。當(dāng)然該種效果很小并且也可W可靠地確定。即使轉(zhuǎn) 子輕度地偏屯、地布置,所述旋轉(zhuǎn)在恒定的轉(zhuǎn)速中圍繞在該種狀態(tài)中相對(duì)其位置和定向恒定 的旋轉(zhuǎn)軸線完全均勻地進(jìn)行。
[0082] 在關(guān)閉計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)時(shí),轉(zhuǎn)子4的轉(zhuǎn)速再次降低并且因此也會(huì)引起壓力下 降,借助該壓力所述轉(zhuǎn)子4克服重力地被升高。支承軸承22再次與轉(zhuǎn)子4相接觸并且也可 W在轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí)阻止轉(zhuǎn)子4與定子3相接觸。
[0083] 當(dāng)然在轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,在轉(zhuǎn)子4下方的下方區(qū)域中、在轉(zhuǎn)子4的運(yùn)行面和定 子3的運(yùn)行面之間現(xiàn)行的作用在流體21上的壓力如此之高,使得流體21部分地繞過(guò)密封 裝置從間隙17中壓出。然后,在該種情況中必須再次向軸承或在轉(zhuǎn)子4和定子3之間的間 隙17中輸入流體21。
[0084] 圖7示出具有圖5和6的流體軸承的機(jī)架(在包含系統(tǒng)軸線5的垂直平面中)的 示意縱截面。其中僅示意示出對(duì)于本發(fā)