[发明专利]用于高转速的阳极圆盘的滑动轴承

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于X射线管的旋转阳极的滑动轴承，它具有一个固定不动的轴承部件，在该轴承部件上可固定一个X射线管的阳极圆盘。本发明另外还涉及一种具有这种滑动轴承的X射线管和计算机X射线层析扫描仪。

背景技术

滑动轴承是一种机械元件或构件，用于使位于一个轴承之上或之中的构件能够滑动运动。滑动轴承与球轴承和滚动轴承的不同之处在于，构件和轴承直接或仅仅隔有一层润滑膜地从一旁相对滑过。因此，一般来说都要求滑动轴承有出色的抗滑动磨损的润滑性能。所述润滑通过润滑油、润滑脂来进行，但也可通过由铜、青铜或锡制的软金属轴承或按其他自润滑原理来进行。

滑动轴承也用于支承一个X射线管的可转动的阳极圆盘。在德国专利申请DE 196 12 693 A1中给出了一种用于旋转阳极的滑动轴承，该滑动轴承具有一个转动的轴承部件和一个固定不动的轴承部件，在这两个轴承部件的轴承支承面之间有一个被用作润滑剂的液态金属充填的轴承间隙。在所需的转动频率小于200赫兹时，所述滑动轴承有足够的轻便灵活性，并通过轴承部件大的接触面确保将存储在阳极圆盘中的热能良好地散出。

但在未来的大功率X射线管中需要有更高的转动频率，而在转动频率大于200赫兹时，滑动轴承中的摩擦会随着转动频率的增加超比例地增大，以致用于驱动旋转阳极的驱动设备的功率不再能被接受。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服上述缺陷并提供一种滑动轴承，该滑动轴承即便在高的转动频率时不仅能良好地散热而且滑动摩擦也很小并有足够的支承力。

该技术问题通过这样一种用于X射线管的旋转阳极的滑动轴承来解决，该滑动轴承具有一个固定不动的轴承部件，按照本发明，该滑动轴承还具有多个同心地围绕所述固定不动的轴承部件或在该固定不动的轴承部件中设置的能够转动的轴承部件，其中，所述轴承部件具有结构化(例如沟纹结构状的)或非结构化的轴承支承面，在所述轴承支承面之间有被一种液体介质、例如液态金属充填的轴承间隙。比较有利的是，在转动频率大于200赫兹时，装有液体的滑动轴承的滑动摩损可明显下降，与此同时保持了出色散热的优势。

按照本发明的另一设计，所述液体介质是一种用作润滑剂和传热剂的液态金属。

在本发明的另一实施方式中，所述旋转阳极仅仅与最外侧的或最内侧的能够转动的轴承部件连接。

本发明也提供一种具有旋转阳极的X射线管，该旋转阳极借助按照本发明所述的滑动轴承可旋转地被支承。

此外，本发明提供一种计算机X射线层析扫描仪，它具有按照本发明所述的X射线管。按照本发明的X射线管也可应用在其他X射线装置中(例如血管造影术中)。

附图说明

可从下面借助示意性附图对一个实施例的说明中看到本发明的其他特点和优点。附图中：

图1是按照现有技术的一个滑动轴承的横剖面图；

图2是一个带有两个同心轴瓦的滑动轴承的横剖面图。

具体实施方式

图1示出现有技术中的一个用于阳极圆盘的滑动轴承的横剖面。该滑动轴承通过一个轴瓦2和一个支承在该轴瓦2中的内轴1构成。该内轴1例如构成固定不动的轴承部件，而所述轴瓦2则构成能够运动的轴承部件。在可旋转的轴瓦2上固定有阳极圆盘。所述内轴1与一个X射线管外壳固定连接并可从内部被冷却。

在两个同心设置的轴承部件1，2之间有一个由这两个轴承部件1，2的轴承支承面5形成的、例如间隙宽度约为20微米的轴承间隙3，该轴承间隙3中充填一种液态金属，例如镓-铟-锡。轴承间隙3中的与转速有关的摩损将用于阳极圆盘的转动频率限制在低于200赫兹。滑动轴承的一个主要优点在于，轴瓦2和内轴1之间借助在轴承间隙3中的液体膜层大面积接触。由此可通过直接的热传导将约90％的积存在阳极圆盘中的热能散走。

在图2中示出了按照本发明的滑动轴承的横剖面，所述滑动轴承适用于阳极圆盘的转动频率大于200赫兹的情形。在一个固定不动的轴承部件1(即主轴颈)和一个能够转动的轴承部件2(即轴瓦)之间，同心地设有另一个能够转动的轴承部件4，即轴衬。在这些轴承部件1，2，4之间具有通过它们的轴承支承面5形成的轴承间隙3，该轴承间隙3中充填有一种液态金属。通过形成两个同心的滑动轴承，所述能够转动的两个轴承部件2，4可仅仅以一半的转动频率相对旋转。