[发明专利]医疗影像设备用轴承的阻导热结构

说明书

技术领域

本发明涉及轴承领域，具体来说涉及一种适用于医疗影像设备的X线球管、CT机球管用轴承的阻导热结构。

背景技术

医用X线球管、CT机球管关键部件是其内部的一个耐高温、高真空且无油润滑的高转速轴承。轴承用耐高温钢制造，并采用固体润滑技术。轴承的质量优劣除本身精度外完全取决于其润滑，最关键的是固体润滑剂的寿命，一旦润滑剂失效轴承寿命也马上结束了，整个球管就报废了。而固体润滑的使用性能(摩擦系数与寿命等)与轴承温度密切相关，温度越低润滑性能越好，使用寿命越长。

参见图1，可以看到当球管工作时，受X射线的轰击钨盘1温度会上升到700℃～1000℃高温，通过钼棒2传到轴承法兰3的端面，再通过轴承法兰3传到轴承主体部分4的轴承工作区域5。轴承法兰3通过螺栓连接在钼棒的法兰盘6上。那么降低轴承工作区域的温度成了提高轴承润滑性能和使用寿命的关键因素。

传统X线球管和CT机球管用轴承的传统设计结构有多种，图2所示为不含阻热设计的X线球管用轴承结构，即轴承法兰直接通过轴承颈部7与轴承主体部分连接。

图3为现有的含阻热设计的X线球管用轴承结构，其轴承法兰的一侧向轴承主体部分方向延伸出一空心散热柱8，该空心散热柱8与轴承颈部7连接，轴承颈部7与轴承主体部分连接。且轴承法兰端面9与钼棒的法兰盘的接触面积减少，经过计算，图3的轴承结构与图2中的轴承结构相比，直接导热面积减少了；从导热距离上来看，图2的导热距离(轴承法兰端面到轴承主体部分端面)是12mm，图3的导热距离是18.3mm，比图2的导热距离长了6.3mm。由此可见，减少直接受热面积，增加传导距离来降低传递的热量，图3的X线球管轴承成为国内外市场中的主流产品。

图4为阻热设计较差的CT机球管用轴承结构；图5为带有阻热设计的CT机球管用轴承结构；图4是较前的产品，图5是目前使用较多且典型的产品，同理，图5产品从直接受热端面至轴承滚道距离为30.15mm，比图4的23.4mm长了7.25mm。而且图5法兰头中有1.75的薄壁结构设计，且长度较长达到10.6mm。显然有了较大改善。图5结构的产品成为目前CT球管轴承的主打产品。(图4、图5都是国际上著名品牌的典型结构)。

但是，现有的不管是CT机球管用轴承结构还是X线球管用轴承结构还是存在由于长时间在高温环境中使用而造成报废的问题，轴承使用寿命不长。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种医疗影像设备用轴承的阻导热结构，大幅降低轴承主体部分的轴承工作区域温度，使固体润滑剂润滑性能大为改善，延长轴承使用寿命。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

医疗影像设备用轴承的阻导热结构，包括轴承主体部分、轴承颈部、轴承法兰，其特征在于，所述轴承法兰的一侧向轴承主体部分方向延伸出一空心散热柱，该空心散热柱与轴承颈部连接，轴承颈部与轴承主体部分连接；该空心散热柱侧壁的剖面结构为若干层薄壁呈“之”字形排列的组合结构。

在本发明中，所述薄壁共有三层。

在本发明中，相邻薄壁之间的间距为0.5-0.7mm。

在本发明中，所述空心散热柱侧壁为一体式结构。

在本发明中，所述轴承法兰上设置有螺栓连接孔，且该螺栓连接孔位于空心散热柱的外侧。

由于热导率定义为：单位截面和温度下材料的长度和单位时间内直接传导的热量的乘积。

K=Qt·LA·T]]>

其中，K：热导率          L：长度

Q：热量           A：面积

t：时间          T：温度差

从热传递量公式来看，在热传导率相同的情况下传递的热量Q与传导面积成正比，与长度成反比，减小传导面积、增加传导长度则减少热量Q传递。大幅度增加热传导长度、缩小热传导面积，来阻缓热传导是此项发明专利的原理。