用于X射线机的叶片驱动机构的制作方法

本实用新型涉及医用X射线机配件技术领域，具体公开了用于X射线机的叶片驱动机构。

背景技术：

在X射线机系统中，其限束器通常安装在球管下面，球管发射出X射线，该X射线通过限束器内部的叶片开口投射到被摄主体上。限束器的叶片开口的大小，即叶片打开的大小，决定了出射的X射线的投射范围，而球管发射出的超出叶片开口的范围多余部分射线，将被叶片吸收、阻挡而不能射出。X射线对人身体是有害的，需要控制X射线的投射范围使其只照射到病人需要检查的部位，这样可以保护病人不需要检查的部位受到不必要的X射线的照射。

为避免多余X射线对人体的伤害，需要限束器来屏蔽多余X射线；用于控制限束器叶片开口大小的装置通常称为叶片驱动装置。目前限束器叶片驱动装置有齿轮摆杆驱动装置、钢丝绳摆杆驱动装置及丝杠加直线导轨驱动装置等。

用齿轮摆杆来驱动限束器叶片的装置的工作原理为：限束器面板上旋钮的转动通过传动机构传递到一对啮合的相同齿数的齿轮上并带动齿轮转动，从而使这一对齿轮产生互相反向对称的转动，该反向运动驱动固定在这一对齿轮上的一对摆杆运动，进而使固定在摆杆上的叶片产生对称的打开或关闭的运动，使叶片完全打开或完全关闭，也可以停留在需要的中间任意角度上。然而，在此驱动装置中，前后叶片和左右叶片分别需要两组齿轮来独立控制，如中国专利公布的限束器开口驱动装置及具有其的限束器和X射线系统，其专利号为200910141786.8，就是这种情况。

用丝杠加直线导轨来驱动限束器叶片的装置的工作原理为：电机直接或通过齿轮带动丝杠，把转动变换为直线运动，再带动直线导轨的滑块，驱动叶片运动，使叶片完全打开或完全关闭，也可以停留在需要的中间任意角度上。然而，在此驱动装置中，前后叶片和左右叶片分别需要两套共四组丝杠加直线导轨来控制。

用钢丝绳摆杆来驱动限束器叶片的装置的工作原理为：框架上旋钮的转动通过钢丝绳变换成直线运动，经过一组导向滚轮传递到驱动轮使其转动，并带动固定在驱动轮上的摆杆转动，从而带动固定在摆杆上的叶片运动，使叶片完全打开或完全关闭，也可以停留在需要的中间任意角度上。然而，在此驱动装置中，前后叶片和左右叶片分别需要两组钢丝绳来独立控制。

上述介绍的这些限束器叶片驱动装置，结构都比较复杂，零件多，成本比较高。在齿轮摆杆驱动装置中，齿轮加工比较复杂；旋钮都布置在前部面板上时，左右叶片驱动还需要有换向齿轮变换；齿轮的间歇会影响叶片运动的精度，装配调整比较困难。在丝杠加直线导轨驱动装置中，丝杠和直线导轨的成本都比较高，也很难实现用旋钮手动操作。在钢丝绳摆杆驱动装置中，虽然零件比较好加工，但是存在和齿轮摆杆驱动装置一样的问题，就是叶片运动对应的开度和旋钮转动对应的角度是非线性关系，造成刻度只能是非线性绘制；同时左右叶片和前后叶片由于摆杆成圆弧曲线运动，上下间距比较大，无法作很好的X射线屏蔽，造成即使是叶片完全闭合的情况下，也存在着比较大的辐射泄露。

综上所述，现有技术的限束器叶片驱动装置屏蔽多余X射线，对病人不需要检查的部位仍有伤害，结构复杂，不利于维修，使用成本高，使得很多医院无法承受购买或维修上述X射线机的费用，给医院和病人均带来不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的上述不足，提供一种结构简单、使用成本低和提高对多余X射线屏蔽的用于X射线机的叶片驱动机构。

为了达到上述目的，本实用新型的方案为：

用于X射线机的叶片驱动机构，包括框架，框架两侧设有前支架和后支架，框架的四角上均转动连接有水平钢索导轮和垂直钢索导轮，水平钢索导轮之间绕接有水平驱动钢索，框架上转动连接有水平换向轮和水平驱动轮，水平驱动钢索绕过水平钢索导轮、水平换向轮后穿过水平驱动轮，垂直钢索导轮之间绕接有垂直驱动钢索，框架上转动连接有垂直驱动轮，垂直驱动钢索绕过垂直钢索导轮后穿过垂直驱动轮，前支架上转动连接有穿过后支架的第一驱动轴和第二驱动轴，水平驱动轮固定套接在第一驱动轴上，垂直驱动轮固定套接在第二驱动轴上；框架上固接有水平叶片导轨和垂直叶片导轨，水平叶片导轨上滑动连接有水平叶片基板，水平叶片基板上固接有水平叶片，垂直叶片导轨上滑动连接有垂直叶片基板，垂直叶片基板上固接有垂直叶片，水平叶片基板的一端与水平驱动钢索固接，垂直叶片基板的一端与垂直驱动钢索固接。

本方案的工作原理：通过转动调节第一驱动轴和第二驱动轴来分别驱动水平驱动轮和垂直驱动轮转动，水平驱动轮将通过水平驱动钢索带动水平换向轮转动，从而使水平钢索导轮转动，由于水平叶片基板的一端与水平驱动钢索固接，因此水平驱动钢索将带动水平叶片基板在水平叶片导轨上滑动，从而带动水平叶片移动，实现水平叶片的开合；垂直驱动轮将通过水平驱动钢索带动垂直钢索导轮转动，由于垂直叶片基板的一端与垂直驱动钢索固接，因此垂直驱动钢索将带动垂直叶片基板在垂直叶片导轨上滑动，从而带动垂直叶片移动，实现垂直叶片的开合，从而实现对X射线光束的调节，屏蔽多余X射线对人体的伤害。

与现有技术相比，本方案的有益效果：通过设置第一驱动轴和第二驱动轴，利用第一驱动轴和第二驱动轴的端部均穿过前支架和后支架，在前支架和后支架两侧都能对第一驱动轴和第二驱动轴进行调节，达到双向调节的效果，使用更加方便；在第一驱动轴和第二驱动轴上分别设置水平驱动轮和垂直驱动轮，利用垂直驱动轮直接带动垂直驱动钢索移动，可减少换向轮的设置，只需设置一个水平换向轮，即可实现水平叶片和垂直叶片的驱动调节，使本机构的结构更加简单，同时减轻本机构的重量，便于运输。

进一步，所述第一驱动轴上固定套接有第一齿轮，第二驱动轴上固定套接有第二齿轮，前支架上设有转轴，转轴上套接有花键，花键上套接有第一轴承，第一轴承固接在前支架上，转轴一端上套接有用于与第一齿轮、第二齿轮啮合的第一传动齿轮。

当调节第一驱动轴和第二驱动轴时，可通过第一传动齿轮对两者进行同时调节，只需转动第一驱动轴或者第二驱动轴，即可实现对两者的同时驱动，即：由于转轴与前支架之间依次通过第一轴承、花键进行连接，因此可通过滑动转轴调节第一传动齿轮与前支架之间的距离，即可使第一传动齿轮与第一齿轮、第二齿轮同时进行啮合，此时转动第一驱动轴，第一驱动轴将带动第一齿轮转动，第一齿轮将通过第一传动齿轮带动第二齿轮转动，由第二齿轮带动第二驱动轴转动，实现对第一驱动轴和第二驱动轴的同时驱动调节，从而实现对水平叶片和垂直叶片的同时调节，缩短了调节的时间，提高了效率；若需要对第一驱动轴或者第二驱动轴进行单独调节，只需滑动转轴，使第一传动齿轮与第一齿轮、第二齿轮分离。

进一步，所述转轴另一端上固接有第二轴承，转轴通过第二轴承连接有齿条，齿条上啮合有第二传动齿轮，前支架上滑动连接有相互固接的第一限位杆和第二限位杆，第一限位杆上设有轮齿，第一限位杆通过轮齿与第二传动齿轮啮合，第一齿轮开有供第一限位杆插入的第一限位槽，第二齿轮开有供第二限位杆插入的第二限位槽。

当完成第一驱动轴和第二驱动轴的调节时，为了使第一驱动轴和第二驱动轴在本机构运行的过程中能够更加稳定，此时利用第一限位杆插入到第一限位槽，第二限位杆插入到第二限位槽，分别将第一齿轮和第二齿轮锁死，起到限位、固定的作用；当调节第一驱动轴和第二驱动轴时，滑动转轴使第一传动齿轮与第一齿轮、第二齿轮分离，过程中转轴将通过齿条、第二传动齿轮带动第一限位杆远离第一限位槽，将第一齿轮解锁，由于第一限位杆和第二限位杆相互固接，因此第一限位杆移动时将带动第二限位杆远离第二限位槽，将第二齿轮解锁。

进一步，所述转轴上固接有两个关于前支架轴对称的限位块。设置限位块，对转轴的滑动进行限位，避免转轴滑动距离过大而导致其滑出前支架，或者使第一限位杆与第一限位槽过度相抵，而出现卡死的现象。

进一步，所述水平叶片基板与垂直叶片基板上均固接有钢索压板，水平叶片基板与垂直叶片基板通过钢索压板分别与水平驱动钢索、垂直驱动钢索固接。设置钢索压板，便于装配时通过松开钢索压板，调整叶片的位置。

进一步，所述水平驱动钢索和垂直驱动钢索上均设有钢索张紧弹簧。通过钢索张紧弹簧，保持水平驱动钢索和垂直驱动钢索有适当的张紧力，消除反向运动的空回造成的运动间隙。

附图说明

图1为本实用新型实施例的立体结构示意图；

图2为图1中去掉框架、前支架以及后支架的立体结构示意图；

图3为本实用新型实施例中第一传动轮与前支架、第一齿轮、第一限位杆的位置关系示意图；

图4为本实用新型实施例中第一传动轮与第一齿轮、第二齿轮的连接关系示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：框架1、前支架2、后支架3、水平钢索导轮4、垂直钢索导轮5、水平驱动钢索6、水平换向轮7、水平驱动轮8、垂直驱动钢索9、垂直驱动轮10、钢索张紧弹簧11、第一驱动轴12、第二驱动轴13、水平叶片导轨14、垂直叶片导轨15、水平叶片基板16、水平叶片17、垂直叶片基板18、垂直叶片19、钢索压板20、第一齿轮21、第二齿轮22、转轴23、花键24、第一传动齿轮25、第一轴承26、齿条27、第二传动齿轮28、第一限位杆29、第一限位槽30、限位块31。

本实施例基本如图1至图4所示：

用于X射线机的叶片驱动机构，包括框架1，框架1两侧固接有前支架2和后支架3，框架1的四角上均转动连接有水平钢索导轮4和垂直钢索导轮5，水平钢索导轮4之间绕接有水平驱动钢索6(如图2所示)，框架1上转动连接有水平换向轮7和水平驱动轮8，水平驱动钢索6绕过水平钢索导轮4、水平换向轮7后穿过水平驱动轮8，垂直钢索导轮5之间绕接有垂直驱动钢索9，框架1上转动连接有垂直驱动轮10，垂直驱动钢索9绕过垂直钢索导轮5后穿过垂直驱动轮10，水平驱动钢索6和垂直驱动钢索9上均固接有钢索张紧弹簧11，前支架2上转动连接有穿过后支架3的第一驱动轴12和第二驱动轴13，第一驱动轴12和第二驱动轴13平行设置，水平驱动轮8固定套接在第一驱动轴12上，垂直驱动轮10固定套接在第二驱动轴13上。框架1上固接有水平叶片导轨14和垂直叶片导轨15，水平叶片导轨14上滑动连接有水平叶片基板16，水平叶片基板16上固接有水平叶片17，垂直叶片导轨15上滑动连接有垂直叶片基板18，垂直叶片基板18上固接有垂直叶片19，水平叶片基板16与垂直叶片基板18的一端上均固接有钢索压板20，水平叶片基板16与垂直叶片基板18通过钢索压板20分别与水平驱动钢索6、垂直驱动钢索9固接。

第一驱动轴12上固定套接有第一齿轮21(如图3所示)，第二驱动轴13上固定套接有第二齿轮22，前支架2上设有转轴23，转轴23上套接有花键24，使转轴23可进行左右滑动；花键24上固定套接有第一轴承26，第一轴承26固接在前支架2上，使转轴23能够在前支架2上进行转动；转轴23的右端上固定套接有用于与第一齿轮21、第二齿轮22啮合的第一传动齿轮25，转轴23的左端上固接有第二轴承(图中未示出)，转轴23通过第二轴承连接有齿条27，使齿条27可随转轴23移动但不随转轴23转动；齿条27上啮合有第二传动齿轮28，第二传动齿轮28转动连接在前支架2上，前支架2上滑动连接有相互固接且平行设置的第一限位杆29和第二限位杆(图中未示出)，第一限位杆29上开有轮齿，第一限位杆29通过轮齿与第二传动齿轮28啮合，第一齿轮21开有供第一限位杆29插入的第一限位槽30，第二齿轮22开有供第二限位杆插入的第二限位槽，转轴23上固接有两个关于前支架2轴对称的限位块31。

初始时，第一传动齿轮25与第一齿轮21、第二齿轮22啮合，第一限位杆29远离第一限位槽30，第二限位杆远离第二限位槽；若需要调节水平叶片17和垂直叶片19的位置，只需转动第一驱动轴12或者第二驱动轴13，本实施例以转动第一驱动轴12为例，第一驱动轴12将带动水平驱动轮8和第一齿轮21转动，第一齿轮21将通过第一传动齿轮25带动第二齿轮22转动，由第二齿轮22带动第二驱动轴13转动，实现对第一驱动轴12和第二驱动轴13的同时驱动调节，第二驱动轴13转动时将带动垂直驱动轮10转动。水平驱动轮8将通过水平驱动钢索6带动水平换向轮7转动，从而使水平钢索导轮4转动，由于水平叶片基板16的一端通过钢索压板20与水平驱动钢索6固接，且钢索压板20固接在水平叶片基板16上，因此水平驱动钢索6将带动水平叶片基板16在水平叶片导轨14上滑动，从而带动水平叶片17移动，实现水平叶片17的开合调节。垂直驱动轮10将通过水平驱动钢索6带动垂直钢索导轮5转动，由于垂直叶片基板18的一端通过钢索压板20与垂直驱动钢索9固接，因此垂直驱动钢索9将带动垂直叶片基板18在垂直叶片导轨15上滑动，从而带动垂直叶片19移动，实现垂直叶片19的开合调节，从而实现对X射线光束的调节，屏蔽多余X射线对人体的伤害。

若过程中需要单独调节水平叶片17或者垂直叶片19的位置，可向右滑动转轴23，至转轴23上左侧的限位块31与第一轴承26相抵，过程中转轴23将带动第一传动齿轮25向右移动，并使第一传动齿轮25与第一齿轮21、第二齿轮22分离，齿条27将随转轴23向右移动，齿条27将带动第二传动齿轮28沿顺时针方向转动，第二传动齿轮28带动第一限位杆29向左远离第一限位槽30，由于第一限位杆29和第二限位杆相互固接，因此第一限位杆29移动时将带动第二限位杆远离第二限位槽，此时第一限位杆29和第二限位杆对第一齿轮21、第二齿轮22不起限位作用；此时可单独转动第一驱动轴12或者第二驱动轴13，对水平叶片17或者垂直叶片19进行进一步调节。

完成调节后，向左滑动转轴23，至转轴23上右侧的限位块31与第一轴承26相抵，过程中转轴23将带动第一传动齿轮25向左移动，并使第一传动齿轮25先与第一齿轮21、第二齿轮22啮合，再与第一齿轮21、第二齿轮22分离，过程中齿条27将随转轴23向左移动，齿条27将带动第二传动齿轮28沿逆时针方向转动，第二传动齿轮28带动第一限位杆29向右靠近第一限位槽30，并使第一限位杆29插入到第一限位槽30，将第一齿轮21锁死；过程中，由于第一限位杆29和第二限位杆相互固接，因此第一限位杆29移动时将带动第二限位杆向右靠近第一限位槽30，并使第二限位杆插入到第二限位槽，将第二齿轮22锁死；从而将水平叶片17和垂直叶片19的位置固定，避免本机构在运行过程中水平叶片17和垂直叶片19发生不必要的移动而使多余的X射线对人体产生伤害。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。