壳体单元及其形成方法和磁共振系统的制作方法_2

文档序号:9577681阅读:来源:国知局
磁共振系统的梯度线圈振动,引发邻近空气振动而产生较大噪声时,噪声经磁体单元传播到第一壳体1并进入隔声层4。隔声层4的材料具有较强的吸收声能、降低噪声的能力,噪声在隔声层4传播过程中逐渐被吸收而衰减,至噪声传播到第二壳体2时分贝已经很小,甚至降为0,这对检查区域的患者和磁共振系统操作人员而言已不构成噪音干扰。这时,第一壳体1和第二壳体2无需承担隔音效果,第一壳体1和第二壳体2能够具有较薄厚度而减轻质量。
[0067]隔声层4吸声降噪的特性与隔声层4的材料有关。在具体实施例中,隔声层4的材料可以是多孔材料、气体或液体。
[0068]多孔材料内部有大量的、互相贯通的、向外敞开的微孔,即材料具有一定的透气性。多孔材料的吸声机理是当声波入射到多孔材料时,会引起微孔中的空气振动。在空气振动过程中,摩擦和空气的粘滞阻力使声波的一部分声能转变成热能而散发。而且,微孔中的空气与孔壁、纤维之间也具有热传导,能加速热量散发,达到声能衰减的目的。而且多孔材料密度小、重量轻,不会过多增加壳体单元的重量。因此,多孔材料是理想的吸声降噪材料。对多孔材料的类型可根据需要进行选择,具体包括硬质多孔材料如泡沫,或弹性多孔材料如海绵。
[0069]当隔声层4的材料为多孔材料时,结合层5可以是环绕隔声层4的环形结构,这样第一壳体1和第二壳体2之间的结合会非常紧密。或者,结合层5的数量为多个,该多个结合层5沿壳体单元的周向方向间隔分布。
[0070]气体或液体的粘滞阻力能使部分声波的声能转化为热能而散发。而且通常声波在气体或液体中的传播速率要小于声波在固体中的传播速率,声波在到达第二壳体2之前,在气体或液体中就已经得到有效衰减。
[0071]除了上述材料外,最理想的隔声层为真空层。当声波进入真空层,由于真空层没有传播介质,声波不能在真空层中传播,这样第二壳体2基本不会接收到声波,声波也就不会传播到磁共振系统外部,实现良好的隔音降噪功能。
[0072]当隔声层4的材料为气体或液体,或者隔声层4为真空层时,必须确保空腔3具有较佳的密封效果,避免气体或液体泄漏。这样,结合层5可设置为环绕隔声层4的环形结构,结合层5能起到密封作用。还可以是:结合层5的数量为多个,该多个结合层5沿壳体单元周向方向间隔分布,在相邻两结合层5之间设置有密封材料(图中未示出),该密封材料与结合层5 —起起到密封作用。
[0073]由于隔声层4起到较好的吸声降噪效果,因此第一壳体1和第二壳体2的材料可选择质轻材料如塑料。除此之外,第一壳体1和第二壳体2也可选择玻璃钢材质,此时第一壳体1的厚度和第二壳体2的厚度相比现有壳体厚度较薄,以减轻壳体单元的重量。
[0074]在本实施例中,第一壳体1和第二壳体2的厚度范围均为3_?6_,保证第一壳体1和第二壳体2具有较高的结构强度,以支撑磁体单元。而当将本实施例的壳体单元应用到高铁风电等大型壳体上时,可相应增加第一壳体和第二壳体的厚度,同时对隔声层的厚度也予以增加。
[0075]另外,隔声层4的吸声降噪性能除与隔声层的材料有关外,也与隔声层4的厚度有关。参照图1,第一壳体1位于空腔3内且朝向第二壳体2的表面为第一表面10,第二壳体2与第一表面10相对的表面为第二表面20。隔声层4的厚度为第一表面10和第二表面20的垂向距离Η,Η的范围为第一壳体1和第二壳体2厚度之和的5?15倍。如果隔声层4的厚度较小,则不能起到良好的降噪效果,如果隔声层4的厚度较大,则会增加壳体单元的总体厚度和质量。
[0076]为实现第一壳体1和第二壳体2之间的结合强度,结合层5的厚度范围为大于等于2_到小于等于6_。如果结合层5的厚度小于2mm,将起不到粘接作用,第一壳体1和第二壳体2在压制区II很容易分离,如果结合层5的厚度大于6_,不仅浪费,而且对第一壳体1和第二壳体2之间的结合强度也不会起到进一步增强的效果。在具体实施例中,结合层5的材料为树脂和玻纤的混合材料,能起到较好的粘结效果。
[0077]在另一实施例中,参照图2,在压制区II中,第一壳体1与结合层5接触的表面具有第一凹槽11,第二壳体2与结合层5接触的表面具有第二凹槽21,第一凹槽11的开口和第二凹槽21的开口相对;
[0078]在第一凹槽11和第二凹槽21之间具有加固件6,该加固件6与第一凹槽11和第二凹槽21底面接合,用来增强第一壳体1和第二壳体2之间的结合强度。加固件6是具有较强硬度的材料制成,该材料如金属或增强塑料,起到加固作用。其中加固件6可以是一体的环形结构,也可以是在结合层5中呈环形间隔分布的多个。
[0079]在该实施例中,加固件6通过限制第一壳体1和第二壳体2在平行于第一表面10方向(以下简称横向)上可能产生的相对滑动,来增强第一壳体1和第二壳体2的结合强度,例如,当第一壳体1具有相对第二壳体2向左滑动的趋势,加固件6能够阻挡该滑动趋势,使该滑动趋势不能形成有效滑动。
[0080]进一步地,参照图2,加固件6具有和第一凹槽11底面、第二凹槽21底面接合的两端面、连接两端面的侧面,该侧面具有环绕两端面垂线的至少一个环形槽,该环形槽为结合层所填充,这可以限制第一壳体1和第二壳体2在垂直于第一表面10方向(以下简称垂向)上的相对移动,例如,当第一壳体1在垂向方向上具有相对第二壳体2的移动趋势,环形槽侧壁与结合层5相互阻挡,使第一壳体1的移动趋势无法转化为有效移动。
[0081]需要说明的是,本实施例的环形槽数量不限于一个,可以是大于1个的多个,该多个环形槽沿垂向方向间隔排列。而且,除环形槽外,加固件侧面也可设置相互隔开的多个开口槽,开口槽在壳体单元的压制过程中为结合层材料填充,也能限制第一壳体和第二壳体之间的垂向移动。
[0082]为进一步增强第一壳体和第二壳体之间的结构强度,使第一壳体和第二壳体之间的结合更加牢固,壳体单元还可包括位于空腔中的加强件,该加强件连接第一壳体和第二壳体。
[0083]在又一实施例中,参照图3,在壳体单元的填充区I中,在第一表面10和第二表面20之间设置有加强筋7,加强筋7作为加强件。
[0084]具有加强筋7的壳体单元尤其适用于中型或大型壳体,或第一壳体1、第二壳体2厚度较小的壳体单元,在不增加第一壳体和第二壳体厚度的前提下,加强筋起到较好的增强壳体单元结构强度的作用。在具体实施例中,对加强筋的形状不作限制,如工字型、口型或开口槽型均可。加强筋材料可以是钢、铝合金、碳钢或铜合金等金属合金,还可以是增强塑料,具体可根据应用场合进行选择。
[0085]在再一实施例中,参照图4,在填充区I区域,第一壳体1和第二壳体2之间通过螺栓连接,螺栓14和螺母15共同构成加强件。
[0086]具体地,第一壳体1具有和第二表面20相背的第三表面12,第二壳体2具有和第一表面10相背的第四表面22。第一壳体1具有连通空腔的通孔13,该通孔13的轴向方向与第一表面10垂直。螺栓14的螺栓头141埋设于第二表面20中,螺栓14的螺杆142具有螺纹的一端穿过通孔13与螺母15螺纹连接。
[0087]进一步地,第一表面10上具有朝向第二壳体2凸起的第二凸块16,第二凸块16中具有第三凹槽160,该第三凹槽160的开口位于第一壳体1的第三表面12中,通孔13位于第三凹槽160底面并贯通第二凸块16,其中螺母15位于第三凹槽160中。第二凸块16相对缩短了第一表面10和第二表面20之间的距离,避免螺杆142受到径向载荷时弯折。
[0088]另外,螺母15位于第三凹槽160中,避免螺母15与磁共振系统的磁体单元相互干涉。考虑到第一壳体1的厚度为毫米级,若在第一壳体1中直接形成第三凹槽,第三凹槽160的底部会很薄。当第一壳体1受力而使螺杆受到较小径向载荷时,第三凹槽160底部就会破裂,因此增加第二凸块16能够增加第三凹槽160底部的厚度,即通孔的轴向高度,使加强件能够承受高强度载荷。若将该实施例的第一壳体具有较厚厚度时,也可以直接在第一壳体的第三表面中形成第三凹槽,而无需设置第二凸块。
[0089]在形成第二壳体2的过程中,螺栓14通过螺栓头141被预埋到第二表面20中,例如螺栓14可以与第二壳体2形成一体结构,也可以在压制前将螺栓头141粘接在第二表面20中。在壳体单元的压制过程中,螺杆142穿过通孔13后露出的一端位于第三凹槽160中,第三凹槽160避免螺杆142伸出通孔13的一端抵触模具。在压制完成后,将螺母15放入第三凹槽160中并与螺杆142螺纹连接。
[0090]在应用该实施例的壳体单兀时,使第一壳体1的第三表面12作为壳体单兀内侧,与磁共振系统的磁体单元直接相对,而第二壳体2的第四表面22露于外侧。这是因为,第四表面22不平整,而第三表面12相比第四表面22平滑,美观性增强,这会让患者感觉更舒服、放松。
[0091]作为变形例,参照图5,第二壳体2的第二表面20具有朝向第二凸块16凸起的第一凸块23,第一凸块23和第二凸块16之间为面接触,第一凸块23朝向第二凸块16的表面中具有螺纹孔(图中未示出),螺纹孔和第二凸块16的通孔同轴,螺栓17的螺杆171穿过通孔,通过旋拧螺栓头172使螺栓17与螺纹孔螺纹连接,螺栓头172位于第三凹槽160中。
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