成像医疗仪器的机架的转子的支承装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种成像医疗仪器的机架，具有定子、转子、安装在转子上的探测单 元、流体轴承、该流体轴承具有在定子和转子之间的间隙并且转子W该间隙相对定子被支 承。此外，本发明设及一种用于动液压和/或静液压地相对成像医疗仪器的机架的定子支 承转子，其中，具有探测单元的转子、定子和流体轴承布置成，使得在定子和转子之间构成 间隙并且转子相对定子被支承。
【背景技术】
[0002] 在计算机断层成像设备中借助X光方式可产生检查对象的内部的=维的断层图。 为此借助探测单元（其具有通常围绕支承对象旋转的X光源和照相系统）生成二维的X光 断层图，由该X光断层图重建=维断层图。所谓的功能元件围绕系统轴可转动地支承在机 架壳体上，该机架壳体环形地围绕检查对象的容纳空间设置。由探测单元、轴承和机架壳体 构成的整体装置W下被称为机架。
[0003] X光源、照相系统W及它们的控制系统（设置在机架中）通常安装在所谓的桶状装 置的转筒中，其与转子相连或自身构成转子，其中，将转筒置于围绕系统轴线的转动状态， W便从所有方向获得拍照对象的X光片。
[0004] 被装备的转筒通常达到大致800至900Kg的重量（在单源系统中，也就是具有X 光源的系统）。
[0005] 为了拍摄X光图像，X光源通常在放射性拍摄时恒定地围绕在机架壳体中的检查 对象容纳空间旋转，旋转速度最大为240转每分钟。
[0006] 一个重要的目的在于，病人尽可能短时间地照到X光，用于保持较小的曝光。但是 为此必须实现尽可能短的旋转时长，亦即实现射线源并因此转筒的旋转频率尽可能高。
[0007] 此外，整个旋转单元必须围绕纵轴线W30°的角度向前和向后倾斜。
[000引由于在转筒或转子旋转时出现的摩擦会导致生热和机械磨损，其通常借助机架或 转子在机架壳体中的支承装置被最小化。为此所用的轴承也称作旋转轴承并且是机架重要 的部件。传统上滚动轴承被用于该种部件。但是其中出现W下要求要满足；如已述那样， 现代CT系统在转速范围和负载范围中运行，其由于磨损可能导致故障。滚动轴承必须被维 护。该通常通过再润滑实现。此外滚动轴承也会受到一定的磨损，该不利地影响了系统的 寿命。此外随着转速增加，噪音水平也增高为，使得其尤其会干扰病人并且必须通过附加的 措施降低。此外，滚动轴承对于污染颗粒很敏感，其会损坏滚珠的滚道并且降低轴承的运行 时间或寿命。就此而言，轴承必须在运输时被特别地保护，因为较大的碰撞或持续的振动会 损伤或者甚至毁坏轴承。
[0009] 为了在较高转速下降低轴承较高的噪音水平并且因此降低至可接受的水平，则必 须付出更高的制造和装配耗费。轴承的寿命此外受到接触压力和轴承的磨损限制。如前 所述，进入轴承中的并且点状提高接触压力的污染物也会降低寿命。用于解决该种问题的 方案在于，在构造和使用滚动轴承时注意清洁的过程并且使用用于将滚动轴承相对污染颗 粒密封的密封装置或迷宫式密封装置。为了最小化磨损还w均匀的间距再润滑所述滚动轴 承，但是该意味着较高的维护耗费。为了在运输时应对上述危险，则在物流中采取相应的保 护措施，例如使用特殊的和耗费的包装并且重视合适的运输规定。
[0010] 作为替代方案在现代计算机断层成像系统中还使用了所谓的空气轴承（参见DE 10 2008 049 050A1和图3和4)。其中在旋转元件和定子之间形成空气缝隙，其中在转子 开始旋转运动之前通过多孔的（例如由石墨构成的）轴向面沿径向导入压缩空气。若在空 气轴承缝隙中实现固定的最小压力，则旋转的元件悬浮在空气垫或空气膜上，该导致转子 和定子之间的摩擦极度地最小化。然后转子才开始转动。由于无接触的转动导致维护自由 性（不必更换润滑剂，磨损是最小的）、在转子或转筒转动时生成较小的噪音W及产生更少 的热量。
[0011] 但是由于空气的很高的可压缩性必须在转子和定子之间实现较高的压力。为此 在转子和定子之间的空气缝隙必须保持得很窄（约1/lOOOmm)。通常而言更小的空气缝隙 能够承受更高的载荷。但是该种很窄的缝隙会引起所述装置经不起温度改变，该种温度改 变在计算机断层成像系统运行过程中始终会出现。由于用于该装置的材料的膨胀，在转子 由于温度导致膨胀时甚至会出现转子卡在定子中。为了解决该种难题，在DE10 2008 049 050A1中如图3和4所示为定子选择了该种特殊的形状，使得在转子和定子之间的缝隙在 静止状态中在支承面的外部区域中大于在支承面的中央区域中。转子在更高温度下向外膨 胀，则在定子和转子之间正好实现大致保持相同宽度的缝隙。
[0012] 但缺点在于，保持相同宽度的缝隙或理想的整体相同的窄小的缝隙的理想状态在 该种空气轴承中仅在特定的温度下，通常运行温度下实现。
[0013] 此外，空气轴承还必须持续地供W压缩空气，用于保持转子不与定子接触。为此必 须提供昂贵的设备用于空气输入、用于保持空气压力W及用于控制空气供给设备。也就是 说，用于轴承的较小的维护耗费W及轴承很大程度上的无摩擦性和无磨损性通过用于外围 单元和用于维持空气轴承的轴承功能的供给单元的更多耗费换取。
【发明内容】
[0014] 因此，本发明所要解决的技术问题在于，该样提供一种用于计算机断层成像系统 的机架轴承装置W及用于制造该种轴承的方法，使得一方面实现轴承尽可能高的免维护性 W及在任何运行阶段中小的磨损，但另一方面用于保持轴承运行的耗费尽可能小。
[0015] 所述技术问题一方面通过一种具有流体轴承的机架解决，其具有定子、转子、安装 在转子上的探测单元、流体轴承和设置在转子的下方区域内和/或转子的下方区域附近的 附加的支承轴承，所述流体轴承具有在定子和转子之间的间隙并且所述转子W该缝隙相对 定子支承。所述技术问题另一方面通过一种用于将转子动液压地和/或静液压地相对机架 的定子支承的方法解决。
[0016] 按照本发明，所述机架具有设置在转子的下方区域内和/或转子的下方区域上的 附加的支承轴承。
[0017] 按照本发明的方法，附加的支承轴承设置在转子的下方区域内和/或转子的下方 区域上。
[0018] 支承轴承（换种表达）从系统轴线观察沿垂向在与系统轴线平行的中屯、线上或附 近在转子和定子之间设置，或者设置在沿转子的轴向在中屯、线附近的区域中。
[0019] 使用附加的支承轴承可W导致，动液压的和/或静液压的轴承的磨损在计算机断 层成像系统启动时由于转子与定子在静止状态中的接触最小化，因为支承轴承在静止状态 中该样支承和支撑转子，使得在转子和定子之间的摩擦被最小化。
[0020] 按照本发明的成像医疗仪器还具有包含探测单元的机架，其具有所述的动液压和 /或静液压的轴承。
[0021] 探测单元（也称为扫描系统）例如包括用于照射待检查对象的照射单元和传感器 或拍摄单元，在拍摄单元上投射单独的X光图像。所述的单元安装在旋转的元件、转子或转 筒上，它们相对静止不动的元件、定子旋转。转子相对定子借助所述动液压和/或静液压的 轴承被支承。
[0022] 作为备选传感器或拍摄单元也可W是静止不动的并且环形地围绕系统轴线延伸， 并且仅X光源固定在转子上。拍摄单元在该种情况中在定子的整个内圆周上延伸。若转子 在通过与转子共同旋转的X光源照射的过程中旋转，则投影分散在静止不动的拍摄单元的 整个环形的拍摄面上地被拍摄。
[0023] 本发明其他的特别有利的结构设计和扩展设计由W下说明和附图得出。
[0024] 在一种优选的结构设计中，支承轴承的尺寸设计为，使得转子在静止状态中该样 被支承，使得转子不接触定子。尤其支承轴承该样设置尺寸，使得其在转子的启动阶段或停 下阶段支承转子，从而转子不接触定子。
[0025] 因此最小化了在转子和定子之间的摩擦。
[0026] 支承轴承例如可W是滚动轴承或尤其是球轴承。在此滚子和/或滚珠可转动地支 承在转子或定子上并且各种其他部件具有适合的支承面，滚子或滚珠在其上滚动，或者滚 子和/或滚珠既支承在转子上又支承在定子上并且相应地两个部件具有与滚子和/或滚珠 配合作用的支承面。
[0027] 转子与定子在静止状态中的接触区域位于转子下方、在中屯、线周围，也就是说，所 述中屯、线由一个在由系统轴线和垂向构成的半面和垂直于该半面定向的、接触转子支承面 的切面之间的相交直线构成。中屯、线也可W在旋转轴线垂直下方、平行于转子的旋转轴线 或