СТОЙКА ВЕРТИКАЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ РЕНТГЕНОВСКОГО АППАРАТА
STAND FOR VERTICAL MOVEMENT OF X-RAY APPARATUS

Область техники
Изобретение относится к медицинскому приборостроению, а именно к устройствам для проведения рентгенографических исследований, и может быть использовано в стойках вертикального перемещения штативов медицинских рентгеновских аппаратов.
Предшествующий уровень техники
Стойка вертикального перемещения является частью штатива медицинского рентгеновского аппарата и предназначена для перемещения и точного позиционирования рентгеновского оборудования, например рентгеновской трубки или детектора рентгеновских изображений на необходимой для проведения диагностических исследований высоте. При этом помимо точности перемещения и позиционирования существует задача оперативной остановки при наезде на препятствие, поскольку в процессе эксплуатации рентгеновского аппарата таким препятствием может оказаться пациент либо оператор.
Из описания к патенту US 3.575.368 известна стойка вертикального перемещения рентгеновского аппарата, содержащая несущую колонну с закрепленными на ней направляющими, на которых установлена каретка с возможностью вертикального перемещения, устройство подъема и фиксации каретки, выполненное в виде блока переменного диаметра, которое связывает посредством троса каретку с пружиной, уравновешивающей полезную нагрузку. Недостатками данной конструкции являются: нерегулируемое усилие наезда каретки в случае применения моторизованной, а не ручной подвижки, это может привести к травмам пациента или оператора при эксплуатации аппарата, а также большие габариты пружинного противовеса, занимающего полезное пространство внутри колонны.
Из патента DE 4041294 А1 известна стойка вертикального перемещения рентгеновского аппарата, содержащая несущую колонну с закрепленными на ней направляющими, на которых установлена каретка с возможностью вертикального перемещения, устройство подъема и фиксации каретки. Названное устройство подъема и фиксации каретки содержит электропривод, который расположен в верхней части колонны, блок управления электроприводом и датчики положения каретки, связанные с блоком управления. При этом каретка сбалансирована с помощью противовеса, который соединен с ней посредством троса, перекинутого через блок, закрепленный на валу электропривода. Основными недостатками данной конструкции являются наличие колебаний каретки с рентгеновским оборудованием после поступления команды на остановку даже при незначительном воздействии, что влияет на надежность и безопасность работы рентгеновского аппарата в целом, а также наличие противовеса, имеющего большую массу.
Сущность изобретения
Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение надежности и безопасности эксплуатации рентгеновского аппарата путем создания стойки вертикального перемещения рентгеновского аппарата небольшой массы с возможностью консольного крепления рентгеновского оборудования, обеспечивающей ограничение усилия наезда при движении вниз.
Заявляемая конструкция стойки, также как и известные аналоги, содержит несущую колонну с закрепленными на ней направляющими, каретку, выполненную с возможностью вертикального перемещения по направляющим вдоль колонны, кронштейн крепления рентгеновского оборудования, установленный на каретке, устройство подъема и фиксации каретки.
Поставленная задача решена за счет того, что устройство подъема и фиксации каретки выполнено в виде самотормозящегося червячного мотор-редуктора, расположенного в верхней части колонны. На выходном валу упомянутого мотор-редуктора установлены по меньшей мере 2 звездочки, в центральной части каретки шарнирно закреплено коромысло, концы которого связаны цепями со звездочками. Каретка оборудована переключателем направления вращения мотор-редуктора и пружинно-рычажным механизмом, выполненным с возможностью поворота коромысла при наезде кронштейна крепления рентгеновского оборудования на препятствие при движении вниз и с возможностью активации переключателя направления вращения мотор-редуктора.
В заявляемом изобретении достигается комплексный технический результат. Достигнуто уменьшение массы конструкции стойки вертикального перемещения рентгеновского аппарата за счет отсутствия необходимости в балансировке рентгеновского оборудования противовесом. При этом сохраняется возможность ограничения усилия наезда, которое оказывает каретка с оборудованием при наезде на препятствие при движении вниз. Обеспечивается автоматическое изменение направления движения каретки, что повышает безопасность эксплуатации стойки вертикального перемещения рентгеновского аппарата. Достигается также уменьшение габаритов и себестоимости за счет отсутствия необходимости в балансировке рентгеновского оборудования противовесом.
Перечень чертежей
Заявляемое техническое решение, возможность его технической реализации и достижение указанного технического результата поясняется фиг. 1-3.
Фиг. 1 - стойка вертикального перемещения в сборе.
Фиг. 2 - каретка.
Фиг. 3 - устройство подъема и фиксации.
Подробное описание изобретения
Стойка вертикального перемещения рентгеновского аппарата представляет собой несущую колонну 1 (фиг. 1), выполненную с возможностью установки на подвижное или неподвижное основание рентгеновского аппарата (на чертежах не показано). Несущая колонна 1 выполнена в виде, например, алюминиевого профиля, полученного методом экструзии. На несущей колонне 1 закреплены вертикальные направляющие 2, выполненные в виде параллельных металлических планок.
На направляющих 2 с возможностью перемещения по ним установлена каретка 3.
На каретке закреплен кронштейн 4 для установки рентгеновского оборудования. Форма и исполнение кронштейна (например, сварная трубчатая конструкция) зависит от конфигурации аппарата и типа рентгеновского оборудования, перемещаемого вдоль несущей колонны 1, которым может быть, например, детектор рентгеновского излучения или источник рентгеновского излучения с коллиматором.
В верхней части колонны 1 установлено устройство подъема и фиксации 5 каретки, которое связано с кареткой 3 по меньшей мере двумя цепями 6.
Каретка 3 (фиг. 2) содержит плиту 7. На плите 7 со стороны колонны 1 расположен подвижной механизм 8, который может быть реализован, например, на основе двух пар линейных подшипников, расположенных по краям каретки и совместимых с профилем направляющих 2.
Кроме того, на плите 7 со стороны колонны 1 в центральной части каретки 3 шарнирно закреплено коромысло 9, концы которого соединены цепью 6 с устройством подъема и фиксации 5. Ниже коромысла 9 установлен пружинно-рычажный механизм 20.
Пружинно-рычажный механизм 20 может быть выполнен в виде рычага 10, шарнирно закрепленного на плите 7, одним концом упирающегося в коромысло 9, ко второму концу которого подсоединен конец пружины растяжения 11. Другой конец пружины соединен с механизмом регулировки натяжения, выполненным в виде винта 12 с проушиной для пружины 11, пропущенного через кронштейн 13, жестко закрепленный на плите 7, и регулировочной гайки 14.
На плите 7 также установлен переключатель 15, который механически связан с рычагом 10 и выполнен с возможностью изменения направления вращения вала 18 мотора-редуктора 17 при выходе коромысла 9 из положения равновесия.
Устройство подъема и фиксации 5 (фиг. 3), расположенное в верхней части колонны 1, содержит установленный на основании 16 мотор-редуктор 17 с червячной передачей с КПД<50% 17, обеспечивающий самоторможение и содержащий выходной вал 18, расположенный по обе стороны мотора. На валу жестко закреплены по меньшей мере две звездочки 19, связанные посредством цепей 6 с коромыслом 9 каретки 3.
Настоящее изобретение работает следующим образом.
Для вертикального перемещения каретки 3 с кронштейном 4 для установки рентгеновского оборудования используется мотор-редуктор 17. Для предотвращения отрыва каретки 3 от колонны 1 и удержания консольной нагрузки используют подвижной механизм 8. Фиксация каретки 3 от перемещения вниз обеспечивается самоторможением мотора-редуктора 17. В случае наезда кронштейна с оборудованием на пациента при движении вниз уменьшается нагрузка на коромысло 9 и под действием рычага 10, на который воздействует пружина 11, коромысло поворачивается относительно оси крепления. Также поворачивается сам рычаг 10, воздействуя одним из своих плеч на микропереключатель 15. Микропереключатель включает реверс мотора-редуктора 17, тем самым снимая нагрузку с пациента.
Регулировка усилия наезда происходит натяжением пружины 11, реализуемым перемещением по резьбе винта 12 гайки 14.
В случае наезда на пациента или препятствие при движении наверх ограничение усилия происходит с помощью установки максимального тока в цепи питания мотор-редуктора.