彈簧配重裝置及醫(yī)用x光機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種彈簧配重裝置及醫(yī)用X光機，其中，該彈簧配重裝置包括底座、設置在底座上的立柱、固定在立柱上端的塔輪機構、彈簧和鋼絲繩，所述塔輪機構包括塔輪、塔輪架和塔輪軸，所述塔輪的一側設置有沿阿基米德螺旋線延伸的第一溝槽，另一側設置有沿半徑可變的螺旋線延伸的第二溝槽，所述塔輪通過塔輪軸與塔輪架轉動連接，所述鋼絲繩在塔輪上纏繞一定圈數(shù)，其纏繞在第一溝槽的一端連接負載，纏繞在第二溝槽的一端連接彈簧，所述彈簧的一端與底座固定，其另一端與鋼絲繩連接。本實用新型的彈簧配重裝置結構緊湊，通過調節(jié)彈簧的預拉伸量來滿足負載的重量需求，相比傳統(tǒng)配重塊結構重量輕很多。
【專利說明】
彈簧配重裝置及醫(yī)用X光機
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及一種彈簧配重裝置及醫(yī)用X光機。
【背景技術】
[0002] 醫(yī)用X光機供醫(yī)學教學、科研、醫(yī)療單位作X射線攝影診斷使用，而為了方便使用， 現(xiàn)在出現(xiàn)了移動式的醫(yī)用X光機。移動式醫(yī)用X光機主要使用在患者床邊或空間狹小的攝影 環(huán)境中，因此對系統(tǒng)的使用擺位要求較高，升降、伸縮、旋轉，均需要實現(xiàn)靈活擺位的功能， 以滿足不同位置的攝影需求。系統(tǒng)機頭做升降運動時，需要有一個配重機構來抵消機頭部 分自身的重量，包括球管重量、限束器重量、伸縮臂等結構件的重量。傳統(tǒng)的配重機構是用 鋼絲繩的一端連接機頭部分，另一端掛上一個相等重量的配重塊，保證機頭部分升降運動 時的順暢性。但其缺點是增加了系統(tǒng)整機重量，這對移動式設備的輕便靈活是有影響的；另 一方面，配重塊自身有一定體積，在空間有限的情況下，其體積會影響機頭升降的行程范 圍。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型的主要目的是提供一種彈簧配重裝置，旨在有效減輕移動式醫(yī)用X光 機整體重量的同時增大其機頭部分升降的行程范圍。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出的彈簧配重裝置包括底座、設置在底座上的立 柱、固定在立柱上端的塔輪機構、彈簧和鋼絲繩，其特征在于，所述塔輪機構包括塔輪、塔輪 架和塔輪軸，所述塔輪的一側設置有沿阿基米德螺旋線延伸的第一溝槽，另一側設置有沿 半徑可變的螺旋線延伸的第二溝槽，所述塔輪通過塔輪軸與塔輪架轉動連接，所述鋼絲繩 纏繞于塔輪，該鋼絲繩纏繞在第一溝槽的一端連接負載，纏繞在第二溝槽的一端連接彈簧， 所述彈簧的一端與底座固定，其另一端與鋼絲繩連接。
[0005] 優(yōu)選地，所述立柱內(nèi)部包括一個具有容納作用的空腔，所述塔輪機構、彈簧均設置 于空腔內(nèi)。
[0006] 優(yōu)選地，所述塔輪為鋁合金塔輪。
[0007] 優(yōu)選地，所述鋼絲繩與彈簧的連接處設置有滑輪組和滑輪架，所述滑輪組包括一 個定滑輪、一個或多個動滑輪，所述滑輪架包括上滑輪架和下滑輪架，所述定滑輪通過上滑 輪架固定在塔輪架下部，所述動滑輪通過下滑輪架與彈簧上端固定連接。
[0008] 優(yōu)選地，所述塔輪架的下方設置有固定塊，所述固定塊通過調節(jié)螺栓與塔輪架連 接，所述鋼絲繩的一端連接負載后纏繞于塔輪，再依次繞過定滑輪、動滑輪，最后固定在固 定塊上。
[0009] 優(yōu)選地，所述底座為可轉動式結構。
[0010] 優(yōu)選地，所述彈簧和底座之間還設置有彈簧座，所述彈簧座通過調節(jié)螺桿與底座 連接。
[0011]優(yōu)選地，所述彈簧座通過至少兩根調節(jié)螺桿與底座連接。
[0012] 優(yōu)選地，所述彈簧座通過一根調節(jié)螺桿與底座連接，所述立柱的空腔處設置有一 條沿立柱長度方向延伸的滑槽，所述彈簧座的一側設置有與滑槽適配的凸臺。
[0013] 本實用新型還提供一種醫(yī)用X光機，該醫(yī)用X光機包括如上所述的彈簧配重裝置。
[0014] 本實用新型的技術方案可以通過調節(jié)彈簧的預拉伸量來滿足負載的重量需求;配 重裝置結構緊湊，整體重量比傳統(tǒng)配重塊結構重量輕很多；可根據(jù)實際情況調整塔輪位置 來滿足設備工作時升降的行程需求，增加了配重裝置的適用性。
【附圖說明】
[0015] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結構獲得其他的附圖。
[0016] 圖1為本實用新型彈簧配重裝置的結構示意圖；
[0017] 圖2為本實用新型塔輪的結構示意圖。
[0018] 附圖標號說明：
[0019]
[0020] 本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0021] 下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部 的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提 下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0022] 需要說明，本實用新型實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……） 僅用于解釋在某一特定姿態(tài)（如附圖所示）下各部件之間的相對位置關系、運動情況等，如 果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應地隨之改變。
[0023] 另外，在本實用新型中如涉及"第一"、"第二"等的描述僅用于描述目的，而不能理 解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。由此，限定有"第 一"、"第二"的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本實用新型的描述中，"多 個"的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
[0024] 在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語"連接"、"固定"等應做廣義理 解，例如，"固定"可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連接，也可 以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通 或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以 根據(jù)具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0025] 另外，本實用新型各個實施例之間的技術方案可以相互結合，但是必須是以本領 域普通技術人員能夠實現(xiàn)為基礎，當技術方案的結合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應當認為 這種技術方案的結合不存在，也不在本實用新型要求的保護范圍之內(nèi)。
[0026] 本實用新型提出一種彈簧配重裝置。
[0027] 請參照圖1至圖2,本實用新型提出的彈簧配重裝置，包括底座1、設置在底座1上的 立柱2、固定在立柱2上端的塔輪機構3、彈簧4和鋼絲繩5,所述塔輪機構3包括塔輪31、塔輪 架32和塔輪軸33,所述塔輪31的一側設置有沿阿基米德螺旋線延伸的第一溝槽311，另一側 設置有沿半徑可變的螺旋線延伸的第二溝槽312,所述塔輪31通過塔輪軸33與塔輪架32轉 動連接，所述鋼絲繩5在塔輪31上纏繞一定圈數(shù)，其纏繞在第一溝槽311的一端連接負載(圖 中箭頭所示），纏繞在第二溝槽312的一端連接彈簧4,所述彈簧4的一端與底座1固定，其另 一端與鋼絲繩5連接。
[0028]所述塔輪31的第二溝槽312的螺旋線是由已知的彈簧4系數(shù)，負載重量，阿基米德 螺旋線的初始半徑和阿基米德螺旋線系數(shù)通過塔輪31兩側轉矩平衡的方程推導出來，采用 此種螺旋線形式的第二溝槽312,可以使塔輪31兩側的力矩始終保持動態(tài)平衡，使配重裝置 達到理想的配重效果。
[0029]塔輪31第二溝槽312螺旋線的半徑與轉角的微分求解方程如下：
[0030]
[0031] 瓦甲，
[0032] k為彈簧的彈性系數(shù)；
[0033] G(常數(shù))為塔輪第一溝槽側鋼絲繩拉力；
[0034] Θ為塔輪轉角；
[0035] a為阿基米德常數(shù)；
[0036] C為微分方程常數(shù)。
[0037]連接負載的最大行程約為鋼絲繩5纏繞在整個塔輪31上的長度，減去實際纏繞在 塔輪31負載側一定圈數(shù)的長度。所述鋼絲繩5隨負載的升降而移動，并帶動塔輪31轉動，所 述鋼絲繩5隨其在塔輪31上的纏繞位置不同使負載側伸出的長度發(fā)生變化，同時鋼絲繩5的 另一端也發(fā)生移動增加或者減少彈簧4的拉伸長度，此時彈簧4的拉力也會發(fā)生變化，然而 通過塔輪31半徑的變化，保證彈簧4所產(chǎn)生的力矩與負載力矩保持一定，可以達到配重平衡 的效果。采用塔輪31結合彈簧4的結構代替?zhèn)鹘y(tǒng)的配重塊結構，大大減少了配重裝置的重量 和體積，使設備具有很好的便攜性能。
[0038]優(yōu)選地，所述立柱2內(nèi)部包括一個具有收納作用的空腔，所述塔輪機構3、彈簧4均 設置于空腔內(nèi)。此時立柱2相當于本配重裝置的外殼，既起到了固定整個裝置的作用，又可 以增加裝置的安全性，避免因彈簧4、鋼絲繩5等彈性部件意外脫落而傷人的情況。
[0039]優(yōu)選地，所述塔輪31為鋁合金塔輪，鋁合金材料經(jīng)過數(shù)控加工后的塔輪，在保證塔 輪尺寸精度的情況下，可以實現(xiàn)比傳統(tǒng)鋼制輪更輕的重量，也比市面上相關產(chǎn)品的塑料塔 輪更耐磨損，具有更長的使用壽命。
[0040]優(yōu)選地，所述鋼絲繩5與彈簧4的連接處設置有滑輪組6和滑輪架7,所述滑輪組6包 括一個定滑輪61、一個或多個動滑輪62,所述滑輪架7包括上滑輪架71和下滑輪架72,所述 定滑輪通過上滑輪架71固定在塔輪架32下部，所述動滑輪通過下滑輪架72與彈簧4上端固 定連接。在鋼絲繩5和彈簧4之間加入滑輪組6,主要是為了增大彈簧4的工作行程。利用動滑 輪所具有的動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿這一特性，使彈簧4的伸長量減少一半即可滿足 負載配重的要求，也即在彈簧4的總長不增加的前提下，能夠平衡配重比原有負載值大一倍 的情況，這種適應的負載范圍隨著動滑輪的數(shù)量增加而增加，如有兩個動滑輪，能適應的負 載值即可增大到原有值的4倍;如有三個動滑輪，則能適應的負載值即可增大到原有的6倍。 當然，隨著動滑輪數(shù)量的增加，會增大滑輪組6的結構重量和復雜性，同時會增加鋼絲繩5和 滑輪組6的摩擦阻力，故最優(yōu)化的滑輪組結構以2個動滑輪為宜。
[0041]優(yōu)選地，所述塔輪架32的下方設置有固定塊8,所述固定塊8通過一調節(jié)螺栓9與塔 輪架32連接，所述鋼絲繩5的負載連接端纏繞在塔輪31-定圈數(shù)，再依次繞過定滑輪61、動 滑輪62,最后固定在固定塊8上。通過微調調節(jié)螺栓9,移動固定塊8,以此來微調鋼絲繩5的 起點位置。
[0042] 優(yōu)選地，所述底座1為可轉動式結構，可以讓配重裝置的彈簧4圍繞立柱2的軸線轉 動，增加了整個配重裝置的使用靈活度。
[0043] 優(yōu)選地，所述彈簧4和底座1之間還設置有彈簧座10,所述彈簧座10通過調節(jié)螺桿 11與底座1連接，可以預先調節(jié)彈簧4的拉伸長度，保證負載力矩與彈簧4拉力的力矩平衡。
[0044] 優(yōu)選地，所述彈簧座10通過至少兩根調節(jié)螺桿11與底座1連接，可以防止調節(jié)彈簧 4長度時，彈簧4自身發(fā)生的扭轉。
[0045] 優(yōu)選地，所述彈簧座10通過一根調節(jié)螺桿11與底座1連接，所述立柱2的空腔處設 置有一條沿立柱2長度方向延伸的滑槽，所述彈簧座10的一側設置有與滑槽適配的凸臺。采 用滑槽和凸臺的配合，使彈簧座10沿著立柱2上下移動，對彈簧4限位，可以在僅有一根調節(jié) 螺桿11的情況下，調節(jié)彈簧4的長度而不發(fā)生扭轉移位，這樣能減輕配重裝置的結構重量。
[0046] 本實用新型的彈簧配重裝置工作時，先將塔輪31固定，不能轉動，然后通過調節(jié)螺 桿11將彈簧4預拉伸，使其產(chǎn)生的彈力能克服負載的重量。調節(jié)好彈簧4的預拉伸長度以后， 解除塔輪31的固定狀態(tài)，使其能繞塔輪軸33靈活轉動。升降負載，感覺負載重量與彈簧4的 拉力是否達到平衡，若不平衡，可再微調調節(jié)螺桿11，達到兩端平衡。進一步的，升降負載， 在整個行程范圍內(nèi)，保證兩端平衡，若在極限位置有輕微不平衡，可微調調節(jié)螺栓9，調整鋼 絲繩5的起點位置。即調節(jié)鋼絲繩5纏繞在塔輪31上的位置，可滿足彈簧配重裝置在整個行 程范圍內(nèi)能提供恒定負載的效果。
[0047] 以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍， 凡是在本實用新型的發(fā)明構思下，利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構變 換，或直接/間接運用在其他相關的技術領域均包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1. 一種彈簧配重裝置，包括底座、設置在底座上的立柱、固定在立柱上端的塔輪機構、 彈簧和鋼絲繩，其特征在于，所述塔輪機構包括塔輪、塔輪架和塔輪軸，所述塔輪的一側設 置有沿阿基米德螺旋線延伸的第一溝槽，另一側設置有沿半徑可變的螺旋線延伸的第二溝 槽，所述塔輪通過塔輪軸與塔輪架轉動連接，所述鋼絲繩纏繞于塔輪，該鋼絲繩纏繞在第一 溝槽的一端連接負載，纏繞在第二溝槽的一端連接彈簧，所述彈簧的一端與底座固定，其另 一端與鋼絲繩連接。2. 如權利要求1所述的彈簧配重裝置，其特征在于，所述立柱內(nèi)部包括一個具有容納作 用的空腔，所述塔輪機構、彈簧均設置于空腔內(nèi)。3. 如權利要求1所述的彈簧配重裝置，其特征在于，所述塔輪為鋁合金塔輪。4. 如權利要求1所述的彈簧配重裝置，其特征在于，所述鋼絲繩與彈簧的連接處設置有 滑輪組和滑輪架，所述滑輪組包括一個定滑輪、一個或多個動滑輪，所述滑輪架包括上滑輪 架和下滑輪架，所述定滑輪通過上滑輪架固定在塔輪架下部，所述動滑輪通過下滑輪架與 彈簧上端固定連接。5. 如權利要求4所述的彈簧配重裝置，其特征在于，所述塔輪架的下方設置有固定塊， 所述固定塊通過調節(jié)螺栓與塔輪架連接，所述鋼絲繩的一端連接負載后纏繞于塔輪，再依 次繞過定滑輪、動滑輪，最后固定在固定塊上。6. 如權利要求1至5中的任一項所述的彈簧配重裝置，其特征在于，所述底座為可轉動 式結構。7. 如權利要求1所述的彈簧配重裝置，其特征在于，所述彈簧和底座之間還設置有彈簧 座，所述彈簧座通過調節(jié)螺桿與底座連接。8. 如權利要求7所述的彈簧配重裝置，其特征在于，所述彈簧座通過至少兩根調節(jié)螺桿 與底座連接。9. 如權利要求7所述的彈簧配重裝置，其特征在于，所述彈簧座通過一根調節(jié)螺桿與底 座連接，所述立柱的空腔處設置有一條沿立柱長度方向延伸的滑槽，所述彈簧座的一側設 置有與滑槽適配的凸臺。10. -種醫(yī)用X光機，包括如權利要求1至9中的任一項所述的彈簧配重裝置。
【文檔編號】F16F15/28GK205503859SQ201620204191
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月16日
【發(fā)明人】李力雄
【申請人】深圳市寶潤科技有限公司