МОБИЛЬНОЕ РЕНТГЕНОВСКОЕ УСТРОЙСТВО С ТЕЛЕСКОПИЧЕСКОЙ ОПОРОЙ

Область техники, к которой относится изобретение

Предметом настоящего изобретения, как утверждается в названии изобретения, является рентгеновское устройство с телескопической опорой, используемое для формирования рентгеновских лучей, которые могут достичь любой точки в пространстве, под любым углом и/или в любом направлении, и которое также имеет конструкцию, способную принимать облегчающую движение оборудования конфигурацию.

Мобильное рентгеновское устройство включает в себя шасси, служащее опорой всему монтажному комплекту, телескопическую опору, включающую в себя фиксированную часть, соединенную с шасси, фиксированная часть имеет по меньшей мере одну телескопическую часть; устройство также включает в себя телескопический манипулятор, который перемещает по меньшей мере одну телескопическую часть, и который поддерживает на своем конце рентгеновский излучатель.

Настоящее изобретение характеризуется специальной конфигурацией и конструкцией всех без исключения элементов, образующих части оборудования, и в особенности тем фактом, что как опора, так и манипулятор, поддерживающий рентгеновский излучатель, телескопически выдвигаемы, позволяя тем самым достичь любой точки в пространстве, в дополнение к принятию компактной конфигурации, облегчающей движение, и наличию балансировочного устройства для всех движений, для телескопического манипулятора вдоль мобильной части и выдвижения и втягивания телескопической опоры.

Следовательно, настоящее изобретение относится к области мобильных устройств для формирования рентгеновских лучей.

Уровень техники

Из уровня техники известны мобильные устройства для формирования рентгеновских лучей, как, например, устройство, информация о котором раскрыта в патентном документе US 20110249807, у которого имеется шасси, на котором располагается телескопическая опора, соединенная с телескопическим манипулятором, имеющим на своем конце рентгеновский излучатель.

Это устройство имеет средства для механической балансировки имеющих место вертикальных движений, движения выдвижения и втягивания мобильной части опоры, и движения телескопического манипулятора вдоль мобильной части опоры.

Средствами, используемыми для балансировки двух из этих движений, являются противовеса и/или тормозные системы с электроприводом, которые являются дорогими и сложными средствами, зависят от наличия электроснабжения и требуют постоянного техобслуживания.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является разработка мобильного рентгеновского устройства, имеющего телескопическую опору и телескопический манипулятор, у которого на его конце смонтирован рентгеновский излучатель, в котором балансировочные средства вертикальных движений являются упрощенными, и разработка тем самым мобильного рентгеновского устройства, такого, как устройство, описанное здесь, сущность которого отражена в пункте формулы изобретения 1.

Осуществление изобретения

Предметом настоящего изобретения является мобильное рентгеновское устройство с телескопической опорой, на которой имеется смонтированный телескопический манипулятор, у которого на его конце смонтирован рентгеновский излучатель; у мобильного устройства на телескопической опоре имеются средства для балансировки вертикального движения монтажного комплекта.

Мобильное рентгеновское устройство состоит из следующих частей:

- Верхней части с манипулятором, состоящей из телескопического манипулятора и рентгеновского излучателя на его конце.

- Телескопической опоры с фиксированной нижней частью и мобильной верхней частью, позволяющей позиционировать высоту верхней части с манипулятором.

- Телескопического манипулятора, двигающегося вдоль вертикальной опоры и поддерживающего на своем конце рентгеновский излучатель. При выдвижении или втягивании манипулятор позволяет рентгеновскому излучателю выдвигаться дальше или передвигает его ближе горизонтально.

- Шасси, поддерживающих всю телескопическую опору, у которых имеется ручная система или система с электроприводом для передвижения оборудования, включающих в себя колеса, позволяющие передвигаться передвижному рентгеновскому оборудованию.

- Верхней части или верхнего узла, включающего в себя рентгеновский излучатель.

- Пользовательской консоли.

Благодаря комбинации выдвижных характеристик телескопической опоры и телескопического манипулятора, достижением, с одной стороны, является возможность достижения любой области пространства, в которой будут формироваться рентгеновские лучи, и, с другой стороны, принятие компактной конфигурации таким образом, что во время движения телескопическая опора сама по себе не представляет собой препятствия в поле зрения впереди мобильного устройства.

Как шасси, так и телескопический манипулятор включают в себя механизм блокировки, так что испускатель заблокирован во время транспортировки в целях повышения безопасности.

Эта конфигурация для транспортировки обеспечивает отсутствие препятствий в поле зрения оператора, передвигающего оборудование.

Верхнюю часть с манипулятором можно передвигать от нижнего положения на мобильной опоре в ее втянутом положении (положение с минимальной высотой) до верхнего положения не мобильной опоре в ее выдвинутом положении (положение с максимальной высотой).

Вдобавок, все движения опоры производятся вручную и являются механически сбалансированными, что делает возможным позиционировать верхнюю часть с манипулятором на любой высоте между максимальным и минимальным положениями по высоте.

Движения элементов, смонтированных на шасси мобильного рентгеновского устройства, включают:

- Вращение телескопической опоры вокруг вертикальной оси в горизонтальной плоскости.

- Вертикальное движение: выдвижение и втягивание телескопической опоры.

- Движение верхней части с манипулятором над мобильной частью телескопической опоры.

- Выдвижение и втягивание телескопического манипулятора.

- Вращения верхней части.

Из всех этих движений два вида движений производятся в вертикальном направлении и должны быть сбалансированными: а именно, движение верхней части с манипулятором над мобильной частью телескопической опоры и выдвижение и втягивание телескопической опоры.

На современном уровне развития техники эта проблема обычно решается с помощью противовесов и/или тормозных систем с электроприводом. В настоящем изобретении, благодаря тому, что все вышеописанные движения производятся вручную и являются механически сбалансированными, обеспечивается безошибочное и непрерывное функционирование балансировочной системы, в противоположность балансировочным системам на основе электрических устройств, которые нуждаются в техобслуживании и имеют более высокий риск выхода из строя.

Механическое балансировочное устройство, представленное в изобретении, делится на две части:

- первое устройство, балансирующее вес монтажного комплекта двух основных частей с вертикальным движением. Эти две основные части - это мобильная часть опоры и верхняя часть с манипулятором. Это устройство состоит из фиксированной опоры, системы блоков, пружины и шкива с переменным радиусом.

- второе устройство, балансирующее вес верхней части с манипулятором. Второе устройство состоит из мобильной опоры, возвратного шкива и шкива с двумя радиусами.

Второе балансировочное устройство может быть модифицировано таким образом, чтобы вместить больше вертикальных телескопических частей, путем простого добавления одного нового шкива с переменным радиусом и одного нового возвратного шкива к каждой новой части телескопической опоры.

Компактный телескопический манипулятор включает в себя различные части, базовую часть, соединенную с опорой, и по меньшей мере одну другую часть, которая перемещается горизонтально по отношению к нижней части.

Краткое описание чертежей

С целью дополнения приведенного описания и улучшения понимания характеристик изобретения, в соответствии с предпочтительным примером его практического варианта осуществления, к нему прилагается набор рисунков в качестве интегральной части названного описания, которые посредством иллюстрации, а не ограничения, представляют следующее.

Фиг. 1 иллюстрирует общее изображение мобильного рентгеновского устройства, составляющего предмет изобретения.

Фиг. 2 иллюстрирует изображение устройства в компактном и втянутом положениях.

Фиг. 3 и 4 иллюстрируют крайние положения, которые может принять верхняя часть с манипулятором, в плане ее высоты. Фиг. 3 показывает положение с минимальной высотой. Фиг. 4 показывает положение с максимальной высотой.

Фиг. 5 иллюстрирует механические балансировочные средства телескопической опоры в упрощенном виде.

Фиг. 6 иллюстрирует изображение телескопической опоры и механических балансировочных средств, находящихся внутри, в разобранном виде.

Фиг. 7 иллюстрирует вид телескопической опоры сверху.

Фиг. 8 и 9 иллюстрируют два сечения телескопической опоры в плоскостях VIII-VIII и IX-IX, соответственно. Эти плоскости сечения указаны на Фиг. 7.

Фиг. 10 иллюстрирует изображение устройства в компактном и втянутом положении, при этом показаны различные возможности вращения пользовательской консоли.

Осуществление изобретения

С учетом чертежей ниже следует описание предпочтительного варианта осуществления предложенного изобретения.

На Фиг. 1 можно видеть, что мобильное устройство, являющееся предметом изобретения, включает в себя:

- Шасси (1), поддерживающее телескопическую опору и имеющее систему с колесами для передвижения вручную или моторизованного передвижения, которая позволяет осуществляться транспортировке оборудования.

- Телескопическую опору (2), включающую в себя нижнюю часть, фиксированную по высоте (5), которая вращается по отношению к вертикальной оси, и по меньшей мере одну мобильную по высоте часть (6).

- Телескопический манипулятор (3), который передвигается вертикально вдоль телескопической опоры, и который поддерживает на своем конце верхнюю часть (4), в которой находится рентгеновский излучатель. При выдвижении или втягивании этот манипулятор позволяет перемещать рентгеновский излучатель дальше или ближе в горизонтальной плоскости.

- Верхнюю часть (4), включающую рентгеновский излучатель.

Телескопический манипулятор (3) включает в себя базовую часть (7) и по меньшей мере одну другую горизонтально мобильную часть. В возможном варианте осуществления названный телескопический манипулятор включает в себя:

- Базовую часть (7), фиксированную на телескопической опоре (2) посредством соединения, которое способно перемещаться вдоль последней части (самой высокой) телескопической опоры.

- Две части (8) и (9), которые перемещаются горизонтально по отношению к базовой части (7).

На Фиг. 2 можно видеть втянутое (парковочное) положение как телескопической опоры (2), так и телескопического манипулятора (3), удобное положение для транспортировки мобильного устройства, и можно видеть, каким образом пользователь (28) имеет неограниченное поле зрения (29).

На Фиг. 1, 2 и 10 показано присутствие пользовательской консоли (27). На Фиг. 1 пользовательская консоль (27) находится в разложенном положении, в то время как на Фиг. 2 пользовательская консоль (27) находится в сложенном положении.

На Фиг. 10 показано, как пользовательская консоль может поворачиваться на угол от 0° до 90° вокруг горизонтальной оси, и дополнительно показано, как пользовательская консоль (27) может поворачиваться между -180° и +180° вокруг вертикальной оси.

На Фиг. 3 и 4 показаны крайние по высоте положения, которые может принимать монтажный комплект, состоящий из телескопического манипулятора (3) и верхней части (4); эти положения находятся в диапазоне от самого нижнего положения мобильной части (6) телескопической опоры (2) во втянутом положении (Фиг. 3) до самого высокого положения мобильной части (6) телескопической опоры (2) в выдвинутом положении (Фиг. 4).

На Фиг. 5 схематически в деталях показано механическое балансировочное устройство, включающее в себя:

- Первое устройство, балансирующее вес подвешенных основных частей, которые перемещаются вертикально (мобильной части (6) телескопической опоры (2), с одной стороны, и телескопического манипулятора (3) с верхней частью (4), с другой стороны). Первое устройство помещается внутри фиксированной нижней части (5) телескопической опоры (2).

- Второе устройство, балансирующее вес монтажного комплекта, состоящего из телескопического манипулятора (3) и верхней части (4) и помещаемого внутри каждой из мобильных частей (6), которые включает в себя телескопическая опора (2).

Первое балансировочное устройство включает в себя:

- Натяжную пружину (11), использующую технологию тягового усилия любого типа, которая является устройством, ответственным за хранение потенциальной гравитационной энергии мобильных подвешенных основных частей в форме потенциальной энергии упруго деформированного тела при движении этих основных частей вниз, и которая возвращает ее при движении этих основных частей вверх.

- Систему блоков (12), ответственную за деление силы пружины (11) и умножение отрезка кабеля на выходе. Степень умножения и деления зависит от числа шкивов в системе блоков (12). В представленном случае коэффициент умножения составляет 6. Система блоков (12) состоит из одной группы нижних шкивов (12.1) и одной группы верхних шкивов (12.2).

- Шкив с переменным радиусом (13). Кабель, выходящий из системы блоков, соединенных с пружиной (11), наматывается в желобках шкива, в котором радиусы изменяются по длине кабеля, благодаря чему достигается постоянное натяжение кабеля на выходе названного шкива с переменным радиусом. Эта сила представляет собой сумму балансируемых весов (т.е. веса мобильной части (6) телескопической опоры (2) и веса телескопического манипулятора (3) и верхней части (4)).

В фиксированной опоре размещаются вышеупомянутые элементы: пружина (11), система блоков (12) и шкив с переменным радиусом (13).

Фиксированная часть (5) телескопической опоры (2) фиксирована на раме шасси, и она может поворачиваться на ней. Устройство вращения включает в себя отверстие, коаксиальное по отношению к опоре, которое позволяет провести электрический кабель системы, проходящий от шасси (1) к телескопической опоре (2), и местом конечного назначения которого является любое устройство между названным отверстием и верхней частью [4].

В возможном варианте осуществления системы блоков (12) возможно достижение при наличии только двух осей коаксиального выравнивания верхних шкивов (12.2) и шкива с переменным радиусом (13) на одной стороне с нижними шкивами (12.1) на другой, хотя это и не исключает других возможных конфигураций системы блоков, которые могут выполнять ту же самую функцию.

Система, изображенная на Фиг. 5, имеет две степени свободы в вертикальном направлении, в котором движение производится вручную и сбалансировано. Следовательно, если верхняя часть (4) передвигается вручную в вертикальном направлении, существует неопределенность в отношении того, какая из двух вертикальных направляющих начнет двигаться. Вследствие различного трения вертикальных направляющих (16) и (17) только одна из них двух будет двигаться до того момента, пока она не достигнет стопорного механизма, и в этот момент начнет двигаться другая.

Второе балансировочное устройство включает в себя:

- Шкив с двумя радиусами (14), ответственный за балансировку весов телескопического манипулятора (3) и верхней части (4) с тягой на входе этого шкива (суммы мобильной части (6) телескопической опоры (2) с добавлением телескопического манипулятора (3) и верхней части (4)). Это достигается посредством того, что соотношение между радиусами на входе и на выходе делается равным весу верхней части с манипулятором, поделенным на вес мобильной части (6) с добавлением телескопического манипулятора (3) и верхней части (4), иными словами, соотношение между радиусами на входе и на выходе равно соотношению между весом [(3)+(4)], поделенным на вес [(6)+(3)+(4)]. Шкив с двумя радиусами (14) фиксирован на верхней части (6) телескопической опоры (2).

- Возвратный шкив (15), позволяющий протягивать вверх кабель, выходящий со шкива с переменным радиусом (13), от нижней части мобильной части (6) телескопической опоры (2).

Второе балансировочное устройство размещается внутри мобильной части (6), следовательно, в ней помещаются возвратный шкив (15) и шкив с двумя радиусами (14). Помимо этого, в нем имеются две мобильные направляющие (16) между мобильной частью (6) и фиксированной частью (5) и две линейные направляющие (17) между мобильной частью (6) и телескопическим манипулятором (3).

Второе балансировочное устройство может быть модифицировано таким образом, чтобы вместить больше частей в количестве, соответствующем количеству частей телескопической опоры (2), путем простого добавления нового шкива с двумя радиусами и возвратного шкива для каждой новой части мобильной опоры.

На Фиг. 6 можно видеть вышеописанные элементы, при этом особого упоминания заслуживает шарнирное сочленение между нижней фиксированной частью (5) и шасси (1), оно осуществляется с помощью шарикоподшипника (5.1), названное сочленение имеет коаксиальное отверстие, через которое проводятся электрические кабели системы, протягивающиеся от шасси (1) до фиксированной части (5), конечным местом назначения которых может быть любое устройство между названным отверстием и верхней частью (4), включая его компоненты.

На фиксированной части (5) телескопической опоры (2) с обеих сторон располагаются передние подшипники (18) и боковые подшипники (19), позволяющие осуществляться движению мобильной части (6) по отношению к фиксированной части (5) без горизонтального смещения или колебания в продольной плоскости.

Можно также видеть базовую пластину (20) для движения телескопического манипулятора (3), в которой показана базовая часть (7). У названной базовой пластины (20) как на ее верхнем, так и на нижнем концах с обеих сторон имеются передние подшипники (21) и другие боковые подшипники (22), позволяющие обеспечивать точное направленное перемещение без горизонтального смещения или колебания в продольной плоскости телескопического манипулятора (3) при его вертикальном движении вдоль мобильной части (6), с которой он соединен.

На Фиг. 7 можно видеть направляющие (16) между фиксированной частью (5) и мобильной частью (6) и направляющие (17) между телескопическим манипулятором (3) и мобильной частью (6). В направляющих (16) размещаются передние подшипники (18) и боковые подшипники (19). В направляющих (17) размещаются передние подшипники (21) и боковые подшипники (22).

На Фиг. 8 и 9 можно видеть сечения телескопической опоры, в которой можно видеть опору (11.1) пружины (11) у ее нижнего конца.

Также механическое балансировочное устройство имеет предохранительные средства, которые в возможном варианте осуществления включают в себя:

- Электромагнитный тормоз (24), установленный на шкиве с переменным радиусом (13).

- Первый парашютный механизм (25), предотвращающий падение монтировочного комплекта, состоящего из телескопического манипулятора (3) и верней части (4), в случае разрыва кабеля.

- Второй парашютный механизм (26), предотвращающий падение мобильной части (6) в случае разрыва кабеля.

После достаточного описания природы настоящего изобретения, в дополнение к способу его внедрения в практику, утверждается, что, в рамках его сущности, оно может быть внедрено в практику в других вариантах его осуществления, отличающихся в деталях от варианта, описанного путем приведения примера, и на которые аналогичным образом будет распространяться защита, намерению получить которую служит настоящая заявка, при условии, что его фундаментальный принцип не будет переиначен, изменен или же модифицирован.