X射线管及其平衡调节方法

技术领域

本发明涉及光电子器件技术领域，尤其涉及一种X射线管及其平衡调节方法。

背景技术

X射线管是利用高速电子撞击金属靶面产生X射线的真空电子器件。X射线管在医学上用于诊断和治疗,在工业技术方面用于材料的无损检测、结构分析、光谱分析和底片曝光等。

相关技术中，由于X射线管的靶盘工作时处于高速旋转状态，装配时需要对其进行平衡调节。通常X射线管的平衡调节采用去重法，去重法调节平衡不可逆，若去重过程中出现误差，很难弥补；而且去重过程复杂，机加工过程中容易损坏部件，需要专用的去重设备；机加工过程中会产生大量的碎屑，且难于清理，如保护不佳、不清理干净会造成局部电场强度变大，从而导致高压打火。

所以，亟需一种X射线管及其平衡调节方法，以解决上述问题。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种X射线管及其平衡调节方法，无需采用去重调节平衡，平衡调节更加便捷、可靠。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

X射线管，包括：

旋转轴；

靶盘，与所述旋转轴同轴设置；

配重组件，设置有至少三组，至少三组所述配重组件沿所述靶盘的周向均匀间隔设置，所述配重组件沿所述靶盘的径向方向位置可调地与所述靶盘连接，以调节所述X射线管的平衡量。

作为一种X射线管的优选方案，所述配重组件包括螺纹连接的配重块和调节螺杆，所述调节螺杆的轴线沿所述靶盘的径向方向延伸，所述调节螺杆能调节所述配重块相对于所述靶盘距离。

作为一种X射线管的优选方案，所述X射线管还包括匀压罩，所述匀压罩罩设于所述靶盘远离所述旋转轴的一侧，所述配重块设置于所述匀压罩与所述靶盘之间。

作为一种X射线管的优选方案，所述配重组件还包括穿设于所述配重块的导向杆，所述匀压罩上设置有调节通孔和导向通孔，所述调节螺杆穿设于所述调节通孔，所述导向杆穿设于所述导向通孔。

作为一种X射线管的优选方案，所述靶盘上设置有紧定孔，所述配重组件还包括紧定螺钉，所述调节螺杆和/或所述导向杆通过所述紧定螺钉与所述靶盘连接。

作为一种X射线管的优选方案，所述调节螺杆与所述配重块通过焊接或熔接连接；所述配重块上设置有焊接池，所述焊接池与所述调节螺杆连通，且所述焊接池的轴线与所述靶盘的径向方向垂直。

作为一种X射线管的优选方案，所述配重组件设置有至少两个调节螺钉，所述调节螺钉的轴线沿所述靶盘的径向方向延伸，所述靶盘上设置有与所述调节螺钉一一对应的螺纹孔，所述调节螺钉与所述螺纹孔螺纹连接。

作为一种X射线管的优选方案，所述调节螺钉与所述靶盘通过锁定件连接；或通过焊接连接。

作为一种X射线管的优选方案，所述调节螺钉上设有保护罩。

X射线管的平衡调节方法，用于调节如以上任一方案所述的X射线管，所述平衡调节方法包括：调节所述配重组件沿所述靶盘径向方向的位置。

本发明的有益效果为：

本发明通过同轴设置的旋转轴和靶盘，用于实现X射线管的高速旋转；通过在靶盘上设置配重组件，用于调节靶盘的平衡量。具体地，配重组件包括均匀设置于靶盘周向的至少三组，且配重组件沿靶盘的径向方向位置可调，通过分别调节至少三组配重组件相对于靶盘径向方向的位置，改变配重组件的重心与靶盘圆心之间的距离，用于无极地调节和中和靶盘任意角度、任意重量的不平衡量，进而保证X射线管转动时的平衡。上述X射线管的平衡调节相较于现有技术中的去重法调节，无需额外的机加工装置，节约了成本，调节更加便捷，容错率较高；同时，不会产生碎屑，调节更加可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的X射线管的示意图；

图2是本发明实施例一提供的X射线管的受力分析示意图；

图3是本发明实施例一提供的X射线管的局部示意图；

图4是本发明实施例一提供的X射线管的配重块的示意图；

图5是本发明实施例二提供的X射线管的局部示意图。

图中：

1、旋转轴；

2、靶盘；21、紧定孔；

3、配重组件；30、配重块；301、焊接池；302、调节螺纹孔；303、导向光孔；31、调节螺杆；311、锁定凹槽；32、导向杆；33、紧定螺钉；34、调节螺钉；

4、匀压罩；41、调节通孔；42、导向通孔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一：

如图1和图2所示，本实施方式提供一种X射线管，该X射线管包括旋转轴1、靶盘2和配重组件3，靶盘2与旋转轴1同轴设置；配重组件3设置有至少三组，至少三组配重组件3沿靶盘2的周向均匀间隔设置，配重组件3沿靶盘2的径向方向位置可调地与靶盘2连接，以调节X射线管的平衡量。

通过同轴设置的旋转轴1和靶盘2，用于实现X射线管的高速旋转；通过在靶盘2上设置配重组件3，用于调节靶盘2的平衡量。具体地，配重组件3包括均匀设置于靶盘2周向的至少三组，且配重组件3沿靶盘2的径向方向位置可调，通过分别调节至少三组配重组件3相对于靶盘2径向方向的位置，改变配重组件3的重心与靶盘2圆心之间的距离，用于无极地调节和中和靶盘2任意角度、任意重量的不平衡量，进而保证X射线管转动时的平衡。上述X射线管的平衡调节相较于现有技术中的去重法调节，无需额外的机加工装置，节约了成本，调节更加便捷，容错率较高；同时，不会产生碎屑，调节更加可靠。

值得说明的是，如图2所示，靶盘2的任意角度、任意重量的不平衡量均可以通过三个点确定出来，根据力的合成原理，对于任意未平衡惯性力

本实施例中，沿靶盘2周向每间隔120°的位置依次设置有三个配重组件3，且对应质量依次为

作为一种X射线管的可选方案，如图3和图4所示，配重组件3包括配重块30和调节螺杆31，调节螺杆31的轴线沿靶盘2的径向方向延伸，配重块30上设置有调节螺纹孔302，调节螺纹孔302的内壁设置有内螺纹，调节螺杆31与配重块30的调节螺纹孔302螺纹连接。通过旋拧调节螺杆31，能调节配重块30相对于靶盘2的距离，进而来调节靶盘2的不平衡量，调节更加便捷。

具体地，X射线管还包括匀压罩4，匀压罩4罩设于靶盘2远离旋转轴1的一侧。通过设置匀压罩4，用于均衡靶盘2的电场分布，可以有效地避免局部高压造成的打火现象，使得X射线的使用更加可靠。

进一步地，配重组件3还包括穿设于配重块30的导向杆32，配重块30上设置有导向光孔303，导向杆32能穿设于导向光孔303内。导向杆32的设置用于为配重块30相对于靶盘2径向的移动提供导向作用，使得调节螺杆31仅能调节配重块30沿靶盘2的径向方向的移动，保证了调节的准确和可靠。相应地，匀压罩4上设置有调节通孔41和导向通孔42，调节螺杆31穿设于调节通孔41，导向杆32穿设于导向通孔42。相应地，靶盘2上也对应设置有通孔，用于调节螺杆31和导向杆32的穿设，使得配重块30能被夹设于靶盘2和匀压罩4之间。

本实施例中，为实现调节螺杆31和导向杆32与靶盘2的连接，靶盘2上设置有紧定孔21，配重组件3还包括紧定螺钉33，调节螺杆31和/或导向杆32通过紧定螺钉33与靶盘2连接。值得说明的是，由于调节螺杆31需要相对于靶盘2旋拧以调节配重块30，所以调节螺杆31的周向设置有锁定凹槽311，使得紧定螺钉33进行限定调节螺杆31沿其轴向的移动，而不会限制调节螺杆31沿其周向的转动。相应地，导向杆32由于无需转动，可以通过紧定螺钉33将其与靶盘2固定连接。

作为一种X射线管的可选方案，调节螺杆31在完成调节平衡量之后与配重块30可以通过焊接或熔接实现固定连接，示例性地，焊接可采用激光焊或氩弧焊连接。或者在其他实施例中，本领域技术人员还可以通过其他焊接过程不需要额外焊料的焊接方式进行焊接，以避免焊料对已经调节后的平衡量造成破坏。或者通过其他机械锁定方式对调节螺杆31进行锁定，只要不会破坏平衡量即可。

进一步地，配重块30上设置有焊接池301，焊接池301与调节螺杆31连通，且焊接池301的轴线与靶盘2的径向方向垂直。焊接过程中，熔化的材料聚集于焊接池301中，不会沿靶盘2的径向方向流动，进而不会破坏靶盘2的平衡量。

可选地，导向杆32也可以通过上述焊接池301配合焊接的方向与调节螺杆31连接，以保证连接的牢固和可靠。或者通过其他机械方向进行固定连接。

本实施例还提供一种X射线管的平衡调节方法，用于调节如上任一方案所述的X射线管，平衡调节方法包括：调节配重组件3沿靶盘2径向方向的位置。上述调节方式无需机加工装置，调节更加便捷，不会有碎屑产生，调节过程更加可靠。

值得说明的是，平衡可以包括静平衡和动平衡，静平衡是力平衡，动平衡是力矩平衡，前者是单个平衡面，后者需要两个平衡面。上述X射线管及其平衡调节方法既可用于静平衡的调节也可以用于动平衡的调节。

具体地，首先将导向杆32穿设于导向通孔42和配重块30，并将导向杆32与靶盘2固定连接；然后将调节螺杆31与配重块30螺纹连接，并与靶盘2连接；接下来旋拧调节螺杆31，通过改变配重块30相对于靶盘2的距离来进行实现平衡的调节；调节完成后再将调节螺杆31与配重块30焊接或机械锁定即可。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于配重组件3的设置，如图5所示，本实施例中，配重组件3设置有至少两个调节螺钉34，调节螺钉34的轴线沿靶盘2的径向方向延伸，靶盘2上设置有与调节螺钉34一一对应的螺纹孔，调节螺钉34与螺纹孔螺纹连接。通过设置至少两个调节螺钉34，在实现对靶盘2不平衡量调节的同时，还有利于提高调节精度，使得平衡调节更加精确。

可以理解的是，每组配重组件3具有更多数量的调节螺钉34，其调节精度更高。本实施例中，每组配重组件3设置有三个调节螺钉34。相应地，匀压罩4上设置有与调节螺钉34数量对应的调节通孔41。

示例性地，调节螺钉34采用钼或钨等材料制成，可以保证调节螺钉34具有一定的重量，以实现对平衡量进行调节，本实施例中，调节螺钉34重量在0-50g之间。同时采用钼或钨等材料制成的调节螺钉34还具有一定的耐高温性，保证配重组件3具有一定的使用寿命。当然在其他实施例中，本领域技术人员还可以通过其他具有较大密度，且耐受高温的金属材料来制造调节螺钉34，在此不做具体限定。

可选地，在调节螺钉34完成调节平衡量之后，调节螺钉34与靶盘2通过锁定件连接；以保证调节螺钉34与靶盘2之间相对位置的固定。或如实施例一中，调节螺钉34还可以与靶盘2通过焊接连接。

优选地，调节螺钉34上均罩设有保护罩，通过设置保护罩，用于抑制调节螺钉34位置的高压打火现象，保证X射线管使用的可靠性和可靠性。

本实施例还提供一种X射线管的平衡调节方法，用于调节如上任一方案所述的X射线管，平衡调节方法包括：调节配重组件3沿靶盘2径向方向的位置。上述调节方式无需机加工装置，调节更加便捷，不会有碎屑产生，调节过程更加可靠。

具体地，首先将调节螺钉34旋拧进螺纹孔，通过改变旋拧深度来进行平衡的调节；调节完成后再将调节螺钉34与靶盘2焊接或机械锁定即可。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。