JP2989079B2 - X-ray equipment - Google Patents
X-ray equipmentInfo
- Publication number
- JP2989079B2 JP2989079B2 JP4265666A JP26566692A JP2989079B2 JP 2989079 B2 JP2989079 B2 JP 2989079B2 JP 4265666 A JP4265666 A JP 4265666A JP 26566692 A JP26566692 A JP 26566692A JP 2989079 B2 JP2989079 B2 JP 2989079B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- electromagnetic coil
- rotating body
- bearing
- lubricant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、X線装置に係わり、
とくに液体金属を潤滑剤として使用するすべり軸受を内
蔵するX線管を備えたX線装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray apparatus,
More particularly, the present invention relates to an X-ray apparatus including an X-ray tube having a built-in slide bearing using a liquid metal as a lubricant.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、CTスキャナとして普及してい
るX線撮影装置や、X線露光装置等のX線装置には、多
くの場合、X線放射源として回転陽極型X線管が組み込
まれている。この回転陽極型X線管は、周知のように、
円盤状の陽極ターゲットを、相互間に軸受部を有する回
転体および固定体で機械的に支え、真空容器外に配置し
たステータの電磁コイルを付勢し高速回転させながら陰
極から電子ビームを放出して陽極ターゲットに当て、X
線を放射する。軸受部は、ボールベアリングのようなこ
ろがり軸受や、軸受面にらせん溝を形成するとともにガ
リウム(Ga)、又はガリウム−インジウム−錫(Ga
−In−Sn)合金のような、動作中に液状となる液体
金属潤滑剤を用いた動圧式すべり軸受で構成される。後
者のすべり軸受を用いた例は、たとえば特公昭60- 2146
3 号、特開昭60-97536号、特開昭 60-117531号、特開昭
60-160552号、特開昭 62-287555号、特開平2-227947
号、あるいは特開平2-227948号等の各公報に開示されて
いる。2. Description of the Related Art For example, a rotating anode X-ray tube is incorporated as an X-ray radiation source in an X-ray apparatus such as an X-ray imaging apparatus and an X-ray exposure apparatus which are widely used as a CT scanner. ing. This rotary anode type X-ray tube is, as is well known,
A disk-shaped anode target is mechanically supported by a rotating body and a fixed body having a bearing part therebetween, and an electromagnetic coil of a stator arranged outside the vacuum vessel is energized to emit an electron beam from the cathode while rotating at high speed. To the anode target
Emits rays. The bearing portion includes a rolling bearing such as a ball bearing, a spiral groove formed on a bearing surface, and gallium (Ga) or gallium-indium-tin (Ga).
-In-Sn) alloy is composed of a hydrodynamic sliding bearing using a liquid metal lubricant which becomes liquid during operation. An example using the latter plain bearing is described, for example, in Japanese Patent Publication No. 60-2146.
No. 3, JP-A-60-97536, JP-A-60-117531, JP-A-60-17531
No. 60-160552, JP-A-62-287555, JP-A-2-27947
Or Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2227948/1990.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記各公報に開示され
ている回転陽極型X線管のすべり軸受の軸受面間に充填
される液体金属潤滑剤は、実用になる比較的低い融点を
もつものでも、その融点が約10℃である。すなわち、
例えばGa−In−Sn合金の融点は、低融点のもので
も10.7℃であり、ビスマス(Bi)を相対的に多く
含むBi−In−Pb−Sn合金では同様に57℃であ
る。X線装置は、少なからずこのような液体金属潤滑剤
の融点以下の温度環境で使用される場合があるので、装
置の運転前はX線管の軸受部の潤滑剤は凍った状態にな
っている。この状態では陽極ターゲットの回転が不可能
であるとともに、無理に回転力を加えると軸受面が損傷
を受けてしまう。したがって、X線管の陽極ターゲット
の回転開始前に、軸受部を融点以上の温度に加熱して潤
滑剤を液状に融解してから動作を開始するようにする必
要がある。その目的で、上記の特開昭 60-160552号公報
には、X線管の管内または管外に、加熱コイル、熱放射
体、あるいは高周波放射体のような熱源を設けること
や、陰極フィラメントの熱放射を利用することが開示さ
れている。The liquid metal lubricant filled between the bearing surfaces of the plain bearing of the rotary anode type X-ray tube disclosed in each of the above publications has a relatively low melting point that can be practically used. However, its melting point is about 10 ° C. That is,
For example, the melting point of a Ga—In—Sn alloy is 10.7 ° C. even for a low melting point, and is 57 ° C. for a Bi—In—Pb—Sn alloy containing a relatively large amount of bismuth (Bi). Since the X-ray device may be used in a temperature environment not less than the melting point of the liquid metal lubricant, the lubricant in the bearing of the X-ray tube may be frozen before the device is operated. I have. In this state, the anode target cannot be rotated, and if a rotational force is forcibly applied, the bearing surface will be damaged. Therefore, before the rotation of the anode target of the X-ray tube, it is necessary to start the operation after the bearing is heated to a temperature equal to or higher than the melting point to melt the lubricant into a liquid state. For that purpose, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-160552 discloses that a heat source such as a heating coil, a heat radiator, or a high-frequency radiator is provided inside or outside the X-ray tube, and a cathode filament is provided. The use of thermal radiation is disclosed.
【0004】しかしながら、X線管の管内または管外に
加熱コイルや熱放射体、高周波放射体のような熱源を設
けることは、余分の熱源を配置する必要があり、不都合
である。また、陰極フィラメントの熱放射を利用するこ
とは、軸受部の温度上昇に長時間要する不都合がある。However, providing a heat source such as a heating coil, a heat radiator, or a high-frequency radiator inside or outside the X-ray tube is inconvenient because an extra heat source needs to be arranged. In addition, utilizing the heat radiation of the cathode filament has a disadvantage that it takes a long time to raise the temperature of the bearing portion.
【0005】この発明は、以上のような不都合を解消
し、X線管に余分の部品を付加することなく効率よく軸
受部の金属潤滑剤を融解し、安定に回転起動させること
ができるX線装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned disadvantages, and can efficiently melt a metal lubricant in a bearing portion without adding an extra part to an X-ray tube and stably start rotation. It is intended to provide a device.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明は、ステータ駆
動電源からステータ電磁コイルに交流電圧を印加してら
せん溝軸受の構成部材を電磁誘導発熱させ、この軸受内
の潤滑剤を融解する動作制御手段を備えているX線装置
である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an operation control for applying an alternating voltage from a stator drive power supply to a stator electromagnetic coil to cause electromagnetically induced heating of components of a spiral groove bearing and melting a lubricant in the bearing. An X-ray apparatus comprising means .
【0007】[0007]
【作用】この発明によれば、潤滑剤が凍っている場合に
も、ステータ電磁コイルに印加した交流電圧によりらせ
ん溝軸受部を含む回転体又は固定体に電磁誘導電流損に
よる熱が発生し、軸受部の潤滑剤の温度が効率よく上昇
する。したがって、確実に潤滑剤が融点以上の温度に達
して液状となった状態で回転体を回転起動することがで
きる。それにより、金属潤滑剤の融点以下の温度環境の
下でも、X線装置の安全、安定な動作が保証される。According to the present invention, even when the lubricant is frozen, heat due to electromagnetic induction current loss is generated in the rotating body or the fixed body including the spiral groove bearing by the AC voltage applied to the stator electromagnetic coil, The temperature of the lubricant in the bearing increases efficiently. Therefore, it is possible to reliably start rotating the rotating body in a state in which the lubricant reaches a temperature equal to or higher than the melting point and is in a liquid state. Thus, safe and stable operation of the X-ray apparatus is guaranteed even under a temperature environment lower than the melting point of the metal lubricant.
【0008】[0008]
【実施例】以下その実施例を図面を参照して説明する。
なお同一部分は同一符号であらわす。図1に示す実施例
のX線装置は、回転陽極型X線管10と、図示しない陰極
および陽極付勢電源と、ステータ11と、ステータ駆動電
源12と、X線撮影装置の主制御装置13とを備えている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The same parts are denoted by the same reference numerals. The X-ray apparatus of the embodiment shown in FIG. 1 includes a rotating anode type X-ray tube 10, a cathode and anode energizing power supply (not shown), a stator 11, a stator driving power supply 12, and a main controller 13 of the X-ray imaging apparatus. And
【0009】回転陽極型X線管10は、真空容器14の内部
に重金属からなる円盤状陽極ターゲット15が円筒状回転
体16の一端に突設された回転軸部17に固定ナット18によ
り一体的に固定されている。円筒状回転体16の内側に
は、円柱状の固定体19が同軸状に嵌合されており、回転
体の下端開口部にリング状の開口部閉塞体20が固着され
ている。固定体19の下端部は、陽極支持部17に結合さ
れ、それは真空容器のガラス円筒容器部14a に気密接合
されている。回転体16と固定体19との嵌合部分は、前述
の各公報に示されるような、動圧らせん溝軸受部22を構
成している。そのため、固定体側のすべり軸受面となる
固定体外周壁、端面及び開口部閉塞体20には、前述の各
公報に記載されているようなヘリンボン・パターンから
なるらせん溝23,24 が形成されている。これと対面する
回転体側のすべり軸受面は、単なる平滑な面でもよく、
あるいは必要に応じてらせん溝を形成したものでもよ
い。これら回転体及び固定体の両軸受面は、およそ20
マイクロメートルの軸受間隙をもって近接している。回
転中心軸上にある固定体19には、その中心部分が軸方向
にくり抜かれた孔からなる潤滑剤収容室25が形成されて
いる。また、この固定体19の中間部の外周壁がわずかに
削られて径小部26が形成され、潤滑剤収容室25からこの
径小部26に通じる4つの放射方向通路27が等角度で対称
的に形成されている。こうして、潤滑剤収容室25から延
びる放射方向潤滑剤通路27は、2組のラジアル方向軸受
のらせん溝23,23 の中間部分、すなわちらせん溝のない
位置に開口している。さらに、中心部の潤滑剤収容室25
の図示上端開口部25a は、スラスト方向軸受を構成する
サークル状のヘリンボン・パターンからなるらせん溝24
をもつ軸受面の同じくらせん溝のない中心部に位置し、
このスラスト方向軸受の軸受間隙に連通している。回転
体16の主要部を構成している有底円筒16a の外周部に
は、鉄のような強磁性体円筒16b および銅円筒16c が一
体的に嵌合固定されている。これらは、回転体の外周の
ガラス円筒容器部14a の外側に配置されたステータ11と
協動して電磁誘導モータの回転子として動作する。ステ
ータ11は、円筒状鉄心11a と、それに巻かれたステータ
電磁コイル11b とを備えている。このステータ電磁コイ
ル11b は、ステータ駆動電源から駆動電圧が印加される
ように回路接続されており、動作時に回転体の内部に及
ぶ回転磁界を発生する。In the rotary anode type X-ray tube 10, a disk-shaped anode target 15 made of heavy metal is integrally formed with a rotary shaft 17 projecting from one end of a cylindrical rotary body 16 by a fixed nut 18 in a vacuum vessel 14. It is fixed to. A cylindrical fixed body 19 is coaxially fitted inside the cylindrical rotating body 16, and a ring-shaped opening closing body 20 is fixed to the lower end opening of the rotating body. The lower end of the fixed body 19 is connected to the anode support 17, which is air-tightly joined to the glass cylindrical container 14a of the vacuum container. The fitting portion between the rotating body 16 and the fixed body 19 constitutes a dynamic pressure spiral groove bearing 22 as shown in the above-mentioned publications. Therefore, spiral grooves 23 and 24 having a herringbone pattern as described in each of the above-mentioned publications are formed in the outer peripheral wall of the fixed body, the end face, and the opening closing body 20 which become the sliding bearing surface on the fixed body side. . The sliding bearing surface on the rotating body side facing this may be a simple smooth surface,
Alternatively, a spiral groove may be formed as necessary. The bearing surfaces of the rotating body and the fixed body are approximately 20
They are close together with a micrometer bearing gap. The fixed body 19 on the rotation center axis has a lubricant accommodating chamber 25 formed of a hole whose central portion is hollowed out in the axial direction. The outer peripheral wall of the intermediate portion of the fixed body 19 is slightly cut to form a small-diameter portion 26. The four radial passages 27 leading from the lubricant accommodating chamber 25 to the small-diameter portion 26 are symmetrical at equal angles. Is formed. Thus, the radial lubricant passage 27 extending from the lubricant accommodating chamber 25 is opened at an intermediate portion between the spiral grooves 23 of the two sets of radial bearings, that is, at a position where there is no spiral groove. Furthermore, the lubricant storage chamber 25 at the center
The upper end opening 25a shown in the figure is a spiral groove 24 made of a circular herringbone pattern forming a thrust bearing.
Located in the center of the bearing surface with
The thrust bearing is in communication with the bearing gap. A ferromagnetic cylinder 16b such as iron and a copper cylinder 16c are integrally fitted and fixed to an outer peripheral portion of a bottomed cylinder 16a constituting a main part of the rotating body 16. These operate as a rotor of the electromagnetic induction motor in cooperation with the stator 11 disposed outside the glass cylindrical container portion 14a on the outer periphery of the rotating body. The stator 11 includes a cylindrical iron core 11a and a stator electromagnetic coil 11b wound therearound. The stator electromagnetic coil 11b is circuit-connected so that a drive voltage is applied from a stator drive power supply, and generates a rotating magnetic field that reaches inside the rotating body during operation.
【0010】そこで、X線管の固定体とともに管外に延
長された陽極支持部17に、温度検出器28が取り付けられ
ている。らせん溝軸受部から陽極支持部の温度検出器28
までの伝熱係数を加味することにより、温度検出器28で
得られる信号レベルはらせん溝軸受部の温度に対応する
ものとして扱うことができる。そのため、温度検出器28
から得られる信号は、温度検知比較器29に供給されるよ
うになっている。さらにこの温度検知比較器29の出力制
御信号は、制御器30を経てステータ駆動電源12に供給さ
れるように構成されている。温度検知比較器29は、温度
検出器28から供給される検出温度対応の信号レベルを、
予め設定された潤滑剤の融点に対応する基準レベルと比
較演算し、温度対応信号レベルが基準レベルよりも低い
場合、逆にそれが高い場合に応じたそれぞれの制御出力
信号を、制御器30に送る。この制御器30は、軸受温度対
応信号レベルが基準レベルよりも低い場合には、ステー
タ駆動電源12から商用電源周波数(50Hzまたは60
Hz)よりも高い周波数で且つ回転体を回転起動しない
範囲の低い交流電圧をステータ電磁コイル11b に供給す
るように、制御出力信号をステータ駆動電源12に供給す
る。ステータ駆動電源12には、商用電源周波数よりも高
い周波数の電圧を発生するインバータ電源回路が組み込
まれている。一方、軸受温度対応信号レベルが基準レベ
ルよりも高い場合には、主制御装置13から供給される回
転体起動指令信号があれば直ちにステータ駆動電源12か
らステータ電磁コイル11b に定常の回転駆動電圧が供給
されるようになっている。このような動作、信号処理を
可能にするように、各部にはマイクロコンピュータが備
えられ、それらにシーケンス制御プログラムが設定され
ている。[0010] Therefore, a temperature detector 28 is attached to the anode support portion 17 extended outside the tube together with the fixed body of the X-ray tube. Temperature sensor from spiral groove bearing to anode support 28
By taking the heat transfer coefficient up to the above into consideration, the signal level obtained by the temperature detector 28 can be treated as corresponding to the temperature of the spiral groove bearing. Therefore, the temperature detector 28
Is supplied to the temperature detection comparator 29. Further, the output control signal of the temperature detection comparator 29 is configured to be supplied to the stator drive power supply 12 via the controller 30. The temperature detection comparator 29 converts the signal level corresponding to the detected temperature supplied from the temperature detector 28 into
A comparison operation is performed with a reference level corresponding to a predetermined melting point of the lubricant, and when the temperature corresponding signal level is lower than the reference level, conversely, each control output signal corresponding to the case where the temperature corresponding signal level is higher is sent to the controller 30. send. When the signal level corresponding to the bearing temperature is lower than the reference level, the controller 30 outputs the commercial power frequency (50 Hz or 60 Hz) from the stator driving power source 12.
The control output signal is supplied to the stator drive power supply 12 so as to supply the stator electromagnetic coil 11b with an AC voltage having a frequency higher than (Hz) and a range in which the rotating body does not start rotating. An inverter power supply circuit that generates a voltage having a frequency higher than the commercial power supply frequency is incorporated in the stator drive power supply 12. On the other hand, when the bearing temperature corresponding signal level is higher than the reference level, if there is a rotating body start command signal supplied from the main controller 13, a steady rotating drive voltage is immediately applied from the stator drive power supply 12 to the stator electromagnetic coil 11b. It is being supplied. Each part is provided with a microcomputer so that such operations and signal processing can be performed, and a sequence control program is set therein.
【0011】図2により、動作例を説明する。X線管の
すべり軸受部に充填されている金属潤滑剤は、約10℃
の融点をもつ材料であるとする。温度検知比較器29に予
め設定する基準レベルは、潤滑剤の融点よりも十分高い
温度、例えば15℃に対応するレベルに設定する。今、
X線装置の置かれている環境が約5℃であるとする。軸
受部固定体の温度(T)は、同じく約5℃である。ほぼ
この温度にある潤滑剤は、当然、凍った状態である。こ
の温度が検出器28で検出され、それに対応する信号が温
度検知比較器29に入力される。この状態を、図2の時間
軸(t)における(a)の時点としてあらわしている。
温度検知比較器29では、軸受部の温度が基準レベルより
も低いことを演算、比較して判定し、前述のように制御
器30からステータ駆動電源12に商用電源周波数よりも高
い周波数(例えば210Hz)で且つ回転体を回転起動
しない範囲の低い電圧(E)(例えば50V)をステー
タ電磁コイル11b へ供給するように制御出力信号を送出
する。それに応じてステータ電磁コイル11b から高周波
回転磁界(上記の例では、210Hz)が発生され、X
線管の回転体および固定体に電磁誘導うず電流損が生
じ、軸受部の温度(T)は徐々に上昇する。とくにこの
実施例は、ステータ電磁コイル11b の内側領域にらせん
溝軸受が同軸的に配置されているので、ステータ電磁コ
イルで発生する交流磁界が軸受構成部材に効率よく及
び、誘導電流損により効率よく発熱する。こうして、例
えば3分程度経過すると、軸受部の温度は15℃の基準
レベルを越える。この状態で、軸受部の金属潤滑剤は融
解し、完全に液状となっている。この温度関係は温度検
知比較器29で比較、判定され、ステータ電磁コイル11b
への供給電力を回転体の回転起動に十分な電圧(例えば
400V)に切り換えるように制御信号が制御器30から
ステータ駆動電源12に供給される。この切り換え時点
が、同図の(b)点である。その後、回転体の回転速度
が所定の回転数に達すると、(c)時点から定常回転の
周波数および電圧(例えば70Hz、150V)に切り
換えられる。なお、初期(a)における軸受部温度が基
準レベルよりも高い場合は、(a)から(b)の間の制
御は不要であり、直ちに(b)からの起動が開始され
る。この発明のX線装置は、このようなシーケンスによ
って自動制御される構成を有している。なお、潤滑剤を
融解するために、(a)から(b)の間にステータ電磁
コイル11b に供給する電圧は、例えば1kHz程度の高
い周波数の電圧でもよい。An operation example will be described with reference to FIG. The metal lubricant filled in the sliding bearing part of the X-ray tube is approximately 10 ° C.
It is assumed that the material has a melting point of The reference level preset in the temperature detection comparator 29 is set to a level sufficiently higher than the melting point of the lubricant, for example, 15 ° C. now,
It is assumed that the environment where the X-ray apparatus is placed is about 5 ° C. The temperature (T) of the fixed part of the bearing is also about 5 ° C. The lubricant at approximately this temperature is, of course, frozen. This temperature is detected by the detector 28, and a signal corresponding thereto is input to the temperature detection comparator 29. This state is represented as the time point (a) on the time axis (t) in FIG.
The temperature detection comparator 29 calculates, compares and determines that the temperature of the bearing portion is lower than the reference level, and as described above, the controller 30 supplies the stator drive power supply 12 with a frequency higher than the commercial power supply frequency (for example, 210 Hz). ) And sends a control output signal to supply a low voltage (E) (for example, 50 V) to the stator electromagnetic coil 11b within a range in which the rotating body is not started to rotate. Accordingly, a high-frequency rotating magnetic field (210 Hz in the above example) is generated from the stator electromagnetic coil 11b, and X
Electromagnetically induced eddy current loss occurs in the rotating body and fixed body of the wire tube, and the temperature (T) of the bearing portion gradually increases. Particularly, in this embodiment, since the spiral groove bearing is coaxially arranged in the inner region of the stator electromagnetic coil 11b, the AC magnetic field generated in the stator electromagnetic coil is efficiently applied to the bearing components, and the induced current loss is efficient. Fever. Thus, for example, after about 3 minutes, the temperature of the bearing section exceeds the reference level of 15 ° C. In this state, the metal lubricant in the bearing is melted and is completely liquid. This temperature relationship is compared and determined by a temperature detection comparator 29, and the stator electromagnetic coil 11b is determined.
A control signal is supplied from the controller 30 to the stator drive power supply 12 so that the power supplied to the power supply is switched to a voltage (for example, 400 V) sufficient for starting rotation of the rotating body. This switching point is point (b) in FIG. Thereafter, when the rotation speed of the rotating body reaches a predetermined number of revolutions, the frequency and the voltage (for example, 70 Hz, 150 V) of the steady rotation are switched from the time (c). When the temperature of the bearing portion in the initial stage (a) is higher than the reference level, the control from (a) to (b) is not necessary, and the start from (b) is started immediately. The X-ray apparatus according to the present invention has a configuration automatically controlled by such a sequence. In order to melt the lubricant, the voltage supplied to the stator electromagnetic coil 11b between (a) and (b) may be a high frequency voltage of, for example, about 1 kHz.
【0012】なお、温度検出器は、前記実施例では軸受
部に熱的に繋がる陽極支持部に固定して軸受部の温度を
間接的に検出する構造であるが、それに限らず、例えば
次の構成としてもよい。すなわち、固定体に管外から軸
受部近傍に達する小さい穴を穿ち、熱電対のような温度
検出器を軸受部近傍に埋め込んだ構成にしてもよい。そ
れによって、軸受部の温度をほぼ直接検出することがで
き、より高精度の制御ができる。あるいは、X線管を収
容し内部に絶縁油が充填されたX線管収容容器(ハウジ
ング)の絶縁油の温度を検出するようにし、それによっ
て、X線管の陽極ターゲットの回転起動の開始前の潤滑
剤の温度を間接的に検知し、その軸受温度対応信号に基
いて、前述のような潤滑剤の予熱過程を減るシーケンス
制御としてもよい。あるいはまた、X線装置が置かれる
室温を検出して軸受部の温度をさらに間接的に検出する
構成にしてもよい。その場合、基準レベルを適切な温度
に設定すれば、潤滑剤が凍った状態で回転体に強い起動
モーメントがかからないようにできる。In the above embodiment, the temperature detector is fixed to an anode support thermally connected to the bearing, and has a structure for indirectly detecting the temperature of the bearing. However, the present invention is not limited to this. It may be configured. That is, a small hole reaching the vicinity of the bearing from outside the tube may be formed in the fixed body, and a temperature detector such as a thermocouple may be embedded in the vicinity of the bearing. Thereby, the temperature of the bearing portion can be detected almost directly, and more precise control can be performed. Alternatively, the temperature of the insulating oil in the X-ray tube accommodating container (housing) in which the X-ray tube is housed and filled with the insulating oil is detected, so that the rotation start of the anode target of the X-ray tube is started. The temperature of the lubricant may be detected indirectly, and the sequence control for reducing the lubricant preheating process as described above may be performed based on the bearing temperature correspondence signal. Alternatively, the configuration may be such that the room temperature at which the X-ray apparatus is placed is detected and the temperature of the bearing portion is further indirectly detected. In this case, by setting the reference level to an appropriate temperature, it is possible to prevent a strong starting moment from being applied to the rotating body when the lubricant is frozen.
【0013】図3に示すシーケンス制御図により、この
発明の他の実施例を説明する。X線装置の主電源を入れ
る前の状態は、回転陽極型X線管のらせん溝軸受部が潤
滑剤の融点以下の温度になっており、したがって潤滑剤
が凍っている状態である。そこで、まず(a)時点で、
ステータ駆動電源から70Hz、160Vの交流電圧E
をステータ電磁コイルに印加し、(b)時点まで2分間
この電圧を供給し続ける。この間に、軸受部は電磁誘導
発熱により温度上昇し、潤滑剤は融解し、陽極ターゲッ
トは回転を始める。(b)時点で、ステータ電磁コイル
に供給する電圧は50Vに下げる。なおその周波数は7
0Hzのままである。ターゲットの回転数Rは、点線で
示すように一旦上昇した後に約3,000rpmで安定
する。この状態で、(d)時点でX線管に陰極−陽極間
電圧を加え、透視診断を行い、撮影を要する部位やタイ
ミング等を定める。そして、透視を終了した後の時点
(e)で、ステータ駆動電源からステータ電磁コイルに
供給する電圧を210Hz、400Vに切り換える。そ
れによって、陽極ターゲットの回転数は約10,000
rpmに上昇する。この時点(f)で、高い陰極−陽極
間電圧をX線管に加えてX線写真撮影を行う。この撮影
終了と同時にステータ電磁コイルに供給する電圧を70
Hz、130Vに落とし、所定時間へた時点(g)で7
0Hz、50Vに変える。それにより、陽極ターゲット
の回転数は約3,000rpmに安定するので、次の透
視診断に移る。このような制御を繰り返す。Another embodiment of the present invention will be described with reference to a sequence control diagram shown in FIG. Before turning on the main power supply of the X-ray apparatus, the helical groove bearing portion of the rotary anode X-ray tube is at a temperature lower than the melting point of the lubricant, and therefore the lubricant is frozen. Therefore, first, at the time (a),
AC voltage E of 70 Hz and 160 V from the stator drive power supply
Is applied to the stator electromagnetic coil, and this voltage is continuously supplied for 2 minutes until time (b). During this time, the temperature of the bearing portion rises due to electromagnetic induction heating, the lubricant melts, and the anode target starts rotating. At the point (b), the voltage supplied to the stator electromagnetic coil is reduced to 50V. The frequency is 7
It remains at 0 Hz. The target rotation speed R stabilizes at about 3,000 rpm after once increasing as indicated by the dotted line. In this state, at time (d), a voltage between the cathode and the anode is applied to the X-ray tube, a fluoroscopic diagnosis is performed, and a part requiring imaging, a timing, and the like are determined. Then, at the time (e) after the fluoroscopy is completed, the voltage supplied from the stator drive power supply to the stator electromagnetic coil is switched to 210 Hz and 400 V. Thereby, the rotation speed of the anode target is about 10,000.
rpm. At this point (f), a high cathode-anode voltage is applied to the X-ray tube and an X-ray photograph is taken. At the same time as the end of this photographing, the voltage supplied to the
Hz, 130 V, and 7 (g)
Change to 0Hz, 50V. As a result, the number of revolutions of the anode target is stabilized at about 3,000 rpm, and the process proceeds to the next fluoroscopic diagnosis. Such control is repeated.
【0014】因みに、固体金属潤滑剤で潤滑される玉軸
受をもつX線管を使用した従来のX線装置は、潤滑剤図
4に示すように、透視診断の前(h)に5秒以下の短時
間だけ180Hz、200Vの回転駆動電圧をステータ
電磁コイルに供給し、回転起動させる。そして、直ぐに
(i)時点で60Hz、50Vに下げ、透視を行い、、
その後上述と同様に撮影を行う。そして、撮影が終了し
た後は、軸受の磨耗や潤滑剤の飛散消耗を極力低減する
ため、ステータ電磁コイルへの電圧供給を停止、又は逆
回転磁界を印加してブレーキ作用を生じさせ、陽極ター
ゲットの回転を早く停止させるようにしている。そのた
め、次の透視の前に再び(h)から(i)の起動制御を
行う必要がある。このような繰り返しを行う結果、回転
駆動電力は少ないものの、X線管内の回転機構部に無理
な応力が繰り返しかかり、軸受の磨耗や振動、騒音が生
じやすい。Incidentally, a conventional X-ray apparatus using an X-ray tube having a ball bearing lubricated with a solid metal lubricant, as shown in FIG. 4, requires less than 5 seconds before the fluoroscopic diagnosis (h) as shown in FIG. For a short period of time, a rotation drive voltage of 180 Hz and 200 V is supplied to the stator electromagnetic coil to start rotation. Immediately at the time (i), the frequency was reduced to 60 Hz and 50 V, and fluoroscopy was performed.
Thereafter, photographing is performed in the same manner as described above. After the photographing is completed, the voltage supply to the stator electromagnetic coil is stopped, or a reverse rotating magnetic field is applied to cause a braking action, in order to minimize bearing abrasion and lubricant scattering and wear. The rotation of the is stopped early. Therefore, it is necessary to perform the start control from (h) to (i) again before the next fluoroscopy. As a result of performing such repetition, although the rotational driving power is small, excessive stress is repeatedly applied to the rotating mechanism in the X-ray tube, and bearing wear, vibration, and noise are likely to occur.
【0015】それに対してこの発明によれば、回転駆動
電力はやや多いが、潤滑剤を一旦融解させれば、その後
は常時、低振動、低騒音で3,000rpm程度で回転
させることができ、透視も必要な時に比較的早い繰り返
しで行うことができる。また、X線管内の回転機構部に
不所望な応力がかかりにくく、長時間、安定にX線管を
使用することができる。On the other hand, according to the present invention, although the rotational driving power is slightly high, once the lubricant is once melted, it can be constantly rotated at about 3,000 rpm with low vibration and low noise. The fluoroscopy can also be performed relatively quickly when needed. Further, undesired stress is less likely to be applied to the rotating mechanism inside the X-ray tube, and the X-ray tube can be used stably for a long time.
【0016】ところで、ステータ電磁コイルの主巻線、
補助巻線の各電流、又は各電流の位相差には、回転体が
回転している状態と非回転状態とで、相互間に顕著な差
がある。そこで、ステータ電磁コイルのこれらの電流を
検出するように構成し、定常の回転状態に対して非回転
状態の比較を演算処理して軸受部の潤滑剤の凍結の有無
を判断して制御するようにしてもよい。すなわち、まず
ステータ電磁コイルに所定の交流電圧を所定時間印加し
て各コイルの電流又はその位相を検出し、回転体が非回
転状態に対応するコイル電流や位相差である場合には、
潤滑剤を融解させるために適切な電流および供給時間を
演算処理により得てステータ電磁コイルへの供給電圧を
自動制御するように構成する。この場合、最初に印加す
る電圧は、潤滑剤が溶融状態であれば直ちに回転を始め
るに十分な値とする。なお、ステータ電磁コイルの各電
流や位相が、潤滑剤が溶融状態であるためにすぐに回転
を開始した状態に相当する場合には、そのまま定常回転
の電圧をステータ電磁コイルに加える制御構成とする。
これによれば、軸受部の潤滑剤の溶融、非溶融状態をほ
ぼ直接的に検知でき、それぞれの状態に応じた適切な回
転駆動制御ができるように装置を構成することができ
る。したがって、信頼性が高く、しかも軸受部の温度検
出手段等が不要であり、比較的簡略な装置構成にするこ
とができる。Incidentally, the main winding of the stator electromagnetic coil,
Each current or the phase difference between the currents of the auxiliary winding has a remarkable difference between the rotating body and the non-rotating state. Therefore, the configuration is such that these currents of the stator electromagnetic coil are detected, and a comparison is made between a non-rotating state and a steady rotating state to calculate and control the presence or absence of freezing of the lubricant in the bearing portion. It may be. That is, first, a predetermined AC voltage is applied to the stator electromagnetic coil for a predetermined time to detect the current of each coil or its phase, and when the rotating body is a coil current or a phase difference corresponding to the non-rotating state,
Appropriate current and supply time for melting the lubricant are obtained by arithmetic processing, and the supply voltage to the stator electromagnetic coil is automatically controlled. In this case, the voltage to be applied first is set to a value sufficient to start rotation immediately if the lubricant is in a molten state. In the case where each current and phase of the stator electromagnetic coil corresponds to a state in which the lubricant is in a molten state and immediately starts rotating, the control configuration is such that a voltage of a steady rotation is directly applied to the stator electromagnetic coil. .
According to this, the apparatus can be configured such that the molten or non-melted state of the lubricant in the bearing portion can be almost directly detected, and appropriate rotational drive control can be performed according to each state. Therefore, the reliability is high, the temperature detecting means for the bearing portion is not required, and a relatively simple device configuration can be achieved.
【0017】一方、周波数は任意で、潤滑剤が液状にな
っていても回転体が回転しない範囲の低い電圧をステー
タ電磁コイルに所定時間(例えば10秒以上、10分以
下の任意設定時間)印加するプロセスを必ず経るように
シーケンス制御された構成にしてもよい。それによっ
て、装置使用温度の如何にかかわらずほぼ確実にらせん
溝軸受を構成する回転体又は固定体を電磁誘導発熱させ
て軸受部の金属潤滑剤を融解してから陽極ターゲットを
回転起動することができる。したがって、温度検出器を
備えないでもよく、比較的簡単な装置構成で安全、安定
な動作を維持することができる。On the other hand, the frequency is arbitrary, and a low voltage in a range where the rotating body does not rotate even when the lubricant is in a liquid state is applied to the stator electromagnetic coil for a predetermined time (for example, an arbitrary set time of 10 seconds or more and 10 minutes or less). May be configured to be sequence-controlled so as to always go through the process of performing Thus, regardless of the operating temperature of the device, it is almost certain that the rotating body or the fixed body constituting the helical groove bearing is electromagnetically induced to generate heat to melt the metal lubricant of the bearing portion and then start the anode target in rotation. it can. Therefore, a temperature detector may not be provided, and safe and stable operation can be maintained with a relatively simple device configuration.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
X線管の内外に余分の加熱手段を付加することなく、軸
受部の潤滑剤を効率よく加熱して融解し、回転起動させ
ることができる。したがって、潤滑剤の融点以下の温度
環境下でも、X線装置の安定な動作が保証される。As described above, according to the present invention,
Without adding extra heating means inside and outside the X-ray tube, the lubricant in the bearing portion can be efficiently heated and melted, and the rotation can be started. Therefore, stable operation of the X-ray apparatus is guaranteed even in a temperature environment lower than the melting point of the lubricant.
【図1】この発明の実施例の要部を縦断面で示す概略構
成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main part of an embodiment of the present invention in a longitudinal section.
【図2】図1の装置の動作を説明するシーケンス制御の
図である。FIG. 2 is a sequence control diagram for explaining the operation of the apparatus shown in FIG. 1;
【図3】この発明の他の実施例を示すシーケンス制御図
である。FIG. 3 is a sequence control diagram showing another embodiment of the present invention.
【図4】従来の玉軸受を使用したX線管のシーケンス制
御図である。FIG. 4 is a sequence control diagram of an X-ray tube using a conventional ball bearing.
10…X線管、 11…ステータ、 11b …ステータ電磁コイル、 12…ステータ駆動電源、 13…主制御装置、 14…真空容器、 15…陽極ターゲット、 16…回転体、 19…固定体、 22…らせん溝軸受部、 28…温度検出器、 29…温度検知比較器、 30…制御器。 10 ... X-ray tube, 11 ... Stator, 11b ... Stator electromagnetic coil, 12 ... Stator drive power supply, 13 ... Main controller, 14 ... Vacuum container, 15 ... Anode target, 16 ... Rotating body, 19 ... Fixed body, 22 ... Helical groove bearing, 28… Temperature detector, 29… Temperature detection comparator, 30… Controller.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 誠 神奈川県川崎市川崎区日進町7番地1 東芝電子エンジニアリング株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01J 35/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Makoto Tanaka 7-1, Nisshincho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Electronic Engineering Corporation (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) H01J 35 / Ten
Claims (5)
の回転体に同軸状に嵌合する固定体、これら回転体及び
固定体の嵌合部に所定の融点をもつ金属潤滑剤が充填さ
れたらせん溝軸受を有するX線管と、このX線管の回転
体の外周に配置されたステータ電磁コイルと、このステ
ータ電磁コイルに電圧を与えるように設けられたステー
タ駆動電源とを具備するX線装置において、上記X線管の回転体の回転起動に際して、 上記ステータ
駆動電源から上記ステータ電磁コイルに交流電圧を印加
して上記軸受構成部材を電磁誘導発熱させて該軸受内の
上記金属潤滑剤の温度を上昇させる動作制御手段を備え
ていることを特徴とするX線装置。1. A rotator anode target is fixed, the fixing member which is fitted coaxially to the rotating body, is Tsukin genus lubricant also a predetermined melting point in the fitting portion of the rotating body and the fixed body filling An X-ray tube having a helical groove bearing, a stator electromagnetic coil arranged on the outer periphery of a rotating body of the X-ray tube, and a stator drive power supply provided to apply a voltage to the stator electromagnetic coil. in X-ray apparatus, when starting rotation of the rotary member of the X-ray tube, by applying an AC voltage to the stator drive power supply or al the scan stator electromagnetic coil by electromagnetic induction heating the bearing part in the bearing
An X-ray apparatus comprising an operation control means for increasing the temperature of the metal lubricant .
検出する温度検出器を備え、この温度検出器を経て得ら
れるの軸受部温度対応信号レベルを上記金属潤滑剤の融
点に対応する基準値と比較し、軸受部温度対応信号レベ
ルが潤滑剤の融点対応基準値を超えた場合のみ、回転体
を回転起動させるように自動制御する動作制御手段を有
する請求項1記載のX線装置。2. A comprising a temperature detector for directly or indirectly detecting the temperature of the shaft receiving portion, corresponding to the bearing portion temperature corresponding signal level obtained through the temperature detector to the melting point of the metals lubricant 2. The X-ray apparatus according to claim 1, further comprising an operation control means for automatically controlling the rotation of the rotating body to be started only when the bearing temperature corresponding signal level exceeds the reference value corresponding to the melting point of the lubricant as compared with the reference value to be performed. apparatus.
を検出し、回転体が非回転状態に対応する上記ステータ
電磁コイルの電流又は位相である場合に、上記金属潤滑
剤の温度を上昇させる電力を上記ステータ電磁コイルに
印加する動作制御手段を備える請求項1記載のX線装
置。Wherein said scan stator electromagnetic coil current or phase
And the stator corresponding to the non-rotating state of the rotating body
When a current or a phase of the electromagnetic coil, the metals lubrication
The electric power that raises the temperature of the agent is applied to the stator electromagnetic coil.
2. The X-ray apparatus according to claim 1, further comprising operation control means for applying the voltage .
磁コイルに印加する電圧は、商用電源の周波数よりも高
い周波数である請求項1記載のX線装置。4. The X-ray apparatus according to claim 1, wherein the voltage applied to the stator electromagnetic coil before starting rotation of the rotating body is higher than the frequency of the commercial power supply.
の回転体に同軸状に嵌合する固定体、これら回転体及び
固定体の嵌合部に所定の融点をもつ金属潤滑剤が充填さ
れたらせん溝軸受を有するX線管と、このX線管の回転
体の外周に配置されたステータ電磁コイルと、このステ
ータ電磁コイルに電圧を与えるように設けられたステー
タ駆動電源とを具備するX線装置において、 上記ステータ駆動電源から回転体を回転起動するための
起動電圧をステータ電磁コイルに印加する前に、上記潤
滑剤が溶融状態でも回転体が回転しない範囲の交流電圧
を上記ステータ電磁コイルに所定時間印加する動作制御
手段を備えていることを特徴とするX線装置。5. A rotating body on which an anode target is fixed, a fixed body fitted coaxially with the rotating body, and a fitting portion of the rotating body and the fixed body filled with a metal lubricant having a predetermined melting point. An X-ray having an X-ray tube having a helical groove bearing, a stator electromagnetic coil arranged on the outer periphery of a rotating body of the X-ray tube, and a stator drive power supply provided to apply a voltage to the stator electromagnetic coil in the apparatus, before applying the starting voltage for starting rotation of the rotary member from the stator drive power to the stator electromagnetic coil, the AC voltage in the range of the Jun <br/> lubricant rotating body does not rotate in the molten state Operation control for applying a predetermined time to the stator electromagnetic coil
X-ray apparatus characterized by comprising means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4265666A JP2989079B2 (en) | 1991-12-10 | 1992-10-05 | X-ray equipment |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32544991 | 1991-12-10 | ||
JP3-325449 | 1991-12-10 | ||
JP4265666A JP2989079B2 (en) | 1991-12-10 | 1992-10-05 | X-ray equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05217531A JPH05217531A (en) | 1993-08-27 |
JP2989079B2 true JP2989079B2 (en) | 1999-12-13 |
Family
ID=26547089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4265666A Expired - Lifetime JP2989079B2 (en) | 1991-12-10 | 1992-10-05 | X-ray equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2989079B2 (en) |
-
1992
- 1992-10-05 JP JP4265666A patent/JP2989079B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05217531A (en) | 1993-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0546532B1 (en) | X-ray tube apparatus | |
JP2948163B2 (en) | X-ray equipment | |
US6088425A (en) | X-ray apparatus | |
US4167671A (en) | Rotary anode X-ray tube | |
US5696804A (en) | X-ray tomographic apparatus | |
JPH0352175B2 (en) | ||
JPH0377617B2 (en) | ||
JP2003536225A (en) | Drive assembly for X-ray tube with rotating anode | |
JP2989079B2 (en) | X-ray equipment | |
JP3153757B2 (en) | X-ray equipment | |
JPH0148409B2 (en) | ||
US5490198A (en) | Device for driving a rotary anode | |
JPH09213494A (en) | X-ray device | |
WO2004047505A1 (en) | X-ray system and its driving method | |
JPH01217840A (en) | Rotary anode for x-ray tube having device applying anode current | |
JP2003017294A (en) | X-ray photograph device and its control method | |
JP5284020B2 (en) | Sliding bearing unit and rotary anode type X-ray tube device | |
JP4515874B2 (en) | X-ray tube | |
JPS6182643A (en) | Rotating anode type x-ray | |
JP2000106115A (en) | Rotary anode type x-ray tube, its manufacture and manufacturing apparatus as well as rotary anode type x-ray tube device | |
JPH0326497B2 (en) | ||
JPS6161356A (en) | Rotation anode x-ray tube device | |
JP2001276044A (en) | Cathode scanning type x-ray generator and x-ray ct scanner | |
JPH09237694A (en) | Computerized tomography device | |
JPS59217996A (en) | Driving device of x-ray tube anode |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081008 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081008 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091008 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091008 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101008 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111008 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111008 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121008 Year of fee payment: 13 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |