一种用于支撑质子治疗旋转机架的双向自适应托辊装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及建材、冶金、医疗器械等回转件的领域，涉及一种用于支撑质子治疗旋转机架的双向自适应托辊装置，包括底座，所述底座上经第一转轴转动连接有支撑板组件，所述支撑板组件上经与第一转轴相平行的第二转轴转动连接有箱式托辊体，所述箱式托辊体内经与第一转轴空间垂直的第三转轴转动连接有托辊组件，所述托辊组件的托辊轴与第一转轴相平行。该装置能实时随着托圈的实际位置，沿相互垂直的两个方向自动调整，实现托辊与托圈的全接触。实现托辊与托圈的全接触。实现托辊与托圈的全接触。

【技术实现步骤摘要】
一种用于支撑质子治疗旋转机架的双向自适应托辊装置


[0001]本技术涉及建材、冶金、医疗器械等回转件的领域，涉及一种用于支撑质子治疗旋转机架的双向自适应托辊装置。

技术介绍

[0002]质子治疗旋转机架是质子放射治疗肿瘤装置中的大型关键设备，其目前广泛采用的主体结构主要为由前、后托圈支撑并沿水平轴旋转的筒型、箱型或桁架结构的旋转部分，以及支撑前、后托圈并使前、后托圈沿托辊表面转动的托辊装置组成，旋转部分还包括用于输送质子束流的磁铁、治疗头等装置。旋转部分的重量约为一两百吨左右、最大回转直径约为8到10米左右，旋转部分具有大转动惯量，并且沿治疗头方向和与治疗头垂直方向质量分布不均匀。质子治疗要求质子束流必须精准照射肿瘤位置，因此要求质子治疗旋转机架必须能够高精度停止于照射治疗位置。托圈沿托辊表面转动时，其接触表面之间为滚动摩擦，托圈与托辊表面的摩擦力既可以为质子治疗旋转机架旋转部分提供动力，也可以提供制动阻力。大小稳定不变的摩擦力能够减小打滑、制动力不稳定等因素对运动控制精度的影响。而托圈与托辊表面的接触状态的不同，将会产生不同的摩擦系数，即产生不同的摩擦力。因此，保证托圈与托辊表面沿托辊表面全接触是实现托圈与托辊表面的摩擦力稳定不变的关键。
[0003]质子治疗旋转机架具有较大的结构尺寸和重量，并且是以回转轴为中心不对称结构。在重力作用下，质子治疗旋转机架将会沿重力方向和水平方向产生挠曲变形，这种变形将会使托圈与托辊理论接触面产生偏转角，即托圈与托辊轴线不平行而产生一夹角，如图1。此外，由于托圈与托辊制造精度不够，也会产生托圈与托辊理论接触面产生偏转角问题。
[0004]目前，支撑质子治疗旋转机架的托辊装置有两种结构形式：一种是自调整托辊装置，如图2所示。该托辊装置具有三个与托圈轴向平行的自调整轴，可根据托圈外圆表面自调整托辊位置，保持托辊与托圈的接触，而沿托辊长度方向的接触是通过调整托辊体与箱式托辊体之间的垫片厚度来实现，即装配过程中要通过试错法不断的调整垫片厚度使其接触率达到最佳状态。该装配过程耗时费力，装配难度大，难以做到沿沿托辊长度方向的全接触。此外，由于旋转机架在转动过程中，托圈与托辊接触位置的表面变形是在不断产生微量变化的，因此，其不能实现及时的调整，无法始终保持托辊与托圈的全接触。
[0005]另一种是在前一种自调整托辊装置的基础上，在底部增加了一个垂直于三个自调整轴的自调整轴，如图3所示。其中底座与其上部的支撑板组件之间通过该轴连接，底座上部托辊各零部件整体可绕该轴转动，使托辊不但具有沿托圈外圆自调整托辊与托圈的接触，而且还具有沿托辊长度方向自调整托辊与托圈的接触。这种托辊装置较前一种托辊装置，能够在一定程度上改善适应旋转机架在转动过程中托圈表面随机变形而自调整，提高托辊与托圈接触率。但是，由于在托辊装置底部增加的自调整轴与每个托辊的距离不同，当沿该轴旋转某一角度时，各个托辊被调整的转角和位移均不相同，这就无法保证托圈与托辊表面沿托辊表面实现全接触。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种用于支撑质子治疗旋转机架的双向自适应托辊装置，该装置能实时随着托圈的实际位置，沿相互垂直的两个方向自动调整，实现托辊与托圈的全接触。
[0007]本技术的技术方案在于：一种用于支撑质子治疗旋转机架的双向自适应托辊装置，包括底座，所述底座上经第一转轴转动连接有支撑板组件，所述支撑板组件上经与第一转轴相平行的第二转轴转动连接有箱式托辊体，所述箱式托辊体内经与第一转轴空间垂直的第三转轴转动连接有托辊组件，所述托辊组件的托辊轴与第一转轴相平行。
[0008]进一步地，所述支撑板组件的上部两侧分别经第二转轴转动连接有箱式托辊体，所述箱式托辊体的两侧分别经第三转轴转动连接有托辊组件。
[0009]进一步地，所述支撑板组件包括位于前后侧的一对支撑板，一对支撑板经支撑法兰连接固定，一对支撑板上部之间的两侧部均安装有第二转轴，所述第一转轴安装于一对支撑板的下部之间。
[0010]进一步地，所述第一转轴、第二转轴均为阶梯轴，第一转轴、第二转轴分别经紧固螺钉与支撑板连接，所述第二转轴的两端经轴套与箱式托辊体相连接；所述支撑法兰的两端经紧固件与支撑板连接，且两端与支撑板之间均设置有调整间隙的垫片。
[0011]进一步地，所述支撑板的侧部固定有用于防止安装在其上的箱式托辊体侧翻的顶紧装置。
[0012]进一步地，所述箱式托辊体的上部两侧分别设置有内腔，所述内腔均经第三转轴转动连接有托辊组件，所述箱式托辊体与托辊组件沿箱式托辊体的宽度和深度方向设置有止口定位配合结构。
[0013]进一步地，所述箱式托辊体的下部设置有与第一转轴平行并用于安装第二转轴的底部通孔，所述内腔的两侧分别设置有与第一转轴垂直的内腔通孔，所述内腔通孔与底部通孔空间垂直。
[0014]进一步地，所述托辊组件与箱式托辊体沿第三转轴的轴向为间隙配合，托辊组件与箱式托辊体沿第三转轴的切向设置有空隙；所述第三转轴与箱式托辊体为过渡或过盈配合，第三转轴与托辊组件为间隙配合。
[0015]进一步地，所述托辊组件包括托辊体，所述托辊轴的两端分别经轴承与托辊体转动连接，所述托辊轴上固定有托辊。
[0016]进一步地，所述托辊体的下部设置有用于安装第三转轴的下部通孔，托辊体的上部设置有一对与下部通孔空间垂直的上部通孔，所述上部通孔通过调心滚子轴承与托辊轴连接，所述托辊体上设置有封盖上部通孔的轴承盖和紧固件。
[0017]与现有技术相比较，本技术具有以下优点：
[0018]1. 该双向自适应托辊装置能克服旋转机架自重产生的挠性变形引起的或由于加工、装配精度引起托圈的转动过程中的沿轴向托辊装置与托圈不能完全接触的问题。
[0019]2. 该双向自适应托辊装置具有三个与托圈轴向平行的自调整轴，即2根第二转轴和1根第一转轴，保证箱式托辊体和支撑板组件能绕各自旋转轴旋转，具有自调心功能；并且每一个托辊的托辊体下端均有一个与托辊轴垂直的自调整轴，即第三转轴，保证托辊在绕自身轴线旋转的同时随着托辊体绕第三转轴调整与托圈的接触角度，实现托辊与托圈的
全接触。通过此两个方向的自适应调整，满足托辊与托圈在旋转过程中的全接触，从而达到一个稳定的支撑。
[0020]3.该双向自适应托辊装置结构简单紧凑，具有双向自适应功能，除了用于支撑质子治疗旋转机架，还适用于建材、冶金行业等对支撑精度要求高的大型回转件。
附图说明
[0021]图1为重力作用下机架挠曲变形图；
[0022]图2为现有自调整托辊装置的结构示意图；
[0023]图3为现有底部带自调整轴的托辊装置结构示意图；
[0024]图4为本技术的双向自适应托辊装置的结构示意图一；
[0025]图5为本技术的双向自适应托辊装置的结构示意图二；
[0026]图6为本技术托辊组件；
[0027]图7为本技术图5的剖视图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于支撑质子治疗旋转机架的双向自适应托辊装置，包括底座，其特征在于，所述底座上经第一转轴转动连接有支撑板组件，所述支撑板组件上经与第一转轴相平行的第二转轴转动连接有箱式托辊体，所述箱式托辊体内经与第一转轴空间垂直的第三转轴转动连接有托辊组件，所述托辊组件的托辊轴与第一转轴相平行。2.根据权利要求1所述的一种用于支撑质子治疗旋转机架的双向自适应托辊装置，其特征在于，所述支撑板组件的上部两侧分别经第二转轴转动连接有箱式托辊体，所述箱式托辊体的两侧分别经第三转轴转动连接有托辊组件。3.根据权利要求1或2所述的一种用于支撑质子治疗旋转机架的双向自适应托辊装置，其特征在于，所述支撑板组件包括位于前后侧的一对支撑板，一对支撑板经支撑法兰连接固定，一对支撑板上部之间的两侧部均安装有第二转轴，所述第一转轴安装于一对支撑板的下部之间。4.根据权利要求3所述的一种用于支撑质子治疗旋转机架的双向自适应托辊装置，其特征在于，所述第一转轴、第二转轴均为阶梯轴，第一转轴、第二转轴分别经紧固螺钉与支撑板连接，所述第二转轴的两端经轴套与箱式托辊体相连接；所述支撑法兰的两端经紧固件与支撑板连接，且两端与支撑板之间均设置有调整间隙的垫片。5.根据权利要求4所述的一种用于支撑质子治疗旋转机架的双向自适应托辊装置，其特征在于，所述支撑板的侧部固定有用于防止安装在其上的箱式托辊体侧翻的顶紧装置。6.根据权利要求1、2、4或5...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾令琴，
申请(专利权)人：厦门大学嘉庚学院，
类型：新型
国别省市：