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一种旋转地板的制作方法

时间:2022-02-17 阅读: 作者:专利查询

一种旋转地板的制作方法

1.本发明涉及质子治疗装置领域,更具体地涉及一种用于质子治疗装置的旋转地板。


背景技术:

2.质子治疗装置通常具有360度旋转机架,治疗头安装在旋转机架上,并可实现360度旋转,治疗头在旋转过程中需要一个圆形的空槽作为其运行轨道,但是这样,该空槽与地平面之间会存在1米左右的弧形坑,患者和医生可能掉入该坑中,造成安全隐患,因此,现有技术中通常设置一个与治疗头同步旋转的地板以遮蔽空槽,消除安全隐患,同时使其更美观。
3.中国专利申请cn108939321a中公开了一种质子治疗装置旋转机架的旋转地板,包括导轨框架、运动链板、驱动装置和装饰地板,其采用双层结构,将地板的运动和装饰功能分开,且具有独立的驱动装置。但是其结构较复杂,且与治疗头使用不同的驱动装置,成本较高。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种结构简单的旋转地板,遮蔽治疗头的运行轨道及其与地面之间的弧形坑,从而保证治疗空间的安全和美观的同时确保与治疗头360度同步旋转。
5.为实现上述目的,本发明提供一种旋转地板,包括:
6.固定基座;
7.两平行设置的导向支撑装置,固定在所述固定基座上;
8.柔性链式地板组件,设置在两导向支撑装置之间并与所述导向支撑装置滑动连接;
9.所述柔性链式地板组件上形成有一供所述质子治疗装置的治疗头穿过和安装的开口。
10.进一步地,所述柔性链式地板组件包括多片依次连接的地板和两条分别设置在所述地板两端的牵引链,所述牵引链滑动设置在所述导向支撑装置上。
11.进一步地,相邻两片地板之间通过一8字形连接件相连。
12.进一步地,所述地板上设置有腰型孔,所述8字形连接件的两端分别嵌入相邻两地板的所述腰型孔中。
13.进一步地,所述8字形连接件和所述地板之间设置有缓冲套。
14.进一步地,每片所述地板上设置有两根轴销,所述轴销穿过所述地板并从所述地板的两端伸出。
15.进一步地,所述牵引链包括多个依次连接的牵引链板,所述牵引链板与所述地板的端面平行,并通过所述轴销与所述地板相连。
16.进一步地,所述轴销上设置有滚轮,所述滚轮位于所述牵引链板和所述地板之间
并滚动在所述导向支撑装置上。
17.进一步地,所述柔性链式地板组件的开口处包括两被牵引组件,所述治疗头与所述被牵引组件相连。
18.进一步地,所述被牵引组件包括被牵引地板,所述被牵引地板上设置有两连接口和两根从所述被牵引地板两端伸出的转轴。
19.进一步地,所述被牵引地板上设置有t型槽,所述t型槽上滑设有加强衬板,所述加强衬板上具有与所述连接口相对应的凹槽。
20.进一步地,所述加强衬板上设置有两牵引铰座,所述牵引铰座具有两平行设置的法兰板,所述法兰板位于所述连接口内并与所述牵引地板上的其中一根转轴相连,两所述法兰板之间形成卡槽。
21.进一步地,所述治疗头上设置有两牵引板,所述牵引板一端与所述治疗头滑动连接,另一端卡入所述卡槽中,并与所述转轴相连。
22.本发明的旋转地板,通过设置具有可伸缩功能的柔性链式地板组件,其在治疗头的带动下可沿导向支撑装置周向运动,并自动补偿治疗头与柔性链式地板组件之间的相对滑动和转动,从而使柔性地板组件和治疗头顺利完成360度旋转。
附图说明
23.图1为本发明实施例提供的旋转地板与治疗头的结构示意图;
24.图2为本发明实施例提供的旋转地板的柔性链式地板的结构示意图;
25.图3为图2中的柔性链式地板的局部结构示意图;
26.图4为图2中的柔性链式地板的两相邻地板的连接示意图;
27.图5为图2中的柔性链式地板与治疗头的轨道示意图;
28.图6为本发明实施例提供的柔性链式地板与治疗头的连接关系示意图;
29.图7为图6的局部放大图;
30.图8为本发明实施例提供的被牵引组件的结构示意图;
31.图9为图8中的被牵引组件的被牵引地板的结构示意图;
32.图10为图8中的被牵引组件的加强衬板的结构示意图;
33.图11为图8中的被牵引组件的牵引铰座的结构示意图;
34.图12为本发明实施例提供的牵引板与被牵引组件的连接关系示意图;
35.图13为本发明实施例提供的牵引板与被牵引地板的连接关系示意图。
具体实施方式
36.下面结合附图,给出本发明的较佳实施例,并予以详细描述。
37.如图1和图2所示,本发明实施例提供一旋转地板,用于质子治疗装置中,与质子治疗装置的治疗头4相固定且两者同步旋转,其包括固定基座1、两圆弧形的导向支撑装置2和柔性链式地板3,两导向支撑装置2平行设置,并通过螺栓固定在固定基座1上,柔性链式地板组件3沿轴向设置在两导向支撑装置2之间并与两导向支撑装置2滑动连接,柔性链式地板组件3中形成有一开口5,治疗头4穿过该开口5并与柔性链式地板组件3相连。
38.如图3所示,柔性链式地板组件3包括多片依次连接的地板31和两条分别设置在地
板31两端的牵引链32(由于两端的牵引链结构相同,图3中只示出了地板一端的牵引链),牵引链32可在导向支撑装置2上滚动,从而带动地板31沿导向支撑装置2周向360度旋转。
39.相邻两片地板31之间通过一8字形连接件33相连,地板31之间具有一定间隙,例如为0-4mm,这样多个地板31之间可伸缩。具体地,地板31上设置有半开放的腰型孔,8字形连接件33的一个圆环镶嵌在一地板31的腰型孔中,另一个圆环则镶嵌在相邻地板31的腰型孔中,从而使两地板31连接在一起,并保持一定间隙。通过调节腰型孔的长度和两腰型孔的中心距离,可以调节两地板31之间的间隙。
40.每片地板31上设置有两根弹簧钢轴销311,其穿过地板31并从地板31的两端伸出,用于支撑牵引链32。具体地,牵引链32包括多个依次连接的钢质牵引链板321,牵引链板321和地板31的端面平行设置,牵引链板321通过两根轴销311与地板31相连。具体地,牵引链板321包括牵引链板321a和牵引链板321b,其中,牵引链板321a与同一地板31上的两根轴销311相连,牵引链板321b则与相邻两地板31上的两根轴销311相连。具体地,牵引链板321a上设置有圆孔,同一地板31上的两根轴销311穿过该圆孔,从而使两者相连;为满足相邻两地板31之间间隙的变化,牵引链板321b上设置有腰型孔,相邻两地板31上的两根轴销311穿过该腰型孔,从而使两者相连;在轴销311的端部还设置有卡槽(图中未示出),该卡槽内安装有卡簧323,从而挡住牵引链板321a和321b不从轴销311上脱落。
41.牵引链板321b上的腰型孔与地板31上的腰型孔长度一致,共同实现柔性链式地板组件3的柔性可伸缩功能。
42.每个轴销311上均设置有滚轮322,该滚轮322位于牵引链板321和地板31之间,该滚轮322可在导向支撑装置2上沿周向滚动,从而使柔性链式地板组件3在沿导向支撑装置2周向滚动。例如,导向支撑装置2具有沿周向设置的导轨,滚轮322滚入该导轨中,从而使其沿周向滚动。
43.如图4所示,8字形连接件33与地板31之间设置有缓冲套34,8字形连接件和缓冲套均采用尼龙材料,以使柔性链式地板3具有一定的柔性,减少碰撞和噪音。
44.地板31为铝合金板材,可通过热挤铸成型。由于铝材强度较弱,地板21上还设置有加强钢板35,其固定在地板21的端面上,用于加强地板21的刚度。
45.如图5所示,由于柔性链式地板3和治疗头4的轨道不是中心对称的,其包括圆弧段a、两过渡圆弧段b和直线段c,圆弧段a通过两过渡圆弧段b与直线段c的两端圆滑连接。治疗头4在绕中心旋转运动过程中,治疗头4以弦长代替柔性链式地板3的轨迹的弧长,所代替的柔性链式地板3的长度在直线段c和过渡圆弧段b是不断变化的,柔性链式地板3具有柔性可伸缩功能,因此可适应这种长度的变化。通过计算最长与最短长度,同时考虑柔性链式地板3的宽度,可计算出其包含的地板31的片数和间距。在一实施例中,α=240
°
,β=60
°
,l=2078.46mm,r1=1925mm,r2=725mm,首先计算轨道的总长度,等于三段长度之和,l=圆弧段长度+2*过渡圆弧段长度+直线段长度=r1925*240
°
+r725*2*60
°
+2078.46=11660.83mm;然后计算治疗头4所占用的长度,当治疗头4在直线段c时,其占用长度为1560mm,当治疗头4旋转角度位置在144度时,占用过渡圆弧段b和一部分直线段c,其占用长度最大,为1799.44mm,因此,其在不同角度下最大占用长度差值为1799.44-1560=239.44mm,据此可设置柔性链式地板3的伸缩量为240mm。进一步计算柔性链式地板3的实际总长度的变化,当治疗头4在直线段c时,柔性链式地板3的总长度最大,最大长度=
11660.83-1560=10100.83mm,当治疗头4在144度位置时,柔性链式地板3的总长度最小,最小长度=9861.39mm。治疗头4在圆弧段a时,柔性链式地板3的长度=11660.83-1606=10054.83。根据柔性链式地板3的总长和伸缩量,以及地板31宽度为94mm,可得:地板31共104片,固定宽度9776mm,相邻地板最大间隙4mm,可伸缩距离0~404mm,可运动范围9776-10180mm,使得所需地板的最小和最长都能满足要求。对于其余尺寸,也可采用上述方法计算出地板的片数和间距,此处不再赘述。
46.如图6和图7所示,柔性链式地板组件3开口处的设置有两被牵引组件36,治疗头4的两端分别与两被牵引组件36相连,治疗头4通过被牵引组件36带动柔性链式地板组件3沿周向运动。
47.如图8-11所示,被牵引组件36包括被牵引地板361,被牵引地板361上设置有加强衬板362,加强衬板362上则设置有两牵引铰座363,与其它地板31类似,被牵引地板361上也设置有两转轴364,其从被牵引地板361两端穿出。
48.被牵引地板361上设置有t型槽3611,用于安装加强衬板362。例如,加强衬板362上可设置若干带螺纹孔的t型块,t型块嵌入t型槽,并通过螺栓旋入t型块将加强衬板362与被牵引地板361连接。被牵引地板361具有两连接口3612,用于与治疗头4相连接。加强衬板362上具有与连接口3612相对应的凹槽3621。
49.牵引铰座363通过螺栓连接覆盖于加强衬板362上,并位于连接口3612和凹槽3621处,牵引铰座363具有两向下延伸的法兰板3631,两法兰板3631之间形成卡槽,两法兰板3631位于连接口3612内。两法兰板3631上具有轴孔,其中一根转轴364穿过该轴孔,从而使其与牵引铰座363相连。这样,在拧松t型块的螺栓后,加强衬板362和牵引铰座363可共同沿t型槽移动,当移动到指定位置后,再拧紧固定。
50.如图7、12和13所示,治疗头4上设置有两牵引板61,分别安装在连接口3612内,其中一根转轴364穿过牵引板61一端上的孔以使牵引板61与转轴364相连,且牵引板61可绕转轴364转动。牵引板61远离转轴364的一端通过螺栓与滑块62固定相连,滑块62滑动在基座63上(例如,基座63上设置有导轨,滑块62滑动在导轨上),基座63通过螺栓固定在治疗头4上,牵引板61一端卡入牵引铰座363的两法兰板3631形成的卡槽中,从而使牵引板61可跟随牵引铰座363和加强衬板362沿t型槽3611滑动。
51.被牵引地板361远离牵引板61的一侧则与相邻的地板31连接,其连接方式与两相邻地板31之间的连接方式相同,此处不再赘述。
52.由于治疗头4与被牵引地板361的运动轨迹不一致,导致治疗头4相对被牵引地板361在径向上也有相对滑动,同时,二者之间还有相对转动,为此,本发明通过滑块62和基座63可补偿径向相对滑动,通过牵引板61与转轴364的配合可补偿相对转动。具体地,当治疗头4在旋转机架的带动下发生旋转时,牵引板4将带动被牵引组件36同步运动,而被牵引组件36的被牵引板361则带动相邻的地板31同步运动,以此类推,整个柔性链式地板组件3将与治疗头4同步运动。由于牵引板4与治疗头4通过滑块62和基座63滑动连接,因此,在旋转过程中,治疗头4与被牵引组件36之间可发生相互移动,以补充径向相对滑动,而牵引板4可绕转轴364转动,因此可补偿相对转动。
53.本发明实施例提供的旋转地板,通过8字形连接件33和牵引链32使地板31环环相连,形成封闭的链式结构,并可实现柔性可伸缩功能;通过牵引板61与被牵引组件36相连,
牵引板61与治疗头4滑动相连,使治疗头4可带动柔性链式地板组件3同步旋转,且可补偿治疗头4与柔性链式地板组件3之间的相对滑动和转动,从而使柔性地板组件3和治疗头4顺利完成360度旋转。由于本发明实施例的旋转地板只包括一层结构,并且由治疗头4牵引,结构更简单,且无需另外的驱动装置,成本更低。
54.以上所述的,仅为本发明的较佳实施例,并非用以限定本发明的范围,本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰,皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。