GE De?nium 6000数字X线机故障维修分析3例

盛况,孔德友,范磊

济宁医学院附属医院 医学装备处,山东 济宁 272029

[摘 要]本文通过对GE Definium 6000数字X线机球管悬挂系统和电动床相关3例故障进行分析,为同类设备的维修提供参考。本文分析的GE Definium 6000数字X线机故障包括球管跟踪故障、电动床控制脚踏失灵、电动床无法升降3种,通过更换备件,相关故障得到解决。DR等大型设备结构复杂,机械结构和电子元器件数量多,随着使用年限的增长,容易发生故障,本文通过对维修案例进行详细分析,使得维修人员对球管悬挂系统和电动床的结构有了深入了解。

[关键词]数字X线机;球管悬挂系统;脚踏;电动床;控制板

引言

数字化X线摄影机(Digital Radiography,DR)属于放射线科常用设备,上世纪90年代开始应用并替代计算机X线摄影机(Computed Radiography,CR)。DR采用数字化探测器,在专用计算机控制下,直接读取曝光后探测器记录到的数字影像信息,而后经计算机图像处理系统处理,以数字化图像方式显示和存储[1-4]。相较CR,其不再需要额外的成像板和激光扫描转换设备,拍片过程简单、图像处理速度快,曝光后技师可以立刻判断图像是否合适,所以广泛应用于各类医院。本文主要介绍使用GE De?nium 6000 DR系统进行工作遇到的3例相关故障的分析和解决过程,供同行维修参考。

1 GE De?nium 6000 DR系统概要

GE De?nium 6000 DR是一款常见的数字化X线摄影机,具有成像速度快、操作简单、使用方便和图像质量好等特点[5-7]。其由球管悬挂系统、立柱、电动检查床、系统控制柜和工作站多个部分组成。

2 故障分析

2.1 故障一

2.1.1 故障现象

拍片时调整探测器位置,球管自动跟踪速度缓慢,有时直接停止,不进行跟踪,设备报垂直方向运动异常的错误。

2.1.2 故障分析

球管和束光器是由天轨控制盒内电机带动钢丝进行牵引调节,所以牵引电机以及相关传动部分出现故障的可能性较大。球管牵引机械结构,见图1。其由离合器、钢丝滚轴以及电磁刹车阀组成。离合器采用的一种类似于三明治的结构,牵引电机和传动皮带位于最右侧,电磁阀位于最左侧,中间的圆柱形铁饼与钢丝滚轴固定在一起。当手动调节时,电磁阀不通电无吸合,钢丝滚轴靠人力运动。当电动调节跟踪时,电磁阀上电,将圆柱形铁饼和传动皮带侧齿轮吸和在一起。当电机转动时,电机通过皮带带动齿轮,齿轮通过静摩擦力带动圆柱形铁饼,进而带动钢丝滚轴转动,对于球管部分进行调节。电磁刹车阀位于钢丝滚轴另一侧,其静止态为刹车状态,对于钢丝滚轴施加一个摩擦力,防止其上下移动。当自动跟踪时,刹车阀通电吸合刹车片,松开滚轴,便于跟踪运动。

图1 球管牵引机械部分结构图

由于故障现象是垂直运动缓慢,所以首先怀疑电机传动部分问题。通过观察,排除皮带松弛打滑、圆柱形铁块和齿轮之间打滑以至提供拉力不足情况。检查中发现电机外壳温度较高,所以有可能电机自身出现问题或者需要动力较大,电机转动时吃力。因而怀疑跟踪时电磁刹车阀没有松开,以至于摩擦力过大。通过检查发现在自动跟踪开始和结束时,电磁刹车阀没有明显动作,也没有听到吸合刹车片时的声音。使用铁质工具靠近,发现跟踪时其磁力较弱,所以确认其发生故障。由于电磁刹车阀一直处于刹车状态,摩擦力大,所以钢丝滚轴转动缓慢,表现在外就是球管跟踪速度缓慢的现象。

2.1.3 故障维修

将天轨内的电磁刹车阀取下,购买更换即可。需要注意的是,由于配重存在,球管并不会出现预想的下落或无法运动的情况,可以正常运行。所以可以先取下刹车阀,然后购买更换,防止使用中电机过热损坏。

2.2 故障二

2.2.1 故障现象

电动床控制脚踏部分失灵,双击后床无法移动。

2.2.2 故障分析

电动床控制脚踏结构,见图2。De?nium 6000对于床的控制采用的是光耦检测的方式,常态未踩下脚踏时,挡片位于光耦发射与接收端之间,接收端未导通。在踩下脚踏的时候,挡片移位到光耦发射与接收端之外,接收端接收到光照导通,输出信号改变,系统检测到之后进行下一步控制。另外,系统控制加入了防误触判断,只有在较短时间内两次踩下脚踏,才能控制电动床,否则无效。考虑到仅有部分脚踏控制故障,其余脚踏控制均正常,可以排除上端控制系统失灵。所以,脚踏信号检测部分存在故障的可能性较大,信号或未被检测到,或未发出。

2.2.3 故障维修

将床面升至最高,拆开床体四周护板,检查脚踏器件和光耦检测电路板,发现脚踏挡片运动位置正常,但是故障脚踏对应的“U”型光耦上存在有细微裂缝,所以怀疑光耦失灵。更换“U”型光耦后进行测试,故障消除。事后对故障原因进行分析,“U”型光耦为塑料件,长时间使用存在脆化的情况,而由于脚踏踩动时存在震动,光耦会被震裂从而失效,无法产生信号。

图2 脚踏控制示意图

2.3 故障三

2.3.1 故障现象

电动床无法升降。

2.3.2 故障分析

首先排除脚踏故障,除升降控制两侧4个脚踏外,其余脚踏控制均正常,所以控制部分存在问题可能较小。其次,全部升降控制均失灵,所以脚踏光耦检测部分元器件存在问题可能较小。由以上分析,判断床体升降驱动单元故障可能性较大,需要优先检测。拆开床板后,可以看到床体轴向一侧安装有电机及其传动装置,电机侧方放置有白色驱动变频器一个。使用扳手手动将床板支撑架升至最高位置,一方面检查机械传动部分有无脱节断裂情况;另一方面方便后续进行维修。由于电机故障可能性小,所以首先检查驱动变频器是否异常。驱动变频器采用的是ABB公司生产的ACS355系列变频器,通过对输入输出端进行测量,发现输入端供电正常,在踩下脚踏时,可以测量到正反转信号端信号电压,但是三相输出端并没有输出。同时,注意到变频器POWER和FAULT指示灯没有点亮,所以可以断定该变频器出现故障。

2.3.3 故障维修

取下变频器后,对其进行维修检测,发现其由控制板和功率板两部分组成,检查后发现控制板无明显异常,功率板部分元器件损坏,但无法辨识更换。由于该备件厂家型号明确,所以直接从别处购买变频器进行更换。需要注意的是原变频器中预先烧写有控制程序,所以需要将新购置的变频器中的控制板与原变频器进行对换,否则会出现控制异常的情况。更换控制板后,将变频器重新安装回床体,故障排除,升降功能恢复正常。

3 讨论

本文分析了3例GE De?nium 6000 DR的维修案例,给出了具体的故障现象、分析思路和解决办法。DR等大型设备随着使用年限的增加,电路板上某些电子元件会逐渐老化,从而发生故障;或者由于供电异常,部分器件会发生损坏[8-10]。相较小型医疗设备,DR等大型设备结构复杂,机械结构和电子元器件数量多,所以故障多种多样。在维修时更加需要冷静分析,剖析设备的控制方式,方能抓住故障的本质进行处理[11-13]。此外,院方工程师二级日常维护对于DR等大型设备的正常运行起着重要的作用,增加空调和除湿机来保证使用环境的温湿度,进行定期的除尘和校准等活动,及时检修调整移位和松脱的器件,可以延长设备各器件的使用寿命,减少故障率和维修成本[14-17],保障设备的正常运营。

参考文献

[1] 高维.数字X线成像设备CR和DR[J].中国医疗设备2005,2(1):12-13.

[2] 韩丰谈.医学影像设备学[M].北京:人民卫生出版社,2004:458-464.

[3] 邵东宁.DR数字探测器原理、性能及常规维护方法[J].中国医疗设备2008,23(2):39-40.

[4] 时国俊.Definium6000数字X线摄影机械保养探讨[J].中国医疗设备2015,12(3):104-105

[5] 徐跃,梁碧玲.医学影像设备学[M].3版.北京:人民卫生出版社,2010:257.

[6] 黄浩臣.GE Definium 6000 DR常见故障维修与分析[J].中国医疗设备2015,30(3):161.

[7] 陈明,杭晓鹏,高文峰.GE De?nium 6000 DR机械故障维修[J].中国医疗设备,2013,28(4):139.

[8] 施惠芬. GE De?nium 6000 DR故障维修二例及维护技巧[J].现代仪器与医疗,2013,19(1):84-85.

[9] 谢小为,吴丽霞.Philips DR维修四例[J].中国医疗设备2013,28(2):115-116

[10] 徐勇,苏天登.GE Definium 6000 DR典型故障案例分析及排除[J].中国医疗设备2014,11(4):108-109.

[11] 王晓虎,郑仁龙.Sensation 16CT机扫描床移动控制系统的常见故障解决[J].中国医疗设备,2014,29(2):134-135.

[12] 倪世杰,刘永文.柯达DR7500数字X线机故障维修二例[J].中国医疗设备,2016,31(3):139.

[13] 和占泉.DR球管机架运动锁死故障分析与排除[J].中国医疗设备,2014,29(8):138.

[14] 于金科,祝健.De?nium 6000 DR 故障维修3例[J].中国医疗设备2016,31(10):172-173.

[15] 于宏伟.从DR故障维修案例看日常维护的重要性[J].中国医学装备,2013,10(9):108-109.

[16] 和占泉.DR球管机架运动锁死故障分析与排除[J].中国医疗设备,2014,29(8):138.

[17] 陈联平.浅谈飞利浦DR平板探测器的日常维护性保养[J].医学信息,2013,26(4):457-458.

Three Cases of Fault Analysis for GE De?nium 6000 Digital X-ray Machine

SHENG Kuang, KONG Deyou, FAN Lei
Department of Medical Equipment, Af?liated Hospital of Jining Medical University, Jining Shandong 272029, China

Abstract:This paper aims to provide maintenance reference for similar equipments through 3 faults cases analysis of tube suspension system and electric bed in GE De?nium 6000 digital X-ray machine. The faults analyzed in this paper included tube tracking fault,electric bed control pedal failure and unable rise and fall of electric bed, these faults were solved by replacement of spare parts.Large equipment like DR have complex structure and a large number of mechanical parts, and they are prone to having failures with increase of service life. Through detailed analysis of these faults, engineers can understand tube suspension system and electric bed structure deeply.

Key words:DR; tube suspension system; pedal; electric bed; control board

[中图分类号]R445;TH774

[文献标识码]B

doi:10.3969/j.issn.1674-1633.2018.01.027

[文章编号]1674-1633(2018)01-0102-02

收稿日期:2017-07-05

修回日期:2017-07-30

通讯作者:孔德友,高级工程师,主要从事医疗设备的管理、维修以及科研工作。

通讯作者邮箱:qxk3061@163.com

本文编辑 刘峰