西門子加速器Gantry過沖故障分析與檢修

劉宇靜李宏毅

西門子加速器Gantry過沖故障分析與檢修

劉宇靜①李宏毅②*

醫(yī)用直線加速器是實現(xiàn)放療的重要醫(yī)療設(shè)備,其機架、治療頭及治療床等部件由于日常運行、老化和磨損而導(dǎo)致故障出現(xiàn)。分析探討直線加速器設(shè)備常見故障產(chǎn)生的原因及處理的方法,合理的運用故障處理方法,對于排除設(shè)備故障具有積極的指導(dǎo)意義。

驅(qū)動系統(tǒng)；故障率；控制板；伺伏放大器

[First-author's address]Department of Medical Engineering, General Hospital of Beijing Command, Beijing 100700, China.

西門子加速器在我國醫(yī)院占有量較高，PREV7DIGITAL加速器在使用時間較長時，當(dāng)醫(yī)院工程技術(shù)人員用手控器擺位時Gantry出現(xiàn)過沖現(xiàn)象，這是“老機器”的常見故[1]。

1 過沖故障

對于老式的Gantry驅(qū)動系統(tǒng)，Gantry的驅(qū)動信號來自FC#0，經(jīng)MOTOR控制板，MOTOR驅(qū)動板送到S32的Gantry驅(qū)動電路，在S32處驅(qū)動電壓與測速反饋電壓相減，再經(jīng)過一個增益很大的伺伏放大器輸出，給PRD-IIPOLYSPED可控硅直流電機驅(qū)動電路，馬達經(jīng)減速齒輪箱，磨擦離合器，帶動鏈條。Gantry出現(xiàn)過沖通常有機械和電氣兩個原因[2-3]。

1.1 機械原因

過沖故障的機械原因通常源于離合器磨損較為嚴(yán)重，在馬達停轉(zhuǎn)后磨擦力矩變小而無法使Gantry很快停下來，當(dāng)Gantry有平衡缺陷時往往表現(xiàn)為某個方向過沖更大些。

1.2 電氣原因

過沖故障的電氣原因通常源于測速電機輸出電壓變小或不穩(wěn)定，在馬達內(nèi)部測速電機是一個與馬達軸相連的一個直流發(fā)電機，它有一個永久磁鐵產(chǎn)生的衡磁場，馬達軸帶動一個線圈切割磁場，感應(yīng)交流電壓經(jīng)電刷整流成直流。輸出為測速電壓，若永久磁鐵磁性減弱或是電刷磨損接觸不良，則導(dǎo)致測速電壓變小或是在低轉(zhuǎn)速時出現(xiàn)時有時無的可能性。當(dāng)測速電壓變小時原先調(diào)定的驅(qū)動電壓與測速電壓相對比例則會改變，通常會使Gantry的轉(zhuǎn)速變大。擺位時，Gantry的轉(zhuǎn)速＞300 r/min，其設(shè)定的慢速也比予期的要高，此時當(dāng)Gantry走到位時磨擦片的剎車力矩就不能使慣性極大的Gantry及時停下來而出現(xiàn)過沖。

測速電壓不穩(wěn)是由于電刷磨損接觸不良所致，且往往先出現(xiàn)在慢速段，這時Gantry的HIGH SPEED還是300 r/min，但慢速時測速電壓就可能變得時有時無，致實際轉(zhuǎn)速變得不穩(wěn)，無測速反饋時實際轉(zhuǎn)速要大于予期的轉(zhuǎn)速，因此造成過沖。

2 故障判斷方法

在實踐中，可以通過測量測速電壓來判斷：測速電機輸出電壓應(yīng)該是與馬達轉(zhuǎn)速成線性的關(guān)系，而且相對穩(wěn)定。一個正常的馬達為300 r/min轉(zhuǎn)動時測速電機輸出電壓約在75～95 V范圍內(nèi)，若其輸出電壓變低但尚穩(wěn)定，這時其內(nèi)部的永久磁場有所變?nèi)?，可借助S32上的電位器R8來補賞(CCW可將其效果提高)。若測速電機輸出電壓變得不穩(wěn)定,則判斷為電刷磨損接觸不良而只能更換馬達。測量馬達在慢轉(zhuǎn)速時的測速電機輸出電壓, 可以用下面的方法來實現(xiàn): ①將SOFT POT 中的HIGH SPEED的值更改為與LOWSPEED 的值一樣；②在手控器上輸入Gantry的新位置并可請人幫助按住DEAD MAN；③用萬用表在S32上測量測速電機輸出電壓[4-6]。

對于V7.0的馬達驅(qū)動系統(tǒng)，Gantry馬達內(nèi)沒有測速發(fā)電機，Gantry轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定是由G31馬達控制板實時計算Gantry的實際位置通過DAN FOSS板來實現(xiàn)的。Gantry的過沖現(xiàn)象則往往是源于DAN FOSS板上的電位器設(shè)置不當(dāng)所致，而爬行則是磨擦離合器而引起的。需注意，新生產(chǎn)的磨擦離合器與老式的磨擦離合器不一樣，是專為V7型機器設(shè)計生產(chǎn)的[7-8]。

3 結(jié)論

加速器Gantry過沖故障出現(xiàn)時不可盲目更換磨擦離合器，因離合器價格昂貴且更換時需花費工時，最佳方案是將S32打開檢查離合器是否打滑，如離合器工作尚可，工程師可按上述測量方法去測量測速電壓后再作決定。

通過上述過沖故障維修過程，對于高值設(shè)備的維修應(yīng)從基礎(chǔ)入手，分析和判斷故障的原因，用較低的成本維修儀器設(shè)備，實現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備的正常運行。

[1]顧本廣.醫(yī)用直線加速器[M].北京:科學(xué)出版社,2003.

[2]楊紹洲,陳榮華,張樹軍.醫(yī)用電子直線加速器[M].北京:人民軍醫(yī)出版社,2004.

[3]馬琰,孫永建.醫(yī)用直線加速器電離室故障檢修1例[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2006,27(9):34-36.

[4]陳敏,張衛(wèi)東.西門子醫(yī)用直線加速器高壓部分故障檢修[J].醫(yī)學(xué)信息,2006,27(9):57.

[5]劉軍,張國軍,尚鈞.醫(yī)用直線加速器多葉準(zhǔn)直器(MLC)的日常維護與故障檢修[J].醫(yī)療裝備,2008,21(6):43-44.

[6]王洵.醫(yī)用直線加速器在使用中應(yīng)注意的安全問題及對策[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2006,267(11):55-56.

[7]李軍,張西志.西門子M型醫(yī)用直線加速器故障維修與分析[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2010,25(7):109-111.

[8]楊瑞峰,西門子Primus E加速器故障檢修二例[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2009,30(7):126.

Troubleshooting for Siemens accelerator of Gantry

LIU Yu-jing, LI Hong-yi

Medical linear accelerator is an important equipment for radiotherapy. There will be operating component of aging and wear, failure because of its rack, treatment head or therapeutic bed components day-to-day running. It has a positive guiding significance for troubleshooting by analysising of ulinear accelerator equipment common fault reasons and treatment methods and reasonable using of fault processing method.

Driving system; Failure rate; Control panel; Surrounding v amplifier

1672-8270(2012)08-0088-02

TH774

B

劉宇靜,女，(1963- ),本科學(xué)歷，副主任技師。北京軍區(qū)總醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科，從事醫(yī)療設(shè)備的管理和計量工作。

2012-04-02

①北京軍區(qū)總醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科 北京 100700

②北京軍區(qū)物資供應(yīng)站 北京 100700

*通訊作者：bjlihongyi@sohu.com

China Medical Equipment,2012,9(8):88-89.