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*

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

驅動系統；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院占有量較高，PREV7DIGITAL加速器在使用時間較長時，當醫院工程技術人員用手控器擺位時Gantry出現過沖現象，這是“老機器”的常見故[1]。

1 過沖故障

對于老式的Gantry驅動系統，Gantry的驅動信號來自FC#0，經MOTOR控制板，MOTOR驅動板送到S32的Gantry驅動電路，在S32處驅動電壓與測速反饋電壓相減，再經過一個增益很大的伺伏放大器輸出，給PRD-IIPOLYSPED可控硅直流電機驅動電路，馬達經減速齒輪箱，磨擦離合器，帶動鏈條。Gantry出現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重，在馬達停轉后磨擦力矩變小而無法使Gantry很快停下來，當Gantry有平衡缺陷時往往表現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定，在馬達內部測速電機是一個與馬達軸相連的一個直流發電機，它有一個永久磁鐵產生的衡磁場，馬達軸帶動一個線圈切割磁場，感應交流電壓經電刷整流成直流。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，則導致測速電壓變小或是在低轉速時出現時有時無的可能性。當測速電壓變小時原先調定的驅動電壓與測速電壓相對比例則會改變，通常會使Gantry的轉速變大。擺位時，Gantry的轉速＞300 r/min，其設定的慢速也比予期的要高，此時當Gantry走到位時磨擦片的剎車力矩就不能使慣性極大的Gantry及時停下來而出現過沖。

測速電壓不穩是由于電刷磨損接觸不良所致，且往往先出現在慢速段，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，致實際轉速變得不穩，無測速反饋時實際轉速要大于予期的轉速，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該是與馬達轉速成線性的關系，而且相對穩定。一個正常的馬達為300 r/min轉動時測速電機輸出電壓約在75～95 V范圍內，若其輸出電壓變低但尚穩定，這時其內部的永久磁場有所變弱，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。測量馬達在慢轉速時的測速電機輸出電壓, 可以用下面的方法來實現: 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的馬達驅動系統，Gantry馬達內沒有測速發電機，Gantry轉速的穩定是由G31馬達控制板實時計算Gantry的實際位置通過DAN FOSS板來實現的。Gantry的過沖現象則往往是源于DAN FOSS板上的電位器設置不當所致，而爬行則是磨擦離合器而引起的。需注意，新生產的磨擦離合器與老式的磨擦離合器不一樣，是專為V7型機器設計生產的[7-8]。

3 結論

加速器Gantry過沖故障出現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，對于高值設備的維修應從基礎入手，分析和判斷故障的原因，用較低的成本維修儀器設備，實現醫療設備的正常運行。

[1]顧本廣.醫用直線加速器[M].北京:科學出版社,2003.

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

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

[4]陳敏,張衛東.西門子醫用直線加速器高壓部分故障檢修[J].醫學信息,2006,27(9):57.

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

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

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

[8]楊瑞峰,西門子Primus E加速器故障檢修二例[J].醫療衛生裝備,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- ),本科學歷，副主任技師。北京軍區總醫院醫學工程科，從事醫療設備的管理和計量工作。

2012-04-02

①北京軍區總醫院醫學工程科 北京 100700

②北京軍區物資供應站 北京 100700

*通訊作者：bjlihongyi@sohu.com

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