Подшипник для томографии без шума

Компьютерная томография генерирует фоновый шум, который многие пациенты находят очень неприятным. Запатентованный магнитный подшипник thyssenkrupp приносит облегчение: благодаря ему рентгеновская камера может перемещаться практически бесшумно.
«Производители компьютерной томографии очень заинтересованы в том, чтобы выпускать на рынок как можно более тихие приборы. Более низкий уровень шума —  это измеримый критерий качества», — объяснил Бернд Люнебург, руководитель группы исследований и разработок thyssenkrupp rothe erde.

Чтобы решить проблему шума при КТ, несколько лет назад thyssenkrupp rothe запустила проект «Бесшумный подшипник». «У нас была одна цель: разработать подшипник с максимальной бесшумностью и сверхнизким трением, и при этом полностью исключить износ», — сказал Люнебург. Идея заключалась в том, что в этом инновационном подшипнике неподвижное кольцо статора и вращающееся кольцо ротора будут разделяться не телами качения, а магнитными силами. Сама по себе эта идея не нова. Электромагнитные подшипники в центрифугах, станках, насосах и компрессорах давно гарантируют, что вращающиеся компоненты, движущиеся с высокой скоростью, работают без износа. Однако для крупномасштабных применений, в которых до сих пор использовались подшипники большого диаметра, сложная технология управления и высокие стандарты, необходимые для производства, означают, что эти подшипники используются только очень ограниченно.

«Технология магнитных подшипников как «цифровое подшипниковое решение» открывает широкие возможности как для разработки, так и для эксплуатации и обслуживания компьютерных томографов», — сказал Люнебург. Магнитный подшипник в Липпштадте, детище команды Люнебурга в thyssenkrupp, в настоящее время является одним из самых больших и мощных подшипников в мире. Он призван открыть новые возможности для производителей оборудования для компьютерной томографии. Принцип магнитного поля, позволяющего ротору парить и заставляющего его двигаться почти бесшумно, вдохновлен поездом на магнитной подвеске TransRapid.

48 электромагнитов, встроенных в статор, создают поле, которое притягивает ротор, сделанный из намагничивающейся стали. Благодаря интеллектуальному управлению между статором и ротором создается тонкий воздушный зазор размером примерно 1,5 мм. Подключенный компьютер оценивает данные и передает команды на отдельные электромагниты. Они должны выровнять ротор с точностью до микрометра, независимо от того, вращается он или остановился. Инженеры thyssenkrupp разработали системы управления бесшумным подшипником в сотрудничестве с Университетом прикладных наук Циттау.

В будущем инженеры thyssenkrupp планируют ускорить работу бесшумных подшипников. Увеличение скорости вращения имело бы много преимуществ. Обследование с помощью компьютерной томографии будет проходить быстрее, доза облучения пациента будет ниже.

«Везде, где необходимо избегать шума и смазочных материалов при сохранении максимальной точности, бесконтактные магнитные подшипники являются многообещающей альтернативой традиционным подшипникам. Хорошими примерами для этого являются управление телескопами в обсерваториях, антеннами радаров на кораблях или сборка космических спутников», — сказал Люнебург. Таким образом, от внедрения новой технологии может выиграть не только медицина.

ThyssenKrupp — один из крупнейших промышленных концернов Германии, созданный в 1999 году. 
Концерн возник в результате слияния двух фирм: Thyssen AG и Friedrich Krupp AG Hoesch-Krupp. Концерн является крупнейшим в мире производителем высоколегированной стали, металлообрабатывающих станков, листовой нержавеющей стали, лифтов, эскалаторов, изделий из нержавеющей стали, автоматизированных технологий, оборудования для судостроения и энергетики и др. Концерн имеет клиентов более чем в 160 странах мира и представительства более чем в 80 странах мира. Число сотрудников концерна превышает 160 000 человек, а товарооборот достигает €43 миллиардов. Дочерняя компания концерна Rothe Erde — один из крупнейших производителей подшипников качения, бесшовных колец из стали и цветных металлов, а также поворотных кругов и структурных элементов.