一种磁体组装装置及磁体组装方法与流程

本发明涉及一种磁体组装装置及磁体组装方法，属于超导磁体。

背景技术：

1、超导型磁共振系统是指主磁体为超导磁体的磁共振成像设备。其具有磁场强度高，磁场均匀度好，耗能低，信噪比高，扫描速度快等优点。广泛应用于医疗及科研检测。

2、为了实现超导磁体中超导线圈能保持超导状态，超导线圈会浸入到液氦（4.2k）中，以保证其时刻处于超导临界温度以下。为了保证氦始终保持液体状态，液氦容器被热辐射屏蔽层及真空层完全包裹，最大程度的降低热对流和热辐射对液氦的热量传递。同时为了减少热传导对液氦的热量传递，液氦容器及热辐射屏蔽层会通过使用热阻大的吊杆与磁体的最外层连接，以形成液氦容器悬浮在热辐射屏蔽层中的状态，最大限度的减少热传导。同时通过冷头将液氦中多余热量导出。以保证氦时刻处于液体状态，从而保证超导线圈时刻处于超导临界温度以下。

3、由于对磁场均匀度的要求，使得各层之间的距离，相对较少，同时需保证各层之间的相对位置必须精确。如图1和图2共同所示，各层之间是环型完全嵌套的，因此组装制造时必须从内到外、层层焊接，一旦焊接成形，修改难度大。磁场强度和磁场的均匀性决定了现有超导磁共振系统的基本结构为一层层嵌套的圆柱结构。

4、现有的磁体加工技术，通常是工人通过作业指导书，根据经验及理论数据，通过多次拆装移动及现场测量、划线、定位进行焊接加工的。

5、由于需要工人现场测量、划线、定位进行焊接，通常会造成磁体中各层之间相对位置偏差较大，加工速度慢，加工质量相对较低。同时各层结构为圆柱体结构，由平板卷制焊接而成，其圆度偏差较大。

6、如图1和图2共同所示，超导磁体并非一个完整的圆柱形，通常有多处凸起的结构，此时就需要对磁体进行旋转，以便于对磁体进行多角度加工。

7、由于磁体的各部分组件多使用不锈钢等金属件制造，其质量大、移动难度高，通常使用叉车或行车进行移动。而叉车和行车在移动时，其移动距离和方向控制的精度都很低，不同零部件在装配时可能出现碰撞的情况，造成零部件的毁坏或整个磁体的毁坏。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种磁体组装装置及磁体组装方法，使用该磁体组装装置及磁体组装方法进行超导磁体组装时，磁体组件移动次数少，能对磁体组件进行较精确移动和定位，具有调节方便，省时省力等优点。

2、为解决以上问题，本发明采用的技术方案如下：

3、一种磁体组装装置，包括固定连接的基台和机架，所述机架上设有转动设置的转轴，转轴位于基台上方；还包括滑动安装在基台上的调节平台，调节平台沿基台滑动的方向与转轴的延伸方向一致；调节平台的高度可调节；还包括可拆卸的安装在转轴上的调节定位工装；还包括安装在调节平台上的模块化放置平台组件。

4、作为一种改进，所述调节定位工装包括间隔设置的两个法兰连接盘，两个法兰连接盘间通过第一连接杆固定连接；法兰连接盘上设有凸出的定位凸台。定位凸台与主线圈骨架的内径相适配。

5、作为一种改进，所述转轴的端部安装有转动锁定组件，转轴上设有导向槽，转动锁定组件包括滑动安装在导向槽内的顶出块和转动安装在转轴端部的第一传动轴，第一传动轴与转轴同轴设置，第一传动轴的一端安装有第一手轮，另一端设有一段外螺纹段，第一手轮位于转轴的外部，外螺纹段位于转轴的内部；外螺纹段上安装有与其适配的传动螺母；顶出块上铰接有连杆，连杆的另一端铰接在传动螺母上。

6、作为一种改进，所述顶出块上设有第一锥面，转轴上设有第二锥面。

7、作为一种改进，所述机架上设有转动设置的蜗杆，蜗杆的一端安装有第二手轮；所述转轴上设有与蜗杆相适配的涡轮，涡轮与蜗杆啮合传动。

8、作为一种改进，所述模块化放置平台组件包括两个间隔设置的支撑板，支撑板的上端为向下凹的弧面，支撑板上设有多个可拆卸的第一支撑块，第一支撑块上设有圆弧形的支撑面，多个第一支撑块的支撑面位于同一圆弧面上。

9、作为一种改进，所述基台上设有两个间隔设置的第一轨道，第一轨道的延伸方向与转轴的延伸方向一致；所述调节平台包括由下而上依次设置的第一平台、第二平台和第三平台；第一平台的底部设有多个第一滑块，多个第一滑块分别滑动安装在两个第一轨道上；第二平台滑动安装在第一平台上，第二平台相对第一平台的滑动方向为竖直方向；第三平台滑动安装在第二平台上，第三平台相对第二平台的滑动方向与第一轨道的延伸方向垂直。

10、作为一种改进，所述磁体组装装置还包括箍圆装置组件，箍圆装置组件包括间隔设置的两个环形的第二端板，两个第二端板通过多个第二连接杆固定连接；第二端板上设有多个间隔设置的角块；角块上设有螺孔，螺孔内安装螺杆，螺杆沿着第二端板的径向设置；螺杆上靠近第二端板中心的一端固定有压紧块。

11、作为一种改进，所述磁体组装装置还包括箍圆装置支撑架，箍圆装置支撑架包括底座和竖向固定在底座上的四个支撑柱，支撑柱的上端设有与第二连接杆相适配的支撑槽。

12、一种磁体组装方法，包括以下步骤：

13、步骤a，将主线圈骨架放置在模块化放置平台组件上；将调节定位工装安装在主线圈骨架的内孔径上；将主线圈骨架连同模块化放置平台组件一起放置到调节平台上；

14、步骤b，改变调节平台的位置或高度，使得主线圈骨架的中心轴与转轴同轴；移动调节平台的位置将主线圈骨架套装在转轴上，使用转动锁定组件将主线圈骨架和调节定位工装固定到转轴上；将模块化放置平台组件与主线圈骨架分离；

15、步骤c，将屏蔽线圈骨架放置在模块化放置平台组件上；改变调节平台的位置或高度，使得屏蔽线圈骨架的中心轴与转轴两者同轴；通过移动调节平台的位置将屏蔽线圈骨架套装在主线圈骨架上；转动转轴，使得主线圈骨架与屏蔽线圈骨架的周向位置相对应；使用安装调节件将主线圈骨架和屏蔽线圈骨架固定连接；

16、步骤d，将模块化放置平台组件随调节平台向远离屏蔽线圈骨架的方向移动，使得模块化放置平台组件与屏蔽线圈骨架分离，对主线圈骨架和屏蔽线圈骨架进行焊接固定。

17、本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：

18、使用该磁体组装装置及磁体组装方法进行超导磁体组装时，磁体组件移动次数少，能减少行车和吊车的使用，能对磁体组件进行较精确移动和定位，减少部件间移动定位时产生的误差，避免移动距离控制性差的问题，同时减少部件间的磕碰；具有调节方便，省时省力等优点。

19、该磁体组装装置中与磁体配合的零部件大多是能够拆卸和更换的，通过不同零部件的组合使用，能满足不同尺寸磁体的使用。能较精确的调节部件间的相对位置，能很好的控制各部件之间的相对位置；利用能转动的转轴，方便对筒状磁体进行各个角度的焊接和组装。

20、下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

技术特征：

1.一种磁体组装装置，包括固定连接的基台（8）和机架（9），其特征在于：所述机架（9）上设有转动设置的转轴（10），转轴（10）位于基台（8）上方；还包括滑动安装在基台（8）上的调节平台（11），调节平台（11）沿基台（8）滑动的方向与转轴（10）的延伸方向一致；调节平台（11）的高度可调节；

2.如权利要求1所述的磁体组装装置，其特征在于：所述调节定位工装（12）包括间隔设置的两个法兰连接盘（14），两个法兰连接盘（14）间通过第一连接杆（15）固定连接；法兰连接盘（14）上设有凸出的定位凸台（16）。

3.如权利要求2所述的磁体组装装置，其特征在于：所述转轴（10）的端部安装有转动锁定组件（18），转轴（10）上设有导向槽（19），转动锁定组件（18）包括滑动安装在导向槽（19）内的顶出块（24）和转动安装在转轴（10）端部的第一传动轴（20），第一传动轴（20）与转轴（10）同轴设置，第一传动轴（20）的一端安装有第一手轮（21），另一端设有一段外螺纹段（22），第一手轮（21）位于转轴（10）的外部，外螺纹段（22）位于转轴（10）的内部；外螺纹段（22）上安装有与其适配的传动螺母（23）；顶出块（24）上铰接有连杆（25），连杆（25）的另一端铰接在传动螺母（23）上。

4.如权利要求3所述的磁体组装装置，其特征在于：所述顶出块（24）上设有第一锥面（28），转轴（10）上设有第二锥面（29）。

5.如权利要求1至4中任一项所述的磁体组装装置，其特征在于：所述机架（9）上设有转动设置的蜗杆（30），蜗杆（30）的一端安装有第二手轮（31）；所述转轴（10）上设有与蜗杆（30）相适配的涡轮（32），涡轮（32）与蜗杆（30）啮合传动。

6.如权利要求1至4中任一项所述的磁体组装装置，其特征在于：所述模块化放置平台组件（13）包括两个间隔设置的支撑板（33），支撑板（33）的上端为向下凹的弧面，支撑板（33）上设有多个可拆卸的第一支撑块（34），第一支撑块（34）上设有圆弧形的支撑面（35），多个第一支撑块（34）的支撑面（35）位于同一圆弧面上。

7.如权利要求1至4中任一项所述的磁体组装装置，其特征在于：所述基台（8）上设有两个间隔设置的第一轨道（37），第一轨道（37）的延伸方向与转轴（10）的延伸方向一致；

8.如权利要求4所述的磁体组装装置，其特征在于：所述磁体组装装置还包括箍圆装置组件（55），箍圆装置组件（55）包括间隔设置的两个环形的第二端板（56），两个第二端板（56）通过多个第二连接杆（57）固定连接；第二端板（56）上设有多个间隔设置的角块（58）；角块（58）上设有螺孔，螺孔内安装螺杆（59），螺杆（59）沿着第二端板（56）的径向设置；螺杆（59）上靠近第二端板（56）中心的一端固定有压紧块（60）。

9.如权利要求8所述的磁体组装装置，其特征在于：所述磁体组装装置还包括箍圆装置支撑架（61），箍圆装置支撑架（61）包括底座（64）和竖向固定在底座（64）上的四个支撑柱（62），支撑柱（62）的上端设有与第二连接杆（57）相适配的支撑槽（63）。

10.一种磁体组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及超导磁体技术领域，尤其涉及一种磁体组装装置及磁体组装方法，磁体组装装置包括固定连接的基台和机架，所述机架上设有转动设置的转轴，转轴位于基台上方；还包括滑动安装在基台上的调节平台，调节平台沿基台滑动的方向与转轴的延伸方向一致；调节平台的高度可调节；还包括可拆卸的安装在转轴上的调节定位工装；还包括安装在调节平台上的模块化放置平台组件。使用该磁体组装装置及磁体组装方法进行超导磁体组装时，磁体组件移动次数少，能对磁体组件进行较精确移动和定位，具有调节方便，省时省力等优点。

技术研发人员：李培勇,高沪光,刘大鹏,程东芹,王兴良
受保护的技术使用者：山东奥新医疗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14