一种用于衣物放射性污染检测分拣仪的探测器升降装置的制作方法

本发明涉及辐射检测领域，具体地，涉及一种用于衣物放射性污染检测分拣仪的探测器升降装置。

背景技术：

衣物放射性污染检测分拣仪是一种通过连续进行本底测量，并进行本底平滑，在进行衣物污染测量时能自动减去本底从而对β、γ辐射物进行监测的设备。在衣物放射性污染检测分拣仪中会用到升降装置，现有的升降装置采用丝杠升降或者同步带升降方式。丝杠升降方式包括单丝杠升降和双丝杠升降，单丝杠产生的作用力不易设计在物体的重心上，运行的时候容易产生扭转力矩，从而影响探测器的运行精度；而若采用双丝杆的结构形式虽然可以通过优化设计将推力的合力尽量靠近或重合在物体的重心上，但是双丝杠不论从结构设计上还是从制造难度上都较单丝杠要复杂和困难的多，特别是对两条同时使用的丝杠来讲，其制造精度特别是两者的同步精度较难控制，增加了制造成本，同时对于安装和调试要求也很高。而采用同步带的方式进行升降操作时，同步带在运行一段时间后会出现松动变大的情况，若要保持原有的升降效果需要长期更换同步带，使用比较麻烦。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术的不足，提供一种用于衣物放射性污染检测分拣仪的探测器升降装置，采用创新的氮气弹簧和四轴铰链结构，实现探测器连续平稳的上下运动，较传统的丝杠升降或者同步带升降方式，结构更加简单，升降更加可靠，精度更高，成本更低。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于衣物放射性污染检测分拣仪的探测器升降装置，包括机座本体，所述机座本体的上方设置探测器、第二链轮、第三链轮、第四链轮和第五链轮，第二链轮通过轴承与第一链轮轴一端连接，第一链轮轴另一端通过轴承与第五链轮轴连接；第三链轮通过轴承与第二链轮轴一端连接，第二链轮轴另一端通过轴承与第四链轮连接；第二链轮还通过轴承连接第一氮气弹簧一端，第一氮气弹簧另一端连接第三传动链条的一端，第三传动链条一端连接氮气弹簧后水平延伸，依次绕过第三链轮和第二链轮后竖直向下延伸与机座本体底部的离合器相连；第五链轮还通过轴承连接第二氮气弹簧一端，第二氮气弹簧另一端连接第四传动链条的一端，第四传动链条一端连接第二氮气弹簧后水平延伸，依次绕过第四链轮和第五链轮后竖直向下延伸与机座本体底部的离合器相连；在第三链轮和机座本体底部上的第一链轮之间的竖直方向上还连接第二传动链条；在第四链轮上还缠绕第一传动链条，第一传动链条缠绕第四链轮后向下延伸与离合器连接；所述探测器通过多个锁紧块同时卡接在第一传动链条、第二传动链条、第三传动链条和第四传动链条竖直方向段上。

现有探测器的升降采用升降电机驱动支撑丝杆转动，从而实现对探测器的升降控制。若采用单丝杠虽然也较容易实现，造价便宜，安装维护方便，但是单丝杠产生的作用力不易设计在物体的重心上，运行的时候容易产生扭转力矩，从而影响探测器的运行精度；而若采用双丝杆的结构形式虽然可以通过优化设计将推力的合力尽量靠近或重合在物体的重心上，减少或消除不良力矩对探测器运行精度的影响，同时因为是两根丝杠同时受力，所以单根丝杠受到的负载降低，有利于提高探测器的运行速度和使用寿命，但是双丝杠不论从结构设计上还是从制造难度上都较单丝杠要复杂和困难的多，特别是对两条同时使用的丝杠来讲，其制造精度特别是两者的同步精度较难控制，增加了制造成本，同时对于安装和调试要求也很高。现有的探测器也有采用同步带的方式进行升降操作的，但是同步带在运行一段时间后会出现松动变大的情况，若要保持原有的升降效果需要长期更换同步带，使用比较麻烦。本装置克服了现有技术的缺陷，具备上下升降功能，采用四轴铰链传动，通过电机驱动，带动4根链条、4个链轮和2条链轮轴传动，控制连接在4根链条上的探测器部分匀速上下运动，大大降低安装难度和成本；本装置可以连续调节探测器和被探测物的位置，以适应不同状态的被探测物，提高设备效率，提高系统稳定性，实现探测器快速运动定位，操作方便，消除了安全隐患，降低生产成本。

优选的，所述第一氮气弹簧或第二氮气弹簧的拉力小于探测器部分的重力。利用氮气弹簧的拉力基本平衡了探测器部分的重力，而且预留了一定的阻尼，使电机负荷变小的同时，更方便的控制了手动操作装置时的用力方向和大小。

优选的，所述第三链轮的轴承上还连接摇柄。电机离合器和手动调节装置的设置，不仅可以采用电机驱动进行探测器的升降操作，而且还可以采用摇柄进行探测器的升降操作，大大增强了装置适应性。

优选的，所述基座本体的下方还设置数显模块。

优选的，所述基座本体的下方还设置多个光电传感器。

优选的，所述基座本体的下方还设置位移传感器。

位移传感器能够实现对探测器行程的监测，然后通过数显模块显示，光电传感器则可以实现对光电元件的工作情况进行实时监测，并将监测结果通过数显模块进行显示，方便直观观察，该行程检测结构的设置，能够随时检测装置运行状态，实现对探测器高度自动调整并随高度变更自动调整报警阈值功能，实现探测器高度一键到位，提高装置的安全性，升降更加可靠，精度更高，成本更低。

优选的，所述离合器包括电机、减速器和减速器轴承，电机与减速器连接，减速器的输出轴与转接轴之间通过平键限位连接。该结构的离合器，当手动操作摇柄带动第一链轮转动时，减速器和电机均不会被带动，防止了手动操作时需要克服减速器的变速比力矩的问题，手动操作模式切换为流畅。

优选的，所述转接轴套接第一链轮，在转接轴和第一链轮之间还设置内摩擦弹片和外摩擦弹片，在转接轴的末端依次安装垫圈和螺母锁紧，电机安装在电机安装板上。

综上，本发明的有益效果是：

1、本装置采用创新的氮气弹簧和四轴铰链结构，对探测器部分可以采用自动升降或手动升降两种方式，实现探测器连续平稳的上下运动，还能通过检测探测器行程状态，能够实现探测器高度一键到位，较传统的丝杠升降或者同步带升降方式，结构更加简单，升降更加可靠稳定，精度更高，成本更低，效率更高。

2、设置氮气弹簧的拉力使之略小于探测器部分总质量，利用氮气弹簧的拉力基本平衡了探测器部分的重力，而且预留了一定的阻尼，使电机负荷变小的同时，更方便的控制了手动操作装置时的用力方向和大小。

3、本方案所用离合器，当手动操作摇柄带动第一链轮转动时，减速器和电机均不会被带动，防止了手动操作时需要克服减速器的变速比力矩的问题，手动操作模式切换为流畅。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A处局部放大图；

图3是图1中B处局部放大图；

图4是图1中C处局部放大图；

图5是图1中D处局部放大图。

附图中标记及相应的零部件名称：1、电机 ；2、减速器； 3、离合器；4、第一链轮； 5、数显模块；6、位移传感器；7、光电传感器；8、第一传动链条；9、第二传动链条；10、锁紧块；11、第三传动链条；12、第二链轮；13、机座本体；14、第一氮气弹簧； 15、摇柄；16、第一链轮轴；17、第三链轮；18、第四链轮；19、探测器； 20、第五链轮；21、第二链轮轴；22、第二氮气弹簧；23、第四传动链条；24、电机安装板；25、平键；26、减速器轴承；27、垫圈；28螺母；29、转接轴；30、内摩擦弹片；31、外摩擦弹片。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

图1-5所示，本发明包括机座本体13，所述机座本体13的上方设置探测器19、第二链轮12、第三链轮17、第四链轮18和第五链轮20，第二链轮12通过轴承与第一链轮轴16一端连接，第一链轮轴16另一端通过轴承与第五链轮轴20连接；第三链轮17通过轴承与第二链轮轴21一端连接，第二链轮轴21另一端通过轴承与第四链轮18连接。第二链轮12还通过轴承连接第一氮气弹簧14一端，第一氮气弹簧14另一端连接第三传动链条11的一端，第三传动链条11一端连接氮气弹簧14后水平延伸，依次绕过第三链轮17和第二链轮12后竖直向下延伸与机座本体13底部的离合器3相连。第五链轮20还通过轴承连接第二氮气弹簧22一端，第二氮气弹簧22另一端连接第四传动链条23的一端，第四传动链条23一端连接第二氮气弹簧22后水平延伸，依次绕过第四链轮18和第五链轮20后竖直向下延伸与机座本体13底部的离合器3相连。在第三链轮17和机座本体13底部上的第一链轮4之间的竖直方向上还连接第二传动链条9；在第四链轮18上还缠绕第一传动链条8，第一传动链条8缠绕第四链轮18后向下延伸与离合器3连接。所述探测器19通过多个锁紧块10同时卡接在第一传动链条8、第二传动链条9、第三传动链条11和第四传动链条23竖直方向段上。锁紧块10采用偏心轮结构，扳动此把手90度，可将探测器19锁紧，防止探测器19自动下滑。

离合器3包括电机1、减速器2和减速器轴承26，电机1与减速器2连接，减速器2的输出轴与转接轴29之间通过平键25限位连接。转接轴29套接第一链轮4，在转接轴29和第一链轮4之间还设置内摩擦弹片30和外摩擦弹片31，在转接轴29的末端依次安装垫圈27和螺母28锁紧，电机1安装在电机安装板24上。转接轴29通过平键25限位和减速器2的输出轴配合，然后限位面安装4个内摩擦弹片30和4个外摩擦弹片31，由第一链轮4端面将其压紧；第一链轮4外径安装有减速器轴承26以保证转动平稳，末端安装垫圈27和螺母28锁紧。当拧紧末端的螺母28时，第一链轮4将内摩擦弹片30和外摩擦弹片31压紧在转接轴上，内摩擦弹片30和外摩擦弹片31的反作用力将第一链轮4顶紧在转接轴29上，此时第一链轮4和减速器2输出轴紧配合，当电机1工作时即带动第一链轮4转动；反之，若松开末端的螺母28，此时第一链轮4和转接轴29之间有间隙，当手动操作摇柄带动第一链轮4转动时，减速器2和电机1均不会被带动，防止了手动操作时需要克服减速器2的变速比力矩的问题，此时切换为流畅的手动操作模式。

减速器2输出轴经离合器3后，和上下运动的第二传动链条9相连，第二传动链条向上在第二链轮轴21处配合，连接第三链轮17，此时第三链轮17一边经第三传动链条11和第一氮气弹簧14相连，第三链轮17另一边经第二链轮轴21和另一上下方向的第四链轮18相连然后配合连接此方向的第四传动链条23和第二氮气弹簧22，同时第四链轮18还要带动竖直方向上的第一传动链条8运动；4个上下方向链轮上的轴，在水平方向上分别由2个氮气弹簧和2条链轮轴彼此连接。当电机1工作时，第二传动链条9经过第三链轮17、第一链轮轴和第二链轮轴带动4个上下方向轴上的多根链条上下运动，从而控制探测器19的平稳升降。

现有探测器的升降采用升降电机驱动支撑丝杆转动，从而实现对探测器的升降控制。若采用单丝杠，虽然也较容易实现，造价便宜，安装维护方便，但是单丝杠产生的作用力不易设计在物体的重心上，运行的时候容易产生扭转力矩，从而影响探测器的运行精度；而若采用双丝杆的结构形式虽然可以通过优化设计将推力的合力尽量靠近或重合在物体的重心上，减少或消除不良力矩对探测器运行精度的影响，同时因为是两根丝杠同时受力，所以单根丝杠受到的负载降低，有利于提高探测器的运行速度和使用寿命，但是双丝杠不论从结构设计上还是从制造难度上都较单丝杠要复杂和困难的多，特别是对两条同时使用的丝杠来讲，其制造精度特别是两者的同步精度较难控制，增加了制造成本，同时对于安装和调试要求也很高。现有的探测器也有采用同步带的方式进行升降操作的，但是同步带在运行一段时间后会出现松动变大的情况，若要保持原有的升降效果需要长期更换同步带，使用比较麻烦。本装置克服了现有技术的缺陷，实现对该设备的探测器部分进行自动升降，采用四轴铰链传动，通过电机驱动，带动4根链条、4个链轮和2条链轮轴传动，控制连接在4根链条上的探测器部分匀速上下运动，大大降低安装难度和成本；本装置可以连续调节探测器和被探测物的位置，以适应不同状态的被探测物，提高设备效率，提高系统稳定性，实现探测器快速运动定位，操作方便，消除了安全隐患，降低生产成本。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上优选如下：第一氮气弹簧14或第二氮气弹簧22的拉力略小于探测器19部分的重力。假如探测器部分的重力为10千克物体所受的重力则氮气弹簧部分所承受的拉力大小等于9千克物体所承受的重力。该种设计不仅利用氮气弹簧的拉力基本平衡了探测器部分的重力，而且预留了一定的阻尼，使电机负荷变小的同时，更方便的控制了手动操作装置时的用力方向和大小。

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上优选如下：第三链轮17的轴承上还连接摇柄15。基座本体13的下方还设置数显模块5、多个光电传感器7和位移传感器6。位移传感器能够实现对探测器行程的监测，然后通过数显模块显示，光电传感器则可以实现对光电元件的工作情况进行实时监测，并将监测结果通过数显模块进行显示，方便直观观察，该行程检测结构的设置，能够随时检测装置运行状态，实现对探测器高度自动调整并随高度变更自动调整报警阈值功能，实现探测器高度一键到位，提高装置的安全性，升降更加可靠，精度更高，成本更低。电机1经减速器2变速后，驱动整个装置；减速器2输出轴安装有离合器3，当安装调试需要手动升降探测器19时，松开离合器3，此时升降结构部分脱离电机1和减速器2输出轴，可操作摇柄15轻松使探测器上下运动。电机离合器和手动调节装置的设置，不仅可以采用电机驱动进行探测器的升降操作，而且还可以采用摇柄进行探测器的升降操作，大大增强了装置适应性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。