用于主动屏蔽磁共振成像超导磁体套装组合的机械装置

本发明涉及超导磁体加工领域，尤其涉及一种用于主动屏蔽磁共振成像超导磁体套装组合的机械装置。

背景技术：

1、采用主动屏蔽磁场方式的磁共振成像超导磁体由内外结构套装组成，其中，位于内圈的为主磁体线圈结构，位于外圈的为数个平行的屏蔽线圈结构，前者通过将主线圈绕制在其骨架上制成，简称主线圈；单个后者通过将屏蔽线圈绕制在其骨架上制成，简称屏蔽线圈。两者的骨架经过机加工后，其几何精度虽然可以分别被保证，但在套装时因两者体积质量均较大，使得套装变得较为困难，套装精度难以保证。

2、目前，国内厂家在生产超导磁体时，都会针对单一型号磁体定制套装辅助器械，现有套装辅助器械使用时，通过固定承托装置来托住屏蔽线圈，通过起吊装置吊起主线圈，之后在人工协助下实现与屏蔽线圈的套装。以上辅助结构虽然可以辅助实现主线圈和屏蔽线圈间的组装，但却仍然存在以下问题：其一，对主线圈和屏蔽线圈的姿态调节能力较差，因此装配过程中需要反复起吊主线圈、反复测量主线圈和屏蔽线圈间隙来调整两者套装位置，不仅是为了达到预期的套装效果，也是为了尽量避免两者套装时出现刮蹭而影响到磁场强度，如此一来就会出现套装效率较低、劳动强度较高的情况，这在一定程度上限制了商用超导磁体的批量生产速度和良品率；其二，现有辅助结构只能针对单一型号的磁体结构组装，其通用性较差。

技术实现思路

1、本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种用于主动屏蔽磁共振成像超导磁体套装组合的机械装置，不仅方便更换托架等结构以适应不同型号超导磁体组装，且套装精度和效率比较高。

2、本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

3、一种用于主动屏蔽磁共振成像超导磁体套装组合的机械装置，包括底架，所述底架上设有x轴向导轨，所述x轴向导轨上沿其导向方向至少设有两个滑座，相邻两个滑座之间连接有一间距调节件，每个滑座上设有一用于放置屏蔽线圈的托架，所述x轴向导轨两端的底架上分别设有一用于承托主线圈并调节其姿态的调节器；

4、所述调节器包括支架，所述支架上设有第一驱动机构、第二驱动机构和托座，所述托座能够通过第一驱动机构驱动其沿y轴方向移动、通过第二驱动机构驱动其沿z轴方向升降，所述托座用于承托主线圈的轴；

5、所述托架通过至少三个调节组件稳固设于所述滑座上，三个调节组件在水平面内的连线能够构成一三角形，每个调节组件包括与滑座固接的连接柱，和与托架固接的球头关节，所述球头关节的另一端与所述连接柱的另一端之间螺纹配合，以能通过调节托架姿态将多个屏蔽线圈至少调节至同轴线位置。

6、进一步的，三个调节组件在水平面内的连线构成一等腰三角形。更容易把控调节程度。

7、进一步的，所述间距调节件包括两个调节套，两个调节套分别固接在两个滑座上，两个调节套之间连接有一正反丝螺杆，以能通过操作正反丝螺杆旋转来拉近或拉开两个滑座之间的距离。

8、进一步的，所述第一驱动机构包括设于支架上的y轴向导轨，所述y轴向导轨上设有移动座和驱动其沿y轴方向移动的第一驱动件；

9、所述第二驱动机构设于托座和移动座之间。

10、进一步的，所述第一驱动件包括连接于移动座和支架之间的y轴丝杠螺母副，和与y轴丝杠螺母副相连的y轴操作手轮。

11、进一步的，所述第二驱动机构包括设于托座与移动座之间的z轴丝杠螺母副，所述z轴丝杠螺母副上连接有涡轮蜗杆结构，所述涡轮蜗杆结构通过一第二驱动件驱动，以带动托座升降；

12、所述第二驱动件为与涡轮蜗杆结构相连的z轴操作手轮；

13、所述托座与移动座之间于z轴丝杠螺母副周侧还设有柱塞。

14、进一步的，所述托座的顶部形成有一v型承托部。

15、进一步的，所述调节器与底架之间还设有一高度调换座。

16、进一步的，所述滑座设有两个；所述机械装置还包括多个微调组件，多个微调组件作用于两个托架上的屏蔽线圈之间；

17、所述微调组件包括两个螺杆，两个螺杆的一端通过一双向螺纹套相连，另一端分别通过一固定件与屏蔽线圈可拆固定。

18、进一步的，所述托架具有与屏蔽线圈配合的第一承托部和第二承托部，所述第一承托部和第二承托部沿x轴向导轨的导向方向间隔设置，以稳固承托住屏蔽线圈。

19、本发明采用上述结构，所具有的优点是：

20、1、本申请机械装置，通过托架与滑座配合设置，可以轻松快速对屏蔽线圈的姿态进行调整；通过调节器设置，可以轻松快速对主线圈的姿态进行调整；两方面调整配合下，能轻松快速实现主线圈和屏蔽线圈的相对位置调整；通过滑座与x轴向导轨配合，可以轻松进行主线圈和屏蔽线圈间的套装，且在套装过程中，可以随时对两者姿态进行调整，以精准完成两者套装，后续焊接也比较方便。特别的，在同一型号批量套装时，由于初次套装已经确定托架的正确位置，后续套装只需要根据加工误差微调即可，大大提高了装配速度。以上套装过程劳动强度较低，但套装效率和套装精度均较高。

21、托架通过调节组件与滑座配合设置，可以比较方便的更换托架，以适应不同型号主线圈和屏蔽线圈套装作业。

22、2、采用高度调换座垫高调节器，可以在更改套装型号时，通过高度调换座进行大范围高度调节，通过调节器进行小范围高度调节，更加方便。

23、3、通过微调组件设置，可以在焊接主线圈和屏蔽线圈时，通过其进行应力调节，以增加主线圈和屏蔽线圈套装精度。

24、4、本申请机械装置中，对托架本身的加工精度要求不高，只需要将与屏蔽线圈配合部分加工达标即可；对调节器的支架精度要求不高，成本能够较好控制。

技术特征：

1.一种用于主动屏蔽磁共振成像超导磁体套装组合的机械装置，其特征在于，包括底架，所述底架上设有x轴向导轨，所述x轴向导轨上沿其导向方向至少设有两个滑座，相邻两个滑座之间连接有一间距调节件，每个滑座上设有一用于放置屏蔽线圈的托架，所述x轴向导轨两端的底架上分别设有一用于承托主线圈并调节其姿态的调节器；

2.根据权利要求1所述的用于主动屏蔽磁共振成像超导磁体套装组合的机械装置，其特征在于，三个调节组件在水平面内的连线构成一等腰三角形。

3.根据权利要求1所述的用于主动屏蔽磁共振成像超导磁体套装组合的机械装置，其特征在于，所述间距调节件包括两个调节套，两个调节套分别固接在两个滑座上，两个调节套之间连接有一正反丝螺杆，以能通过操作正反丝螺杆旋转来拉近或拉开两个滑座之间的距离。

4.根据权利要求1所述的用于主动屏蔽磁共振成像超导磁体套装组合的机械装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括设于支架上的y轴向导轨，所述y轴向导轨上设有移动座和驱动其沿y轴方向移动的第一驱动件；

5.根据权利要求4所述的用于主动屏蔽磁共振成像超导磁体套装组合的机械装置，其特征在于，所述第一驱动件包括连接于移动座和支架之间的y轴丝杠螺母副，和与y轴丝杠螺母副相连的y轴操作手轮。

6.根据权利要求4所述的用于主动屏蔽磁共振成像超导磁体套装组合的机械装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括设于托座与移动座之间的z轴丝杠螺母副，所述z轴丝杠螺母副上连接有涡轮蜗杆结构，所述涡轮蜗杆结构通过一第二驱动件驱动，以带动托座升降；

7.根据权利要求1所述的用于主动屏蔽磁共振成像超导磁体套装组合的机械装置，其特征在于，所述托座的顶部形成有一v型承托部。

8.根据权利要求1所述的用于主动屏蔽磁共振成像超导磁体套装组合的机械装置，其特征在于，所述调节器与底架之间还设有一高度调换座。

9.根据权利要求1所述的用于主动屏蔽磁共振成像超导磁体套装组合的机械装置，其特征在于，所述滑座设有两个；所述机械装置还包括多个微调组件，多个微调组件作用于两个托架上的屏蔽线圈之间；

10.根据权利要求1所述的用于主动屏蔽磁共振成像超导磁体套装组合的机械装置，其特征在于，所述托架具有与屏蔽线圈配合的第一承托部和第二承托部，所述第一承托部和第二承托部沿x轴向导轨的导向方向间隔设置，以稳固承托住屏蔽线圈。

技术总结
本发明涉及一种用于主动屏蔽磁共振成像超导磁体套装组合的机械装置，该机械装置，包括底架，底架上设有X轴向导轨，X轴向导轨上沿其导向方向至少设有两个滑座，相邻两个滑座之间连接有间距调节件，每个滑座上设有一用于放置屏蔽线圈的托架，X轴向导轨两端的底架上分别设有一用于承托主线圈并调节其姿态的调节器；托架通过至少三个调节组件稳固设于滑座上，每个调节组件包括与滑座固接的连接柱，和与托架固接的球头关节，球头关节的另一端与所述连接柱的另一端之间螺纹配合，以能通过调节托架姿态将多个屏蔽线圈至少调节至同轴线位置。该机械装置，不仅方便更换托架等结构以适应不同型号超导磁体组装，且套装精度和效率比较高。

技术研发人员：王硕,王晖,吴华芳,徐钊,程军胜,冯志超,肖靖,贾冬雨,曲洪一,谢臣瑜,张泽荣,陈琪,刘建华,王秋良,熊玲,王磊,孙万硕,刘茵
受保护的技术使用者：齐鲁工业大学（山东省科学院）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14