自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架的制作方法

本实用新型涉及一种由电子激光装置的加速器的专用工装，特别涉及一种自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架。

背景技术：

x射线波长范围为0.001～10nm,介于紫外线和γ射线之间。波长在0.1nm以上的则称为软x射线，波长在0.01nm～0.1nm之间的为硬x射线。自由电子激光(freeelectronlaser，fel)是目前最先进的x光光源。自由电子激光是自由电子产生的相干光。自由电子激光是世界上唯一可以同时满足研究在原子或分子尺度的过程所需要的时间和空间尺度的试验装置，为物理、化学、生命科学、材料科学、能源科学等多学科提供前所未有的高分辨成像，先进结构解析、超快过程探索等尖端研究手段。硬x射线自由电子激光装置，由加速器、波荡器和光束线站系统三部分组成。其中加速器为低温超导模组，其主要部件为加速器腔体装置，按上下游顺序依次包括连通的上游阀门、腔串、低温监视室和下游阀门。腔串由多个节腔体构成，多个节腔体之间需要按照上下游顺序通过波纹管连通。其中上游阀门与相邻的节腔体之间通过波纹管连通，下游阀门与相邻的节腔体通过真空管以及波纹管连通，所述真空管上套设有低温监视室，用于对加速器腔体装置中穿行电子束进行监视。由于加速器腔体装置为低温超导模组，需要在超净间内进行组装，腔串中各节腔体之间需保持同轴，因此组装精度要求较高。特别是节腔体的冷端连接的耦合器的同轴度安装位置及精度尤为重要，因此，如何解决加速器腔体装置的耦合器的安装并且达到精度要求成为本领域亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架，以解决加速器腔体装置的耦合器的安装及精度要求的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架，包括依次设置的支架底盘、支架立柱、高度调节机构和水平调节机构，以及设置在水平调节机构上的用于安装耦合器的大法兰夹具和小法兰夹具。

进一步地，本实用新型提供的自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架，所述高度调节机构包括设置在支架立柱上的下调节板，所述下调节板通过高度调节螺栓连接有上调节板。

进一步地，本实用新型提供的自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架，所述水平调节机构包括通过板调节螺栓设置在高度调节机构上的固定板，所述固定板设置有相对于所述固定板在y方向移动位置的滑板；和/或所述固定板的侧壁上设置有导侧板，所述导侧板上通过x向调节螺栓在x方向螺纹连接或者抵在固定板上。

进一步地，本实用新型提供的自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架，所述固定板在y方向上设置有至少两条平行的导轨，所述滑板上设置有与所述导轨相配的滑槽；或者所述固定板在y方向上设置有至少两条平行的导轮，所述滑板上设置有与所述导轮相配的滑槽。

进一步地，本实用新型提供的自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架，所述大法兰夹具包括设置在所述水平调节机构上具有下夹口的下夹具，以及通过夹具螺栓连接在所述下夹具上的具有上夹口的上夹具，所述上夹具的上夹口与下夹具的下夹口用于固定耦合器的大法兰。

进一步地，本实用新型提供的自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架，所述下夹具和/或上夹具在径向方向上设置有用于固定耦合器的大法兰的限位销。

进一步地，本实用新型提供的自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架，所述小法兰夹具包括设置在水平调节机构上的z型板，所述z型板通过小法兰调节杆在z方向上可调节连接有小法兰托板，所述小法兰托板上设置有用于支撑耦合器的小法兰的凹槽。

进一步地，本实用新型提供的自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架，所述固定板沿y方向上设置有限制滑板移动位置的y向限位机构，所述y向限位机构包括设置在固定板上的限位块，在y方向上穿过所述限位块设置有y向限位螺栓，所述y向限位螺栓螺纹连接或者抵在滑板上。

进一步地，本实用新型提供的自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架，还包括z向限位机构，所述z向限位机构包括垂直穿过滑板螺纹连接或者抵在固定板上的z向限位螺栓。

进一步地，本实用新型提供的自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架，还包括垂直设置在支架立柱上的锁具，所述锁具包括第一锁板，以及通过锁板螺栓与所述第一锁板连接的第二锁板，所述第一锁板与第二锁板分别设置有用于固定在柱体上的凹槽。

与现有技术相比，本实用新型提供的自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架，通过高度调节机构在z方向上对大法兰夹具和小法兰夹具进行微调，通过水平调节机构在x方向和y方向对大法兰夹具和小法兰夹具进行微调，从而使承载在大法兰夹具和小法兰夹具上的耦合器的安装位置和精度达到需求。

附图说明

图1至图2是本实用新型实施例的自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架的立体结构示意图；

图3是本实用新型实施例的自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架的主视结构示意图；

图4是本实用新型实施例的自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架的侧视结构示意图；

图5是本实用新型实施例的自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架的俯视结构示意图；

图6是本实用新型实施例自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架的安装耦合器的状态结构示意图；

图中所示：

90、加速器腔体装置，91、节腔体，93、下游端，94、冷端，95、耦合器，95a、小法兰，95b、大法兰；

120、下游腔调整支架；

170、耦合器安装支架，171、支架底盘，172、第一角型连接件，173、支架立柱，173a、第二角型连接件，174、高度调节机构，174a、下调节板，174b、高度调节螺栓，174c、上调节板，175、水平调节机构，175a、固定板，175b、导轨，175c、滑板，175d、滑槽，175e、导侧板，175f、x向调节螺栓，175g、板调节螺栓，176、大法兰夹具，176a、下夹具，176b、上夹具，176c、下夹口，176d、上夹口，176e、夹具螺栓，176f、限位销，177、小法兰夹具，177a、z型板，177b、小法兰调节杆，177c、小法兰托板，178、锁具，178a、第一锁板，178b、第二锁板，178c、锁板螺栓，178d、第三角型连接件，179、y向限位机构，179a、限位块，179b、y向限位螺栓，179c、z向限位螺栓；

182b、下游腔底板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细描述：

请参考图6，本实用新型实施例提供一种自由电子激光装置的加速器腔体装置的耦合器安装支架170，用于将耦合器95安装到加速器腔体装置90的节腔体91的冷端94。

请参考图1至图5，所述耦合器安装支架170包括支架底盘171、支架立柱173、高度调节机构174、水平调节机构175、大法兰夹具176和可调节高度的小法兰夹具177。

请参考图1至图4，本实用新型实施例的支架底盘171包括但不限于矩形板，支架立柱173包括但不限于方钢管、工字钢、槽钢等。支架底盘171与支架立柱173可以焊接固定，也可以通过内六角螺栓等沉头螺栓固定连接，沉头螺栓能够使支架底盘171与支架立柱173连接时，支架底盘171的底平面更加平整，从而使耦合器安装支架170的结构更加稳定。为了提高支架底盘171与支架立柱173之间的稳定性连接及强度，采用第一角型连接件172通过螺栓分别与支架底盘171和支架立柱173螺纹连接固定，支架立柱173上端设置的高度调节机构174可以焊接固定，也可以通过螺栓固定连接，为了提供高度调节机构174与支架立柱173连接的稳定性和强度，支架立柱173与高度调节机构174之间可以通过螺栓或者焊接固定有第二角型连接件173a。通过螺栓连接第一角型连接件171a和第二角型连接件173a具有便于拆装、二次循环利用的优点。

请参考图1至图4，所述高度调节机构174包括下调节板174a和上调节板174c，以及连接在下调节板174a和上调节板174c之间的高度调节螺栓174b，所述高度调节螺栓174b通过调节下调节板174a与上调节板174c之间的距离，以在z方向对耦合器安装支架170进行微调，从而对耦合器95的安装位置进行微调。其中支架立柱173固定连接在高度调节机构174的下调节板174a上。

请参考图1至图4，所述水平调节机构175包括通过板调节螺栓175g固定设置在高度调节机构174的上调节板174c上的固定板175a，以及能够相对于固定板175a在y方向移动位置的滑板175c，即滑板175c相对于固定板175a在y方向上滑动。所述固定板175a在y方向上设置有至少两条平行的导轨175b，所述滑板175c上设置有与导轨175b相配的滑槽175d。导轨175b可以通过螺栓固定在固定板175a上，滑槽175d可以通过螺栓固定在滑板175c上。滑板175c通过导轨175b和滑槽175d相对于固定板175a在y方向上移动位置。其中导轨175b可以采用导轮替代，则滑板175c通过导轮和滑槽175d相对于固定板175a在y方向上移动位置。在固定板175a平行于导轨175b或者导轮的侧壁上通过焊接或者螺栓连接设置有导侧板175e，本实用新型实施例的导侧板175e为分布在固定板175a边角的四个。导侧板175e为四个，能够避免通长的导轨侧板平行设置于导轨175b的外壁而对滑板175c发生位置干涉。所述导侧板175e上通过x向调节螺栓175f在x方向对固定板175a进行调节，从而使耦合器安装支架170在x方向进行微调。例如x向调节螺栓175f可以抵在固定板175a的侧壁上，此时固定板175a上通过板调节螺栓175g穿过设置在固定板175a上的x向调节孔(未图示)固定连接在上调节板174c上，上调节板174c对应板调节螺栓175g的位置可以设置为通孔或者螺纹孔，为通孔时，板调节螺栓175g需要配合螺母使用。其中x向调节孔可以为沿x向设置的腰形孔或者直径大于板调节螺栓175g直径的圆孔(未图示)，当x向调节孔为圆孔时，板调节螺栓175g必需配合垫圈使用，且垫圈的外径尺寸需大于圆孔的直径。x向调节孔跟随固定板175a在x方向上联动。此种结构x向调节螺栓175f抵在固定板175a的侧壁上。再例如x向调节螺栓175f可以螺纹连接在固定板175a上，以通过调节x向调节螺栓175f的旋转长度带动固定板175a在x方向进行移动。上述结构中的x向调节螺栓175f抵在固定板175a的侧壁的设计相对于x向调节螺栓175f螺纹连接在固定板175a之内的设计结构而言，由于在导固定板175a上不必设计内螺纹孔，因此固定板175a的结构稳定性、强度及使用寿命更高。

请参考图1至图5，所述大法兰夹具176包括与滑板175c固定连接具有下夹口176c的下夹具176a，以及通过夹具螺栓176e连接在下夹具176a上的具有上夹口176d的上夹具176b，所述上夹具176c的上夹口176d与下夹具176a的下夹口176c相对设置，用于固定耦合器95的大法兰95b。上夹具176b能够保证耦合器95不脱落。其中下夹口176c与上夹口176d的形状为大法兰95b的外接多边形，例如下夹口176c与上夹口176d为正八边形形状，其优点在于，相对于与大法兰95b完全适配的圆形形状来说，使大法兰95b在多边形形状中具有一定的操作空间，便于调整耦合器95的旋转角度。为了防止设置在下夹具176a与上夹具176b之内的耦合器95绕其轴线转动，所述下夹具176a和/或上夹具176b在径向方向上设置有用于固定耦合器95的大法兰95b的限位销176f，所述限位销176f插入到大法兰95b上的插入槽内，以限制耦合器95绕其轴线转动。请参考图1至图6，本实用新型实施例的限位销176f设置在下夹口176c的底平面或者上夹口176d的顶平面上。其中所述大法兰夹具176能够根据水平调节机构175在y方向和x方向进行微调，还能够根据高度调节机构174在z方向上进行微调，从而满足耦合器95安装位置及安装精度的要求。

请参考图1至图5，所述小法兰夹具177包括通过焊接或者螺栓固定设置在滑板175c上的z型板177a，所述z型板177a通过小法兰调节杆177b在z方向上可调节连接有小法兰托板177c，小法兰托板177c上设置有用于支撑耦合器95的小法兰95a的凹槽，该凹槽可以为v型结构，也可以与小法兰95a的弧形面相匹配。v型结构的小法兰托板177c由于在与耦合器95接触时，预留一定的操作空间，以便于耦合器95的小法兰95a的位置调整，其中小法兰夹具177的z型板177a包括低面平板、纵向竖板和高面平板，且低面平板与滑板175c固定连接，高面平板悬空伸出于滑板175c的y方向端面，以在z方向上给小法兰调节杆177b提供更大的自由调节空间。本实用新型实施例的小法兰调节杆177b包括螺纹连接在其上的螺母。其中所述小法兰夹具177能够根据水平调节机构175在y方向和x方向进行微调，还能够根据高度调节机构174在z方向上进行微调，通过小法兰调节杆177b调节小法兰托板177c的高度，使耦合器95的小法兰95a与大法兰95b的轴线保持等高，从而满足耦合器95安装位置及安装精度的要求。本实用新型实施例的大法兰夹具176和小法兰夹具177的共同使用，能够保证耦合器95相对于冷端94的同轴度安装。

请参考图2，本实用新型实施例还包括限位机构，所述限位机构包括y向限位机构和z向限位机构。所述固定板175a沿y方向上设置有限制滑板175c相对位置移动的y向限位机构179，所述y向限位机构179包括设置在固定板175a上的限位块179a，在y方向上穿过所述限位块179a设置有y向限位螺栓179b，所述y向限位螺栓179b抵在滑板175c的侧壁或者螺纹连接在滑板175c上。z向限位机构为垂直穿过滑板175c螺纹连接在固定板175a或者抵在固定板175a上平面的z向限位螺栓179c。

请参考图1至图6，为了提高耦合器安装支架170的稳定性，本实用新型实施例还包括设置在支架立柱173上的锁具178，所述锁具178包括垂直连接在支架立柱173上的第一锁板178a，以及与所述第一锁板178a连接的第二锁板178b，所述第一锁板178a与第二锁板178b通过锁板螺栓178c固定在下游腔调整支架120上，其中第一锁板178a与第二锁板178b分别设置有与下游腔调整支架120的立柱管相匹配的半弧形凹槽。第一锁板178a与第二锁板178b上的凹槽不限于半弧形，可以与待连接的柱体的形状相匹配，待连接的柱体包括但不限于下游腔调整支架120。其中第一锁板178a可以焊接在支架立柱173上。为了避免锁具178与下游腔调整支架120的立柱管上的部件发生干涉，第一锁板178a可以通过第三角型连接件178d螺栓连接在支架立柱173上，从而通过在支架立柱173上调节第三角型连接件178d的高度位置。

请参考图6，本实用新型实施例的耦合器安装支架170，所述支架底盘171通过螺栓固定连接在下游腔支架120的下游腔底板182b上。

本实用新型不限于上述具体实施方式，凡在本实用新型权利要求书之内所作出的各种变化和润饰，均在本实用新型的保护范围之内。