一种适用于14T强磁场工作环境的径向准直器转台的制作方法

本发明涉及径向准直器，更具体地说，本发明涉及一种径向准直器转台。

背景技术：

1、中子散射技术是研究物质微观结构及其动力学不可或缺的重要手段，中子源和中子谱仪的建设质量直接影响中子散射技术的发展水平及其普及度，在粉末衍射谱仪、应力谱仪与冷中子斩波谱仪等中子谱仪中，绕样品环形分布的大面积探测器既能覆盖更大的微观尺度研究范围、提高中子的利用率，同时也容易引入来自样品周围环境的杂散中子，针对上述问题，径向准直器被引入，并被安装在样品和探测器中间，绕样品位置径向分布，用于吸收非样品散射的杂散中子，为了避免探测器上出现径向准直器留下的阴影，径向准直器需要在实验测量过程中往复旋转运动。

2、目前，径向准直器的往复旋转运动一般通过位于其正下方的电机加一个苏格兰轭来实现，苏格兰轭把来自电机的旋转运动转化为左右摆动，这样的设计简洁高效，但由于常规马达中电磁铁的存在，一般只适用于零磁场的环境，而中子散射谱仪很多情况下需要施加磁场环境，由位于径向准直器内侧的超导磁体来提供，超导磁体与马达之间互相影响，一方面超导磁体产生的磁场会影响马达中磁场的分布，干扰其正常运行，另一方面，马达中的电磁铁会对超导磁体产生力的作用，当力大于一定值时，磁体会报警、停止正常运行，因此，设计出能与强磁场样品环境相适应的径向准直器运动装置是许多中子谱仪建设过程中不可避免的重要问题。

技术实现思路

1、本发明提供的一种径向准直器转台，所要解决的问题是：现有的超导磁体与马达之间互相影响。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种径向准直器转台，包括箱体和超导磁体，超导磁体位于箱体的中心处的上方，箱体内部转动设有回转轴，回转轴的顶部安装有转接板，精细准直器安装于转接板上，箱体其中一端的外侧设置有驱动箱，驱动箱远离超导磁体设置，驱动箱通过支架与箱体固定连接，回转轴的外周设有传动组件；驱动箱与传动组件之间设有同步轮带机构，驱动箱的内部安装有驱动组件，驱动组件驱动同步轮带机构转动时，同步轮带机构通过传动组件驱动回转轴转动。

3、在一个优选的实施方式中，所驱动组件包括真空电机，真空电机的输出端通过连接座连接减速器，驱动箱靠近减速器的一端安装有轴承座，减速器的输出端设有输出轴，输出轴的一端固定连接主动轮，主动轮与轴承座之间转动连接。

4、在一个优选的实施方式中，传动组件包括蜗杆和涡轮，蜗杆与涡轮啮合传动，涡轮固定套设于回转轴的外周。

5、在一个优选的实施方式中，同步轮带机构包括同步轮和传动皮带，同步轮位于箱体的外侧，主动轮与同步轮之间通过传动皮带连接，蜗杆的一端与同步轮固定连接。

6、在一个优选的实施方式中，箱体的底部固定安装有底座，回转轴与底座之间转动连接，回转轴的顶部外周转动连接有回转轴承，且回转轴承固定安装于箱体上方，箱体与转接板之间设有限位挡块和限位开关。

7、在一个优选的实施方式中，传动组件上设有调节机构，调节机构为偏心轮，偏心轮与箱体之间转动连接，且偏心轮对应蜗杆的两端设置两组，偏心轮的内部设置有蜗杆轴承，蜗杆的端部安装在蜗杆轴承中，蜗杆与偏心轮偏心设置，偏心轮与箱体之间设置有固定结构，固定结构包括固定槽和螺孔，螺孔设置在箱体上，固定槽设置在主动轮上，且固定槽与螺孔对应设置。

8、在一个优选的实施方式中，调节机构为调节块，调节块对应蜗杆的两端设置两组，蜗杆靠近同步轮带机构一端转动贯穿对应调节块的内部，并与同步轮带机构的同步轮固定连接，蜗杆远离同步轮带机构的一端与对应的调节块转动连接，箱体对应调节块的位置开设有调节口，且调节块沿对应的调节口内部横向滑动，箱体远离同步轮带机构的一侧固定安装有直线驱动机构，直线驱动机构的输出端与调节块固定连接。

9、在一个优选的实施方式中，传动组件上设有检测组件，调节机构调节蜗杆与涡轮之间的距离时，检测组件用于检测蜗杆与涡轮之间的间隙距离。

10、在一个优选的实施方式中，检测组件包括第一检测机构，第一检测机构包括流体喷头和流体收集罩，且流体喷头和流体收集罩分别设于蜗杆的上方和下方，流体收集罩的底部固定连接有流量检测管道。

11、在一个优选的实施方式中，检测组件包括第二检测机构和第三检测机构，第二检测机构位于蜗杆远离涡轮的一侧，第三检测机构位于涡轮远离蜗杆的一侧，第二检测机构包括支撑架，支撑架靠近蜗杆的一侧转动连接检测辊，支撑架远离检测辊的一侧固定设有一号检测头，一号检测头远离支撑架的一端设有一号检测传感器，第三检测机构包括检测轮，检测轮与涡轮之间啮合连接，检测轮的顶部转动连接有二号检测头，二号检测头远离检测轮的一端设有二号检测传感器。

12、本发明的有益效果在于：

13、1、本发明通过将驱动箱远离回转轴设置，增加两者距离，有效回避两者直接的相互干扰。

14、2、本发明通过采用低磁导率材料，尽可能减小磁体受到的磁力，采用高磁导率材料坡莫合金来屏蔽磁场对真空电机的影响，保证真空电机的正常运转。

15、3、本发明通过同步轮带机构和传动组件作为动力的传输，很大程度上降低了转速，同时增大了扭矩，从而保证运动系统的慢速平稳运动。

16、4、本发明通过对真空电机的运载能力和磁场的分布以及超导磁体与真空电机马达间磁力等进行了计算模拟，确保本设计的合理性和可行性。

技术特征：

1.一种径向准直器转台，包括箱体(1)和超导磁体(2)，所述超导磁体(2)位于箱体(1)的中心处的上方，所述箱体(1)内部转动设有回转轴(3)，所述回转轴(3)的顶部安装有转接板(4)，精细准直器安装于转接板(4)上，其特征在于：所述箱体(1)其中一端的外侧设置有驱动箱(5)，所述驱动箱(5)远离超导磁体(2)设置，所述驱动箱(5)通过支架与箱体(1)固定连接，所述回转轴(3)的外周设有传动组件；

2.根据权利要求1所述的一种径向准直器转台，其特征在于：所述驱动组件包括真空电机(51)，所述真空电机(51)的输出端通过连接座(52)连接减速器(53)，所述驱动箱(5)靠近减速器(53)的一端安装有轴承座(54)，所述减速器(53)的输出端设有输出轴(55)，所述输出轴(55)的一端固定连接主动轮(56)，所述主动轮(56)与轴承座(54)之间转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种径向准直器转台，其特征在于：所述传动组件包括蜗杆(61)和涡轮(62)，所述蜗杆(61)与涡轮(62)啮合传动，所述涡轮(62)固定套设于回转轴(3)的外周。

4.根据权利要求3所述的一种径向准直器转台，其特征在于：所述同步轮带机构(7)包括同步轮和传动皮带，所述同步轮位于箱体(1)的外侧，所述主动轮(56)与同步轮之间通过传动皮带连接，所述蜗杆(61)的一端与同步轮固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种径向准直器转台，其特征在于：所述箱体(1)的底部固定安装有底座(1001)，所述回转轴(3)与底座(1001)之间转动连接，所述回转轴(3)的顶部外周转动连接有回转轴承(1002)，且回转轴承(1002)固定安装于箱体(1)上方，所述箱体(1)与转接板(4)之间设有限位挡块(13)和限位开关(14)。

6.根据权利要求5所述的一种径向准直器转台，其特征在于：所述传动组件上设有调节机构，所述调节机构为偏心轮(6)，所述偏心轮(6)与箱体(1)之间转动连接，且偏心轮(6)对应蜗杆(61)的两端设置两组，所述偏心轮(6)的内部设置有蜗杆轴承(63)，所述蜗杆(61)的端部安装在蜗杆轴承(63)中，所述蜗杆(61)与偏心轮(6)偏心设置，所述偏心轮(6)与箱体(1)之间设置有固定结构，所述固定结构包括固定槽(64)和螺孔(65)，所述螺孔(65)设置在箱体(1)上，所述固定槽(64)设置在主动轮(56)上，且所述固定槽(64)与螺孔(65)对应设置。

7.根据权利要求5所述的一种径向准直器转台，其特征在于：所述调节机构为调节块(8)，所述调节块(8)对应蜗杆(61)的两端设置两组，所述蜗杆(61)靠近同步轮带机构(7)一端转动贯穿对应调节块(8)的内部，并与同步轮带机构(7)的同步轮固定连接，所述蜗杆(61)远离同步轮带机构(7)的一端与对应的调节块(8)转动连接，所述箱体(1)对应调节块(8)的位置开设有调节口(81)，且调节块(8)沿对应的调节口(81)内部横向滑动，所述箱体(1)远离同步轮带机构(7)的一侧固定安装有直线驱动机构(9)，所述直线驱动机构(9)的输出端与调节块(8)固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种径向准直器转台，其特征在于：所述传动组件上设有检测组件，所述调节机构调节蜗杆(61)与涡轮(62)之间的距离时，所述检测组件用于检测蜗杆(61)与涡轮(62)之间的间隙距离。

9.根据权利要求8所述的一种径向准直器转台，其特征在于：所述检测组件包括第一检测机构(10)，所述第一检测机构(10)包括流体喷头(101)和流体收集罩(102)，且流体喷头(101)和流体收集罩(102)分别设于蜗杆(61)的上方和下方，所述流体收集罩(102)的底部固定连接有流量检测管道(103)。

10.根据权利要求8所述的一种径向准直器转台，其特征在于：所述检测组件包括第二检测机构(11)和第三检测机构(12)，所述第二检测机构(11)位于蜗杆(61)远离涡轮(62)的一侧，所述第三检测机构(12)位于涡轮(62)远离蜗杆(61)的一侧，所述第二检测机构(11)包括支撑架(111)，所述支撑架(111)靠近蜗杆(61)的一侧转动连接检测辊(112)，所述支撑架(111)远离检测辊(112)的一侧固定设有一号检测头(113)，所述一号检测头(113)远离支撑架(111)的一端设有一号检测传感器(114)，所述第三检测机构(12)包括检测轮(121)，所述检测轮(121)与涡轮(62)之间啮合连接，所述检测轮(121)的顶部转动连接有二号检测头(122)，所述二号检测头(122)远离检测轮(121)的一端设有二号检测传感器(123)。

技术总结
本发明公开了一种适用于14T强磁场工作环境的径向准直器转台，具体涉及径向准直器领域，包括箱体和超导磁体，超导磁体位于箱体的中心处的上方，箱体内部转动设有回转轴，回转轴的顶部安装有转接板，精细准直器安装于转接板上，箱体其中一端的外侧设置有驱动箱，驱动箱远离超导磁体设置，驱动箱通过支架与箱体固定连接，回转轴的外周设有传动组件；驱动箱与传动组件之间设有同步轮带机构，驱动箱的内部安装有驱动组件，驱动组件驱动同步轮带机构转动时，同步轮带机构通过传动组件驱动回转轴转动。本发明通过将驱动箱远离回转轴设置，增加两者距离，有效回避两者直接的相互干扰。

技术研发人员：吴延岩,谢武,缪平,马静静,曹秀霞,康乐,谭振宏,季文海,殷煜钦,程辉,梁兆汉
受保护的技术使用者：散裂中子源科学中心
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17