大行程真空诊断搭载轻量化结构

本技术涉及激光惯性约束核聚变物理诊断实验中诊断设备的搭载结构，具体涉及一种大行程真空诊断搭载轻量化结构。

背景技术：

1、目前激光惯性约束核聚变的研究主要依靠各种诊断设备，以获得实验中关键的物理量和参数。在激光惯性约束核聚变物理诊断实验中，诊断设备需要在独立真空的环境下进入靶室内部的指定位置。由于诊断设备的特殊性决定其尺寸往往较长，质量较大，且需要输送的距离较长，所以搭载设备需要考虑真空、行程、搭载尺寸、自重及稳定性等因素。在满足此需求的搭载运输结构中，应用最广泛的是悬臂式结构，常见的悬臂式结构有平板结构以及方形框架结构。平板结构自重轻但变形较大，无法承载较大负载；而方形框架结构行程较小、内部搭载空间较小，空间利用率不高，且因自重较大导致自身变形也较大，对驱动设备的要求也较高。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是解决常用真空诊断搭载结构存在变形较大、自重较大、行程较小以及内部搭载空间小等技术问题，而提供一种大行程真空诊断搭载轻量化结构。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种大行程真空诊断搭载轻量化结构，包括一级运动组件、二级运动组件、滑动组件、第一滑动件以及驱动组件；其特殊之处在于：

4、所述一级运动组件包括底座和安装在底座上的第一弧形罩，所述底座和第一弧形罩组成两端开口的第一中空结构；

5、所述二级运动组件包括承载板和安装在承载板上的第二弧形罩，所述承载板和第二弧形罩组成两端开口的第二中空结构；

6、所述二级运动组件套设于一级运动组件形成的第一中空结构内部，一级运动组件的底座与二级运动组件的承载板之间通过滑动组件滑动配合；所述驱动组件安装在承载板上，其输出端通过传动组件与一级运动组件的底座相配合，用于驱动二级运动组件相对于一级运动组件做直线往复运动；所述第一滑动件安装在底座上，第一滑动件与外部机构滑动配合；

7、所述第一弧形罩和第二弧形罩均为沿周向设置的分体式结构。

8、进一步地，所述一级运动组件还包括安装底板，安装底板安装在底座尾部的下侧，所述第一滑动件安装在安装底板的底部。

9、进一步地，所述传动组件包括输入端与驱动组件输出端连接的减速机、固连在承载板上的壳体、安装在壳体内且输入端与减速机输出端连接的蜗杆、与蜗杆啮合的蜗轮、通过第一传动轴与蜗轮同轴连接的两个第一传动齿轮、分别通过一个第二传动轴与两个第一传动齿轮啮合的两个第二传动齿轮、分别与第二传动轴连接的两个驱动齿轮以及设置在底座上并与两个驱动齿轮啮合的齿条；所述第一传动轴、第二传动轴均安装在壳体上；

10、所述承载板尾部设有第一开口槽，沿第一开口槽的后侧设有缺口，所述传动组件以及驱动组件安装在承载板的第一开口槽内，所述缺口用于安装诊断设备接线盒；

11、所述两个第一传动齿轮分别同轴安装在第一传动轴的两端，所述蜗轮位于两个第一传动齿轮之间，两个第二传动轴分别设置在第一传动轴的两侧，两个第二传动轴一端安装在壳体的内部，另一端安装并穿过壳体置于外部，分别与两个驱动齿轮连接。

12、进一步地，所述滑动组件包括导轨以及第二滑动件；所述导轨为直线导轨，导轨安装在底座上方两侧，第二滑动件安装在承载板底部两侧，第二滑动件与导轨滑动配合；所述驱动组件为电机。

13、进一步地，所述第一弧形罩包括第一盖板、2n个第一侧板以及2m个设有第二开口槽的第二侧板；其中，n≥1，m≥1，m≤n且m与n均为整数；所述第一侧板与第二侧板安装在底座上，且第二侧板位于第一侧板之间，第一盖板安装在第一侧板与第二侧板上；

14、所述第二弧形罩包括第二盖板、2a个设有第三开口槽的第三侧板以及2b个第四侧板；其中，a≥1，b≥1，a≤b且a与b均为整数；所述第三侧板与第四侧板安装在承载板上，第二盖板安装在第三侧板与第四侧板上；当一级运动组件与二级运动组件处于起始位置时，所述第三侧板位置与第二侧板位置相对应，第四侧板位置与第一侧板位置相对应。

15、进一步地，所述第一盖板两侧沿其延伸方向设有平台，第一侧板以及第二侧板上、下两侧沿各自的延伸方向设有平台，外侧设置有凸沿；所述第一盖板的平台与第一侧板以及第二侧板上侧的平台固连，第一侧板以及第二侧板下侧的平台与底座固连；

16、所述第二盖板两侧沿其延伸方向设有平台，第三侧板以及第四侧板上、下两侧沿各自的延伸方向设有平台，外侧设置有凸沿；所述第二盖板的平台与第三侧板以及第四侧板上侧的平台固连，第三侧板以及第四侧板下侧的平台与承载板固连。

17、进一步地，所述第一侧板为十个，第二侧板为两个，各自对称安装在底座的两侧；所述第三侧板为两个，第四侧板为四个，各自对称安装在承载板的两侧。

18、进一步地，所述底座的尾部沿轴向延伸至第一弧形罩外部；所述承载板的前后两端均沿轴向延伸至第二弧形罩外部。

19、进一步地，所述第一弧形罩和第二弧形罩均采用碳纤维材料。

20、进一步地，所述承载板上设有用于搭载负载的定位孔；所述定位孔为50mm×50mm的m6螺钉孔。

21、本实用新型的有益效果：

22、1、本实用新型提供了一种大行程真空诊断搭载轻量化结构，一级运动组件与二级运动组件均为两端开口的中空结构，且二级运动组件套设于一级运动组件形成的第一中空结构内部，该结构稳定性好、变形小、行程大、刚性强以及搭载的扩展空间大。

23、2、本实用新型中的安装底板安装在底座尾部，使整体结构的重心后移，以加强结构的稳定性。

24、3、本实用新型中的驱动组件及传动组件结构紧凑，占用空间小，其中，传动组件采用模块化设计，安装在第一开口槽内，不占用搭载空间，安装方便且便于后期拆装维护；采用蜗轮蜗杆结构，由于具有自锁性，可提高传动组件的安全性；采用两组传动齿轮和两个驱动齿轮传动，可减小驱动齿轮与齿条的运动间隙，减小回程误差，提高运动精度。

25、4、本实用新型中采用直线导轨，安装方便，防尘性能好，运动平稳性好，运动精度高。

26、5、本实用新型中第一弧形罩和第二弧形罩均为分体式结构，便于加工生产、拆装以及装卸负载。

27、6、本实用新型中平台与凸沿的设计可实现弧形罩稳固安装以及拆卸方便的效果。

28、7、本实用新型中第一弧形罩和第二弧形罩均采用碳纤维材料，碳纤维材料具有高强度以及低密度的特性，因此可减小整体搭载结构的自重，有效降低了电机的载荷以及提高了搭载负载量。

技术特征：

1.一种大行程真空诊断搭载轻量化结构，包括一级运动组件(1)、二级运动组件(2)、滑动组件(15)、第一滑动件(7)以及驱动组件(13)；其特征在于：

2.根据权利要求1所述的大行程真空诊断搭载轻量化结构，其特征在于：

3.根据权利要求1或2所述的大行程真空诊断搭载轻量化结构，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的大行程真空诊断搭载轻量化结构，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的大行程真空诊断搭载轻量化结构，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的大行程真空诊断搭载轻量化结构，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的大行程真空诊断搭载轻量化结构，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的大行程真空诊断搭载轻量化结构，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的大行程真空诊断搭载轻量化结构，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的大行程真空诊断搭载轻量化结构，其特征在于：

技术总结
本技术涉及诊断设备的搭载结构，为解决真空诊断搭载结构存在变形较大、自重较大、行程小以及空间小的技术问题，提供了大行程真空诊断搭载轻量化结构，包括一级以及二级运动组件、滑动组件、第一滑动件以及驱动组件；一级运动组件包括底座和第一弧形罩，两者组成第一中空结构；二级运动组件包括承载板和第二弧形罩，两者组成第二中空结构；二级运动组件套设于一级运动组件形成的第一中空结构内，底座与承载板间通过滑动组件配合；驱动组件装在承载板上，其输出端通过传动组件与底座配合，以驱动二级运动组件相对一级运动组件直线往复运动；第一滑动件安装在底座上，与外部机构滑动配合；第一弧形罩和第二弧形罩为沿周向设置的分体式结构。

技术研发人员：王军宁,张敏,韦明智,何俊华,王维
受保护的技术使用者：中国科学院西安光学精密机械研究所
技术研发日：20230106
技术公布日：2024/1/12