一种中子插入件系统及其准直安装方法
专利汇可以提供一种中子插入件系统及其准直安装方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及 中子 散射谱仪技术领域，尤其涉及一种中子插入件系统及其 准直 安装方法，所述的中子插入件系统主要包括中子插入件、屏蔽筒内的内部调节机构和屏蔽筒外的外部调节机构，中子插入件安装在屏蔽筒中，内部调节机构安装在中子插入件底部，外部调节机构设置在过渡 钢 板上，而过渡钢板则预埋在 混凝土 基台 上，中子插入件通过外部调节机构传送进、出屏蔽筒；本发明结构相对简单可加工性、可调节性强，通过靶标座实际值和理论值偏差关系可以得到靶标座的实际值和理论值的偏差关系，便于中子 插件 的更新和维护，本发明中的准直安装仪器是激光 跟踪 仪和测量臂，本发明能够快速方便的实现中子插入件的准直安装。并且在十几分钟内实现中子插入件的更换。，下面是一种中子插入件系统及其准直安装方法专利的具体信息内容。
1.一种中子插入件系统，辐射屏蔽墙（35）临近谱仪大厅的一侧开有矩形空洞，其中浇筑有矩形钢屏蔽筒（34），其特征在于：所述的中子插入件系统主要包括中子插入件（1）、屏蔽筒（34）内的内部调节机构（2）和屏蔽筒（34）外的外部调节机构（3），其中中子插入件（1）安装在屏蔽筒（34）中，内部调节机构（2）安装在中子插入件（1）底部，外部调节机构（3）设置在过渡钢板（37）上，而过渡钢板（37）则预埋在混凝土基台（36）上，中子插入件（1）通过外部调节机构（3）传送进、出屏蔽筒；
所述的中子插入件（1）主要包括中子导管和履带式滑块组；履带式滑块组安装在中子导管的底部；所述的中子导管主要由超镜玻璃（14）和金属壳体（4）两部分构成，超镜玻璃（14）安装在金属壳体（4）内部，超镜玻璃（14）四周边缘与金属壳体（4）之间有间隙，金属壳体（4）的两个端部均设有六点定位调节螺钉（11），超镜玻璃（14）的两个端部均设置有超镜玻璃靶标座（13）；所述的履带式滑块组主要包括一个v型滑块和一个方形滑块，安装在金属壳体（4）底部；
所述的内部调节机构主要包括底板（15）、高程调节板（16）、水平运动板（17）、高程调节组件（18）、水平调节组件（21）、万向球组件（22），束线挡块组件和内部圆形导轨（25）；所述的底板（15）通过螺钉固定在辐射防护墙体（35）内的钢屏蔽筒内侧底面上，高程调节板（16）通过高程调节组件（18）安装在底板上，水平运动板（17）安装在高程调节板（16）上；所述的水平运动板（17）上开设有v型槽，在水平运动板（17）的顶面和径向端面分别安装有两个运动板上靶标座（24），通过这四个运动板上靶标座（24）能够实现中子插入件（1）在高程和径向方向上的位置检测和定位；
所述的高程调节组件（18）固定在底板上，通过调节高程调节组件（18）中的螺纹的上下位置实现对高程调节板（16）进行高程调节；所述的水平调节组件（21）固定在高程调节板（16）上，通过推拉水平调节组件（21）的方式对水平运动板（17）在水平面内径向方向进行调节；所述的束线挡块组件主要包括束线挡块（20）和调节螺钉（19），束线挡块（20）上安装有两个挡块上靶标座（23），调节螺钉（19）可以调节束线挡块（20）在轴线方向上的位置；所述的内部圆形导轨（25）包括两条相互平行的圆形导轨，安装在水平运动板（17）上的v型槽中，所述的万向球组件（22），安装在底板（15）上，可以把滑动摩擦变成滚动摩擦；
所述的外部调节机构主要包括底板（27）、水平运动板（32）、高程调节板（28）、水平调节螺钉（29）、高程调节螺柱（30）和外部圆形导轨（31）；所述的底板（27）通过螺钉固定在水泥基台过渡钢板上，水平运动板（32）安装在底板（27）上，水平运动板（32）的轴向侧面和径向侧面均设置有水平调节螺钉（29），用以调节水平运动板（32）的位置；所述的高程调节板（28）顶面安装有调节板上靶标座（33），高程调节板（28）通过高程调节螺柱（30）安装在水平运动板（32）上；所述的外部圆形导轨（31）固定在高程调节板（28）上。
2.根据权利要求1所述的一种中子插入件系统，其特征在于：所述的金属壳体（4）是一个方形阶梯状壳体，在金属壳体（4）的侧端面设置有四个端部靶标座（12）；所述的超镜玻璃（14）有四块，分别镶嵌安装在金属壳体（4）的前后两个端部内，超镜玻璃（14）四周边缘与金属壳体（4）之间有2mm的间隙。
3.根据权利要求1所述的一种中子插入件系统，其特征在于：所述的六点定位调节螺钉（11）主要包括六个调节螺钉，上下各一个，左右各两个，通过对六点定位螺钉（11）的调节和对超镜玻璃靶标座（13）的检测，可以调节中子导管金属壳体（4）和超镜玻璃（14）之间的相对位置关系。
4.根据权利要求1所述的一种中子插入件系统，其特征在于：所述的履带式滑块组有四组，第一滑块组（5）和第四组滑块组（8）分别安装在中子导管金属壳体（4）底部的两端，而第二滑块组（6）和第三组滑块组（7）安装在中子导管金属壳体（4）底部中间位置，每个滑块组中的V型滑块和方形滑块以纵向中轴线分别对称分布。
5.根据权利要求1所述的一种中子插入件系统，其特征在于：在内部调节机构（2）中，所述的高程调节组件（18）共有六组，分别固定在底板轴向方向的两侧上，每侧三个，相互对称，通过调节高程调节组件（18）中的螺纹的上下位置实现对高程调节板（16）进行高程调节；所述的水平调节组件（21）有两组，固定在高程调节板（16）侧面上，内部圆形导轨（25）底部开有螺纹孔，通过沉头螺钉反向固定在水平运动板（17）的v型槽中，通过对高程调节组件（18）和水平调节组件（21）的调节，可以对运动板上靶标座（24）的位置进行检测和反馈，可以确定内部圆形导轨（25）在高程和水平面内径向方向上的位置，进而决定中子插入件（1）在这两个方向上的位置。
6.根据权利要求1所述的一种中子插入件系统，其特征在于：所述的束线挡块组件中，调节螺钉（19）可以调节束线挡块（20）在轴线方向上的位置，用来实现对束线挡块（20）在轴向方向上的位置检测和定位；更具体的是调节螺钉（19）可以对束线挡块（20）在轴向方向上的位置进行调节，通过挡块上靶标座（23）进行监测和反馈。
7.根据权利要求1所述的一种中子插入件系统，其特征在于：所述的中子插入件（1）上还设置有插件定位销（9）和后端定位挡块（10），配合内部调节机构（2）上的束线挡块（20），能够实现中子插入件（1）在轴向方向上的定位，具体的是束线挡块（20）配合插件定位销（9）可以实现中子插入件（1）在轴向方向上的定位；后端定位挡块（10）可以控制中子插入件（1）在内部圆形导轨（25）上的位置不会产生脱轨。
8.根据权利要求1所述的一种中子插入件系统，其特征在于：在所述的外部调节机构（3）中，高程调节螺柱（30）有六组，分别固定在高程调节板（28）轴向方向的两侧上，每侧三个，相互对称，通过调节高程调节螺柱（30）的上下位置的实现对高程调节板（28）进行高程调节；所述的外部圆形导轨（31）上开有沉头孔，在高程调节板（28）上相对应位置开有螺纹孔，外部圆形导轨（31）通过沉头螺钉固定在高程调节板（28）上。
9.根据权利要求1所述的一种中子插入件系统，其特征在于：在所述的外部调节机构（3）中，高程调节板（28）上顶面安装有四个调节板上靶标座（33），四个调节板上靶标座（33）分别设置在高程调节板（28）的四个端角，通过监测调节板上靶标座（33）的位置，对调节螺钉（29）和调节螺柱（30）进行调节，可以确定外部圆形导轨（31）在三维方向上的位置，从而确保外部圆形导轨（31）和内部圆形导轨（25）同轴性。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种中子插入件系统的准直安装方法，其特征在于：
所述的安装方法目的是将超镜玻璃（14）准直安装到正确的位置上去，主要包括以下步骤：
第一：标定；所谓标定就是建立目标部件和靶标座在三维空间中的相对位置关系，通过对靶标座的调节实现对目标部件位置的调节；分别对内部调节机构（2）、外部调节机构（3）和中子插入件（1）进行标定；
首先，对内部调节机构（2）进行标定：该标定分为两部分，一个是对内部圆形导轨（25）的位置进行标定；另一个是对束线挡块（20）的位置进行标定；将内部调节机构（2）放置到光学平台上，使用激光跟踪仪，通过测量建立内部圆形导轨（25）和运动板上靶标座（24）的空间位置关系以及束线挡块（20）和挡块上靶标座（23）的空间位置关系，已知内部圆形导轨（25）和束线挡块（20）在空间的理论位置，然后通过标定值可以得到运动板上靶标座（24）和挡块上靶标座（23）在空间的三维坐标；
然后，对外部调节机构（3）的标定：将外部调节机构（3）放置到光学平台上，使用激光跟踪仪，通过测量建立外部圆形导轨（31）和调节板上靶标座（33）的空间位置关系，已知外部圆形导轨（31）的空间位置，然后通过标定关系可以得到调节板上靶标座（33）的三维坐标值；
接着，对中子插入件（1）进行标定：将中子插入件（1）放置到光学平台上，使用测量臂测量中子导管金属壳体（4）内侧面和超镜玻璃（14）外侧面，调节六点定位螺钉（11），使中子导管金属壳体（4）和超镜玻璃（14）同轴；
最后，使用测量臂测量超镜玻璃（14）的四个内侧面和两个端面以及超镜玻璃靶标座（13）和金属壳体（4）端部靶标座（12），建立超镜玻璃（14）和超镜玻璃靶标座（13），以及金属壳体（4）端部靶标座（12）之间的空间位置关系，已知超镜玻璃（14）的理论位置，通过标定关系，可以得到超镜玻璃靶标座（13）和金属壳体（4）端部靶标座（12）的理论坐标；
第二：调节定位并安装内部调节机构（3）；
首先，通过万向球组件（22）将内部调节机构（2）安装到钢屏蔽筒中，将万向球螺钉松开，通过螺栓将钢屏蔽筒和内部调节机构（2）固定在一起；
然后，使用激光跟踪仪检测运动板上靶标座（24）的位置，通过调节内部水平调节组件（21）和高程调节组件（18）使运动板上靶标座（24）位于理论位置上，精度0.05mm；使用激光跟踪仪检测挡块上靶标座（23）的位置，通过调节螺钉（19）进行调节，使挡块上靶标座（23）位于理论值上，精度在0.05mm以内；通过以上所述操作，内部圆形导轨（25）和束线挡块（20）分别位于理论位置上，
最后，安装外部调节机构（3）；将外部调节机构（3）固定在过渡钢板上，通过螺栓固定，使用激光跟踪仪检测调节板上靶标座（33）的位置，通过对水平调节螺钉（29）和高程调节螺柱（30）的调节，确保调节板上靶标座（33）位于理论位置上，从而使外部圆形导轨（31）位于理论位置上，此时，内部圆形导轨（25）和外部圆形导轨（31）同轴；
第三：安装中子插入件（1）；
步骤一：通过外部圆形导轨（31）和滑块配合滑动将中子插入件（1）安装到内部调节机构（2）上，手动将中子插入件（1）推入钢屏蔽筒内，直到束线挡块（20）和插件定位销（9）接触；此时，测量中子插入件端部靶标座（12），记录实际值和理论值偏差关系，和标定得到的理论值进行对比，要求满足偏差小于0.5mm；如果大于0.5mm，则要根据实际值和理论值偏差关系重新调节内部调节机构（2）和外部调节机构（3），直到满足要求；此时金属壳体（4）端部靶标座（12）和超镜玻璃靶标座（13）空间位置关系是固定的，通过金属壳体（4）端部靶标座（12）实际值和理论值偏差关系可以得到超镜玻璃靶标座（13）的实际值和理论值的偏差关系；
步骤二：通过内部圆形导轨（25）及滑块配合滑动将中子插入件（1）从屏蔽筒中拉出到外部调节机构（3）上，利用测量臂测量超镜玻璃靶标座（13），通过六点定位螺钉（11）进行调节，根据超镜玻璃靶标座（13）实际测量值和理论值之间的偏差关系，调节超镜玻璃（14），使超镜玻璃（14）位于理论位置上，由于超镜玻璃（14）和金属壳体（4）端部靶标座（12）的相对位置关系发生了变化，需要重新标定，确定金属壳体（4）端部靶标座（12）新的理论值坐标；
步骤三：通过外部圆形导轨（31）和滑块配合滑动，将中子插入件（1）重新推入钢屏蔽筒中，测量中子插入件(1)上的金属壳体（4）端部靶标座(12)，得到实际值和理论值的误差和偏差关系，如果误差小于0.05mm，则满足安装要求；否则，需要重复上面的步骤二，直到满足精度要求；
步骤四：此时测量记录中子插入件（1）的四组滑块组、插件定位销（9）、金属壳体（4）端部靶标座（12）、超镜玻璃靶标座（13）和超镜玻璃（14）之间的相对位置关系，制成标准数据库；
步骤五：将一块L板(26)通过螺钉紧靠后端挡块（10）固定在水平运动板（32）上，限制中子插入件（1）向外侧移动，准直安装完成。
一种中子插入件系统及其准直安装方法
技术领域
背景技术
发明内容
附图说明
具体实施方式
24，通过这四个运动板上靶标座24能够实现中子插入件1在高程和径向方向上的位置检测和定位；所述的高程调节组件18共有六组，分别固定在底板轴向方向的两侧上，每侧三个，相互对称，通过调节高程调节组件18中的螺纹的上下位置的实现对高程调节板16进行高程调节；所述的水平调节组件21有两组，固定在高程调节板16上，通过推拉水平调节组件21的方式对水平运动板17在水平面内径向方向进行调节；更具体的是通过对高程调节组件18和水平调节组件21的调节，可以对运动板上靶标座24的位置进行检测和反馈，可以确定内部圆形导轨25在高程和水平面内径向方向上的位置，进而决定中子插入件1在这两个方向上的位置。所述的束线挡块组件主要包括束线挡块20和调节螺钉19，束线挡块20上安装有两个挡块上靶标座23，调节螺钉19可以调节束线挡块20在轴线方向上的位置，用来实现对束线挡块20在轴向方向上的位置检测和定位；更具体的是调节螺钉19可以对束线挡块20在轴向方向上的位置进行调节，通过挡块上靶标座23进行监测和反馈。所述的内部圆形导轨25包括两条相互平行的圆形导轨，安装在水平运动板17上的v型槽中，所述的v型槽经过精加工处理，精度很高，使两根圆形导轨具有良好的平行度，圆形导轨底部开有螺纹孔，通过沉头螺钉反向固定在水平运动板17的v型槽中；中子插入件1通过内部调节机构2的内部圆形导轨25和中子插入件1的履带式滑块组配合后安装到内部调节机构2上，整个中子插入件1只能沿内部圆形导轨25运动。所述的万向球组件22有四组，安装在底板15上，可以把滑动摩擦变成滚动摩擦，能够更方便的把整个内部调节机构2手动安装到钢屏蔽筒34中。
31通过沉头螺钉固定在高程调节板28上，安装时需要保证两根圆形导轨具有良好的平行度，通过调节高程调节螺柱30和水平调节螺钉29能分别对高程调节板28和水平运动板32进行高程和水平位置调节，从而实现对外部圆形导轨31在高程和水平方向上的位置进行调节。所述的高程调节板28上顶面安装有四个调节板上靶标座33，四个调节板上靶标座33分别设置在高程调节板28的四个端角，通过监测调节板上靶标座33的位置，对调节螺钉29和调节螺柱30进行调节，可以确定外部圆形导轨31在三维方向上的位置，从而确保外部圆形导轨31和内部圆形导轨25同轴性。
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