CN108303438B - 一种用于中子散射的后端粗糙准直器支架及安装调试方法 - Google Patents
一种用于中子散射的后端粗糙准直器支架及安装调试方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及中子散射科学与技术领域，尤指一种用于中子散射的后端粗糙准直器支架及安装调试方法；所述的后端粗糙准直器支架主要包括自下而上依次安装的固定基座、垂动板、平动板和上端支架，上端支架通过螺钉安装于平动板的上端面，垂动板与平动板之间通过垂直拉板组件紧固，固定基座与垂动板之间通过竖直调整机构连接，垂动板与平动板上安装有水平调整机构；本发明通过独立的水平调整机构和竖直调整机构获得三维独立调整的能力，通过调整垂直拉板组件可获得安装垂直度的调节；本发明结构简单，制造安装方便，且形状与后端粗糙准直器竖直投影一致，支架只需粗糙准直器正下方的空间即可实现安装调整，整体占用空间小。
Description
技术领域
本发明涉及中子散射科学与技术领域，尤指一种用于中子散射的后端粗糙准直器支架及安装调试方法。
背景技术
在中子科学研究实验中，为分析样品晶体结构及磁结构等信息，需要在样品周围安装若干个探测器阵列以接收经过样品照射后的中子，为后续的数据获取与数据分析提供技术支撑。但中子在空气中传播通量损失较大且受杂散中子影响较大，于是需要在样品与探测器之间安装后端粗糙准直器，以获取更好的束流质量，是中子束工程与中子科研装置的核心部件，而后端粗糙准直器支架作为后端粗糙准直器安装调整基面及支撑件，同样非常重要。
现有技术中，后端粗糙准直器支架很少被涉及，多用简单框体支撑，对于中子光学应用设备来说，安装精度往往很高，而后端粗糙准直器形状多为棱台柱状结构，简单支撑框架使得后端粗糙准直器的安装调整难度极大。随着中子相关研究的发展，对后端粗糙准直器的需求大大增加，同时对后端粗糙准直器支架的提出了更高的要求，其结构优化设计显得尤为重要。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明旨在公开一种能实现三维独立调整的后端粗糙准直器支架，可广泛用于中子散射后的样品周围不同角度需布置后端粗糙准直器以获得中子束流质量及探测效果的场合的一种用于中子散射的后端粗糙准直器支架，旨在解决形状不规则的后端粗糙准直器的安装调整难度大的问题。
本发明采用的技术方案是：一种用于中子散射的后端粗糙准直器支架，其特征在于：所述的后端粗糙准直器支架主要包括自下而上依次安装的固定基座、垂动板、平动板和上端支架，上端支架通过螺钉安装于平动板的上端面，垂动板与平动板之间通过垂直拉板组件紧固，固定基座与垂动板之间通过竖直调整机构连接，垂动板与平动板上安装有水平调整机构。
所述的垂直拉板组件由垂直拉板与拉紧螺钉组成。
所述垂动板上设置有3~4个等径垂直拉板安装通孔，每个通孔直径比垂直拉板组件的紧固螺钉直径大，其差值即为平动板及以上部分在垂动板上的水平位置调整范围。
所述的竖直调整机构自下而上主要包括球形底座、半球头螺柱，压盖，台阶法兰及锁紧螺母，其中半球头螺柱一端设置有半球头，另一端设置有方形或六角形拧头，台阶法兰中心设置有与所述半球头螺柱匹配的贯穿内螺纹。
所述的水平调整机构主要包括水平连接板、顶杆组件与拉杆组件，所述顶杆组件主要由顶杆与锁紧螺母组成，拉杆组件主要由拉杆，腰形法兰，定位键，调节螺母及锁紧螺母组成，其中顶杆与拉杆均为全螺纹螺柱，且顶杆一端设置有方形或六角形拧头，水平连接板通过螺钉安装于垂动板侧面，且两相邻侧面安装的水平调整机构相互垂直。
所述的固定基座由下部支腿框架与顶部基板组成，顶部基板可以通过焊接或螺纹连接的方式安装于下部支腿框架之上。
所述的竖直调整机构有四套，分别安装于固定基座与垂动板之间的四个角。
所述的水平调整机构有四套，其中两套安装于垂动板与平动板后侧面，另外两套安装于垂动板与平动板左侧面或右侧面。
所述水平调整机构的水平连接板分别通过螺钉安装于垂动板后侧面及左侧面或右侧面，顶杆通过螺纹配合与水平连接板连接，顶杆含拧头一端在水平连接板外侧，另一端面在穿过水平连接板后与平动板相应侧面平齐，在水平连接板外侧顶杆段安装锁紧螺母；拉杆与水平连接板无配合，拉杆穿过水平连接板设置的腰形长孔，通过腰形法兰与平动板连接，在水平连接板外侧拉杆段依次安装调节螺母与锁紧螺母，其中腰形法兰与拉杆通过定位键周向固定，且腰形法兰通过螺钉安装于平动板侧面。
所述的上端支架主要由支撑腿与顶部连接板组成，支撑腿与顶部连接板通过焊接方式固定连接。
一种用于中子散射的后端粗糙准直器支架对后端粗糙准直器进行支撑安装和调试方法，所述的方法包括以下步骤：
（1）安装后端粗糙准直器：将腔体为棱台状的后端粗糙准直器通过上端支架的顶部连接板安装在支架上，其中前端为靠近样品方向一侧，后端为远离样品方向一侧。
（2）调试后端粗糙准直器的竖直位置：通过旋转竖直调整机构的半球头螺柱的拧头以实现垂动板及垂动板以上部分的上、下竖直位置调整。
（3）调试后端粗糙准直器的水平位置：通过旋转水平调整机构的顶杆拧头及调节螺母以实现平动板及平动板以上部分横向与纵向的水平位置调整。
（4）调试后端粗糙准直器的垂直度：通过调试垂直拉板组件的拉紧螺钉实现平动板及平动板以上部分在垂动板上的水平位置调整。
本发明的有益效果是：首先，本发明中的后端粗糙准直器支架通过独立的水平调整机构与竖直调整机构获得三维独立调整的能力；其次，本发明中的后端粗糙准直器支架调整机构通过螺纹配合进行调整，使得调整简单便捷且调整量连续可控；最后，由于本发明中的后端粗糙准直器支架采用简单的上下结构，由支撑框架与板材组装而成，结构简单，制造安装方便，且形状与后端粗糙准直器竖直投影一致，支架只需粗糙准直器正下方的空间即可实现安装调整，整体占用空间小。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的主视结构示意图。
图3是本发明的侧视结构示意图。
图4是图3中A处一套竖直调整机构的装配结构局部放大图。
图5是图3中B处一套垂直拉板组件的装配结构局部放大图。
图6是图3中F-F方向上的截面结构示意图。
图7是图6中C处一套水平调整机构装配结构局部放大图。
附图标注说明：1-固定基座，2-垂动板，3-平动板，4-上端支架，5-垂直拉板组件，6-竖直调整机构，7-水平调整机构，8-螺钉，9-锁紧螺母，11-下部支腿框架，12-顶部基板，41-支撑腿，42-顶部连接板，51-垂直拉板，52-拉紧螺钉，61-球形底座，62-半球头螺柱，63-压盖，64-台阶法兰，71-水平连接板，72-顶杆组件，73-拉杆组件，721-顶杆，731-拉杆，732-腰形法兰，733-定位键，734-调节螺母。
具体实施方式
以下结合说明书附图详细说明本实施例的具体实施方式：
在本实施例中，“前”是指靠近样品方向，“后”指的是远离样品方向。“上”、“下”、“左”、“右”则分别指的是以后端粗糙准直器支架后端面为主视，后端粗糙准直器支架的上方侧、下方侧、左方侧及右方侧。相应的，“横向”指的是后端粗糙准直器支架的左、右方向；“纵向”指的是后端粗糙准直器支架的前、后方向。
如图1-7所示，一种用于中子散射的后端粗糙准直器支架，所述的后端粗糙准直器支架主要包括自下而上依次安装的固定基座1、垂动板2、平动板3和上端支架4，上端支架通过螺钉8安装于平动板3的上端面，垂动板2与平动板3之间通过垂直拉板组件5紧固，垂直拉板组件5用来调试平动板3及平动板3以上部分在垂动板2上的水平位置用以实现对后端粗糙准直器的位置调整；固定基座1与垂动板之2间通过竖直调整机构6连接，竖直调整机构6用来调试垂动板2及垂动板2以上部分的上、下竖直位置用以实现对后端粗糙准直器的位置调整；垂动板2与平动板3上安装有水平调整机构7，水平调整机构7用来调试平动板3及平动板3以上部分横向与纵向的水平位置用以实现对后端粗糙准直器的位置调整。
所述的固定基座1由下部支腿框架11与顶部基板12组成，顶部基板12的整体形状呈前小后大的等腰梯形形状，可以通过焊接或螺纹连接的方式安装于下部支腿框架11之上；所述的垂动板2整体形状呈前小后大的等腰梯形形状，与固定基座1的顶部基板12相互平行，垂动板2上设置有四个等径垂直拉板51安装通孔，每个通孔直径比垂直拉板组件5的拉紧螺钉52直径大，其差值即为平动板及以上部分在垂动板2上的水平位置调整范围，所述的上端支架4主要由支撑腿41与顶部连接板42组成，支撑腿4与顶部连接板42通过焊接固连，顶部连接板42为四方形结构。
所述的垂直拉板组件5由垂直拉板51与拉紧螺钉52组成，通过调试拉紧螺钉52在垂动板2上四个等径垂直拉板51的安装通孔的位置实现平动板3及平动板3以上部分在垂动板2上的水平位置调整。
所述的竖直调整机构6总共有四套，分别安装于固定基座1与垂动板2之间的四个角，每套竖直调整机构6主要包括自下而上安装的球形底座61、半球头螺柱62，压盖63，台阶法兰64及锁紧螺母9，其中半球头螺柱62一端设置有半球头，另一端设置有方形或六角形拧头，台阶法兰64中心设置有与所述半球头螺柱62匹配的贯穿内螺纹，竖直调整机构6安装时台阶法兰64台阶面与垂动板2下端面平齐，台阶法兰64贯穿安装于垂动板2安装孔；球形底座61安装在固定基座1的顶部基板12上，台阶法兰64安装在垂动板2底部，半球头螺柱62通过球形底座61安装在顶部基板12上，球头抵住顶部基板12通过压盖63固定在顶部基板12上，半球头螺柱62末端通过台阶法兰64中心贯穿垂动板2，并通过锁紧螺母9限位在垂动板上；通过旋转竖直调整机构6的半球头螺柱62的拧头以实现垂动板2及垂动板2以上部分的上、下竖直位置调整。
所述的水平调整机构7总共有四套，其中两套安装于垂动板2与平动板3的后侧面，另外两套安装于垂动板2与平动板3的左侧面，每套水平调整机构7主要包括水平连接板71、顶杆组件72与拉杆组件73，所述的水平连接板71通过螺钉安装于垂动板2侧面，且两相邻侧面安装的水平调整机构7相互垂直；所述的顶杆组件72主要由顶杆721与锁紧螺母9组成，拉杆组件73主要由拉杆731，腰形法兰732，定位键733，调节螺母734及锁紧螺母9组成，其中顶杆721与拉杆731均为全螺纹螺柱，且顶杆721一端设置有方形或六角形拧头，拉杆组件72与顶杆组件73沿水平连接板71厚度方向平行安装；水平连接板71分别通过螺钉8安装于垂动板2后侧面与左侧面，顶杆721通过螺纹配合与水平连接板71连接，顶杆721含拧头一端在水平连接板71外侧，另一端面在穿过水平连接板71后与平动板3相应侧面平齐，在水平连接板71外侧顶杆段安装锁紧螺母9；拉杆731与水平连接板71无配合，拉杆731穿过水平连接板71设置的腰形长孔，通过腰形法兰732与平动板3连接，在水平连接板71外侧拉杆段依次安装调节螺母734与锁紧螺母9，其中腰形法兰732与拉杆731通过定位键733周向固定，且腰形法兰732通过螺钉8安装于平动板3侧面；通过旋转水平调整机构7的顶杆721拧头及调节螺母734以实现平动板3及平动板3以上部分横向与纵向的水平位置调整。
采用一种用于中子散射的后端粗糙准直器支架对后端粗糙准直器进行支撑安装和位置调试时，由于在中子散射应用时，所支撑的后端粗糙准直器为棱台柱状腔体结构，其水平投影为前小后大的梯形，所以后端粗糙准直器支架同样也设置为前小后大的梯形结构，其中前端为靠近样品方向一侧，后端为远离样品方向一侧。
所述固定基座1的顶部基板12与垂动板2根据所支撑的后端粗糙准直器的外形也设置为前小后大的梯形结构，其中垂动板2左右两侧面中一侧设置有与后侧面垂直的侧向凸台，为水平连接板71提供安装基面；将后端粗糙准直器通过上端支架4的顶部连接板42安装在本发明的支架上后，通过旋转竖直调整机构6的半球头螺柱62的拧头以实现垂动板2及垂动板2以上部分的上、下竖直位置调整，即调整后端粗糙准直器的上、下竖直位置；通过旋转水平调整机构7的顶杆721拧头及调节螺母734以实现平动板及平动板以上部分横向与纵向的水平位置调整，即调整后端粗糙准直器的横向与纵向的水平位置；通过调试垂直拉板组件5的拉紧螺钉52实现平动板3及平动板3以上部分在垂动板2上的水平位置调整，即调整后端粗糙准直器的在垂动板2上的水平位置达到垂直度的调节。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的技术范围作任何限制，本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种用于中子散射的后端粗糙准直器支架，其特征在于：所述的后端粗糙准直器支架主要包括自下而上依次安装的固定基座、垂动板、平动板和上端支架，上端支架通过螺钉安装于平动板的上端面，垂动板与平动板之间通过垂直拉板组件紧固，固定基座与垂动板之间通过竖直调整机构连接，垂动板与平动板上安装有水平调整机构；
所述的垂直拉板组件由垂直拉板与拉紧螺钉组成；
所述垂动板上设置有3~4个等径垂直拉板安装通孔，每个通孔直径比垂直拉板组件的紧固螺钉直径大，其差值即为平动板及以上部分在垂动板上的水平位置调整范围；
所述的竖直调整机构自下而上主要包括球形底座、半球头螺柱，压盖，台阶法兰及锁紧螺母，其中半球头螺柱一端设置有半球头，另一端设置有方形或六角形拧头，台阶法兰中心设置有与所述半球头螺柱匹配的贯穿内螺纹；
所述的水平调整机构主要包括水平连接板、顶杆组件与拉杆组件，所述顶杆组件主要由顶杆与锁紧螺母组成，拉杆组件主要由拉杆，腰形法兰，定位键，调节螺母及锁紧螺母组成，其中顶杆与拉杆均为全螺纹螺柱，且顶杆一端设置有方形或六角形拧头，水平连接板通过螺钉安装于垂动板侧面，且两相邻侧面安装的水平调整机构相互垂直；所述水平调整机构的水平连接板分别通过螺钉安装于垂动板后侧面及左侧面或右侧面，顶杆通过螺纹配合与水平连接板连接，顶杆含拧头一端在水平连接板外侧，另一端面在穿过水平连接板后与平动板相应侧面平齐，在水平连接板外侧顶杆段安装锁紧螺母；拉杆与水平连接板无配合，拉杆穿过水平连接板设置的腰形长孔，通过腰形法兰与平动板连接，在水平连接板外侧拉杆段依次安装调节螺母与锁紧螺母，其中腰形法兰与拉杆通过定位键周向固定，且腰形法兰通过螺钉安装于平动板侧面；
用所述的后端粗糙准直器支架进行支撑安装和调试方法时，主要包括以下步骤：
（1）安装后端粗糙准直器：将腔体为棱台状的后端粗糙准直器通过上端支架的顶部连接板安装在支架上，其中前端为靠近样品方向一侧，后端为远离样品方向一侧；
（2）调试后端粗糙准直器的竖直位置：通过旋转竖直调整机构的半球头螺柱的拧头以实现垂动板及垂动板以上部分的上、下竖直位置调整；
（3）调试后端粗糙准直器的水平位置：通过旋转水平调整机构的顶杆拧头及调节螺母以实现平动板及平动板以上部分横向与纵向的水平位置调整；
（4）调试后端粗糙准直器的垂直度：通过调试垂直拉板组件的拉紧螺钉实现平动板及平动板以上部分在垂动板上的水平位置调整。
2.根据权利要求1所述的一种用于中子散射的后端粗糙准直器支架，其特征在于：所述的固定基座由下部支腿框架与顶部基板组成，顶部基板可以通过焊接或螺纹连接的方式安装于下部支腿框架之上。
3.根据权利要求1所述的一种用于中子散射的后端粗糙准直器支架，其特征在于：所述的竖直调整机构有四套，分别安装于固定基座与垂动板之间的四个角。
4.根据权利要求1所述的一种用于中子散射的后端粗糙准直器支架，其特征在于：所述的水平调整机构有四套，其中两套安装于垂动板与平动板后侧面，另外两套安装于垂动板与平动板左侧面或右侧面。
5.根据权利要求1所述的一种用于中子散射的后端粗糙准直器支架，其特征在于：所述的上端支架主要由支撑腿与顶部连接板组成，支撑腿与顶部连接板通过焊接方式固定连接。
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