CN110109173B - 一种可实现快捷安装远程调节的中子插入件系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及中子散射谱仪技术领域，尤其涉及一种主要用于远程调节中子插入件的可实现快捷安装远程调节的中子插入件系统；所述的中子插入件系统主要包括中子插入件、内部调节机构和外部安装工装，其中内部调节机构安装在屏蔽筒中，中子插入件安装在内部调节机构中，外部安装工装安装在屏蔽筒外用于辅助中子插入件的安装，中子插入件在内部调节机构中时，就可以直接对中子插入件的位置进行调节，从而实现在线调节，由于导轨滑块系统摩擦系数低，中子插入件系统能够手动实现内部调节机构和外部安装工装之间的往复运动，使得本发明能够快速方便的实现中子插入件远程在线准直调节，并且能够方便快捷的实现中子插入件的安装。

Description

一种可实现快捷安装远程调节的中子插入件系统

技术领域

本发明涉及中子散射谱仪技术领域，尤其涉及一种主要用于远程调节中子插入件的可实现快捷安装远程调节的中子插入件系统。

背景技术

中子谱仪主要是利用中子作为探测手段，用来研究各类物质的微观结构和性质。目前世界各国建造的谱仪可以分为两类，一类称为中子散裂源谱仪；另一类称为中子反应堆谱仪。而靶站或者反应堆中的中子束是通过中子导管或者准直器等中子光学部件传输到谱仪大厅中，进而传输到样品上。不管是反应堆还是靶站都需要进行辐射防护屏蔽；这样中子导管或者准直器就不可避免的需要穿过辐射防护屏蔽层。位于这类辐射防护屏蔽层中的中子导管或者准直器，我们叫做中子插入件。

因此，中子插入件是任何谱仪都不可或缺的一个关键部件。对于中子散裂源谱仪。如美国的中子散裂源（SNS），英国的中子散裂源（ISIS）和日本的中子散裂源（J-PACK）等建设完成的每条束线，几乎都包括有中子插入件这个关键设备。而对于反应堆谱仪，为了减少传输过程中中子通量的损失，往往也建造有这样的中子插入件设备。由于该中子插入件一般都位于屏蔽体墙体中靠近谱仪大厅的一端的孔洞中，安装空间有限，中子插入件本身比较重，作为中子谱仪的关键部件，插入件安装精度要求比较高，一般需要达到0.05mm。不管是中子散列源谱仪还是反应堆谱仪，在首期的谱仪建设中安装中子插入件时，该位置是没有辐射剂量的，人员可以进入空洞中进行设备的安装调节。而谱仪束线运行以后，孔洞位置会成为次级辐射源，在建设二期和后续谱仪时，安装该位置的中子插入件系统就要求尽量实现远程准直调节，即；工作人员不进入孔洞，站在孔洞的外部进行中子插入件的安装调节。一旦出现意外情况，需要更换中子插入件，也需要在尽量短的时间内，完成更换操作。目前已知的中子插入件安装都比较复杂，安装需要几天甚至十几天不等。此外，由于辐射防护层空洞大小有限，当目标设备安装进去后，没有操作空间对设备进行调节，所以大部分的中子插入件系统都是离线调节，即：进行准直调节时，目标设备不在预定位置上。例如发明人在专利号为2017105771288，专利名称为一种中子插入件系统及其准直安装方法的发明专利中，公开了一种中子插入件结构，以及针对该中子插入件的安装、拆卸、准直和维护的方法，但并没有提供针对该中子插入件进行远程调节的方法，本发明就是针对该存在于谱仪束线上的这样一种中子插入件提供一种远程在线准直调节的系统和方法。

发明内容

针对目前技术中，对中子插入件远程安装调节技术空缺问题，本发明旨在提供一种能够方便快捷安装、实现远程准直调节的中子插入件系统。

本发明所采用的技术方案是：一种可实现快捷安装远程调节的中子插入件系统，所述的中子插入件系统主要包括中子插入件、内部调节机构和外部安装工装，其中内部调节机构安装在屏蔽筒中，中子插入件安装在内部调节机构中，外部安装工装安装在屏蔽筒外用于辅助中子插入件的安装，所述的内部调节机构主要包括安装在屏蔽筒底板上的安装底板、安装在屏蔽筒内左侧和右侧呈轴对称布置的左侧板和右侧板、安装在中子插入件上方并固定在左侧板和右侧板上的顶板、安装在安装底板上方的高程水平调节板、束线定位组件和蜗轮蜗杆远程调节机构；所述的安装底板上表面设置有近端高程调节螺钉；所述的左侧板上设置有左侧粗调节螺钉和左侧近端水平调节螺钉，右侧板上设置有右侧粗调节螺钉和右侧近端水平调节螺钉，左侧近端水平调节螺钉和右侧近端水平调节螺钉分别顶在高程水平调节板的左侧面和右侧面；所述的高程水平调节板通过左侧近端水平调节螺钉、右侧近端水平调节螺钉、近端高程调节螺钉和蜗轮蜗杆远程调节机构固定在安装底板的上方，高程水平调节板和左侧板、右侧板以及安装底板之间均留有调节间隙，高程水平调节板的后端面和顶面均设置有水平调节板上靶标座；

所述的蜗轮蜗杆远程调节机构包括传动长杆、套设在传动长杆外周的轴套、万向接头、壳体、顶盖、远程调节螺钉、凸轮导向器、呈相互啮合运动的蜗轮和蜗杆，传动长杆的两端均套设有轴套，用以支撑传动长杆，传动长杆末端安装有万向接头用以连接传动长杆和蜗杆，蜗杆通过角接触轴承水平固定在壳体上，涡轮通过深沟球轴承垂直固定在壳体上，两个凸轮导向器通过轴套安装在远程调节螺钉的底部，远程调节螺钉和凸轮导向器一起通过小间隙配合位于涡轮的内部，顶盖通过螺栓固定在壳体上，顶盖上开设有与远程调节螺钉位置对应的螺纹孔，螺纹孔和远程调节螺钉配合安装，远程调节螺钉部分长度突出顶盖，传动长杆的近端面为调节端，远程调节螺钉突出顶盖部分为运动端。

所述的中子插入件底部安装有履带式滑块，内部调节机构和外部安装工装均装有圆导轨，中子插入件通过履带式滑块与圆导轨的配合滑动实现从外部安装工装到内部调节机构的进、出运动；内部调节机构内安装有的蜗轮蜗杆远程调节机构，将调节端引出至屏蔽筒的外部。

所述的蜗轮蜗杆远程调节机构有四组，其中两组通过封装板和螺钉分别固定在左侧板和右侧板中，蜗轮蜗杆远程调节机构中的远程调节螺钉分别顶在高程水平调节板远端的左侧面和右侧面；另外两组蜗轮蜗杆远程调节机构通过封装板和螺钉固定在底板中，其中的远程调节螺钉顶在高程水平调节板的远端底面。

安装在安装底板上的蜗轮蜗杆远程调节机构中的远程调节螺钉高出安装底板上表面，支撑高程水平调节板，安装在左侧板和右侧板上的蜗轮蜗杆远程调节机构中的远程调节螺钉高出左侧板和右侧板的侧面，顶在高程水平调节板的左侧面和右侧面，调整高程水平调节板的水平位置。

所述的高程水平调节板靠重力作用直接放置在近端高程调节螺钉和蜗轮蜗杆远程调节机构运动端的远程调节螺钉上，调节完成后，高程水平调节板和安装底板之间通过螺钉固定在一起。

所述中子插入件的后端安装有后端定位销和后端限位块，且中子导管的近端的侧端面设置有端面靶标座。

所述的外部安装工装固定安装在屏蔽筒外的型材工装上，其中工装底板通过螺钉固定在型材工装上。

所述的束线定位组件主要包括束线定位块、束线定位块调节螺钉和束线定位块靶标座，束线定位块上安装有两个束线定位块靶标座，束线定位块调节螺钉可以调节束线定位块在轴线方向上的位置，用来实现对束线定位块在轴向方向上的位置检测和定位。

所述的外部安装工装主要包括工装底板、水平调节板和高程调节板，水平调节螺钉、高程调节螺柱和外部圆形导轨，水平调节板安装在底板上，水平调节板的轴向侧面和径向侧面均设置有水平调节螺钉，用以调节水平调节板的位置；高程调节板通过高程调节螺柱安装在水平调节板上，高程调节板顶面安装有靶标座和外部圆形导轨。

用一种可实现快捷安装远程调节的中子插入件系统进行基本准直和安装方法主要包括以下步骤：

第一、标定：先对中子插入件进行标定，再对内部调节机构进行标定，最后对外部安装工装进行标定。

第二：调节定位并安装内部调节机构：首先，通过屏蔽筒底板上的万向球组件将内部调节机构安装到钢屏蔽筒中；使水平调节板上靶标座在径向位置上的坐标位于理论位置附近，把内部调节机构和屏蔽筒固定在一起；然后，使高程水平调节板在高程方向和水平径向方向以及束线定位块在水平轴向方向上的位置均位于理论位置；最后，安装外部安装工装，确保调节板上靶标座位于理论位置上，从而保证内部圆导轨和外部圆导轨同轴。

第三：安装中子插入件：首先，通过外部圆导轨和履带式滑块配合滑动将中子插入件安装到内部调节机构中，直到束线定位块和后端定位销接触，然后利用激光跟踪仪监测中子插入件端面靶标座的位置坐标，在线调节近端高程调节螺钉，左侧近端水平调节螺钉和右侧近端水平调节螺钉、四组蜗轮蜗杆远程调节机构，对于端面靶标座在径向水平和高程方向的坐标进行调节，即使得中子插入件安装到了理论位置上，最后，将限位L板通过螺钉紧靠后端限位块固定在高程水平调节板上，限制中子插入件向外侧移动，准直安装完成

本发明的有益效果是：在安装方面，本发明中的内部调节机构和外部安装工装相对可操作性、可调节性强；同时由于蜗轮蜗杆的变速作用，调节精度高；本发明的结构设计能方便快捷的实现中子插入件的安装。在实现远程调节方面，本发明所有的调节端均位于外部，能够在外部实现对整个中子插入件系统远程调节，更具体的是，中子插入件在内部调节机构中时，就可以直接对中子插入件的位置进行调节，从而实现在线调节，由于导轨滑块系统摩擦系数低，中子插入件系统能够手动实现内部调节机构和外部安装工装之间的往复运动，使得本发明能够快速方便的实现中子插入件远程在线准直调节，并且能够方便快捷的实现中子插入件的安装。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明安装结构局部示意图。

图3是本发明中中子插入件的立体结构示意图。

图4是本发明中中子插入件的底面结构示意图。

图5是本发明中中子插入件准直安装完成后的结构示意图。

图6是图5中A处的放大结构示意图。

图7是本发明中内部调节机构的结构示意图。

图8是图7中A处的放大结构示意图。

图9是本发明中蜗轮蜗杆远程调节机构与右侧板的装配结构示意图。

图10是本发明中蜗轮蜗杆远程调节机构的结构示意图。

图11是图10中A-A方向的剖视结构示意图。

图12 是本发明中内部调节机构去掉顶板后的俯视图。

图13本发明中外部安装工装的俯视图。

图14是本发明中外部安装工装的主视图。

附图标注说明：1-外部安装工装；2-中子插入件；3-内部调节机构，4-屏蔽筒；5-辐射防护墙体；6-型材工装；7-端面靶标座；9-第一滑块组；10-第二滑块组；11-第三滑块组；12-第四组滑块组；13-定位销；14-后端限位块；15-水平调节螺钉；16-高程调节板；17-高程调节螺柱；18-外部圆导轨；19-调节板上靶标座；20-前后调节螺钉；21-水平调节板；22-工装底板；23-固定连接板；24-限位L板；25-右侧板；26-左侧板；27-左侧粗调节螺钉；28-右侧粗调节螺钉；29-屏蔽筒底板；30-安装底板；31-左侧近端水平调节螺钉；32-右侧近端水平调节螺钉；33-高程水平调节板；34-内部圆导轨；35-水平调节板上靶标座；36-封装板；37-蜗轮蜗杆远程调节机构；38-束线定位块；39-束线定位块调节螺钉；40-束线定位块上靶标座；41-近端高程调节螺钉；42-调节端；43-运动端；44-轴套；45-传动长杆；46-万向接头；47-远程调节螺钉；48-顶盖；49-壳体；50-凸轮导向器；51-轴承；52-蜗杆；53-涡轮。

具体实施方式

以下结合说明书附图详细说明本发明的具体实施方式：

本文件中，所述的远端为由外往内方向，即往屏蔽筒4的深处；所述的近端为由内往外方向，即往屏蔽筒4的外侧。

如图1-2所示，一种可实现快捷安装远程调节的中子插入件系统，所述的中子插入件系统主要包括中子插入件2、内部调节机构3和外部安装工装1，其中内部调节机构3安装在屏蔽筒4中，中子插入件2安装在内部调节机构3中，外部安装工装1安装在屏蔽筒4外用于辅助中子插入件2的安装，更具体的是，所述的中子插入件2底部安装有履带式滑块组，内部调节机构3安装有内部圆导轨34，所述的内部圆导轨34包括两条相互平行的圆形导轨，内部圆导轨34通过螺钉安装在高程水平调节板上。外部安装工装1上装有外部圆导轨18，中子插入件2通过履带式滑块组与外部圆导轨18和内部圆导轨34的配合滑动实现从外部安装工装1到内部调节机构3的进、出运动；内部调节机构3内安装有的蜗轮蜗杆远程调节机构37，将调节端42引出至屏蔽筒4的外部；另外，所述的内部调节机构3和中子插入件2以及内部调节机构3和屏蔽筒4之间只有十几个毫米的间隙，可以更好的起到辐射屏蔽的效果。

如图3-6所示，所述的中子插入件2主要包括中子导管、履带式滑块组、后端限位块14和后端定位销13；履带式滑块组安装在中子导管的底部；在中子导管的前端面设置有四个端部靶标座7，所述的履带式滑块组有四组，每一组滑块包括一个v型滑块和一个方形滑块，四组履带式滑块组分别安装在中子导管底部的两端和中间，第一滑块组9和第四滑块组12分别安装在中子导管底部的两端，而第二滑块组10和第三滑块组11安装在中子导管底部的中间位置，每个履带式滑块组中的V型滑块和方形滑块以纵向中轴线分别对称分布；整个中子插入件2的重心必须位于中间两组，即第二滑块组10中点和第三滑块组11中点之间，四组滑块均可以垂直安装到内部圆导轨34和外部圆导轨18上，形成滑块和滑轨相互配合的可滑动连接，安装和吊装都非常方便；V型滑块和导轨配合起到定位和支撑的作用，方形滑块只起承重作用，既保证了运动精度，又防止干涉，降低了安装难度。

如图6所示，所述的中子插入件2上还设置有后端定位销13和后端限位块14，配合内部调节机构3上的限位L板24，能够实现中子插入2在轴向方向上的定位。具体的是限位L板24配合后端定位销13可以实现中子插入件2在轴向方向上的定位，后端限位块14可以控制中子插入件2在内部圆导轨34上的位置不会产生脱轨。

如图7-8所示，所述的内部调节机构3主要包括安装在屏蔽筒底板29上的安装底板30、安装在屏蔽筒4左侧和右侧呈轴对称布置的左侧板26和右侧板25、安装在中子插入件2上方并固定在左侧板26和右侧板25上的顶板、安装在安装底板30上方的高程水平调节板33、蜗轮蜗杆远程调节机构37和束线定位组件，所述的屏蔽筒底板29通过螺钉固定在辐射防护墙体5内的钢屏蔽筒4内侧底面上，屏蔽筒底板29的上部安装有若干个万向球组件；所述的内部调节机构3通过固定连接板23与屏蔽筒4连接固定在一起，能有效防止内部调节机构3的移动并且增强稳定性，顶板通过螺栓连接和左侧板26以及右侧板25固定在一起，高程水平调节板33同样通过螺栓连接和左侧板26以及右侧板25固定在一起，使内部调节机构3成为一个稳定牢固的整体。

如图7-8所示，所述的左侧板26上设置有左侧粗调节螺钉27和左侧近端水平调节螺钉31，右侧板25上设置有右侧粗调节螺钉28和右侧近端水平调节螺钉32，更具体的是，所述左侧板26的上部和下部分别开有矩形凹槽，凹槽内开设有螺纹通孔，左侧粗调节螺钉27穿过左侧板26的凹槽内的螺纹通孔顶在屏蔽筒4的左内侧面上；右侧板25的上部和下部同样开有与左侧板26位置相对应的矩形凹槽和螺纹通孔，右侧粗调节螺栓穿过右侧板25的凹槽内螺纹通孔顶在屏蔽筒4的右内侧面上，左侧近端水平调节螺钉31和右侧近端水平调节螺钉32分别顶在高程水平调节板33的左侧面和右侧面；通过这种螺栓对顶的方式可以对整个内部调节机构3在水平方向上的位置进行调节。

如图12所示，所述的束线定位组件主要包括束线定位块38、束线定位块38调节螺钉39和束线定位块靶标座40，束线定位块38上安装有两个束线定位块靶标座40，束线定位块调节螺钉39可以调节束线定位块38在轴线方向上的位置，用来实现对束线定位块38在轴向方向上的位置检测和定位；更具体的是束线定位块调节螺钉39可以对束线定位块38在轴向方向上的位置进行调节，通过束线定位块靶标座40进行监测和反馈，当中子插入件2从外部安装工装1进入屏蔽筒4时，中子插入件2底部的履带式滑块组与内部调节机构3的内部圆导轨配合形成可滑动连接，从而进入屏蔽筒4内，通过中子插入件2的后端定位销13和内部调节机构3的束线定位块38的配合来实现安装定位和止动。

如图9-11所示，所述的蜗轮蜗杆远程调节机构37有四组，其中两组通过封装板36和螺钉分别固定在左侧板26和右侧板25中，蜗轮蜗杆远程调节机构37中的远程调节螺钉47分别顶在高程水平调节板33远端的左侧面和右侧面；另外两组蜗轮蜗杆远程调节机构37通过封装板36和螺钉固定在安装底板30中，其中的远程调节螺钉顶在高程水平调节板33的远端底面；安装在安装底板30上的蜗轮蜗杆远程调节机构37中的远程调节螺钉47高出安装底板30上表面，支撑高程水平调节板33，安装在左侧板26和右侧板25上的蜗轮蜗杆远程调节机构37中的远程调节螺钉47高出左侧板26和右侧板25的侧面，顶在高程水平调节板33的左侧面和右侧面，调整高程水平调节板33的水平位置。

所述的每组蜗轮蜗杆远程调节机构37包括传动长杆45、套设在传动长杆45外周的轴套44、万向接头46、壳体49、顶盖48、远程调节螺钉47、凸轮导向器50、轴承51、呈相互啮合运动的蜗轮53和蜗杆52，传动长杆45的近端和远端均套设有轴套44，用以支撑传动长杆45，传动长杆45末端安装有万向接头46用以连接传动长杆45和蜗杆52，起到防止过限位的作用，蜗杆52通过角接触轴承水平固定在壳体49上，涡轮53通过深沟球轴承垂直固定在壳体49上，两个凸轮导向器50通过轴套44安装在远程调节螺钉47的底部，远程调节螺钉47和凸轮导向器50一起通过小间隙配合位于涡轮53的内部，顶盖48通过螺栓固定在壳体49上，顶盖48上开设有与远程调节螺钉47位置对应的螺纹孔，螺纹孔和远程调节螺钉47配合安装，远程调节螺钉47部分长度突出顶盖48，传动长杆45的近端面为调节端42，远程调节螺钉47突出顶盖48部分为运动端43。

如图7所示，所述的安装底板30上表面设置有近端高程调节螺钉41；高程水平调节板33靠重力作用直接放置在近端高程调节螺钉41和蜗轮蜗杆远程调节组件的运动端43上，左侧近端水平调节螺钉31和右侧近端水平调节螺钉32分别顶在高程水平调节板33的左侧面和右侧面。安装在左侧板26和右侧板25中的蜗轮蜗杆远程调节机构37的运动端43同样顶在高程水平调节板33的左侧面和右侧面。高程水平调节板33和左侧板26、右侧板25以及安装底板30之间均留有一定的调节间隙，高程水平调节板33的后端面和顶面均设置有水平调节板上靶标座35；调节完成后，高程水平调节板33和安装底板30之间通过螺钉固定在一起。两个蜗轮蜗杆远程调节机构37通过调节机构封装板36和螺钉安装底板30上面。其中的远程调节螺钉47高出安装底板30上表面，用以支撑高程水平调节板33。左侧板26和右侧板25通过螺钉分别固定在安装底板30的左侧和右侧，两组蜗轮蜗杆远程调节机构37分别通过各自的调节机构封装板36和螺钉安装在左侧板26和右侧板25底部，蜗轮蜗杆远程调节机构37中的远程调节螺钉47分别高出左侧板26和右侧板25的侧面，远程调节螺钉47的末端分别顶在高程水平调节板33的左侧面和右侧面，右侧板25和左侧板26的结构布局成对称分布。

如图1-2,13-14所示，所述的外部安装工装1主要包括工装底板22、水平调节板21、高程调节板16，水平调节螺钉15、高程调节螺柱17、前后调节螺钉20和外部圆导轨18，所述的工装底板22通过螺钉固定在型材工装6上，型材工装6也可以换成混凝土类基台，主要用于支撑外部安装工装；所述的水平调节板21安装在工装底板22上，水平调节板21的轴向侧面设置有水平调节螺钉15，径向侧面设置有前后调节螺钉20，用以调节水平调节板21的位置；所述的高程调节板16顶面安装有调节板上靶标座19，高程调节板16通过高程调节螺柱17安装在水平调节板21上，高程调节螺柱17有六组，分别固定在高程调节板16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17的上下位置的实现对高程调节板16进行高程调节；所述的外部圆导轨18上开有沉头孔，在高程调节板16上相对应位置开有螺纹孔，外部圆形导轨18通过沉头螺钉固定在高程调节板16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17、前后调节螺钉20和水平调节螺钉15能分别对高程调节板16和水平调节板21进行高程和水平位置调节，从而实现对外部圆形导轨18在高程和水平方向上的位置进行调节。所述的高程调节板16上顶面安装有四个调节板上靶标座19，四个调节板上靶标座19分别设置在高程调节板16的四个端角，通过监测调节板上靶标座19的位置，对调节螺钉15和调节螺柱17进行调节，可以确定外部圆形导轨18在三维方向上的位置，从而确保外部圆形导轨18和内部圆形导轨34同轴性。

如图1-14所示，本发明所述的中子插入件系统中的中子插入件2、内部调节机构3和外部安装工装1均采用分离式导轨设计，能够实现滑块的垂直安装；从而方便快捷的实现中子插入件2在内部调节机构3和外部安装工装1之间的往复运动；以上对本发明中子插入件系统中，主要构成部分的中子插入件2、内部调节机构3和外部安装工装1的结构及安装位置进行了详细的说明，以下结合各个机构的结构说明实现在线远程调节的原理。

具体的调节和运动原理是：内部调节机构3中的蜗轮蜗杆远程调节机构37是实现远程调节的核心机构，用内六角扳手转动传动长杆45的调节端42，传动长杆45在轴套44的支撑下转动，带动万向接头46转动，进而带动蜗杆52转动，蜗杆52和涡轮53啮合传动；涡轮53转动时，带动凸轮导向器50转动，由于凸轮导向器50通过螺纹安装在远程调节螺钉47底部，从而带动远程调节螺钉47转动；由于远程调节螺钉47和顶盖48螺纹配合，在螺纹副的作用下，远程调节螺钉47的运动端43相对于顶盖48旋转上升或下降；反向调节传动长杆45的调节端42，则运动端43旋转下降或上升。由于蜗轮蜗杆远程调节机构37中的调节端42和运动端43的距离较大，调节端42在屏蔽筒4外部而运动端43在屏蔽筒4内部，从而实现了远程调节。

当中子插入件2从外部安装工装1通过内部调节机构3的内部圆导轨34和中子插入件2的履带式滑块组配合后安装到内部调节机构3中，整个中子插入件2只能沿内部圆导轨34运动，所述的万向球组件安装在屏蔽筒底板29上，可以把滑动摩擦变成滚动摩擦，能够方便的把整个内部调节机构3手动安装到钢屏蔽筒4中，所述的内部调节机构3和中子插入件2以及内部调节机构3和屏蔽筒4之间只有十几个毫米的间隙，可以更好的起到辐射屏蔽的效果；由于所述的内部调节机构3所有的调节端42都在设备外部，中子插入件2通过导轨系统安装到内部调节机构3中后，可以直接对中子插入件2在束线上的位置进行调节，从而实现在线调节。

所述的内部调节机构3通过调节近端高程调节螺钉41和安装在安装底板30中的蜗轮蜗杆远程调节机构37来调节高程水平调节板33在高程方向上的位置，进而确定中子插入件2在高程方向上的位置。通过调节左侧近端水平调节螺钉31和右侧近端水平调节螺钉32，配合安装在左侧板26和右侧板25中的蜗轮蜗杆远程调节机构37可以实现对高程水平调节板33在径向方向上的调节，进而确定中子插入件2在径向方向上的位置。通过调节束线定位块38在轴向方向上的位置，配合中子插入件2的后端定位销13，可以确定中子插入件2在轴线方向上的位置。

实施例：把中子插入件2准直安装到屏蔽筒4中正确的位置上。

一种可实现快捷安装远程调节的中子插入件系统，其基本准直和安装方法主要包括以下步骤：

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3、外部调节机构1和中子插入件2进行标定；

首先，对中子插入件2进行标定：将中子插入件2放置到光学平台上，使用测量臂测量或激光跟踪仪将中子插入件2内部的理论坐标引出到端面的四个端面靶标座7上，得到端面靶标座7的理论位置坐标。

其次，对内部调节机构3进行标定：将内部调节机构3放置到光学平台上，利用外部安装工装1将中子插入件2安装到内部调节机构3中。利用激光跟踪仪分别测量端面靶标座7、水平调节板上靶标座35和束线定位块上靶标座40，建立靶标座之间的理论位置关系并且得到水平调节板上靶标座35和束线定位块上靶标座40在空间上的理论位置坐标。

最后，对外部安装工装1的标定：将外部安装工装1放置到光学平台上，使用激光跟踪仪，通过测量建立外部圆导轨18和水平调节板21上的调节板上靶标座19的空间位置关系，已知外部圆导轨18的空间位置，然后通过标定关系可以得到水平调节板21上的调节板上靶标座19的理论位置坐标。

第二：调节定位并安装内部调节机构3；

首先，通过屏蔽筒底板29上的万向球组件将内部调节机构3安装到钢屏蔽筒4中，通过固定连接板23将屏蔽筒4和内部调节机构3连接在一起，固定螺栓暂时不要拧紧。

其次，使用激光跟踪仪检测高程水平运动板33上的水平调节板上靶标座35的位置，通过调节左侧板26上的粗调节螺钉27和右侧板25上的粗调节螺钉28，使水平调节板上靶标座35在径向位置上的坐标位于理论位置附近，精度1mm即可。拧紧连接板23的固定螺钉，并且拧紧左侧粗调节螺钉27和右侧粗调节螺钉28，把内部调节机构3和屏蔽筒4固定在一起。

然后，继续利用激光跟踪仪检测高程水平调节板33上的水平调节板上靶标座35。调节近端高程调节螺钉41，左侧近端水平调节螺钉31、右侧近端水平调节螺钉32以及四组蜗轮蜗杆远程调节机构37，使高程水平调节板33在高程方向和水平径向方向均位于理论位置，精度0.05mm。

再然后，利用激光跟踪仪监测束线定位块38上的束线定位块上靶标座40，通过调节束线定位块调节螺钉39，使束线定位块38在水平轴向方向上的位置位于理论位置上，精度0.05mm。

最后，安装外部安装工装1：将外部安装工装1固定在型材工装6上，通过螺栓固定，使用激光跟踪仪检测调节板上靶标座19的位置，通过对水平调节螺钉15和高程调节螺柱17的调节，确保调节板上靶标座19位于理论位置上。从而使外部圆导轨18位于理论位置上。此时，内部圆导轨34和外部圆导轨18同轴。

第三：安装中子插入件2；

首先，通过外部圆导轨18和履带式滑块配合滑动将中子插入件2安装到内部调节机构3中，直到束线定位块38和后端定位销13接触，然后利用激光跟踪仪监测中子插入件2端面靶标座7的位置坐标，在线调节近端高程调节螺钉41，左侧近端水平调节螺钉31和右侧近端水平调节螺钉32、四组蜗轮蜗杆远程调节机构37，对于端面靶标座7在径向水平和高程方向的坐标进行调节。由于端面靶标座7的位置偏移主要源于高程水平调节板33在重载作用下产生的弹性变形，会对中子插入件2在高程方向和径向水平方向的位置产生影响，进而影响端面靶标座7的坐标值，轴向水平方向影响很小，另外中子插入件在轴向方向上的精度要求较低，所以只对这两个方向进行调节即可满足要求，当端面靶标座7的坐标测量值和标定得到的理论坐标偏差小于0.05mm时，即中子插入件2安装到了理论位置上。

最后，将限位L板24通过螺钉紧靠后端限位块14固定在高程水平调节板33上，限制中子插入件2向外侧移动，准直安装完成。由于内部调节机构3的调节端42均位于外部，而运动端43位于内部，可以方便的实现中子插入件2的在线远程准直调节。

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 (10)

1.一种可实现快捷安装远程调节的中子插入件系统，所述的中子插入件系统主要包括中子插入件、内部调节机构和外部安装工装，其中内部调节机构安装在屏蔽筒中，中子插入件安装在内部调节机构中，外部安装工装安装在屏蔽筒外用于辅助中子插入件的安装，其特征在于：所述的内部调节机构主要包括安装在屏蔽筒底板上的安装底板、安装在屏蔽筒内左侧和右侧呈轴对称布置的左侧板和右侧板、安装在中子插入件上方并固定在左侧板和右侧板上的顶板、安装在安装底板上方的高程水平调节板、束线定位组件和蜗轮蜗杆远程调节机构；所述的安装底板上表面设置有近端高程调节螺钉；所述的左侧板上设置有左侧粗调节螺钉和左侧近端水平调节螺钉，右侧板上设置有右侧粗调节螺钉和右侧近端水平调节螺钉，左侧近端水平调节螺钉和右侧近端水平调节螺钉分别顶在高程水平调节板的左侧面和右侧面；所述的高程水平调节板通过左侧近端水平调节螺钉、右侧近端水平调节螺钉、近端高程调节螺钉和蜗轮蜗杆远程调节机构固定在安装底板的上方，高程水平调节板和左侧板、右侧板以及安装底板之间均留有调节间隙，高程水平调节板的后端面和顶面均设置有水平调节板上靶标座； 所述的蜗轮蜗杆远程调节机构包括传动长杆、套设在传动长杆外周的轴套、万向接头、壳体、顶盖、远程调节螺钉、凸轮导向器、呈相互啮合运动的蜗轮和蜗杆，传动长杆的两端均套设有轴套，用以支撑传动长杆，传动长杆末端安装有万向接头用以连接传动长杆和蜗杆，蜗杆通过角接触轴承水平固定在壳体上，涡轮通过深沟球轴承垂直固定在壳体上，两个凸轮导向器通过轴套安装在远程调节螺钉的底部，远程调节螺钉和凸轮导向器一起通过小间隙配合位于涡轮的内部，顶盖通过螺栓固定在壳体上，顶盖上开设有与远程调节螺钉位置对应的螺纹孔，螺纹孔和远程调节螺钉配合安装，远程调节螺钉部分长度突出顶盖，传动长杆的近端面为调节端，远程调节螺钉突出顶盖部分为运动端。

2.根据权利要求1所述的一种可实现快捷安装远程调节的中子插入件系统，其特征在于：所述的中子插入件底部安装有履带式滑块，内部调节机构和外部安装工装均装有圆导轨，中子插入件通过履带式滑块与圆导轨的配合滑动实现从外部安装工装到内部调节机构的进、出运动；内部调节机构内安装有的蜗轮蜗杆远程调节机构，将调节端引出至屏蔽筒的外部。

3.根据权利要求1所述的一种可实现快捷安装远程调节的中子插入件系统，其特征在于：所述的蜗轮蜗杆远程调节机构有四组，其中两组通过封装板和螺钉分别固定在左侧板和右侧板中，蜗轮蜗杆远程调节机构中的远程调节螺钉分别顶在高程水平调节板远端的左侧面和右侧面；另外两组蜗轮蜗杆远程调节机构通过封装板和螺钉固定在底板中，其中的远程调节螺钉顶在高程水平调节板的远端底面。

4.根据权利要求1或3所述的一种可实现快捷安装远程调节的中子插入件系统，其特征在于：安装在安装底板上的蜗轮蜗杆远程调节机构中的远程调节螺钉高出安装底板上表面，支撑高程水平调节板，安装在左侧板和右侧板上的蜗轮蜗杆远程调节机构中的远程调节螺钉高出左侧板和右侧板的侧面，顶在高程水平调节板的左侧面和右侧面，调整高程水平调节板的水平位置。

5.根据权利要求1所述的一种可实现快捷安装远程调节的中子插入件系统，其特征在于：所述的高程水平调节板靠重力作用直接放置在近端高程调节螺钉和蜗轮蜗杆远程调节机构运动端的远程调节螺钉上，调节完成后，高程水平调节板和安装底板之间通过螺钉固定在一起。

6.根据权利要求1所述的一种可实现快捷安装远程调节的中子插入件系统，其特征在于：所述中子插入件的后端安装有后端定位销和后端限位块，且中子导管的近端的侧端面设置有端面靶标座。

7.根据权利要求1所述的一种可实现快捷安装远程调节的中子插入件系统，其特征在于：所述的外部安装工装固定安装在屏蔽筒外的型材工装上，其中工装底板通过螺钉固定在型材工装上。

8.根据权利要求1所述的一种可实现快捷安装远程调节的中子插入件系统，其特征在于：所述的束线定位组件主要包括束线定位块、束线定位块调节螺钉和束线定位块靶标座，束线定位块上安装有两个束线定位块靶标座，束线定位块调节螺钉可以调节束线定位块在轴线方向上的位置，用来实现对束线定位块在轴向方向上的位置检测和定位。

9.根据权利要求1所述的一种可实现快捷安装远程调节的中子插入件系统，其特征在于：所述的外部安装工装主要包括工装底板、水平调节板和高程调节板，水平调节螺钉、高程调节螺柱和外部圆形导轨，水平调节板安装在工装底板上，水平调节板的轴向侧面设置有水平调节螺钉，径向侧面设置有水平调节螺钉，用以调节水平调节板的位置；高程调节板通过高程调节螺柱安装在水平调节板上，高程调节板顶面安装有靶标座和外部圆形导轨。

10.根据权利要求1、2、3、5、6、7、8、9任一项所述的一种可实现快捷安装远程调节的中子插入件系统进行基本准直和安装方法主要包括以下步骤：其特征在于： 第一、标定：先对中子插入件进行标定，再对内部调节机构进行标定，最后对外部安装工装进行标定; 第二：调节定位并安装内部调节机构：首先，通过屏蔽筒底板上的万向球组件将内部调节机构安装到钢屏蔽筒中；使水平调节板上靶标座在径向位置上的坐标位于理论位置附近，把内部调节机构和屏蔽筒固定在一起；然后，使高程水平调节板在高程方向和水平径向方向以及束线定位块在水平轴向方向上的位置均位于理论位置；最后，安装外部安装工装，确保调节板上靶标座位于理论位置上，从而保证内部圆导轨和外部圆导轨同轴; 第三：安装中子插入件：首先，通过外部圆导轨和履带式滑块配合滑动将中子插入件安装到内部调节机构中，直到束线定位块和后端定位销接触，然后利用激光跟踪仪监测中子插入件端面靶标座的位置坐标，在线调节近端高程调节螺钉，左侧近端水平调节螺钉和右侧近端水平调节螺钉、四组蜗轮蜗杆远程调节机构，对于端面靶标座在径向水平和高程方向的坐标进行调节，即使得中子插入件安装到了理论位置上，最后，将限位L板通过螺钉紧靠后端限位块固定在高程水平调节板上，限制中子插入件向外侧移动，准直安装完成。

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