CN202485801U - 真空动密封针孔调节机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种针孔调节机构，具体公开一种真空动密封针孔调节机构，其中，它包括动密封旋转整件，动密封旋转整件的一端设有第一伞齿轮，第一伞齿轮与第二伞齿轮啮合，第二伞齿轮安装在二级传动杆的一端，二级传动杆的另一端设有直齿轮，直齿轮与针孔组件底部的齿轮啮合，针孔组件中部与转轴的一端固定连接，转轴的另一端固定在支撑架的上部一侧，支撑架的下部固定套在二级传动杆中部，支撑架顶部固定安装有安装底板，安装底板的左、右两侧分别设有第一定位板、第二定位板，针孔组件的上部位于第一定位板、第二定位板之间，针孔组件上部的针孔与安装底板的中心圆孔相对应。该调节机构能够提高等离子体辐射图像的清晰度。

Description

真空动密封针孔调节机构

技术领域

本实用新型属于一种针孔调节机构，具体涉及一种用于聚变实验研究装置上的远红外热辐射成像系统的真空动密封针孔调节机构。 

背景技术

在聚变托卡马克物理研究中，等离子体热辐射是等离子体的主要参数之一。远红外热辐射成像系统是一种新型的热辐射诊断手段，它能够给出直观的等离子体辐射剖面，其独特的优点使它得到了广泛的关注。远红外热辐射成像系统采用小孔成像的原理获得等离子体的辐射图像，进而分析等离子体的辐射特性。但是在聚变实验研究中对小孔机构有着特殊的要求：为了得到清晰高分辨率的物理图像，小孔的几何尺寸应根据等离子体的辐射功率水平而有所改变；并且整套设备必须能够承受超高真空、高磁场以及高温烘烤。随着装置规模的不断加大，等离子体放电参数范围逐渐增加，等离子体辐射功率水平跨度会越来越大，因此小孔的调节将是该诊断面临的关键问题。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能够根据不同的实验条件改变针孔大小的真空动密封针孔调节机构，该调节机构能够提高等离子体辐射图像的清晰度。 

实现本实用新型目的的技术方案：一种真空动密封针孔调节机构，其中，它包括动密封旋转整件，动密封旋转整件的一端设有第一伞齿轮，第一伞齿轮与第二伞齿轮啮合，第二伞齿轮安装在二级传动杆的一端，二级传动杆的另一端设有直齿轮，直齿轮与针孔组件底部的齿轮啮合，针孔组件中部与转轴的一端固定连接，转轴的另一端固定在支撑架的上部一侧，支撑架的下部固定套在二级传动杆中部，支撑架顶部固定安装有安装底板，安装底板的左、右两侧分别设有第一定位板、第二定位板，针孔组件的上部位于第一定位板、第二定位板之间，针孔组件上部的针孔与安装底板的中心圆孔相对应。 

所述的动密封旋转整件的一端设有一级传动杆，一级传动杆的一端与第一伞齿轮之间设有轴套、第一伞齿轮轴，一级传动杆的一端与轴套的一端固定连接，轴套的另一端与第一伞齿轮轴的一端固定连接，第一伞齿轮轴的另一端设有第一伞齿轮。 

所述的针孔组件的基板上部为梯形板，梯形板的中心设有第二针孔，第二针孔的两侧对称设有第一针孔和第三针孔；基板的中部为长方形板，该长方形板中心设有转轴安装调节孔；基板的下部为扇形齿板，扇形齿板底部的齿为摆动齿轮；所述的直齿轮与摆动齿轮啮合；所述的转轴通过转轴安装调节孔与支撑架固定连接。 

所述的安装底板为方形板，安装底板中心设有圆孔，安装底板底部设有一对用于与支撑架固定连接盲孔，安装底板的四个边的外缘设有一个凹槽，每个凹槽内分别设有一个通螺孔，安装底板左、右两侧各设有两个带槽U形孔。 

本实用新型的有益技术效果：针孔组件基板上设有不同大小的针孔，通过调节动密封旋转组件带动齿轮旋转来选择不同的针孔，从而满足不同的测量要求。这样就避免了单一针孔所带来的弊端，大大提高了实验的精确度。即，本实用新型的针孔调节机构，能够根据不同的实验状况选择不同大小的针孔，提高了等离子体辐射图像的清晰度。通过旋转真空室外的手柄可以选择不同大小的针孔，通过外部手柄准确快速地调节真空室内的针孔大小，适用于高真空、高温烘烤和高磁场的聚变研究实验装置上。 

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种真空动密封针孔调节机构的结构示意图。 

图2为本实用新型所提供的动密封旋转整件的结构示意图。 

图3为本实用新型所提供的针孔组件的结构示意图。 

图4为本实用新型所提供的安装底板的结构示意图。 

图5为实用新型所提供的一种真空动密封针孔调节机构的俯视示意图。 

图中，1.动密封旋转整件，101旋转手柄，102定位刻度，103锁钉，104.第一法兰，105.一级传动杆； 

2.过渡法兰，3.轴套，4.第一伞齿轮；5.二级传动杆，6.直齿轮，7.支撑架，8.转轴； 

9.针孔组件，901.摆动齿轮，902.转轴安装调节孔，903基板，904.第一针孔，905.第二针孔，906.第三针孔； 

10.第一定位板，11.第二定位板， 

12.安装底板，1201.盲孔，1202.通螺孔，1203.带槽U形孔，1204.圆孔； 

13.第一伞齿轮轴，14.第二伞齿轮。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。 

如图1所示，一种真空动密封针孔调节机构包括动密封旋转整件1、过渡法兰2、轴套3、第一伞齿轮4、第一伞齿轮轴13、第二伞齿轮14、二级传动杆5、直齿轮6、支撑架7、转轴8、针孔组件9、第一定位板10、第二定位板11、安装底板12。 

如图1和图2所示，动密封旋转整件1包括旋转手柄101、定位刻度102、锁钉103、第一法兰104、一级传动杆105。定位刻度102通过锁钉103固定在旋转手柄101中部，旋转手柄101的一端设有第一法兰104。一级传动杆105的一端通过螺纹固定在第一法兰104的中心，第一法兰104外套有过渡法兰2、且两者之间通过螺栓固定连接，一级传动杆105的另一端通过轴套3与第一伞齿轮轴13的一端固定连接；一级传动杆105与轴套3之间通过螺栓固定连接，第一伞齿轮轴13与轴套3之间通过螺栓固定连接。第一伞齿轮轴13的另一端套有第一伞齿轮4、且两者之间通过定位销钉固定连接。第一伞齿轮4与第二伞齿轮14之间啮合，且第一伞齿轮4的轴线与第二伞齿轮14的轴线之间的夹角M为135°。第二伞齿轮14套在二级传动杆5的一端、且两者之间通过定位销钉固定连接。二级传动杆5的另一端套有直齿轮6、且两者之间通过键连接。 

如图1和图3所示，针孔组件9的基板903的上部为梯形板，梯形板的中心设有第二针孔905，第二针孔905的两侧对称设有直径不同的第一针孔904和第三针孔906，第二针孔905的直径大于第一针孔904、第三针孔906的直径，第三针孔906的直径大于第一针孔904的直径。基板903的中部为长方形板，该长方形板中心设有转轴安装调节孔902。基板903的下部为扇形齿板，扇形齿板底部的齿为摆动齿轮901。直齿轮6与针孔组件9底部的摆动齿轮901啮合。针孔组件9中部的柄状板通过转轴8与支撑架7连接，转轴8通过转轴安装调节孔902与支撑架7连接，针孔组件9与转轴8通过螺母固定连接，转轴8能够相对于支撑架7旋转，从而带动针孔组件9绕转轴8摆动。针孔组件9的基板903上部形状设计成梯形，其目的是：当选择边缘第三针孔906对中时，针孔组件9的基板903的斜面与第一定位板10紧密贴合；当选择或第一针孔904对中时，针孔组件9的基板903的斜面与第二定位板11紧密贴合。梯形板上设有大小不同的针孔（第一针孔904、第二针孔905、第三针孔906），下部的摆动 齿轮901与直齿轮6相啮合，采用钟摆原理合理地选择转动轴位置，以该转轴8为中心，使得针孔904、905、906的孔中心与直齿轮6的节圆尽可能落在同一个半径R上，当针孔组件9下方的直齿轮6转动时，针孔904、905、906的位置同时也发生了改变。 

支撑架7为T形板，支撑架7底部固定套在二级传动杆5中部，支撑架7的顶部通过螺栓与安装底板12底部固定连接。 

如图1和图4所示，安装底板12为方形板，安装底板12中心设有一个圆孔1204，圆孔1204用于与针孔组件9的第一针孔904、第二针孔905、第三针孔906的对中，以实现针等离子体辐射成像。安装底板12底部设有一对盲孔1201，一对盲孔1201通过螺栓与支撑架7固定连接。安装底板12的四个边的外缘设有一个凹槽，每个凹槽内分别设有一个通螺孔1202，该四个通螺孔1202是用来将安装底板12固定在现有技术中的“V-BOL组件”中变径光学筒上。安装底板12左、右两侧各设有两个带槽U形孔1203，这四个带槽U形孔1203是第一定位板10、第二定位板11的安装调节底座。左侧的两个带槽U形孔1203用于安装第一定位板10，第一定位板10能够在带槽U形孔1203内移动调节位置；右侧的两个带槽U形孔1203用于安装第二定位板11，第二定位板11能够在带槽U形孔1203内移动调节位置。 

如图1所示，第一定位板10、第二定位板11设计成水平方向可调，使得针孔组件基板903上两侧的针孔904、906能够达到精确居中。如图1和图5所示，选用两级齿轮传动（第一级齿轮传动是第一伞齿轮4与第二伞齿轮14之间的齿轮传动，第二级齿轮传动是直齿轮6与摆动齿轮901之间的齿轮传动）的目的是：将动密封转轴1的转动转换成在同一水平面上其夹角M为135°方向上转动轴的平稳转动。通过旋转动密封手柄101使一级传动杆105的转动转换成在同一水平面上其夹角为M方向上二级传动杆5的平稳转动。其中，二级传动杆5一端的直齿轮6与针孔组件9的下方的摆动齿轮901相啮合，二级传动杆5另一端的第二伞齿轮4与一级传动杆105上的第一伞齿轮14相啮合。一级传动杆105通过过渡法兰2固定在真空室外的NW35法兰上，通过轴套3、第一伞齿轮轴13与第一伞齿轮4相连接，并通过真空室外的密封转轴旋转件1来控制其旋转位置。该两级齿轮传动结构在很大程度上降低了对动密封旋转扭矩的要求。 

本实用新型所提供的一种真空动密封针孔调节机构设置在真空室内，通过 旋转动密封旋转整件1的旋转手柄101来选择不同大小的针孔。如图1和图5所示，当选择右边的针孔第一针孔904时，逆时针旋转动密封旋转整件1的旋转手柄101直至真空组件9的基板903与左边的第一定位板10紧密贴合；当选择中间针孔第二针孔905时，反向旋转动密封旋转整件1的旋转手柄101直至旋转手柄101上的刻度线与定位刻度102相重合；当选择左边针孔第三针孔906时，继续旋转动密封旋转整件1的旋转手柄101直至真空组件9的基板903与第二定位板11紧密贴合。即可以根据不同实验条件选择不同的针孔，从而获得清晰的等离子体辐射图像，提高测量的精确度。 

上面结合具体实施例对本实用新型作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。本实用新型中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。 

Claims (4)

1.一种真空动密封针孔调节机构，其特征在于：它包括动密封旋转整件(1)，动密封旋转整件(1)的一端设有第一伞齿轮(4)，第一伞齿轮(4)与第二伞齿轮(14)啮合，第二伞齿轮(14)安装在二级传动杆(5)的一端，二级传动杆(5)的另一端设有直齿轮(6)，直齿轮(6)与针孔组件(9)底部的齿轮啮合，针孔组件(9)中部与转轴(8)的一端固定连接，转轴(8)的另一端固定在支撑架(7)的上部一侧，支撑架(7)的下部固定套在二级传动杆(5)中部，支撑架(7)顶部固定安装有安装底板(12)，安装底板(12)的左、右两侧分别设有第一定位板(10)、第二定位板(11)，针孔组件(9)的上部位于第一定位板(10)、第二定位板(11)之间，针孔组件(9)上部的针孔与安装底板(12)的中心圆孔相对应。

2.根据权利要求1所述的一种真空动密封针孔调节机构，其特征在于：所述的动密封旋转整件(1)的一端设有一级传动杆(105)，一级传动杆(105)的一端与第一伞齿轮(4)之间设有轴套(3)、第一伞齿轮轴(13)，一级传动杆(105)的一端与轴套(3)的一端固定连接，轴套(3)的另一端与第一伞齿轮轴(13)的一端固定连接，第一伞齿轮轴(13)的另一端设有第一伞齿轮(4)。

3.根据权利要求1或2所述的一种真空动密封针孔调节机构，其特征在于：所述的针孔组件(9)的基板(903)上部为梯形板，梯形板的中心设有第二针孔(905)，第二针孔(905)的两侧对称设有第一针孔(904)和第三针孔(906)；基板(903)的中部为长方形板，该长方形板中心设有转轴安装调节孔(902)；基板(903)的下部为扇形齿板，扇形齿板底部的齿为摆动齿轮(901)；所述的直齿轮(6)与摆动齿轮(901)啮合；所述的转轴(8)通过转轴安装调节孔(902)与支撑架(7)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种真空动密封针孔调节机构，其特征在于：所述的安装底板(12)为方形板，安装底板(12)中心设有圆孔(1204)，安装底板(12)底部设有一对用于与支撑架(7)固定连接盲孔(1201)，安装底板(12)的四个边的外缘设有一个凹槽，每个凹槽内分别设有一个通螺孔(1202)，安装底板(12)左、右两侧各设有两个带槽U形孔(1203)。

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