一种能自复位的放射源提升装置制造方法及图纸

技术编号:19706476 阅读:26 留言:0更新日期:2018-12-08 15:50
本发明专利技术属于中子射线参考辐射场建设领域,提供一种能自复位的放射源提升装置,包括步进电机、绕线卷轮、源绳、滚动轴承组、驱动轴、编码器和固定基座,所述步进电机通过弹性联轴器与驱动轴联接,绕线卷轮通过紧定螺钉固定在驱动轴上,所述源绳的一头通过螺钉固定在绕线卷轮上,另一头固定在中子放射源上;所述绕线卷轮的两侧安装有滚动轴承组;所述编码器通过紧定螺钉固定在驱动轴上。本发明专利技术能自复位的放射源提升装置,由电机驱动,结构简单、紧凑,操作方便,功能完善,操作空间较小,步进电机、绕线卷轮和编码器能够实现同步周向运动,保证放射源的提升定位准确、随机可停,同时还具备放射源掉电自复位的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种能自复位的放射源提升装置
本专利技术属于中子射线参考辐射场建设领域,具体的说是一种能自复位的放射源提升装置。
技术介绍
建立中子射线参考辐射场是进行辐射防护研究及应用的前提和基础,主要用于中子辐射防护剂量仪和剂量率仪的校准、中子个人剂量计的刻度、确定中子剂量仪和剂量率仪的能量响应。由于中子源具有很强的伤害性和穿透性,目前国内仅有个别大型科研机构建立了中子射线参考辐射场。其中,中子源驱动装置是中子射线参考辐射场中必不可少的组成部分,主要分为汽缸驱动和源绳拉拽驱动两种,而以源绳拉拽驱动居多。源绳拉拽驱动装置的基本原理比较简单,主要是依靠电机拉拽一端固定有中子放射源的源绳,来进行中子源的出射和屏蔽,该装置成本较低、机构简单,需要设置很大的定位点,且不能随机记录放射源的实时位置,另外在紧急情况下(如断电、应急开关被触发等),放射源不能自动复位,给操作者带来了很多的不便。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术中的不足之处,提供一种能自复位的放射源提升装置,有效解决放射源不能自由、精密提升且应急情况下不能自复位的问题。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是:一种能自复位的放射源提升装置,包括步进电机、弹性联轴器、绕线卷轮、源绳、滚动轴承组、驱动轴、编码器和固定基座。所述步进电机通过弹性联轴器与驱动轴联接,绕线卷轮通过紧定螺钉固定在驱动轴上,保证了步进电机和绕线卷轮的同步周向运动;所述源绳的一头通过螺钉固定在绕线卷轮上,另一头固定在中子放射源上,可以通过绕线卷轮的周向运动实现拉拽源绳的操作,进而实现放射源的运动;所述绕线卷轮的两侧安装有滚动轴承组;所述编码器通过紧定螺钉固定在驱动轴上,编码器和驱动轴保持同步周向运动,编码器、步进电机均与PLC控制模块联接。在上述技术方案中,所述步进电机的保持转矩(得电状态)为0.9N•m,定位转矩(失电状态)为0.08N•m。正常工作状态,步进电机的保持转矩足以克服中子放射源重力对绕线卷轮的力矩,进而可以很顺畅地提升、下降放射源;在断电状态下,步进电机的定位转矩不能克服中子放射源重力对绕线卷轮的力矩,放射源会迅速下降来进行自复位操作。在上述技术方案中,步进电机的驱动器安装在PLC控制箱内,能够通过PLC控制模块来控制步进电机的启、停操作,同时可通过PLC程序自由调节电机的转速,进而调整中子放射源提升、下降的速度。在上述技术方案中,所述编码器为增量型编码器,安装于驱动轴的末端,编码器内部安装有精密码盘,能够自动判断驱动轴旋转的角度,并将数据通过通讯电缆传递给PLC控制模块,然后通过PLC的内部计算,即可得到绕线卷轮旋转的角度,进而得到源绳移动的位移,保证了放射源的到位准确,可以根据用户需求将放射源运动到任何设定行程范围内的位置。在上述技术方案中,所述驱动轴的材质采用不锈钢,便于加工成型,耐磨性强,抗扭强度高,可以保证本专利技术装置的正常使用;另外,弹性联轴器是驱动轴和步进电机轴过渡连接件,能够纠正两者之间的偏角和轴向偏差,更大效率的进行扭矩的传输。在上述技术方案中,所述绕线卷轮的材质采用铝合金,便于加工成型,质量小,成本低;绕线卷轮被安装于驱动轴的中部,在驱动轴的左、右两侧均装配有滚动轴承组,能够减小旋转轴运行过程中的周向摩擦力,保证运行动作的顺畅进行;材质的选择和滚动轴承组的配置保证了绕线卷轮的周向运动顺畅、轻便。在本专利技术中,中子源的自复位操作的触发情况原因包括:PLC系统自身控制(强制收回放射源)、安全连锁被触发(人员误入辐射场内、安全控制按钮被触发等)或停电。上述触发情况发生时,步进电机将失去动力电源,电机的定位转矩不能克服中子放射源重力对绕线卷轮的力矩,放射源会迅速下降来回到屏蔽位,执行时间约3s。本专利技术一种能自复位的放射源提升装置,由电机驱动,结构简单、紧凑,操作方便,功能完善,操作空间较小,步进电机、绕线卷轮和编码器能够实现同步周向运动,保证放射源的提升定位准确、随机可停,同时还具备放射源掉电自复位的功能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的其中一个实施例,对本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术能自复位的放射源提升装置的主视图。图2为本专利技术能自复位的放射源提升装置的左视图。图3为本专利技术能自复位的放射源提升装置的俯视图。图4为本专利技术能自复位的放射源提升装置的控制原理图。其中:1.编码器,2.驱动轴,3.绕线卷轮,4.滚动轴承组,5.弹性联轴器,6.步进电机,7.源绳,8.固定基座。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术的其中一个实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。如图1至3所示,本实施例提供一种能自复位的放射源提升装置,包括步进电机6、弹性联轴器5、绕线卷轮3、源绳7、滚动轴承组4、驱动轴2、编码器1和固定基座8,所述步进电机6通过弹性联轴器5与驱动轴2联接,绕线卷轮3通过紧定螺钉固定在驱动轴2上,保证了步进电机6和绕线卷轮3的同步周向运动;源绳7的一头通过螺钉固定在绕线卷轮3上,源绳7的另一头固定在中子放射源上,可以通过绕线卷轮3的周向运动实现拉拽源绳7的操作,进而实现放射源的运动。所述绕线卷轮3的两侧安装有滚动轴承组4,所述编码器1通过紧定螺钉固定在驱动轴2上,编码器1和驱动轴2保持同步周向运动,编码器1、步进电机6均与PLC控制模块联接。在上述实施例中,所述步进电机6选用三相混合式步进电机(型号:北京森创:57BYG350CL),其保持转矩(得电状态)为0.9N•m,定位转矩(失电状态)为0.08N•m。正常工作状态,步进电机的保持转矩足以克服中子放射源重力对绕线卷轮的力矩,进而可以很顺畅地提升、下降放射源;在断电状态下,电机的定位转矩不能克服中子放射源重力对绕线卷轮的力矩,放射源会迅速下降来进行自复位操作。在上述实施例中,步进电机的驱动器安装在PLC控制箱内,能够通过PLC控制模块(型号:西门子,S7-1214C)来控制步进电机的启、停操作,同时可通过PLC程序自由调节电机的转速,进而调整中子放射源提升、下降的速度。在上述实施例中,所述编码器1(型号:德国SICK,DBS60E-RJEK01024)安装于驱动轴2的末端,编码器内部安装有精密码盘,能够自动判断驱动轴旋转的角度,并将数据通过通讯电缆传递给PLC控制模块,然后通过PLC的内部计算,即可得到绕线卷轮旋转的角度,进而得到源绳移动的位移,保证了放射源的到位准确,可以根据用户需求将放射源运动到任何设定行程范围内的位置。在上述实施例中,所述驱动轴2的材质采用不锈钢,便于加工成型,耐磨性强,抗扭强度高,可以保证本专利技术装置的正常使用;另外,弹性联轴器是驱动轴和步进电机轴过渡连接件,能够纠正两者之间的偏角和轴向偏差,更大效率的进行扭矩的传输。在上述实施例中,所述绕线卷轮3的材质采用铝合金,便于加工成型,质量小,成本低;绕线卷轮3被安装于驱动轴2的中部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能自复位的放射源提升装置,其特征在于:包括步进电机、弹性联轴器、绕线卷轮、源绳、滚动轴承组、驱动轴、编码器和固定基座,所述步进电机通过弹性联轴器与驱动轴联接,绕线卷轮通过紧定螺钉固定在驱动轴上;所述源绳的一头通过螺钉固定在绕线卷轮上,另一头固定在中子放射源上;所述绕线卷轮的两侧安装有滚动轴承组;所述编码器通过紧定螺钉固定在驱动轴上,编码器和驱动轴保持同步周向运动,编码器、步进电机均与PLC控制模块联接。

【技术特征摘要】
1.一种能自复位的放射源提升装置,其特征在于:包括步进电机、弹性联轴器、绕线卷轮、源绳、滚动轴承组、驱动轴、编码器和固定基座,所述步进电机通过弹性联轴器与驱动轴联接,绕线卷轮通过紧定螺钉固定在驱动轴上;所述源绳的一头通过螺钉固定在绕线卷轮上,另一头固定在中子放射源上;所述绕线卷轮的两侧安装有滚动轴承组;所述编码器通过紧定螺钉固定在驱动轴上,编码器和驱动轴保持同步周向运动,编码器、步进电机均与PLC控制模块联接。2.根据权利要求1所述的能自复位的放射源提升装置,其特征在于:所述步进电机的保持转矩为0.9N•m,定位转矩为0.08N•m。3.根据权利要求1所述的能自复位的放射源提升装置,其特征在于:...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐江涛胡玉杰钟秋林郭智荣程翀左亮周郑文祥
申请(专利权)人:中国船舶重工集团公司第七一九研究所
类型:发明
国别省市:湖北,42

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