一种适用于重载偏载工况的扫描架及断层扫描系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种适用于重载偏载工况的扫描架及断层扫描系统，属于无损检测设备技术领域，扫描架包括支撑组件、负载输出盘和驱动组件，支撑组件的中部留有容纳腔，负载输出盘通过传动组件与支撑组件可转动连接，且X射线源和探测器与所述负载输出盘同步转动，所述传动组件位于容纳腔内，驱动组件用于驱动负载输出盘转动，且所述驱动组件采用双驱动消隙结构，本实用新型专利技术能够精准的控制负载输出盘转动角度，适应重载偏载工况。适应重载偏载工况。适应重载偏载工况。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于重载偏载工况的扫描架及断层扫描系统


[0001]本技术属于无损检测设备
，具体地说涉及一种适用于重载偏载工况的扫描架及断层扫描系统。

技术介绍

[0002]电子计算机断层扫描(Computed Tomography)，利用精确准直的X线束与灵敏度极高的探测器一同围绕被测物的某一部位做一个接一个的断面扫描，使被测物组织结构以图片的形式展现出来，以供评判和测量。
[0003]断层扫描系统进行扫描时，通过旋转扫描架，在每个角度下对被扫描物体进行扫描并采样，同时，X射线源和X射线探测器随着旋转扫描架同步旋转。对于卧式旋转断层扫描系统而言，偏载同时重载的工况是比较恶劣的，尤其是，高能断层扫描系统所使用的X射线源一般来说都较重，约1.5吨左右。当X射线源和探测器卧式旋转时，两部分负载之间很难达到平衡，导致偏载现象出现。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种适用于重载偏载工况的扫描架及断层扫描系统。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0006]一种适用于重载偏载工况的扫描架，包括：
[0007]支撑组件，其中部留有容纳腔；
[0008]负载输出盘，其通过传动组件与支撑组件可转动连接，且X射线源和探测器与所述负载输出盘同步转动，所述传动组件位于容纳腔内；
[0009]以及驱动组件，其用于驱动负载输出盘转动，且所述驱动组件采用双驱动消隙结构。
[0010]进一步，所述支撑组件包括底座和立板，所述立板与底座相垂直，且立板上开设圆形孔以形成容纳腔。
[0011]进一步，所述立板与底座之间连接有筋板，以提高稳定性。
[0012]优选的，所述底座、立板和筋板均为钢板。
[0013]进一步，所述传动组件包括相对转动的传动外圈和传动内圈，所述传动内圈与立板固定连接，所述传动外圈与负载输出盘固定连接，且传动外圈围绕传动内圈的中轴线转动。
[0014]进一步，所述传动外圈的外表面设为齿形结构，所述外表面为远离传动内圈的表面。
[0015]进一步，所述传动内圈与传动外圈之间设有保持架，且保持架内嵌设可相对其转动的钢球，以实现传动外圈和传动内圈相对转动。
[0016]优选的，所述传动外圈和传动内圈为42CrMo锻件。
[0017]进一步，所述驱动组件包括驱动电机和驱动齿轮，所述驱动电机的输出端通过减速器与驱动齿轮的轮轴传动连接，所述驱动齿轮与传动外圈的外表面啮合传动。
[0018]进一步，所述驱动组件设有2个，且驱动组件通过安装调节组件固定在支撑组件上，通过安装调节组件对驱动组件的安装位置进行调节，并对驱动组件进行辅助支撑。
[0019]进一步，所述安装调节组件包括固定板和调节螺栓，所述调节螺栓与固定板螺纹连接，且调节螺栓的末端与驱动电机相抵，通过拧动调节螺栓，调节驱动电机的安装位置，同时，调节螺栓对驱动电机起到辅助支撑作用。
[0020]进一步，所述固定板通过安装座固定在立板上。
[0021]优选的，所述安装调节组件位于驱动组件的下方，所述调节螺栓沿着竖直方向设置。
[0022]进一步，所述安装调节组件与驱动组件一对一设置。
[0023]进一步，2个驱动电机通过电机驱动器驱动控制，且每个驱动电机连接有电流采样模块，所述电机驱动器为双电机消隙驱动器，所述电机驱动器、电流采样模块均与所述控制系统通讯连接，控制负载输出盘转动，以适应重载偏载工况。
[0024]进一步，所述电机驱动器的功率驱动单元使用开关速度快、压降小的新型IGBT/IPM功率模块，以PWM方式工作。功率驱动单元的特点是体积小、重量轻、效率高，工作频率设于超声频段，因而无噪声。所述电机驱动器的控制部分采用专用电流伺服模块构成左右通道高速电流内环，在此基础上由标准的速度环PID调节器和消隙控制模块实现高精度位置闭环控制和消隙控制。基于专用电流伺服模块强大的信息处理能力和极快的处理速度，电流内环的响应频带宽达1kHz以上，因而，电机驱动器的速度外环具有很高的伺服精度，响应频带可以不受机械结构谐振频率的限制，有效地保证了伺服品质。
[0025]进一步，所述电机驱动器通过远控接口和串行口(RS422/CANopen)，向上位机通报电机驱动器状态、查询和修改电机驱动器控制参数。为保证电机驱动器在强烈的干扰下仍能正常工作，所有对外开关量信号接口全部采取隔离措施，模拟量信号输入口均采用差分输入方式。
[0026]进一步，还包括编码盘组件，所述编码盘组件固定在支撑组件上，用于监测负载输出盘的转动角度。
[0027]进一步，所述编码盘组件包括编码器、编码器座、连接轴和从动齿轮，所述编码器与从动齿轮通过连接轴连接为同轴结构，且从动齿轮与传动外圈的外表面啮合传动。
[0028]进一步，所述从动齿轮通过挡圈固定在连接轴上。
[0029]进一步，所述连接轴与编码器座通过轴承连接，所述编码器座固定在立板上。
[0030]进一步，还包括感应限位组件，通过电气感应控制负载输出盘的转动角度。
[0031]进一步，所述感应限位组件包括限位感应片和限位感应开关，所述限位感应片固定在负载输出盘上，所述限位感应开关通过开关支架固定在支撑组件上。
[0032]进一步，所述限位感应开关设有2个，且2个限位感应开关之间的夹角为负载输出盘的正常工作最大角度范围。
[0033]优选的，所述2个限位感应开关的其中一个位于负载输出盘正常工作且正向转动的最大转动角度处，2个限位感应开关的另一个位于负载输出盘正常工作且反向转动的最大转动角度处。
[0034]优选的，所述正向转动与反向转动是相对而言，定义负载输出盘朝向某方向转动为正向转动，则负载输出盘朝向与正向转动相反的方向转动为反向转动。
[0035]进一步，还包括机械限位组件，通过机械限位控制负载输出盘的转动角度。
[0036]进一步，所述机械限位组件包括限位块、限位支架，所述限位块固定在负载输出盘上，所述限位支架固定在支撑组件上。
[0037]进一步，所述限位支架设有2个，且2个限位支架之间的夹角为负载输出盘的极限工作最大角度范围。
[0038]优选的，所述2个限位支架的其中一个位于负载输出盘极限工作且正向转动的最大转动角度处，2个限位支架的另一个位于负载输出盘极限工作且反向转动的最大转动角度处。
[0039]进一步，2个限位支架之间的夹角大于2个限位感应开关之间的夹角。
[0040]优选的，2个限位支架之间的夹角与2个限位感应开关之间的夹角的角度差为10
°
。
[0041]进一步，所述限位块上设有缓冲块，以缓冲限位块与限位支架机械碰撞产生的冲击力。
[0042]优选的，所述缓冲块为橡胶块。
[0043]进一步，还包括零位感应组件，用于确定负载输出盘的初始状态(即零位)。
[0044本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于重载偏载工况的扫描架，其特征在于，包括：支撑组件，其中部留有容纳腔；负载输出盘，其通过传动组件与支撑组件可转动连接，且X射线源和探测器与所述负载输出盘同步转动，所述传动组件位于容纳腔内；以及驱动组件，其用于驱动负载输出盘转动，且所述驱动组件采用双驱动消隙结构。2.根据权利要求1所述的一种适用于重载偏载工况的扫描架，其特征在于，所述支撑组件包括底座和立板，所述立板与底座相垂直，且立板上开设圆形孔以形成容纳腔。3.根据权利要求2所述的一种适用于重载偏载工况的扫描架，其特征在于，所述传动组件包括相对转动的传动外圈和传动内圈，所述传动内圈与立板固定连接，所述传动外圈与负载输出盘固定连接，且传动外圈围绕传动内圈的中轴线转动，所述传动外圈的外表面设为齿形结构。4.根据权利要求3所述的一种适用于重载偏载工况的扫描架，其特征在于，所述驱动组件包括驱动电机和驱动齿轮，所述驱动电机的输出端与驱动齿轮的轮轴传动连接，所述驱动齿轮与传动外圈的外表面啮合传动。5.根据权利要求4所述的一种适用于重载偏载工况的扫描架，其特征在于，所述驱动电机通过电机驱动器驱动控制，且电机驱动器为双电机消隙驱动器。6.根据权利要求3
‑
5任一所述的一种适...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小丽，张成鑫，李敬，刘清华，石正军，李雷，陈云斌，李寿涛，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院应用电子学研究所，
类型：新型
国别省市：