一种感应腔多级串联准直调节系统及调节方法技术方案

本发明专利技术涉及机械装配准直测量调节系统及调节方法，以解决现有多级感应腔在装配过程中的硬件配套设施较为复杂

【技术实现步骤摘要】
一种感应腔多级串联准直调节系统及调节方法


[0001]本专利技术涉及一种机械装配准直测量调节系统及调节方法，具体涉及一种感应腔多级串联准直调节系统及调节方法
。

技术介绍

[0002]脉冲功率装置通常具有多级串联感应腔，感应腔通常为空心圆饼状复杂装配体结构，感应腔固定于安装有导轨的支撑横梁上，在装配时，相邻两级感应腔需要进行中轴线水平状态下的对中插接，插接处为内外筒间隙配合的同轴结构且设置有高真空径向密封，插接行程较短；所有感应腔串联装配完成后，为保证装置性能，各级感应腔的中轴线应与理论中轴线重合
。
[0003]因此，在多级串联感应腔的装配过程中，不但要保证相邻两级感应腔的内外筒插接处的同轴精度，还需保证多级感应腔串联装配后整体中轴线的准直精度
。
根据文献介绍，现有的准直调节装置采用“激光器
+
对中装置
+
光敏二极管”的准直调节方法对多级感应腔进行装配调节，该方法的硬件配套设施较为复杂
、
准直调节方法的操作过程较为繁琐，工作效率低，不利于实际应用，除此之外还未发现利用其他装置和方法对多级感应腔串联装配后的整体中轴线进行准直调节，使其装配的同轴精度达到设计要求，因此，寻求一种新型的准直调节装置对多级感应腔进行装配调节是非常有必要的
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是解决现有技术中多级串联感应腔在装配过程中所采用的准直调节装置的硬件配套设施较为复杂
、
准直调节方法的操作过程较为繁琐，工作效率低，不利于实际应用的问题，而提出一种感应腔多级串联准直调节系统及调节方法
。
[0005]本专利技术的专利技术构思为：通过利用激光跟踪仪测量技术，首先将感应腔支撑横梁上安装的滚动直线导轨作为参考基准，建立以多级串联感应腔理论中轴线为坐标轴之一的装置坐标系，并测得该坐标系与测量控制网点的坐标参数关系；进而对各级感应腔进行标定，获得标定监测点与感应腔前后插接处中心点的相对位置关系，从而得到监测点的理论坐标值；最后通过调整待插接感应腔的三维可调支撑模块，将监测点坐标调节至与理论坐标重合，使前后插接处中心点与理论中轴线重合，从而实现多级串联感应腔的准直装配
。
[0006]为实现上述目的
、
完成上述专利技术构思，本专利技术提出的技术解决方案为：
[0007]一种感应腔多级串联准直调节系统，包括激光跟踪仪
、
多个依次同轴连接的感应腔和感应腔支撑横梁，其特殊之处在于：还包括靶标座和测量控制网点；
[0008]每个所述感应腔包括壳体
、
前盖板
、
后盖板，以及通过前盖板
、
后盖板固定在壳体内的阴极体，阴极体为空心圆柱体结构，前盖板
、
阴极体和后盖板的内径相同；相邻感应腔之间通过前一个感应腔的后盖板与后一个感应腔的前盖板同轴连接；
[0009]所述壳体的外侧相互对称的设置有两个靶标座安装台，靶标座安装台的上端设置有两个靶标座安装孔，两个靶标座安装台上端的四个靶标座安装孔形成感应腔的标定监测
点；靶标座安装台的下端与两个靶标座安装孔位置相对应的位置，设置有两个三维可调支撑模块，用于对感应腔进行多角度调节；
[0010]所述测量控制网点包括地面控制网点和墙面控制网点，用于建立装置坐标系；所述靶标座固定在靶标座安装孔内和测量控制网点上，用于固定吸附激光跟踪仪的反射靶球以实现位置坐标的测量；
[0011]所述激光跟踪仪设置于两相互平行的感应腔支撑横梁之间；感应腔支撑横梁的上端设置有导轨，导轨上设置有滑块，感应腔通过三维可调支撑模块与导轨上的滑块连接，使得感应腔可以沿导轨在感应腔支撑横梁上滑动
。
[0012]其中激光跟踪仪是一种空间三维坐标精密测量仪器，主要包括角度测量模块
、
距离测量模块
、
跟踪控制模块
、
反射器
、
脚架和数据处理终端等，其中反射器为反射靶球，广泛应用于大型设备精密安装
、
机械加工制造
、
航空航天等领域，配套的
SA
软件用于仪器操控与数据后处理
。
[0013]感应腔为空心圆饼状复杂装配体，其内壁由具有相同内径尺寸的三个零件前盖板
、
阴极体
、
后盖板组成，通过螺栓固定于感应腔壳体上，形成一个具有统一内径的同轴型面
。
[0014]感应腔壳体上相互对称的设置有靶标座安装台每个靶标座安装台上端设置有两个靶标座安装孔，两个靶标座安装台上端的四个靶标座安装孔用于形成感应腔的标定监测点；标定监测点分布于感应腔左前
、
左后
、
右前
、
右后四个位置，左右对称，并近似处于同一平面；
[0015]其中测量控制网点分为两种，固定于地面上的多个靶标座称为地面控制网点，固定于墙面上的多个靶标座称为墙面控制网点，二者配合形成立体的空间固定位置控制网络，可用于装置坐标系的快速拟合建立
。
[0016]其中三维可调支撑模块为一种可实现上下
、
前后
、
左右三个自由度调节的机械承载模块，其上端面通过螺栓固定于感应腔壳体上，每个感应腔采用四组该模块，配合使用可以调节感应腔上下
、
前后
、
左右
、
横摆角
、
侧摆角
、
俯仰角共计六个自由度，其分布位置近似处于各监测点下方，其下端面与导轨滑块连接固定，使感应腔能够跟随滑块在导轨上平顺滑动
。
[0017]进一步地，所述前盖板上设置有前置安装凸台，后盖板上设置有后置安装凸台，前盖板的前置安装凸台与后盖板的后置安装凸台相适配，用于将多个感应腔进行串联装配；
[0018]所述前置安装凸台和后置安装凸台的连接处上设置有；
[0019]所述前盖板和后盖板均采用铝合金或不锈钢材质
。
[0020]其中，前盖板与后盖板均为圆环形盖板，其二者的材质均为铝合金或不锈钢，前置安装凸台和后置安装凸台的加工精度要求均较高
。
进行感应腔串联装配时，下一级感应腔的前置安装凸台插接进上一级感应腔的后置安装凸台中，形成内外筒同轴的间隙配合；
[0021]进一步地，靶标座为金属座，其上设置有球面凹槽，球面凹槽内粘接有磁铁；
[0022]靶标座通过环氧树脂胶固定于靶标座安装孔内和地面控制网点上；
[0023]靶标座通过螺栓固定于墙面控制网点上
。
[0024]其中，靶标座是一个带有球面凹槽的金属零件，通过螺栓或环氧胶固定于感应腔壳体上
、
地面控制网点和墙面控制网点上，球面凹槽下粘接有强力磁铁，可将激光跟踪仪的
反射靶球牢靠地吸附于靶标座上，保证二者间不存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种感应腔多级串联准直调节系统，包括激光跟踪仪
(1)、
多个依次同轴连接的感应腔
(2)
和感应腔支撑横梁
(3)
；其特征在于：还包括靶标座
(4)
和测量控制网点；每个所述感应腔
(2)
包括壳体
(6)、
前盖板
(8)、
后盖板
(10)
，以及通过前盖板
(8)、
后盖板
(10)
固定在壳体
(6)
内的阴极体
(9)
，阴极体
(9)
为空心圆柱体结构，前盖板
(8)、
阴极体
(9)
和后盖板
(10)
的内径相同；相邻感应腔
(2)
之间通过前一个感应腔
(2)
的后盖板
(10)
与后一个感应腔
(2)
的前盖板
(8)
同轴连接；所述壳体
(6)
的外侧相互对称的设置有两个靶标座安装台
(13)
，靶标座安装台
(13)
的上端设置有两个靶标座安装孔
(14)
，所述靶标座安装孔
(14)
为感应腔
(2)
的标定监测点；靶标座安装台
(13)
的下端与两个靶标座安装孔
(14)
相对应的位置，设置有两个三维可调支撑模块
(5)
，用于对感应腔
(2)
进行多角度调节；所述测量控制网点包括地面控制网点
(15)
和墙面控制网点
(16)
，用于建立空间装置坐标系；所述靶标座
(4)
固定在靶标座安装孔
(14)
内和测量控制网点上，用于固定吸附激光跟踪仪的反射靶球以实现位置坐标的测量；所述激光跟踪仪
(1)
设置于两个相互平行的感应腔支撑横梁
(3)
之间；感应腔支撑横梁
(3)
的上端设置有导轨
(17)
，导轨
(17)
上设置有滑块
(18)
，感应腔
(2)
通过三维可调支撑模块
(5)
与导轨
(17)
上的滑块
(18)
连接
。2.
根据权利要求1所述一种感应腔多级串联准直调节系统，其特征在于：所述前盖板
(8)
上设置有前置安装凸台
(11)
，后盖板
(10)
上设置有后置安装凸台
(12)
，前盖板
(8)
的前置安装凸台
(11)
与后盖板
(10)
的后置安装凸台
(12)
适配连接，用于将多个感应腔
(2)
进行串联装配；所述前置安装凸台
(11)
和后置安装凸台
(12)
的连接处上设置有径向密封圈
(20)
；所述前盖板
(8)
和后盖板
(10)
均采用铝合金或不锈钢材质
。3.
根据权利要求2所述一种感应腔多级串联准直调节系统，其特征在于：所述靶标座
(4)
为金属座，其上设置有球面凹槽，球面凹槽内粘接有磁铁；所述靶标座
(4)
通过环氧树脂胶固定于靶标座安装孔
(14)
内和地面控制网点
(15)
上；所述靶标座
(4)
通过螺栓固定于墙面控制网点
(16)
上
。4.
根据权利要求3所述一种感应腔多级串联准直调节系统，其特征在于：所述感应腔支撑横梁
(3)
的上端还设置有用于安装导轨
(17)
的定位凸台，定位凸台上设置有用于通过锁定滑块
(18)
而锁定感应腔
(2)
滑动的锁定机构；所述感应腔支撑横梁
(3)
下部设置有支撑架，支撑架下端设置有可调垫铁阵列
(19)。5.
一种感应腔多级串联准直调节方法，采用权利要求1‑4任一所述一种感应腔多级串联准直调节系统，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
利用激光跟踪仪
(1)
测量感应腔支撑横梁
(3)
上端设置的导轨
(17)
棱边的各等距测点的三维坐标值，确定出满足设计要求的多级串联感应腔
(2)
中轴线的位置；
S2、
设定垂直于感应腔
(2)
中轴线的感应腔支撑横梁
(3)
的拟合平面与多级感应腔
(2)
中轴线的交点为坐标原点，沿中轴线方向为
Y
轴
、
与中轴线水平垂直的方向为
X
轴
、
与中轴线竖直垂直的方向为
Z
轴，建立三维装置坐标系，并利用激光跟踪仪
(1)
得出测量控制网点位于装置坐标系中的相位坐标；
S3、
测量各级待安装感应腔
(2)
标定监测点的初始位置坐标，以及各级待安装感应腔
(2)
前盖板
(8)
外侧拟合出的平面和后盖板
(10)
外侧拟合出的平面与该级感应腔
(2)
中轴线交点的位置坐标，获得标定监测点与各级待安装感应腔
(2)
前盖板
(8)
和后盖板
(10)
之间的相对位置关系，通过激光跟踪仪
(1)
测量软件计算得出各级感应腔
(2)
标定监测点的安装位置坐标；
S4、
通过调整各级待安装感应腔
(2)
的三维可调支撑模块
(5)
，使得待安装感应腔
(2)
上标定监测点的坐标与步骤
S3
中计算得出的标定监测点的安装位置坐标相同，从而确定待安装感应腔
(2)
的具体安装位置坐标；
S5、
将调节完成的各级待安装感应腔
(2)
通过导轨
(17)
上的滑块
(18)
推动其与前一级感应腔
(2)
串联插接，连接后的各级感应腔
(2)
的中轴线与装置坐标系的
Y
轴重合，然后对各级感应腔
(2)<...

【专利技术属性】
技术研发人员：何德雨，呼义翔，杨实，周亚伟，尹佳辉，吕伟，钟爱旭，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：