[發(fā)明專利]基于超導(dǎo)回旋加速器的螺旋扇磁極加工定位裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910193334.8
• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN109788625B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔濤;呂銀龍;張?zhí)炀?/a>;李明;王川;邢建升
• 申請（專利權(quán)）人: 中國原子能科學(xué)研究院
• 主分類號: H05H13/00
• 分類號: H05H13/00;H05H15/00
• 代理公司: 11508 北京維正專利代理有限公司
• 代理人: 羅煥清

本發(fā)明公開了一種基于超導(dǎo)回旋加速器的螺旋扇磁極加工定位裝置，包括可旋轉(zhuǎn)長方形鑄鐵基座、凸起的基座中心圓臺、可旋轉(zhuǎn)基座圓臺、布設(shè)在該長方形鑄鐵基座水平方向和垂直方向的定位十字槽、布設(shè)在所述基座中心圓臺和可旋轉(zhuǎn)基座圓臺之間的沿基座長度方向左右對稱兩塊凸起的螺旋扇臺面、布設(shè)在所述螺旋扇臺面周邊的一系列銷孔、布設(shè)在所述螺旋扇臺面表面的一系列用于固定的螺釘孔，所述該可旋轉(zhuǎn)基座圓臺的直徑長度與沿基座長度方向左右對稱的兩塊凸起的螺旋扇臺面的長度相配合。本發(fā)明將坐標(biāo)定位方法、徑向快速定位方法、周邊多孔定位方法、公差等級定位方法這四種定位方法組合使用，解決了本領(lǐng)域長期以來復(fù)雜曲線磁極墊補(bǔ)加工定位時(shí)的疑難問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于回旋加速器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于超導(dǎo)回旋加速器的螺旋扇磁極加工定位裝置和方法。

背景技術(shù)

在超導(dǎo)回旋加速器中，為了提高軸向聚焦，一般采用大型的螺旋扇形磁極。為了對回旋加速器磁場進(jìn)行精細(xì)修正，往往需要往復(fù)拆卸磁極進(jìn)行多次加工墊補(bǔ)，加工時(shí)磁極的安裝狀態(tài)要求和在磁鐵上幾乎一樣，即機(jī)床上加工時(shí)磁極各條邊的定位誤差在0.1mm以內(nèi)。

對于直邊扇形的磁極，磁極有四條側(cè)邊：兩條直邊和內(nèi)外兩條圓弧形邊，只需要對兩條直邊和一條圓弧邊進(jìn)行定位即可，因?yàn)橹边吅蛨A弧邊在機(jī)床上是比較好實(shí)現(xiàn)精確定位的。中國原子能科學(xué)研究院230MeV超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器采用四扇螺旋磁極結(jié)構(gòu)，上下對稱共8塊磁極，每塊磁極可從磁鐵上拆下，并運(yùn)輸?shù)焦S進(jìn)行加工，最終實(shí)現(xiàn)對磁場的墊補(bǔ)修正。該磁極側(cè)邊由兩條圓弧邊和兩側(cè)的螺旋扇邊組成，每條邊根據(jù)理論尺寸加工而成，加工公差在0.05mm以內(nèi)，墊補(bǔ)加工要求磁極的所有側(cè)邊定位精度均在 0.10mm以內(nèi)，以滿足物理設(shè)計(jì)的要求，相比于直邊扇形磁極，難以找到定位基準(zhǔn)，安裝、定位精度難以保證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于超導(dǎo)回旋加速器螺旋扇磁極的加工定位裝置和方法，目的是解決回旋加速器中螺旋扇磁極墊補(bǔ)加工時(shí)的安裝、定位精度問題。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問題采用以下方法：

基于超導(dǎo)回旋加速器的螺旋扇磁極加工定位裝置，其特點(diǎn)是：所述超導(dǎo)回旋加速器的螺旋扇磁極加工定位裝置包括長方形鑄鐵基座、布設(shè)在長方形鑄鐵基座上的對應(yīng)所述螺旋扇磁極內(nèi)半徑圓弧的凸起的基座中心圓臺、布設(shè)在長方形鑄鐵基座上的對應(yīng)所述螺旋扇磁極外半徑圓弧的帶有卡槽的可旋轉(zhuǎn)基座圓臺、布設(shè)在該長方形鑄鐵基座水平方向和垂直方向的定位十字槽、布設(shè)在所述基座中心圓臺和可旋轉(zhuǎn)基座圓臺之間的沿基座長度方向左右對稱兩塊凸起的螺旋扇臺面、布設(shè)在所述螺旋扇臺面周邊的一系列銷孔、布設(shè)在所述螺旋扇臺面表面的一系列用于固定的螺釘孔，所述該可旋轉(zhuǎn)基座圓臺的直徑長度與沿基座長度方向左右對稱的兩塊凸起的螺旋扇臺面的長度相配合。

所述長方形鑄鐵基座厚度應(yīng)保證工裝整體的剛性,所述十字槽的水平方向和垂直方向的夾角為90度、平面度好于0.10mm；所述螺旋扇臺面?zhèn)冗叧叽缗c磁極理論尺寸一致。

所述左右對稱兩塊凸起的螺旋扇臺面周邊設(shè)有一系列銷孔，具體為：螺旋扇臺面每條螺旋邊外側(cè)設(shè)有≥2個(gè)銷孔，螺旋扇臺面外半徑圓弧的外側(cè)邊設(shè)有≥2個(gè)銷孔。

所述每個(gè)銷孔的直徑≥5mm,每個(gè)銷孔中心離臺面?zhèn)冗叺淖罱嚯x為銷孔直徑的一半。

所述螺旋扇磁極分上下兩扇同時(shí)定位在左右對稱的兩塊凸起的螺旋扇臺面上。

一種基于超導(dǎo)回旋加速器的螺旋扇磁極加工定位裝置的定位方法，包括以下步驟：

步驟一、磁極內(nèi)邊與裝置中心圓臺邊圓弧面貼緊；

步驟二、所有銷孔安裝銷子直徑公差大的銷子，調(diào)整磁極位置，使得所有銷孔內(nèi)均插入銷子；

步驟三、所有銷子逐個(gè)更換為銷子直徑符合公差的銷子，不斷微調(diào)磁極位置，直到所有銷子更換完成；