[实用新型]一种用于航天贮箱和粒子治疗仪的旋转机架及其传动机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可用于航天贮箱和粒子治疗仪的旋转机架，能承载10吨～1000吨磁铁等部件，是能够360°多圈数回转、高精度定位、噪音极低的超大型回转部件。本实用新型还涉及上述旋转机架的传动机构。

背景技术

航天贮箱等结构属于铝合金薄壁网格焊接结构，结构焊缝存在多种形状尺寸，如直线纵缝、曲线纵缝、空间二次曲面焊缝、对接环缝和法兰-瓜瓣相贯线焊缝等。接头受力复杂，如筒段纵缝和对接环缝仅承受单向拉伸应力，箱底曲线焊缝则承受复杂的双向拉伸应力，而且越靠近箱底顶部应力幅值越大，对接头的抗拉强度和韧性(即延伸率)的要求就越高。同时，由于贮箱、节点舱、功能舱属于压力容器结构，对结构焊缝的残余应力与变形非常敏感，对高质量、低应力、无变形的新型固相焊接技术——搅拌摩擦焊的应用需求迫切。采用数控搅拌摩擦焊技术还有一个固有的工艺优势：能够实现精密数控车铣加工与精密数控焊接的无缝集成，其通用性和互换性最优。

质子、重离子治疗仪是目前世界上最先进、也是最昂贵的超大型尖端医疗设备，其优点就在于它是一种“立体定向爆破”的放疗技术。质子治疗不同于常规放射治疗，质子、重离子进入人体后，由于电离作用其能量逐渐损失，在射程的开始阶段，由于其速度快，在体内与正常组织或细胞发生作用的机会低，其能量损失小，从而对组织或细胞的损伤小。当质子、重离子达到其射程终点时，速度突然降低并停止，释放最大能量，形成一个尖锐的剂量峰称为Bragg峰，从而对射程终点处的组织或细胞产生最强的杀伤作用。

如图1所示，为质子、重离子治疗仪的构成框图，从该构成框图中可以看到旋转机架是位于整个治疗仪的中心位置，装在旋转机架上的束流运输系统(运输质子的10吨～250吨，运输重离子的100吨～1000吨)把质子或重离子送到治疗头，再打到需要的地方，实现治疗的目的。旋转机架实际上是医生对病人进行治疗的治疗室。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可用于航天贮箱和粒子治疗仪的旋转机架。本实用新型的另一个目的是提供一种上述旋转机架的传动机构。

为了达到上述目的，本实用新型的一个技术方案是提供了一种传动机构，其特征在于，包括套设在旋转体上的回转支承，在回转支承的外圈上紧固有销轮，至少两个齿轮与销轮的销齿相啮合形成销齿传动，齿轮与零背隙减速机相联结，零背隙减速机与两台由具有双伺服电机驱动消隙技术的数控系统控制的交流伺服电机的输出轴直接相连。

优选地，所述旋转体与所述回转支承为一体。

优选地，在所述主旋转体的外圆设计出滚道结构作为回转支承的内圈，内圈与外圈间装上圆柱滚子形成完整的回转支承。

本实用新型的另一个技术方案是提供了一种用于航天贮箱和粒子治疗仪的旋转机架，包括旋转体，其特征在于，由上述的传动机构驱动旋转体旋转，在旋转体的前后两端分别设有前旋转动力底座及后旋转托架底座，前旋转动力底座与后旋转托架底座对旋转体形成前后双怀抱式回转支撑结构，旋转体的后端靠尾部中心托架支撑。

优选地，在所述旋转体的前后两端分别形成有一段轴肩，在所述前旋转动力底座及所述后旋转托架底座的内圆周面上分别形成有内孔，内孔与相应位置的轴肩相配合后形成内怀抱结构。

优选地，在所述后旋转托架底座与所述旋转体间设有薄膜圆环，在所述旋转体上设有与薄膜圆环相通的充气孔，正常工作时，所述旋转体与所述后旋转托架底座不接触，可相互转动，制动时，外部设备经由所述旋转体上的充气孔对薄膜圆环充气，充气后的薄膜圆环膨胀变形，使得所述后旋转托架底座或所述前旋转动力底座与所述旋转体相接触，使得所述旋转体停止旋转。

优选地，所述尾部中心托架内部带有线缆收放的圆筒机构。

本实用新型不仅可以用于质子、重离子治疗仪，还可以用于航天贮箱等结构的焊接。通过开发通用主轴接口即可实现结构焊缝坡口精密加工与精密数控搅拌摩擦焊的平滑转换，在一个工位上顺序实现结构焊缝的加工与焊接。

本实用新型提供的旋转机架的控制作用主要有三种：

1、束流光学段的控制，在旋转机架束流线入口处，在135°偏转磁铁B2G1入口处的两个束流截面位置探头，以及在治疗头的入口处的束流位置探头所测到的束流参数信号，由控制计算机的一个束流调整算法自动控制稳定在允许准直误差之内。

2、CT预扫描定位。