[实用新型]一种插入件减载系统及插入件

说明书

本实用新型公开了一种插入件减载系统及插入件。本申请的插入件减载系统，其特征在于，包括四组减载弹簧组件、两减载框架竖梁、两减载支撑梁；其中，第一减载支撑梁的两端分别与两所述减载框架竖梁的上端连接、第二减载支撑梁的两端分别与两所述减载框架竖梁的下端连接，组装为一减载主框架；第一减载支撑梁的两端分别设置一组减载弹簧组件、第二减载支撑梁的两端分别设置一组所述减载弹簧组件；四组减载弹簧组件用于与插入件大梁相连，用于当插入件上下两个大梁带动上下两列磁铁阵列运动所增加的磁吸力通过所述减载弹簧组件转移到插入件减载系统上。本实用新型能够抵消插入件磁吸力变化、减小框架变形和磁场误差，提高同步光性能，提高传动精度。

技术领域

本实用新型涉及一种插入件减载系统及插入件，属于加速器技术领域。

背景技术

在加速器中，当速度接近光速的带电粒子通过插入件中的周期交替磁铁阵列时，产生高能量、高亮度的同步辐射光，磁铁阵列磁场性能误差越小，产生的同步辐射光亮度越高。框架变形引起磁铁阵列倾斜角度变化，从而带来磁场误差。随着磁吸力越来越大，传动系统载荷会达到几吨甚至十几吨，影响了传动系统的传动精度。

为了解决以上两个问题，人们主要用三种方法来减小甚至抵消磁吸力，第一种方法是在插入件框架上增加了减载弹簧；第二种方法是在磁铁阵列两边安装弹簧；第三种方法是在磁铁阵列两边增加反向磁铁阵列。

第一种方法最容易实现，缺点是没有解决框架变形的问题，甚至会带来磁场位置偏移。第二种方法在磁场两边安装了弹簧，带来了磁场测量的问题，普通的侧边霍尔测量的方法无法使用，悬臂霍尔测量的方法限制了插入件的长度。第三种方法可以完全消除磁吸力变化，可以让框架结构大大的简化，但是增加了很多制造成本，磁铁阵列的安装误差会带来其它方向的磁力变化。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种插入件减载系统及插入件。本插入件减载系统能够减小磁吸力变化对插入件支撑框架变形的影响，提高插入件磁场性能，减小传动系统载荷，提高传动精度。

本实用新型通过在原有插入件框架的基础上，增加了独立的减载系统。该减载系统的弹簧组件与插入件大梁相连，大梁上安装了磁铁阵列，当上下两个大梁带动上下两列磁铁阵列运动时，磁阵列之间的间隙变小时，磁吸力会呈指数增加，同时大梁运动拉动弹簧组件产生与磁吸力相反的拉力与增加的磁吸力抵消，变化的磁吸力通过弹簧组件转移到减载系统上，由减载系统承担，插入件主体框架不再随着上下两个磁铁阵列之间的磁吸力变化变形，减小磁铁阵列倾斜角度变化，减小磁场误差，提高同步光亮度。

该减载系统竖直方向中间位置支撑在插入件主体框架上，可以保证上下减载拉力一致；减载弹簧组件与大梁之间的连接点称为减载拉力点，减载拉力点在磁铁阵列大梁支撑点的正上方或正下方，以保证磁铁阵列大梁变形不受减载力的影响。

本实用新型的特点包括：

1、本实用新型是一种独立的减载系统，其特点是安装在插入件主体上，工作时独立于插入件主体，承载了全部增加的磁吸力。

2、本实用新型中的减载系统与插入件主体的连接位置，在减载框架竖梁6的高度方向中间位置，此位置经过有限元计算优化设计。

3、本实用新型中减载弹簧组件与插入件主体的连接位置在插入件主体大梁的支撑点上，可防止减载弹簧组件拉力变化引起大梁不可预测的变形，该位置是经过有限元计算优化设计。

4、本实用新型全部采用螺栓连接的方式，降低了对零件加工精度的要求，降低加工费用，同时降低了安装难度。

5、本实用新型的减载弹簧组件采用了球面接触，可防止弹簧组件卡死。

6、本实用新型的减载弹簧组件采用了减载拉力杆和球面螺套组合，可方便的调整减载弹簧组件的工作起始点。

本实用新型的技术方案为：