专利名称：一种开闭辐射成像火车检查系统中x射线的快门结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及辐射成像检测技术领域，特别是用于开闭辐射成像火车检查系统中X射线的快门结构。
背景技术：
现有技术中，自20世纪90年代初开始有拖动式集装箱检测系统问世，如德国海曼公司和英国宇航公司生产的大型集装箱检测系统。它们是在一幢能屏蔽射线的检测通道内，装有固定不动的、能产生高能X射线的辐射源和能接收穿过集装箱X射线的阵列探测器，由专用的拖动装置将装有集装箱的车辆拖过检测通道，集装箱在X射线束中通过时，透过集装箱的X射线穿到探测器中，根据其强度变化，反映箱中所装物体的密度分布，并将射线强度变换成图像灰度，即可获得箱内所装物体的透视图像。辐射成像技术应用于对火车的检测时，由于列车中有的车厢是不允许X射线扫描的，如有人员停留的车头或休息室、装有医用设备或有武装押运人员的车厢等，这就需要在这些车厢通过时切断射线源。而加速器从开始出束到剂量稳定输出需要一定的时间，所以不可能在列车通过的短时间内通过开关加速器来控制X射线的有无。只能靠挡在X射线前方的快门实现对X射线的遮挡。现有射线检查系统中用到的快门主要是对放射源进行封闭，由于开关反应速度较低而无法实现对高速通过列车车厢的扫描控制。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种开闭辐射成像火车检查系统中X射线的快门结构。它能在加速器不停束的情况下，快速、准确地切断射线束，并保证在快门关闭时列车位置的射线剂量安全、不超标。
为了达到上述的发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现一种开闭辐射成像火车检查系统中X射线的快门结构，它包括框架、电磁阀及采用高密度铅合金或钨合金制作的可遮挡X射线的挡板。其结构特点是，所述挡板的上下侧两端与轴套连接，各轴套滑动配合套装在固定于所述框架的导向轴上。挡板的右侧端中部与固定在框架内的所述电磁阀的阀杆连接，挡板与阀杆连接处的上下部位与固定在框架中的复位支座上的弹簧推杆连接。
在上述的快门结构中，所述各弹簧推杆的后端及正对阀杆连接处挡板的左侧端均置有缓冲器。
在上述的快门结构中，所述弹簧推杆在挡板闭合状态时的后端与缓冲器顶杆的前端的最小安装距离大于挡板开启状态时所需要的移动距离。
在上述的快门结构中，所述轴套采用直线轴承，轴套的支撑座轴向设有可调整其滑动配合公差量的缝隙。
本发明由于采用了上述的结构，由电磁阀的阀杆控制挡板的打开，当电磁阀失电后在弹簧推杆的弹簧张力作用下快速闭合挡板，这样大大提高了挡板的开启速度即在使用中可以让加速器在列车未到达受检位置时即开始出束，经过一定时间后加速器剂量的输出即达到最大并稳定的状态，这样在挡板打开、射线穿透车厢时可以获得清晰的扫描图像。当需要关闭X射线时，只要电磁阀断电，挡板即可快速的遮住X射线。本发明结构由检测信号控制，无须人为干预，反应快速、准确，能满足高速通过的列车对各节车厢扫描控制的需求。
下面结合附图和具体的实施方式对本发明做进一步的说明。
附图为本发明的结构示意图。
具体实施例方式
参看附图，本发明包括框架5、电磁阀2及采用高密度铅合金或钨合金制作的可遮挡X射线的挡板1。挡板1的上下侧两端与采用直线轴承的轴套8连接，各轴套8滑动配合套装在固定于所述框架5的导向轴7上，轴套8的支撑座轴向设有可调整其滑动配合公差量的缝隙。挡板1的右侧端中部与固定在框架5内的所述电磁阀2的阀杆9连接，挡板1与阀杆9连接处的上下部位与固定在框架5中的复位支座3上的弹簧推杆6连接。各弹簧推杆6的后端及正对阀杆9连接处挡板1的左侧端均置有缓冲器4。弹簧推杆6在挡板1闭合状态时的后端与缓冲器4顶杆的前端的最小安装距离大于挡板1开启状态时所需要的移动距离。
在使用中由于本发明需要在两节车厢间隙通过的极短时间内完成打开或闭合的操作，一般两节车厢间隙的距离为0.7米，按最高车速30km/h计算，挡板1开关的时间为0.08秒，也就是在0.08秒的时间内挡板1要完成从闭合到打开或从打开到闭合的过程。加速器主束的宽度为10mm，挡板1至少要打开35mm，考虑到挡板1打开后若离主束太近可能造成对X射线的散射，所以将挡板1的行程设计为60mm。
本发明设计时，选用输入电源为2相380V、最小输出力70kg(686N)的电磁阀2；挡板1的厚度为50mm，所有运动机构的重量m＝40kg；两组弹簧推杆6的强度P’＝3.5N/mm，挡板1处于闭合位置时两组弹簧推杆6分别预压15mm。
挡板1的打开过程为①挡板1位于闭合位置时，它受到电磁阀2通过阀杆9传递来的推力686N和两组弹簧推杆6分别预压15mm后反弹力的共同作用，反弹力为2*3.5*15＝105N。此时打开的初始加速度a’＝F’/m＝(686-105)/40＝14.5(m/s2)②挡板1向右滑动35mm，即处于打开位置时反弹力为2*3.5*(15+35)＝350N。此时打开时刻的加速度a”＝F”/m＝(686-350)/40＝8.4(m/s2)③挡板1从闭合到打开的平均加速度a＝(a’+a”)/2＝(14.5+8.4)/2＝11.5(m/s2)所以挡板1向右滑动35mm所需要的时间由公式t12＝2*0.035/a计算得t1＝0.078(s)，t1＜0.08(s)满足两节车厢间隙距离对挡板1打开时间的要求。
④挡板1向右滑动到40mm处时，缓冲器4开始起作用，直至挡板1向右滑动到60mm时停止并保持。
挡板1的闭合过程为①挡板1处在打开的极限位置，电磁阀2失电后挡板1只承受两组弹簧推杆6的压缩弹力作用，此时的反弹力为F1＝2*3.5*(15+60)＝525(N)此时，闭合的初始加速度为a1＝F1/m＝525/40＝13.1(m/s2)②挡板1向左滑动到35mm处的反弹簧力为F2＝2*3.5*(15+35)＝350(N)此时闭合时刻的加速度为a2＝F2/m＝350/40＝8.8(m/s2)③挡板1从打开到闭合的平均加速度为a3＝(13.1+8.8)/2＝10.95(m/s2)所以挡板1向左滑动25mm需要时间的时间由公式t22＝2*0.025/a3计算得t2＝0.068(s)，t2＜0.08(s)满足两节车厢间隙距离对挡板1闭合时间的要求。
权利要求
1.一种开闭辐射成像火车检查系统中X射线的快门结构，它包括框架(5)、电磁阀(2)及采用高密度铅合金或钨合金制作的可遮挡X射线的挡板(1)，其特征在于，所述挡板(1)的上下侧两端与轴套(8)连接，各轴套(8)滑动配合套装在固定于所述框架(5)的导向轴(7)上，挡板(1)的右侧端中部与固定在框架(5)内的所述电磁阀(2)的阀杆(9)连接，挡板(1)与阀杆(9)连接处的上下部位与固定在框架(5)中的复位支座(3)上的弹簧推杆(6)连接。
2.根据权利要求1所述的快门结构，其特征在于，所述各弹簧推杆(6)的后端及正对阀杆(9)连接处挡板(1)的左侧端均置有缓冲器(4)。
3.根据权利要求2所述的快门结构，其特征在于，所述弹簧推杆(6)在挡板(1)闭合状态时的后端与缓冲器(4)顶杆的前端的最小安装距离大于挡板(1)开启状态时所需要的移动距离。
4.根据权利要求1、2或3所述的快门结构，其特征在于，所述轴套(8)采用直线轴承，轴套(8)的支撑座轴向设有可调整其滑动配合公差量的缝隙。
全文摘要
一种开闭辐射成像火车检查系统中X射线的快门结构，涉及辐射成像检测技术领域。本发明包括框架、电磁阀及采用高密度铅合金或钨合金制作的可遮挡X射线的挡板。其结构特点是，所述挡板的上下侧两端与轴套连接，各轴套滑动配合套装在固定于所述框架的导向轴上。挡板的右侧端中部与固定在框架内的所述电磁阀的阀杆连接，挡板与阀杆连接处的上下部位与固定在框架中的复位支座上的弹簧推杆连接。本发明能在加速器不停束的情况下，快速、准确地切断射线束，并保证在快门关闭时列车位置的射线剂量安全、不超标。
文档编号G12B9/00GK1779445SQ20041000988
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月26日 优先权日2004年11月26日
发明者孙尚民, 李建军, 吴玉成, 胡斌 申请人:清华同方威视技术股份有限公司