天津修船所参与研制改造中科院宇宙线 τ中微子望远镜装置

天津修船技术研究所于 2005年受中国科学院高能物理研究所委托参与了我国首台宇宙线 τ中微子望远镜装置的研制工作,并于 2006年 4月成功运行,达到了定点观测试验效果。该装置运行 4年后已经不能满足后续试验要求,中国科学院高能物理研究所于 2009年 12月委托天津修船所对这台设备进行升级改造,由原天顶角 0°～60°转动改造成方位角 0°～360°顺逆转动,天顶角 0°～90°转动,转动误差控制在0.2°以内,装置的所有执行机构满足远程操作。通过近一年的设计、制作、调试,改造后的望远镜装置于2010年 10月在西藏羊八井正式运行。

宇宙线 τ中微子望远镜装置由试验箱体部分、转动底盘部分、侧支撑部分、加固框架部分、液压转动执行系统和电控系统组成。由于试验箱体的结构不能改动,转动中心偏离重心较多,造成扭矩较大;通过计算分析、市场调研,选择了大扭矩转动平稳的液压摆动油缸作为垂直转动执行机构;选择液压马达减速机作为水平转动执行机构,并在每个执行机构中增加压力平衡阀,以保证执行机构的工作稳定;选择绝对式编码器作为角度读取装置。改造后的装置具有结构简单、性能高、成本低的特点,经受住了大风、沙尘、大雨、冬季严寒等自然条件的考验。在电气、液压自动控制系统中,按照设计要求以较低的成本完成了系统的较高性能,现场实际操作证明系统工作准确、性能可靠、设计合理,满足了装置的特殊工作要求。油箱、油缸和管线路的电伴热系统设计具有体积小、输出功率高的特点,能在短时间内快速启动,自动调控温度高低和电流大小,保证液压系统在高原严寒地区正常工作。

天津修船所承接的宇宙线 τ中微子望远镜装置改造的设计情况比较特殊、性能要求较高,该项目职工克服困难,深入西藏高原两个多月,顶住身体高原反应,对装置进行实地安装、调试,完成了装置的升级改造,达到了预期的技术要求,为将来 24台阵列式望远镜装置的研制打下了良好的基础,得到了中科院高能物理研究所的表扬。