CN104210930A - 一种用于核聚变装置颈管内部件转运的保护机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于聚变装置真空室颈管内部件转运的保护机构。它涉及核聚变反应堆工程技术领域，具体的说是为核聚变装置经过颈管的部件和颈管本身进行有效保护的机构。主要包括吊装机构和颈管保护机构，两机构可相互配合完成部件在颈管内部的运输时的结构保护。所述的吊装机构主要由电机、吊绳和吊点构成。所述的颈管保护机构主要由数个子机构组成，每个子机构主要由主体框架、侧向滚动轮、可定制缓冲层、吊绳及间距调节机构组成。每个子机构之间的间距通过间距调节机构进行调节。本发明结构简单，不长期占用颈管内部空间，能够对经过颈管的内部部件和颈管本身进行结构保护，避免内部部件与颈管发生碰撞而造成结构损伤，提高了转运的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及核聚变反应堆工程技术领域，特别涉及用于核聚变装置真空室颈管内部件转运的保护机构，具体的说是在核聚变装置维护中为经过真空室颈管内部的部件和真空室颈管提供有效保护的机构。
背景技术
随着化石能源的逐步耗尽，未来的可代替能源一直都受到全世界的关注。核聚变作为其中一种理想的取代能源，近年来受到世界各主要大国重视。核聚变装置主要由真空室、内部部件（包层和偏滤器等）、外部部件构成。内部部件是核聚变装置的核心部件，其中包层主要作用是为聚变反应提供氚和中子、将聚变热带出真空室供热能交换机组发电等，偏滤器的主要作用是：He灰排除及杂质控制、带走真空室内部等离子体反应过程中产生的热负荷等。聚变堆停堆后，需要对内部部件进行更新替换等维护，内部部件进出真空室需要经过真空室窗口的颈管。聚变堆装置的内部部件尺寸和重量通常都十分大，其中包层的重量甚至达到数十吨，如此重的包层等部件经过颈管时如果与颈管发生碰撞，会对颈管和部件本身造成很大损伤，甚至会造成结构性破坏，对整个聚变堆的正常运行造成严重影响。因此需要设计一种真空室颈管内部的保护机构，能够实现对部件本身和颈管进行保护，并且该机构能够不对颈管的结构进行改动，能够快速进出真空室颈管，不长期占用颈管空间，避免对其他与颈管有关联的机构造成影响。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于核聚变装置颈管内部件转运的保护机构，能够在核聚变堆停堆后，进入真空室颈管内部，在内部部件的吊装维护时对颈管和经过颈管的内部部件进行保护，解决了重型内部部件在颈管中转运可能与颈管发生碰撞的问题，避免了对聚变堆装置造成损伤，并且能够满足不长期占用颈管空间，不对颈管结构进行改动的要求，快速进出真空室颈管，能够有效提高聚变堆真空室内部部件的维护效率。
本发明的技术方案如下：
一种用于核聚变装置颈管内部件转运的保护机构,其特征在于：包括有位于真空室颈管口部上方的部件运载车，所述部件运载车上设有吊装架，所述吊装架上安装有主吊装系统，所述主吊装系统的两侧分别安装有辅助吊装系统；所述主吊装系统包括有可上下伸缩的主吊绳，所述辅助吊装系统包括有可上下伸缩的辅助吊绳；所述辅助吊绳的底端吊装有保护框组件，所述保护框组件包括多个依次吊装的保护框，相邻的保护框之间通过可伸缩的间距吊绳吊装为一体。
一种用于核聚变装置颈管内部件转运的保护机构,其特征在于：所述顶部保护框、中部保护框和底部保护框的内侧壁上分别设有可定制缓冲层。
一种用于核聚变装置颈管内部件转运的保护机构,其特征在于：所述主吊装系统上的主吊绳和辅助吊装系统的辅助吊绳的顶端分别卷绕到相应的电机输出轴上，通过电机输出轴的正反转实现上下伸缩。
一种用于核聚变装置颈管内部件转运的保护机构,其特征在于：所述保护框为梯形，保护框两侧侧边板的外侧壁上分别开有侧边槽，所述侧边槽内分别转动安装有侧向滚动轮。
一种用于核聚变装置颈管内部件转运的保护机构,其特征在于：保护框两侧侧边板的顶端开有横向的条形的导向槽，导向槽两端分别开有纵向的导向孔；保护框的顶角部安装有间距调节机构；所述间距调节机构包括有安装在保护框上的驱动机构，驱动机构上设有四个输出轴，每个输出轴外均安装有吊绳收缩机构；所述吊绳收缩机构包括有两个安装在保护框内壁上的定位板，每个定位板上转动安装有两个吊绳转轴，每个吊绳转轴与驱动机构上相应的输出轴传动连接；包括有第一吊绳和第二吊绳，第一吊绳的一端卷绕在其中一侧定位板的上转轴上，第一吊绳的另一端从相应的导向孔穿入，穿过对应导向槽从另一个导向孔中穿出；第二吊绳的一端卷绕在相应的下转轴上，第二吊绳的另一端绕过从转轴后引出；包括有第三吊绳和第四吊绳，第三吊绳和第一吊绳对称分布，第四吊绳和第二吊绳对称分布。
本发明是一种用于核聚变装置颈管内部件转运的保护机构，该机构包括吊装机构和颈管保护机构两部分，两个机构协同合作实现内部部件在颈管内部的安全转运。所述的吊装机构由主吊装系统和辅助吊装系统构成，两个系统均主要由电机、吊绳和吊点构成，能够分别对实现对内部部件和颈管保护机构进行吊运。所述的颈管保护机构主要由3个子保护机构组成，每个子保护机构主要由主体框架、侧向滚动轮、可定制缓冲层、吊绳及间距调节机构组成；所述的间距调节机构主要由驱动机构和四个吊绳收缩机构组成。相邻的两个子保护可以通过间距调节机构控制间距吊绳的收缩来实现间距的调节，从而能适应不同长度的内部部件。所述的可定制缓冲层是对内部部件进行缓冲保护，该可定制缓冲层能够进行更换，从而适应不同截面尺寸的内部部件。所述的颈管保护机构是通过侧面的滚轮在颈管内壁上进行滚动，不对颈管结构进行改变。
本发明的有益效果在于：
本发明能够对经过真空室颈管的内部部件和真空室颈管进行有效保护，避免其与真空室颈管发生碰撞而造成结构损伤，从而对内部部件的维护提供了安全保证，也对真空室颈管的结构提供了安全保证。
本发明的保护结构由部件运载车内部的吊装系统控制，无需安装在真空室颈管内，能够快速的进入和退出颈管，在聚变堆进行内部部件的维护期间不长期占用颈管空间，增大了维护的可用空间，从而提高了维护效率。
本发明的结构直接在真空室颈管内壁上滚动，不对颈管结构进行更改，能够实现不对其他与颈管有关联的结构造成影响，避免二次设计。
本发明结构简单，重量轻，能够根据实际需要进行子保护机构数量的增减，缓冲保护层能够进行不同形状的定制和更换，能够适用于不同尺寸的内部部件，无需针对不同的内部部件设计不同的保护机构。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为一个典型的子颈管保护机构结构示意图；
图3为可定制缓冲层示意图；
图4为间距调节结构示意图；
图5为本发明机构工作示意图。
具体实施方式：
参见附图。图中标号：1－吊车系统，2－主吊装系统，3－辅助吊装系统，4－主吊绳，5－辅助吊绳，6－顶部保护机构，7 －间距吊绳，8 －中部保护机构，9 －底部保护机构，10 －吊点， 11－间距调节机构，12 －侧向滚动轮，13 －主体框架结构，14 －可定制缓冲层，15 －第一吊绳收缩机构，16 －第二吊绳收缩机构，17 －第三吊绳收缩机构，18 －第四吊绳收缩机构，19 －驱动机构，20 －部件运载车， 21－真空室颈管，22 －内部部件，23 －真空室
为了使本发明专利的发明目的、技术方案及其有益技术更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
一种用于核聚变装置颈管内部件转运的保护机构，包括吊装机构1和颈管保护机构，所述的吊装机构1包括主吊装系统2，辅助吊装系统3，主吊绳4和辅助吊绳5，所述的主吊装系统2和主吊绳4用于吊装内部部件，所述的辅助吊装系统3和辅助吊绳5用于吊装颈管保护机构；所述的颈管保护机构包括顶部保护机构6，间距吊绳7，中部保护机构8和底部保护机构9；所述的顶部保护机构6包括辅助吊绳5，间距吊绳7，吊点10，间距调节机构11，侧向滚动轮12，主体框架结构13，可定制缓冲层14，第一吊绳收缩机构15，第二吊绳收缩机构16，第三吊绳收缩机构17，第四吊绳收缩机构18和驱动机构19，所述的可定制缓冲层14为可以根据内部部件界面的形状而进行定制的橡胶缓冲机构，能够有效防止内部部件和真空室颈管之间的碰撞，所述的第一吊绳收缩机构15，第二吊绳收缩机构16，第三吊绳收缩机构17和第四吊绳收缩机构18分别对该机构与下部的保护机构之间的间距吊绳7进行同步的收缩调节，四个机构是由驱动机构19进行同步控制的；所述的中间保护机构8的结构和顶部保护机构6的结构基本相同，该中间保护机构可以根据实际需求配置多个，以适应不同长度的内部部件；所述的底部保护机构9的结构与顶部保护机构6的结构不同之处在没有间距调节机构11，因为该机构是末端，下部没有机构，所以不存在间距调节。
一种用于核聚变装置颈管内部件转运的保护机构，工作时，处于真空室颈管21上方的部件运载车20内部的主吊装系统2和主吊绳4连接内部部件22，将内部部件22从真空室23内部经真空室颈管21吊运至部件运载车20，实现内部部件22的维护吊装转运，部件运载车20内部的辅助吊装系统3和辅助吊绳5连接顶部保护机构6，对整个颈管保护系统进行吊装转运，使其和内部部件22实现同步运输。顶部保护机构6，多个中部保护机构8和底部保护机构9组成的颈管保护机构包裹着内部部件22，并通过间距调节机构11调整他们之间的间距，以适应不同长度的内部部件。每个保护机构上的可定制缓冲层14可以适应不同截面尺寸的内部部件22，实现对不同内部部件22进行包裹，有效地避免内部部件22和真空室颈管21的碰撞，对他们进行有效地保护。整个颈管保护机构直接在真空室颈管21内滚动，并能够随着吊绳一起进出部件运载车20，无需改变真空室颈管22内部的结构和长时间占用真空室颈管21的空间，能够快速平稳地实现内部部件吊装维护。其中间距调节机构11的驱动机构19上设有四个输出轴，每个输出轴上均安装有吊绳收缩机构，分别为第一吊绳收缩机构15、第二吊绳收缩机构16、第三吊绳收缩机构17和第四吊绳收缩机构18；四个吊绳收缩机构均是通过驱动机构19上的输出轴的转动对各吊绳进行收缩，各吊绳穿过主体框架结构13上开设的对应的导向孔和导向槽，从主体框架结构13的下部四周引出（如图2所示），连接下部的下一级主体框架结构，实现对下一级的主体框架结构进行间距调节。
Claims (5)
1.一种用于核聚变装置颈管内部件转运的保护机构,其特征在于：包括有位于真空室颈管口部上方的部件运载车，所述部件运载车上设有吊装架，所述吊装架上安装有主吊装系统，所述主吊装系统的两侧分别安装有辅助吊装系统；所述主吊装系统包括有可上下伸缩的主吊绳，所述辅助吊装系统包括有可上下伸缩的辅助吊绳；所述辅助吊绳的底端吊装有保护框组件，所述保护框组件包括多个依次吊装的保护框，相邻的保护框之间通过可伸缩的间距吊绳吊装为一体。
2.根据权利要求1所述的一种用于核聚变装置颈管内部件转运的保护机构,其特征在于：所述顶部保护框、中部保护框和底部保护框的内侧壁上分别设有可定制缓冲层。
3.根据权利要求1所述的一种用于核聚变装置颈管内部件转运的保护机构,其特征在于：所述主吊装系统上的主吊绳和辅助吊装系统的辅助吊绳的顶端分别卷绕到相应的电机输出轴上，通过电机输出轴的正反转实现上下伸缩。
4.根据权利要求1所述的一种用于核聚变装置颈管内部件转运的保护机构,其特征在于：所述保护框为梯形，保护框两侧侧边板的外侧壁上分别开有侧边槽，所述侧边槽内分别转动安装有侧向滚动轮。
5.根据权利要求4所述的一种用于核聚变装置颈管内部件转运的保护机构,其特征在于：保护框两侧侧边板的顶端开有横向的条形的导向槽，导向槽两端分别开有纵向的导向孔；保护框的顶角部安装有间距调节机构；所述间距调节机构包括有安装在保护框上的驱动机构，驱动机构上设有四个输出轴，每个输出轴外均安装有吊绳收缩机构；所述吊绳收缩机构包括有两个安装在保护框内壁上的定位板，每个定位板上转动安装有两个吊绳转轴，每个吊绳转轴与驱动机构上相应的输出轴传动连接；包括有第一吊绳和第二吊绳，第一吊绳的一端卷绕在其中一侧定位板的上转轴上，第一吊绳的另一端从相应的导向孔穿入，穿过对应导向槽从另一个导向孔中穿出；第二吊绳的一端卷绕在相应的下转轴上，第二吊绳的另一端绕过从转轴后引出；包括有第三吊绳和第四吊绳，第三吊绳和第一吊绳对称分布，第四吊绳和第二吊绳对称分布。
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