CN106935278B - 一种中性束注入器支撑与对接装置 - Google Patents

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Abstract

一种中性束注入器支撑与对接装置，中性束注入器整体安装在对接机构上，对接机构安装在支撑结构之上，支撑结构底部与地基固定，对接机构包括推进机构、升降机构和辅助升降机构、对接平台，推进机构、升降机构和辅助升降机构通过螺栓连接固定在对接平台之上，升降机构包括滑台、限位块、滑轮、液压千斤顶，限位轮，滑台连接固定在对接平台之上，两端安装有限位块；滑轮与液压千斤顶连接，装配好后固定在中性束注入器的底部；中性束注入器吊装到液压滑台上后，在滑轮的两侧各安装个限位轮；滑轮连接到液压缸上；通过调节升降机构中的液压千斤顶，控制中性束注入器垂直方向的位置。

Description

一种中性束注入器支撑与对接装置
技术领域
本发明属于对接装置领域，具体涉及一种中性束注入器支撑与对接装置。
背景技术
近年来，磁约束聚变研究已得到国际社会的高度重视，相继建造以及正在建造了一些新的大中型托卡马克或者仿星器实验装置，如已经建造运行的中国HL-2A，EAST，韩国KSTAR以及日本LHD，正在建造的国际热核实验堆ITER，日本的JT-60SA以及中国的HL-2M等。中性束(NBI)注入加热是磁约束聚变实验装置主要的辅助加热方式之一，国际上主要的大中型托卡马克都配备了较强的中性束系统。
随着聚变实验装置的扩大以及聚变等离子体实验研究的深入，中性束(NBI)加热系统要求的注入功率、束粒子能量以及束脉冲宽度不断提高，由此带来的工程技术难度也不断增加。中性束注入器研制需要与磁约束实验装置及其实验需求相匹配，不同的装置需要设计不同的中性束注入器，从而需要设计不同的支撑与调节结构，使之与磁约束实验装置准确对接。为了满足HL-2M装置的物理实验要求，研制了1条新的加热功率达到5MW的中性束束线。
HL-2A装置NBI注入器采用了斜推式轨道对接方式，这种方式将中性束注入器斜放置在长轨道上，然后将其拉至HL-2A装置对接法兰位置并与之对接。随着注入器容积和重量的增大，这种方式占用空间大，HL-2M装置5MW NBI注入器的真空容积是HL-2A装置NBI注入器容积的6倍，总重量接近50吨。由于HL-2M装置对其周围空间的限制，HL-2A装置的NBI注入器的斜推式轨道对接方式不适合于HL-2M装置的5MW-NBI注入器对接。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种中性束注入器支撑与对接装置，解决了斜推式对接所带来的空间位置要求问题
本发明的技术方案如下：一种中性束注入器支撑与对接装置，其特征在于：中性束注入器整体安装在对接机构上，对接机构安装在支撑结构之上，支撑结构底部与地基固定，对接机构包括推进机构、升降机构和辅助升降机构、对接平台，推进机构、升降机构和辅助升降机构通过螺栓连接固定在对接平台之上，升降机构包括滑台、限位块、滑轮、液压千斤顶，限位轮，滑台连接固定在对接平台之上，两端安装有限位块；滑轮与液压千斤顶连接，装配好后固定在中性束注入器的底部；中性束注入器吊装到液压滑台上后，在滑轮的两侧各安装个限位轮；滑轮连接到液压缸上；通过调节升降机构中的液压千斤顶，控制中性束注入器垂直方向的位置；而推进机构包括调节液压缸，通过调节液压缸的行程，控制中性束注入器沿其轴向方向位移；调节对接平台上的调节螺杆，控制中性束注入器及对接平台在水平面上的位置。
支撑立柱固定在对接平台上，楔形调节块放置在支撑立柱之上，调节锁死螺杆通过螺纹与支撑立柱连接；在对接机构调节到位，且中性束注入器与聚变实验装置连接之后，调节楔形调节块一端的螺杆，使之与中性束注入器底部接触并受力；在调节楔形调节块调节受力之后，调节锁死螺杆与中性束注入器底部接触并受力。
所述中性束注入器整体安装在对接机构上，通过螺栓连接。
所述滑台通过螺栓连接固定在对接平台之上。
所述滑轮与液压千斤顶通过螺栓连接，装配好后通过螺栓固定在中性束注入器的底部。
本发明的显著效果在于：缩短了中性束注入器的运动行程，提高了中性束注入器的对接精度。
附图说明
图1是支撑与对接机构的结构示意图。
图2是对接机构装配图的轴测视图。
图3是中性束注入器升降机构和推进机构。
图4是机械锁死机构的结构示意图。
图中，1中性束注入器、2对接机构、3支撑结构、4对接平台、5楔形调节块、6锁死螺杆、7辅助升降机构、8调节螺杆、9滑台、10限位块、11滑轮、12液压千斤顶、13.限位轮、14液压缸、15支撑立柱。
具体实施方式
图1中，中性束注入器1整体安装在对接机构2上，通过螺栓连接，对接机构2安装在支撑结构3之上，支撑结构3底部与地基固定。对接机构2包括推进机构、升降机构和辅助升降机构7、对接平台4，图2、图3中，推进机构、升降机构和辅助升降机构7通过螺栓连接固定在对接平台4之上，升降机构包括滑台9、限位块10、滑轮11、液压千斤顶12，限位轮13，滑台9通过螺栓连接固定在对接平台4之上，两端安装有限位块10。滑轮11与液压千斤顶12通过螺栓连接，装配好后通过螺栓固定在中性束注入器1的底部。中性束注入器1吊装到液压滑台9上后，在滑轮11的两侧各安装2个限位轮13。滑轮11连接到液压缸14上。通过调节升降机构中的液压千斤顶12，控制中性束注入器1垂直方向的位置；而推进机构包括调节液压缸14，通过调节液压缸14的行程，控制中性束注入器1沿其轴向方向位移；调节对接平台4上的调节螺杆8，控制中性束注入器1及对接平台4在水平面上的位置。
图4中，支撑立柱15固定在对接平台4上，楔形调节块5放置在支撑立柱15之上，调节锁死螺杆6通过螺纹与支撑立柱15连接。在对接机构2调节到位，且中性束注入器1与聚变实验装置连接之后，调节楔形调节块5一端的螺杆，使之与中性束注入器1底部接触并受力。在调节楔形调节块5调节受力之后，调节锁死螺杆6与中性束注入器1底部接触并受力。

Claims (5)

1.一种中性束注入器支撑与对接装置，其特征在于：中性束注入器(1)整体安装在对接机构(2)上，对接机构(2)安装在支撑结构(3)之上，支撑结构(3)底部与地基固定，对接机构(2)包括推进机构、升降机构和辅助升降机构(7)、对接平台(4)，推进机构、升降机构和辅助升降机构(7)通过螺栓连接固定在对接平台(4)之上，升降机构包括滑台(9)、限位块(10)、滑轮(11)、液压千斤顶(12)，限位轮(13)，滑台(9)连接固定在对接平台(4)之上，两端安装有限位块(10)；滑轮(11)与液压千斤顶(12)连接，装配好后固定在中性束注入器(1)的底部；中性束注入器(1)吊装到液压滑台(9)上后，在滑轮(11)的两侧各安装2个限位轮(13)；滑轮(11)连接到液压缸(14)上；通过调节升降机构中的液压千斤顶(12)，控制中性束注入器(1)垂直方向的位置；而推进机构包括调节液压缸(14)，通过调节液压缸(14)的行程，控制中性束注入器(1)沿其轴向方向位移；调节对接平台(4)上的调节螺杆(8)，控制中性束注入器(1)及对接平台(4)在水平面上的位置。
2.根据权利要求1所述的一种中性束注入器支撑与对接装置，其特征在于：支撑立柱(15)固定在对接平台(4)上，楔形调节块(5)放置在支撑立柱(15)之上，调节锁死螺杆(6)通过螺纹与支撑立柱(15)连接；在对接机构(2)调节到位，且中性束注入器(1)与聚变实验装置连接之后，调节楔形调节块(5)一端的螺杆，使之与中性束注入器(1)底部接触并受力；在调节楔形调节块(5)调节受力之后，调节锁死螺杆(6)与中性束注入器(1)底部接触并受力。
3.据权利要求2所述的一种中性束注入器支撑与对接装置，其特征在于：所述中性束注入器(1)整体安装在对接机构(2)上，通过螺栓连接。
4.据权利要求2所述的一种中性束注入器支撑与对接装置，其特征在于：所述滑台(9)通过螺栓连接固定在对接平台(4)之上。
5.据权利要求2所述的一种中性束注入器支撑与对接装置，其特征在于：所述滑轮(11)与液压千斤顶(12)通过螺栓连接，装配好后通过螺栓固定在中性束注入器(1)的底部。
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基于ANSYS的中性束注入器主真空室结构力学分析;曹占龙 等;《机械设计与制造》;20120531(第5期);全文

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