CN109502246A - 聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的靶板推送机构 - Google Patents

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陆坤
李成
刘辰
宋云涛
卯鑫
李波
吴伟
徐壮
徐淑玲
尹洲
徐坤
汪键
龚正
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Abstract

本发明公开了一种聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的靶板推送机构，包括设置在支撑总成上的电动直线滑轨组件，该直线滑轨组件至少有两个滑块，其中一个滑块作为主动滑块位于滑轨一端，还包括波纹管组件，波纹管组件包括多段同轴的波纹管，相邻波纹管之间通过法兰连接，波纹管组件两端管口分别盖合密封连接有密封法兰，其中一端密封法兰固定在主动滑块上，直线滑轨组件其余滑块分别与波纹管组件中法兰固定连接，波纹管组件内部同轴设有内部推杆，内部推杆一端和一个密封法兰固定连接，内部推杆另一端与另一个密封法兰相对滑动配合并穿出连接有靶板。本发明能满足在真空环境，保证靶板直线往返运动。

Description

聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的靶板推送机构
技术领域
本发明涉及聚变堆测试平台领域，具体是一种聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的靶板推送机构。
背景技术
聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的工作机理是在磁场环境下，利用级联弧等离子体源释放的高速等离子体去轰击在预定位置的靶板材料，从而分析材料和结构可能存在的变化。由于超导磁体和靶板真空室特殊的位置关系，以及其它材料观测分析设备的需要，设计方案中具有材料分析室。等离子体轰击靶板材料的实验过程发生在靶板真空室（即靶室），轰击后的材料在材料分析室进行分析测试。综上所述，这就需要一个装置或者机构，通过自身的推进作用，使靶板可以在靶室和材料分析室之间往返切换定位。另外，考虑到测试实验时靶板表面的温度很高，必须从测试平台外引入冷却剂，本发明就是在这样的背景下产生的。
发明内容 本发明的目的是提供一种聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的靶板推送机构，以在真空环境下实现靶板推送调节，在不破坏真空环境的条件下，同时将调节机制进行直线往返运动。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的靶板推送机构，其特征在于： 包括设置在支撑总成上的电动直线滑轨组件，该直线滑轨组件的滑轨和电机固定于支撑总成上，滑轨上至少有两个滑块，其中一个滑块作为主动滑块位于滑轨一端并与电机传动连接，由电机驱动主动滑块在滑轨上滑动，其余滑块为不与电机传动连接的自由滑块，还包括波纹管组件，波纹管组件包括多段同轴的波纹管，相邻波纹管之间通过法兰连接，波纹管组件设于直线滑轨组件的滑轨上方，且波纹管组件的轴向平行于滑轨，波纹管组件两端管口分别盖合密封连接有密封法兰，其中一端密封法兰固定在主动滑块上，直线滑轨组件上其余滑块分别与波纹管组件中数量对应的法兰一一对应固定连接，波纹管组件内部同轴设有内部推杆，内部推杆两端分别从波纹管组件对应端的密封法兰穿出，且内部推杆和主动滑块连接的密封法兰固定连接为一体，内部推杆与另一个密封法兰相对滑动配合，内部推杆从相对滑动配合的密封法兰穿出的一端连接有靶板。
所述的聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的靶板推送机构，其特征在于：所述支撑总成为框架结构。
所述的聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的靶板推送机构，其特征在于：所述波纹管组件通过波纹管组件支撑安装在支撑总成上，波纹管组件支撑包括均匀环绕在波纹管组件周围的多根滑杆，每根滑杆的轴向均与波纹管组件的轴向平行，多根滑杆相同方向的一端分别共接至滑杆支架，两端的滑杆支架固定在支撑总成上，多根滑杆之间还滑动安装有多个支撑架，所述波纹管组件从一端滑杆支架滑动穿入后再从另一端滑杆支架滑动穿出，波纹管组件中间固定于多个支撑架。
所述的聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的靶板推送机构，其特征在于：所述密封法兰上分别留有疏通水管和电路的通道，疏通水管从主动滑块连接的密封法兰的疏通水管通道穿入波纹管组件内，再从另一个密封法兰的疏通水管通道穿出，电路从从主动滑块连接的密封法兰的电路通道穿入波纹管组件内，再从另一个密封法兰的电路通道穿出。
本发明中，波纹管组件满长距离推送，采用压缩率比较大的焊接波纹管，由多段波纹管经焊接后利用法兰连接成一体。波纹管组件支撑采用在波纹管一周采用多根滑杆支撑。
本发明采用密封法兰密封波纹管，使内部可以在密封状态下疏通水管和电路。
内部推杆采用管形件，其通过波纹管内部，一端连接靶板，另一端与波纹管对应端密封法兰焊接为一体。
直线滑轨组件选用长距离输送和大功率电机类型，满足对波纹管组件进行往返推送。
本发明实现在高真空环境下靶板在材料分析室和靶室之间的移动切换，整个推送机构在运行时并不破坏真空，并且能将靶板准确送到预定位置，同时在保证冷却水不泄露的情况下，为靶板提供冷却水，具有操作方便、结构紧凑、无冷却剂泄漏、推送位置准确等优点。
与现有技术相比，本发明结构设计采用组合安装，能满足在真空环境，保证靶板直线往返运动，运动的距离长达3.5m，且对靶板进行精度推送，可操控性能高。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
图2是本发明整体结构正视图。
图3是本发明整体结构俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1-图3所示，聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的靶板推送机构，包括设置在支撑总成6上的电动直线滑轨组件5，该直线滑轨组件5的滑轨10和电机9固定于支撑总成6上，滑轨10上至少有两个滑块，其中一个滑块11作为主动滑块位于滑轨10一端并与电机9传动连接，由电机9驱动主动滑块在滑轨10上滑动，其余滑块12为不与电机9传动连接的自由滑块，还包括波纹管组件1，波纹管组件1包括多段同轴的波纹管，相邻波纹管之间通过法兰连接，波纹管组件1设于直线滑轨组件5的滑轨10上方，且波纹管组件1的轴向平行于滑轨10，波纹管组件1两端管口分别盖合密封连接有密封法兰3，其中一端密封法兰固定在主动滑块上，直线滑轨组件5上其余滑块12分别与波纹管组件1中数量对应的法兰一一对应固定连接，波纹管组件1内部同轴设有内部推杆4，内部推杆4两端分别从波纹管组件1对应端的密封法兰穿出，且内部推杆4和主动滑块连接的密封法兰固定连接为一体，内部推杆4与另一个密封法兰相对滑动配合，内部推杆4从相对滑动配合的密封法兰穿出的一端连接有靶板8。
支撑总成6为框架结构。
波纹管组件1通过波纹管组件支撑2安装在支撑总成6上，波纹管组件支撑2包括均匀环绕在波纹管组件1周围的多根滑杆13，每根滑杆13的轴向均与波纹管组件1的轴向平行，多根滑杆13相同方向的一端分别共接至滑杆支架14，两端的滑杆支架14固定在支撑总成6上，多根滑杆13之间还滑动安装有多个支撑架，波纹管组件1从一端滑杆支架滑动穿入后再从另一端滑杆支架滑动穿出，波纹管组件1中间固定于多个支撑架。
密封法兰3上分别留有疏通水管和电路的通道，疏通水管从主动滑块连接的密封法兰的疏通水管通道穿入波纹管组件1内，再从另一个密封法兰的疏通水管通道穿出，电路从从主动滑块连接的密封法兰的电路通道穿入波纹管组件1内，再从另一个密封法兰的电路通道穿出。
本发明包括有波纹管组件1，波纹管组件支撑2，密封装置3，内部推杆4，直线滑轨组件5，支撑总成6，其中直线滑轨组件5包括驱动电机9，滑轨10，滑块11和滑块12；波纹管组件支撑2包括滑杆13和滑杆支架14；与其搭接部位有样品分析交换室7。
支撑总成6即对整个推送机构进行支撑，框架为铝材拼接安装而成和钢板用螺丝固定在框架上。
直线滑轨组件5中，滑轨10安装在支撑总成6上，直线滑轨组件中的电机9也是安装在支撑总成6上。
波纹管组件1采用6段焊接波纹管组通过法兰连接组成，波纹管组件1两端管口分别密封盖合连接有密封法兰，一端密封法兰由直线滑轨组件5上的作为主动滑块的滑块11支撑，另一端密封法兰从样品分析交换室7的一侧穿入样品分析交换室7，样品分析交换室7另一侧具有管接口，管接口连接至真空室。波纹管组件1整体采用波纹管组件支撑2支撑，中间部位采用直线滑轨组件5上滑块12支撑。
波纹管组件支撑2，采用在波纹管一周环绕的三根直径为20mm的滑杆13支撑，滑杆13两端固定在滑杆支架14，整体安装在支撑总成6上。
内部推杆4，采用管形件，其通过波纹管内部，一端深入到样品分析交换室7内部并连接有靶板8，在样品分析交换室7内部由的滑轮支撑，另一端与波纹管组件1对应端方向的密封法兰焊接。
密封法兰3用于密封波纹管组件1，密封法兰上留有疏通水管和电路的通道。
直线滑轨组件5中，在驱动电机9的带动下，滑块11带动波纹管组件一端密封法兰开始运动，迫使波纹管整体运动，波纹管组件连接有靶板的一端密封法兰向样品分析交换室7连接的管接口运动，当靶板运动至样品分析交换室7的管接口时被管接口限位，此时滑块11带动所连接的密封法兰继续运动，迫使波纹管开始压缩，由于内部推杆4和滑块11所连接的密封法兰焊接固定，使内部推杆4能够推动靶板8运动，以此可将靶板8推过管接口后继续送入管接口所连接的真空室；当需要后退时亦是驱动电机9进行带动；由于两端的密封，保证整个运动状态在真空下运行。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，且应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (4)

1.聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的靶板推送机构，其特征在于： 包括设置在支撑总成上的电动直线滑轨组件，该直线滑轨组件的滑轨和电机固定于支撑总成上，滑轨上至少有两个滑块，其中一个滑块作为主动滑块位于滑轨一端并与电机传动连接，由电机驱动主动滑块在滑轨上滑动，其余滑块为不与电机传动连接的自由滑块，还包括波纹管组件，波纹管组件包括多段同轴的波纹管，相邻波纹管之间通过法兰连接，波纹管组件设于直线滑轨组件的滑轨上方，且波纹管组件的轴向平行于滑轨，波纹管组件两端管口分别盖合密封连接有密封法兰，其中一端密封法兰固定在主动滑块上，直线滑轨组件上其余滑块分别与波纹管组件中数量对应的法兰一一对应固定连接，波纹管组件内部同轴设有内部推杆，内部推杆两端分别从波纹管组件对应端的密封法兰穿出，且内部推杆和主动滑块连接的密封法兰固定连接为一体，内部推杆与另一个密封法兰相对滑动配合，内部推杆从相对滑动配合的密封法兰穿出的一端连接有靶板。
2.根据权利要求1所述的聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的靶板推送机构，其特征在于：所述支撑总成为框架结构。
3.根据权利要求1所述的聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的靶板推送机构，其特征在于：所述波纹管组件通过波纹管组件支撑安装在支撑总成上，波纹管组件支撑包括均匀环绕在波纹管组件周围的多根滑杆，每根滑杆的轴向均与波纹管组件的轴向平行，多根滑杆相同方向的一端分别共接至滑杆支架，两端的滑杆支架固定在支撑总成上，多根滑杆之间还滑动安装有多个支撑架，所述波纹管组件从一端滑杆支架滑动穿入后再从另一端滑杆支架滑动穿出，波纹管组件中间固定于多个支撑架。
4.根据权利要求1所述的聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的靶板推送机构，其特征在于：所述密封法兰上分别留有疏通水管和电路的通道，疏通水管从主动滑块连接的密封法兰的疏通水管通道穿入波纹管组件内，再从另一个密封法兰的疏通水管通道穿出，电路从从主动滑块连接的密封法兰的电路通道穿入波纹管组件内，再从另一个密封法兰的电路通道穿出。
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