CN110853767A - 一种用于核聚变装置主机扇区预装配的机构和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于核聚变装置主机扇区预装配的机构和方法，所述机构包括中间的真空室与两侧磁体的预装配，其特征在于：包括侧边磁体、侧边磁体装配结构、调节平台、环形轨道、铰接装置、主体立柱、辅助立柱、第一支撑结构、第二支撑结构、扇区整体吊装工装、横梁结构；所述侧边磁体装配结构用于固定侧边的磁体再整体移动装配，侧边磁体装配结构底部的调节平台能够调整侧边磁体位置；所述侧边磁体装配结构底部通过三对滑轮组件安装在三个环形轨道上；所述侧边磁体装配结构内侧分别通过上下两个铰接装置连接在主体立柱上。本发明能够快速的将扇区进行预装配，解决了扇区尺寸大、重量大、难以装配的问题。

Description

一种用于核聚变装置主机扇区预装配的机构和方法

技术领域

本发明涉及核聚变反应堆工程技术领域，具体为一种用于核聚变装置主机扇区预装配的机构。

背景技术

面对日益严峻的能源危机，目前全世界的研究机构都在进行新的可替代、可持续的能源的寻找和研究。目前在已发现的新能源中，核聚变由于其具有取之不尽用之不竭、清洁无污染等特性，是未来十分理想的可使用的能源。核聚变的主要反应燃料来自于海水和锂元素，这些在地球上都是存量庞大的，所以能够作为未来人类的主要能源。核聚变装置主机是核聚变反应的容器，在该容器中产生上亿度的温度来驱动聚变反应，从而产生巨大能量，通过能量转换装置转为可利用的电能。扇区是核聚变装置主机的核心组成单元，一般一个装置主机包含八个扇区，每个扇区重达一千多吨，对于扇区的装配一直是核聚变装置的难点之一。目前尚未有现成的设备和工装能够解决核聚变装置装配周期长、装配难度大等技术难题。

发明内容

本发明目的是提供一种用于核聚变装置主机扇区预装配的机构和方法，以满足核聚变装置中主机扇区的装配需求。

本发明提出一种用于核聚变装置主机扇区预装配的机构，包括中间的真空室与两侧磁体的预装配，其特征在于：包括侧边磁体、侧边磁体装配结构、调节平台、环形轨道、铰接装置、主体立柱、辅助立柱、第一支撑结构、第二支撑结构、扇区整体吊装工装、横梁结构；

所述侧边磁体装配结构用于固定侧边的磁体再整体移动装配，侧边磁体装配结构底部的调节平台能够调整侧边磁体位置；

所述侧边磁体装配结构底部通过三对滑轮组件安装在三个环形轨道上；所述侧边磁体装配结构内侧分别通过上下两个铰接装置连接在主体立柱上；

所述主体立柱位于环形轨道中心位置，通过螺栓固定在地面上，主体立柱顶部设有第二支撑结构用于支撑扇区整体吊装工装；所述两个辅助立柱通过螺栓固定在地面上，与主体立柱成三角关系，主体立柱与辅助立柱距离大小根据所要装配的扇区大小进行核定；两个辅助立柱之间设有横梁结构，横梁结构上端设置有第一支撑结构，与主体立柱一起用于支撑扇区总体吊装工装。

进一步的，所述的侧边磁体装配结构用于固定并装配侧边磁体，侧边磁体装配结构底部具有调节平台，调节平台能够将侧边磁体进行两个方向调整，其中一个方向为沿环形轨道径向方向调整位置，另一个方向为调整磁体装配高度；具体的调节平台底部基座的上方安装两条沿环形轨道径向方向直线导轨，导轨上方安装有上下调节机构，两个方向均使用伺服电机控制调节；调节机构上方具有侧边磁体固定块，用于侧边磁体装配结构与侧边磁体固定。

进一步的，所述的铰接装置用于连接侧边磁体装配结构与主体立柱，两个铰接装置分别位于侧边磁体装配结构上下端，其中铰接装置一端通过连接座安装在侧边磁体装配结构上，另一端通过轴承座安装到主体立柱上，使得侧边磁体装配结构能够绕着主体立柱沿着环形轨道运动。

进一步的，所述扇区总体吊装工装先将真空室吊至主体立柱与辅助立柱的支撑结构上，待两侧磁体与真空室组装成扇区总体后再进行扇区总体吊装转运；扇区总体吊装工装的横梁用于行车吊装，横梁下方设有吊耳组件，吊耳组件能够上下调节吊耳高度，满足真空室与侧边磁体装配时的位置调整；所述扇区包括真空室和侧边磁体。

根据本发明的另一方面，提出一种利用上述机构进行核聚变装置主机扇区预装配的方法，包括如下步骤：

步骤一、将两侧的侧边磁体固定在侧边磁体装配结构上，真空室通过扇区总体吊装工装吊装到横梁结构和支撑结构上；

步骤二、通过调节平台和吊耳组件分别调整侧边磁体和真空室的位置；

步骤三、将侧边磁体装配结构沿着环形轨道将两侧磁体缓慢移动与真空室装配，完成主机扇区预装配过程。

有益效果：

本发明采用扇区线下预装配的方式将大量的装配工作移到线下，同时进行多个扇区的预装配。本发明的工装采用创新性的采用双侧抱装结构，通过导轨进行精确导向定位，能够有效解决超重部件的装配，大大提高装配的效率。线下预装后，在装置主机大厅进行扇区的最后组装，从而能够有效的提高装置主机的装配效率和质量。

本发明提出的用于核聚变装置主机扇区预装配的机构，能够快速的将扇区进行预装配，解决了扇区尺寸大、重量大、难以装配的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中侧边磁体装配结构的调节平台局部放大示意图；

图3为本发明中铰接装置局部放大示意图；

图4为本发明中扇区总体吊装工装局部放大示意图；

图5为本发明工作示意图。

图中：侧边磁体装配结构1，侧边磁体2，平台3，铰接装置4，环形轨道5，吊装工装6，辅助立柱7，真空室8，第一支撑结构9，主体立柱10，导轨11，调节机构12，侧边磁体固定块13，连接座14，轴承座15，横梁16，吊耳组件17，第二支撑结构18。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，一种用于核聚变装置主机扇区预装配的机构，包括三个不同直径的环形轨道5，侧边磁体装配结构1用于固定侧边磁体2并沿环形轨道5进行移动装配，所述侧边磁体装配结构1底部通过三对滑轮组件安装在三个环形轨道5上，侧边磁体装配结构1内侧分别通过上下两个铰接装置4连接在主体立柱10上，所述主体立柱10位于环形轨道5中心位置，通过螺栓固定在地面上，主体立柱10顶部设第二支撑结构18，另外两个辅助立柱7也通过螺栓固定在地面上，两个辅助立柱之间设有由横梁和立式支撑组成的第一支撑结构9，主体立柱10上的第二支撑结构18用于支撑扇区总体吊装工装6。

如图2所示，侧边磁体装配结构1用于固定并装配侧边磁体2，侧边磁体装配结构1底部具有调节平台3，平台3底部基座的上方安装两条直线导轨11，导轨11上方安装有上下调节机构12，使得侧边磁体2在安装时能够调整位置。调节机构12上方具有侧边磁体固定块13，用于侧边磁体装配结构1与侧边磁体2的固定。

如图3所示，铰接装置4用于连接侧边磁体装配结构1与主体立柱10，两个铰接装置分别位于侧边磁体装配结构上下端，其中铰接装置一端通过连接座14安装在侧边磁体装配结构1上，另一端通过轴承座15安装到主体立柱10上，使得侧边磁体装配结构能够绕着主体立柱沿着环形轨道5运动。

如图4所示，扇区总体吊装工装6用于装配真空室8，其横梁16用于行车吊装，横梁下方设有吊耳组件17，吊耳组件17能够上下调节吊耳高度，满足真空室装配时的位置调整。

本发明工作时，首先将两侧的侧边磁体2固定在侧边磁体装配结构1上，真空室8通过扇区总体吊装工装6吊装到第一支撑结构9和第二支撑结构18上。侧边磁体装配结构1沿着环形轨道5将两侧边磁体2缓慢移动与真空室8进行装配。

图5是图1的另一个视角。本发明的整体结构为双侧抱装结构，图5可以看出，两侧固定侧边磁体2的结构沿着轨道将两边的磁体向中间真空室旋转靠近安装。

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 (5)

1.一种用于核聚变装置主机扇区预装配的机构，包括中间的真空室与两侧磁体的预装配，其特征在于：包括侧边磁体、侧边磁体装配结构、调节平台、环形轨道、铰接装置、主体立柱、辅助立柱、第一支撑结构、第二支撑结构、扇区整体吊装工装、横梁结构；

所述侧边磁体装配结构用于固定侧边的磁体再整体移动装配，侧边磁体装配结构底部的调节平台能够调整侧边磁体位置；

所述侧边磁体装配结构底部通过三对滑轮组件安装在三个环形轨道上；所述侧边磁体装配结构内侧分别通过上下两个铰接装置连接在主体立柱上；

所述主体立柱位于环形轨道中心位置，通过螺栓固定在地面上，主体立柱顶部设有第二支撑结构用于支撑扇区整体吊装工装；所述两个辅助立柱通过螺栓固定在地面上，与主体立柱成三角关系，主体立柱与辅助立柱距离大小根据所要装配的扇区大小进行核定；两个辅助立柱之间设有横梁结构，横梁结构上端设置有第一支撑结构，与主体立柱一起用于支撑扇区总体吊装工装。

2.根据权利要求1所述的一种用于核聚变装置主机扇区预装配的机构，其特征在于：

所述的侧边磁体装配结构用于固定并装配侧边磁体，侧边磁体装配结构底部具有调节平台，调节平台能够将侧边磁体进行两个方向调整，其中一个方向为沿环形轨道径向方向调整位置，另一个方向为调整磁体装配高度；具体的调节平台底部基座的上方安装两条沿环形轨道径向方向直线导轨，导轨上方安装有上下调节机构，两个方向均使用伺服电机控制调节；调节机构上方具有侧边磁体固定块，用于侧边磁体装配结构与侧边磁体固定。

3.根据权利要求1所述的一种用于核聚变装置主机扇区预装配的机构，其特征在于：

所述的铰接装置用于连接侧边磁体装配结构与主体立柱，两个铰接装置分别位于侧边磁体装配结构上下端，其中铰接装置一端通过连接座安装在侧边磁体装配结构上，另一端通过轴承座安装到主体立柱上，使得侧边磁体装配结构能够绕着主体立柱沿着环形轨道运动。

4.根据权利要求1所述的一种用于核聚变装置主机扇区预装配的机构，其特征在于：

所述扇区总体吊装工装先将真空室吊至主体立柱与辅助立柱的支撑结构上，待两侧磁体与真空室组装成扇区总体后再进行扇区总体吊装转运；扇区总体吊装工装的横梁用于行车吊装，横梁下方设有吊耳组件，吊耳组件能够上下调节吊耳高度，满足真空室与侧边磁体装配时的位置调整；所述扇区包括真空室和侧边磁体。

5.一种利用权利要求1所述的一种用于核聚变装置主机扇区预装配的机构进行核聚变装置主机扇区预装配的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将两侧的侧边磁体固定在侧边磁体装配结构上，真空室通过扇区总体吊装工装吊装到横梁结构和支撑结构上；

步骤二、通过调节平台和吊耳组件分别调整侧边磁体和真空室的位置；

步骤三、将侧边磁体装配结构沿着环形轨道将侧边磁体缓慢移动与真空室装配，完成主机扇区预装配过程。

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