CN112397209B - 一种用于核聚变装置中的环向转运驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于核聚变装置中的环向转运驱动装置，包括有顶升模块、锁紧模块及环向导轨，顶升模块及锁紧模块均放置在环向导轨上部。通过移动油缸、主副锁紧油缸配合工作实现沿环向导轨步进式环向移动。该环向驱动装置，具有结构紧凑、负载能力大，并且集成有各种传感器，大大提高了环向驱动装置运行精度。本发明实现了狭小维护空间内大模块核聚变装置内部部件精确环向转运，有效的减少了维护转运时间，并且该环向驱动装置，结构紧凑，重心低，运行状态能实时监测，更加安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及核聚变工程技术领域，特别是一种用于核聚变装置中的环向转运驱动装置。
背景技术
核聚变装置内部部件在运行过程中长时间受到辐照、电磁等的影响而损坏，所以需要对其内部部件定期进行维护，并且在核聚变装置内部会受到放射性和有毒物质的污染，在对其进行维护时需采用远程遥操作装置完成相应部件的检测、装配、运输和维修等操作。对于维护窗口区域的内部部件，可通过遥操作装置直接对其维护，但对于非维护窗口区域的核聚变装置内部部件，其重量大、维护空间紧凑，传统的内部部件为小模块的结构形式，模块数量多，并且只能通过核聚变装置维护窗口分块运输。这种维护方式具有缺点是维护效率低，耗时长，成本高，并且还很有可能影响真空室的洁净度和真空度。
发明内容
本发明的目的提供一种用于核聚变装置中的环向转运驱动装置，以满足核聚变装置内大模块内部部件的环向转运需求。本发明采用大模块的内部部件结构形式，设计了一种负载能力强、空间紧凑的环向转运驱动装置，将大模块内部部件整体环向转运至维护窗口区域，再通过外部维护装置对其直接维护，从而大大提高了维护效率。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于核聚变装置中的环向转运驱动装置：包括有顶升模块、锁紧模块及环向导轨，顶升模块及锁紧模块均放置在环向导轨上部并能够沿导轨环向运动；
所述的顶升模块包含顶升块本体、顶升油缸及其控制阀、移动油缸及其控制阀、副锁紧油缸及其控制阀、压力传感器；所述的顶升油缸共包含四组，均匀安装在顶升模块本体上部凹槽内，四组顶升油缸分别由其对应控制阀单独控制，用于实现单独运动，每组顶升油缸都配有直线位移传感器及压力传感器，用于实时反馈顶升油缸的位置及负载状态；所述的移动油缸安装在顶升模块本体内部，移动油缸配有直线位移传感器，用于检测移动油缸伸缩的距离，直线位移传感器与移动油缸控制阀配合使用，实现移动油缸伸缩位置及速度的闭环控制；所述的副锁紧油缸共包含两组，分别安装在顶升块本体的前后面凹槽内；
所述的锁紧模块包含有锁定块本体、主锁定油缸及其控制阀，主锁定油缸共包含两组，分别安装在锁定块本体的前后面凹槽内，通过主锁定油缸控制阀控制主锁定油缸的伸缩；
所述的环向导轨为一段圆弧形轨道，轨道截面上侧为一等腰梯形截面，下侧为矩形截面，环向导轨矩形所在平面两侧面等角度或等距离设有若干定位孔。
进一步的，所述顶升模块与环向导轨之间安装有滚轮，通过滚轮与环向导轨截面等腰梯形两斜边组成的环形面始终相切，从而保证顶升模块能沿环向导轨移动。
进一步的，所述的锁紧模块与环向导轨之间安装有导向板；导向板与环向导轨矩形截面顶部及侧边相切，从而保证锁紧模块始终与环向导轨相切。
进一步的，所述的顶升模块与锁紧模块之间通过移动油缸连接，移动油缸一端通过锁定销轴固定在顶升块本体上，另一端与锁紧块本体之间通过球铰连接。
本发明的上述技术方案的有益效果是：
本发明设计了一种核聚变装置中的环向驱动装置，具有结构紧凑、负载能力大，并且该环向驱动装置上集成有各种传感器，大大提高了环向驱动装置运行精度。本发明实现了大模块核聚变装置内部部件环向精确转运，有效的减少了维护转运时间，并且该环向驱动装置，结构紧凑，重心低，运行状态能实时监测，更加安全可靠。
附图说明
图1是本发明的整体装配图；
图2是本发明的主/副锁定油缸伸长插入轨道定位孔截面示意图；
图3是本发明的顶升模块顶升油缸安装截面示意图；
图4是本发明的顶升模块与环向导轨之间滚轮安装截面图；
图5是本发明的移动油缸安装示意图；
图6是本发明的锁紧模块与环向导轨之间导向板安装截面图。
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。
根据本发明的实施例，如图1-6所示，一种用于核聚变装置中的环向转运驱动装置：包括有顶升模块1、锁紧模块2及环向导轨3，顶升模块1及锁紧模块2均放置在环向导轨3上部并可沿环向导轨3环向运动。
所述的顶升模块1包括顶升块本体1-1、顶升油缸1-2及其控制阀1-3、移动油缸1-4及其控制阀1-5、副锁紧油缸1-6及其控制阀1-7、压力传感器1-8等；所述的顶升油缸1-2共包括四组，均匀安装在顶升块本体1-1上部凹槽内，四组顶升油缸1-2分别由其控制阀1-3单独控制，可实现单独运动，如图3所示，每组顶升油缸1-2都配有直线位移传感器1-9及压力传感器1-8，可实时反馈顶升油缸1-2的位置及负载状态。
所述的移动油缸1-4安装在顶升块本体1-1内部，移动油缸1-4配有直线位移传感器1-11，可检测移动油缸1-4伸缩的距离，直线位移传感器1-11与移动油缸控制阀1-5配合使用，可实现移动油缸1-4伸缩位置及速度的闭环控制。所述的副锁紧油缸1-6共包含两组，分别安装在顶升块本体1-1的前后面凹槽内。
所述的锁紧模块2包含有锁定块本体2-1、主锁定油缸2-2及其控制阀2-3，主锁定油缸2-2共包含两组，分别安装在锁定块本体2-1的前后面凹槽内，通过主锁定油缸控制阀2-3控制主锁定油缸的伸缩。
所述的环向导轨3为一段圆弧形轨道，环向导轨3截面下侧为一等腰梯形截面，上侧为矩形截面，环向导轨矩形所在平面两侧面等角度(或等距离)设有若干定位孔。
所述的一种用于核聚变装置中的环向转运驱动装置，所述顶升模块1与环向导轨3之间安装有滚轮1-10，通过滚轮1-10与环向导轨3截面等腰梯形两斜边组成的环形面始终相切，从而保证顶升模块1能沿环向导轨3移动。
根据本发明的实施例，如图6所示，所述的锁紧模块2与环向导轨3之间安装有导向板2-4。导向板2-4与环向导轨3截面矩形顶部及侧边相切，从而保证锁紧模块2始终与环向导轨3相切。
根据本发明的实施例，所述的顶升模块1与锁紧模块2之间通过移动油缸1-4连接，移动油缸1-4一端通过锁定销轴固定在顶升块本体1-1上，其末端集成有直线位移传感器1-11，另一端与锁紧块本体2-1之间通过球铰连接。
根据本发明的实施例，本发明的核聚变装置中的环向驱动装置，其具体操作步骤如下：
步骤1、初始状态时，顶升模块及锁紧模块安放在环向导轨上并位于维护窗口的正下方位置，顶升模块上的副锁紧油缸伸长末端插入环向导轨上布置的定位孔内锁紧，同样的锁紧模块上的主锁紧油缸伸长末端插入环向导轨上布置的定位孔内锁紧。
步骤2、锁紧模块上主锁紧油缸回缩，其末端与环向导轨上的定位孔解锁分离，顶升模块内布置的移动油缸伸长推动锁紧模块沿环向导轨向前移动预定的距离，锁紧模块上主锁紧油缸伸长末端插入环向导轨布置的定位孔内锁紧，顶升模块上的副锁紧油缸回缩，末端与环向导轨上的定位孔解锁分离，移动油缸回缩，带动顶升模块沿环向导轨向前运动至初始状态。如此往复，实现顶升模块和锁紧模块步进式沿环向导轨向前运动至需转运的核聚变内部部件正下方。
步骤3、顶升模块上均匀分布的四组顶升油缸伸长并顶起核聚变装置内部部件，顶升模块上的副锁紧油缸回缩与环向导轨上的定位孔解锁分离，此时锁紧模块上的主锁紧油缸伸长末端插入环向导轨布置的定位孔内锁紧，移动油缸伸长推动顶升模块及内部部件沿环向导轨反方向运动，副锁紧油缸伸长其末端插入定位孔内锁紧，锁紧模块上的主锁紧油缸回缩与导轨分离，移动油缸回缩带动锁紧模块沿导轨环向移动。如此往复实现环向转运驱动装置转运核聚变装置内部部件沿导轨环向移动至维护窗口处。
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 (3)
1.一种用于核聚变装置中的环向转运驱动装置：其特征在于，包括有顶升模块、锁紧模块及环向导轨，顶升模块及锁紧模块均放置在环向导轨上部并能够沿导轨环向运动；
所述的顶升模块包含顶升块本体、顶升油缸及其控制阀、移动油缸及其控制阀、副锁紧油缸及其控制阀、压力传感器；所述的顶升油缸共包含四组，均匀安装在顶升模块本体上部凹槽内，四组顶升油缸分别由其对应控制阀单独控制，用于实现单独运动，每组顶升油缸都配有直线位移传感器及压力传感器，用于实时反馈顶升油缸的位置及负载状态；所述的移动油缸安装在顶升模块本体内部，移动油缸配有直线位移传感器，用于检测移动油缸伸缩的距离，直线位移传感器与移动油缸控制阀配合使用，实现移动油缸伸缩位置及速度的闭环控制；所述的副锁紧油缸共包含两组，分别安装在顶升块本体的前后面凹槽内；
所述的锁紧模块包含有锁定块本体、主锁定油缸及其控制阀，主锁定油缸共包含两组，分别安装在锁定块本体的前后面凹槽内，通过主锁定油缸控制阀控制主锁定油缸的伸缩；
所述的环向导轨为一段圆弧形轨道，轨道截面上侧为一等腰梯形截面，下侧为矩形截面，环向导轨矩形所在平面两侧面等角度或等距离设有若干定位孔；
所述的顶升模块与锁紧模块之间通过移动油缸连接，移动油缸一端通过锁定销轴固定在顶升块本体上，另一端与锁紧块本体之间通过球铰连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于核聚变装置中的环向转运驱动装置，其特征在于：所述顶升模块与环向导轨之间安装有滚轮，通过滚轮与环向导轨截面等腰梯形两斜边组成的环形面始终相切，从而保证顶升模块能沿环向导轨移动。
3.根据权利要求1所述的一种用于核聚变装置中的环向转运驱动装置，其特征在于：所述的锁紧模块与环向导轨之间安装有导向板；导向板与环向导轨矩形截面顶部及侧边相切，从而保证锁紧模块始终与环向导轨相切。
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