CN114038580A - 一种适用于磁约束装置偏滤器的新型本体及其装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于磁约束装置偏滤器的新型本体及其装配方法。该新型本体包括纵梁组件以及设置在纵梁组件端部的定位组件;所述纵梁组件包括镜像对称布置的两条纵梁,两条纵梁之间的夹角形成偏滤器靶板的分度角,两条纵梁之间的夹角形成的间隙为粒子排出通道;每条纵梁上均开设有若干用于将连通管安装在纵梁下方的过孔。本发明采用桁架构型,较好地解决了上述问题,且其结构简单可靠,可保护连通管不受等离子体的侵蚀,为杂质粒子提供宽敞的排出通道,降低排出杂质粒子的阻力,使得偏滤器的综合性能得到大幅提升。
Description
技术领域
本发明涉及磁约束聚变技术领域,具体涉及一种适用于磁约束装置偏滤器的新型本体及其装配方法。
背景技术
聚变能是有希望在未来彻底解决人类能源问题的清洁能源之一,而磁约束聚变是目前最有可能实现聚变能的途径。磁约束聚变利用磁场约束和控制等离子体,以实现受控核聚变能量的输出。世界各国已经建造上百台大小不等的磁约束聚变装置,包括托卡马克、仿星器、磁镜和箍缩装置等。其中,国际合作的ITER和中国的EAST装置是国内外最著名的大型托卡马克装置。
偏滤器对于磁约束聚变至关重要。因为在磁约束聚变过程中,高温等离子体、巨变产物及其所携带的巨大能量在磁场的引导下,绝大部分都沉积在偏滤器上。偏滤器必须及时移走这些杂质粒子和能量,以起到保护装置和维持高品质等离子体的重要作用。任何偏滤器依据功能和结构都可以分为靶板和本体两个部分。靶板是偏滤器面向等离子体承担高热负荷的部件,包括内靶板、外靶板和穹顶板DOME,有的还设计有挡板(Baffle)。本体则是支承靶板、传递电磁力的重要承载部件。由于偏滤器是在内部强磁场的环境内服役,在磁约束聚变过程中,携带巨大能量的等离子体在瞬时破裂时或发生剧烈的垂直位移运动时,偏滤器将承受巨大的电磁力的冲击。加载在偏滤器上的电磁力由靶板传递给本体,主要由本体产生抗力,为偏滤器提供足够的强度和刚度(抗变形能力)。不仅如此,偏滤器的本体除了要具有足够的强度和刚度,还应具有精确支承靶板、足够的排出杂质粒子的通道以及保护靶板件连通管道的功能。
目前,世界上所有先进的偏滤器结构都是以国际热核聚变实验堆(ITER,International Thermonuclear Experimental Reactor)的偏滤器结构为基础的类ITER偏滤器设计(ITER-Like divertor design)。如:中国EAST上偏滤器、日本JT60SA偏滤器等。ITER-like偏滤器设计具有两个显著的特点:(1)采用钨串(Monoblock)作为面向等离子体的靶板高热负荷部件;(2)采用盒体(Cassette Body)作为本体。ITER-like偏滤器的本体设计虽然可以实现支承靶板、承载电磁力、提供杂质粒子排出通道的功能,但是也发现基于盒体(Cassette Body)的本体设计有如下不足之处:(1)结构非常复杂,制造和维修成本高,制造和维修周期长;(2)无法保护靶板间的连通管道,这有可能导致连通管烧蚀、泄漏的严重后果,迫使装置停机维修;(3)杂质粒子排除通道不够畅通,排除阻力较大,这有可能造成杂质返流,严重降低等离子体品质。
具体地说,从图1a可以看出,ITER偏滤器设计的盒体型本体(Cassette Body)结构复杂,本体不仅要承受载荷,其内部还设计有冷却流道,冷却水在本体和靶板之间流动,留给排除杂质粒子的通道就显得狭窄。因为本体既要保留足够的强度,还要留有冷却通道,最后有限的剩余空间才能供杂质粒子通过。而偏滤器靶板端部的连通管暴露在外,完全没有防护,很容易遭受等离子体的轰击。图1b和图1c均为ITER-like设计,其中图1b稍作改进,将各靶板端部的连通管置于靶板背后较为隐蔽的部位,可避免等离子体的直接打击,但是由于靶板之间存在间隙,加上靶板后部距离等离子体太近,该设计仍不能完全消除连通管被等离子体烧蚀的风险。另外,从结构图可以看出,图1b中偏滤器本体的杂质粒子通道也非常狭小。图1c中的偏滤器,为了消除上述偏滤器各靶板端部连通管的烧蚀问题,增加了防护罩设计,使连通管得以完全保护,彻底解决了连通管的烧蚀问题。但是,该设计的连通管长度较短,存在连通管在热应力作用下的潜在失效问题。图1c中的偏滤器,设计的杂质粒子通道改为实用本体的侧面间隙,但是由于同样的原因,留下的通道截面积依然过于狭小。另外,图1c中的偏滤器,经过7年(2014-至今)的服役运行实验,ITER-like偏滤器的本体设计所存在的固有缺点已经得到实际证实。图1a和图1b中的偏滤器的设计尚未投入服役运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于磁约束装置偏滤器的新型本体及其装配方法,该本体采用桁架构型,较好地解决了上述问题,且其结构简单可靠,可保护连通管不受等离子体的侵蚀,为杂质粒子提供宽敞的排出通道,降低排出杂质粒子的阻力,使得偏滤器的综合性能得到大幅提升。
为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:
一种适用于磁约束装置偏滤器的新型本体,包括纵梁组件以及设置在纵梁组件端部的定位组件;所述纵梁组件包括镜像对称布置的两条纵梁,两条纵梁之间的夹角形成偏滤器靶板的分度角,两条纵梁之间的间隙为粒子排出通道;每条纵梁上均开设有若干用于将连通管安装在纵梁下方的过孔。
进一步的,所述定位组件包括设置在纵梁组件一端的定位板一和设置在纵梁组件另一端的定位板二;所述定位板一和定位板二均通过焊接或螺栓与纵梁组件相连。
所述定位板一的左侧面中间设有浅槽,浅槽前后两侧的定位板一的左侧面上分别设有一个支承导轨定位面一,定位板一的右侧面中间设有凸起一,凸起一两侧的定位板一的右侧面上分别设有一个纵梁定位面一;所述支承导轨定位面一为圆柱侧面。
所述定位板二的左侧面中间设有凸起二,凸起二前后两侧的定位板左侧面上分别设有一纵梁定位面二;定位板二的底部开设有销槽,销槽两侧的定位板二底面上分别设有一支承导轨定位面二;两个纵梁定位面一之间的夹角以及两个纵梁定位面二之间的夹角均与偏滤器靶板的分度角相等。两个纵梁定位面一之间的夹角即为纵梁定位面一的分度角,两个纵梁定位面二之间的夹角即为纵梁定位面二的分度角。纵梁定位面一和纵梁定位面二的分度角控制了靶板之间的分度位置,使得靶板分度角等于纵梁定位面的分度角。
进一步的,两条纵梁中段的底部设有加强肋板一,后端顶部设有加强肋板二;所述加强肋板一和加强肋板二均采用焊接或螺栓与纵梁相连;所述加强肋板一上开设有安装孔。
进一步的,所述纵梁包括中间梁和位于中间梁左右两端上方的侧梁一与侧梁二;所述侧梁一的上端左侧面上设有定位板一定位面,侧梁二的上端向右侧伸出,其伸出部位的底部设有定位板二定位面;所述中间梁的形状为波浪形;所述纵梁侧侧面上开设有若干靶板安装孔,所述靶板安装孔的直径为10mm。
进一步的,所述纵梁、定位板一、定位板二、加强肋板一和加强肋板二均采用不锈钢通过电火花线切割和金属切削加工而成。
进一步的,每条纵梁上的用于将连通管安装在纵梁下方的过孔的数量为四个,用于将连通管安装在纵梁的底部,所述用于将连通管安装在纵梁下方的过孔的直径大于等于30mm。
本发明还涉及一种上述适用于磁约束装置偏滤器的新型本体的装配方法,该方法包括以下步骤:
S1、本体与偏滤器靶板的结合
S11、所述偏滤器靶板包括内靶板、外靶板和DOME,将内靶板放置在侧梁一的内侧,外靶板放置在侧梁二的内侧,DOME放置在中间梁的上方。
S12、将内靶板及外靶板的连通管插入至纵梁上的各用于将连通管安装在纵梁下方的过孔中。
S13、采用C型连接件和圆柱销将内靶板、外靶板及DOME与本体连接在一起。
S14、将步骤S13得到的本体进行翻转,对各个连通管进行连接。
S2、偏滤器的安装
S21、本体与偏滤器靶板结合后,经各项检测合格后,将其搬运进磁约束聚变装置内部。
S22、将本体的定位板一与定位板二放置在支承导轨上,使支承导轨定位面一、支承导轨定位面二分别与支承导轨相贴合,并分别采用紧固螺栓将定位板一、定位板二连接到支承导轨上。
S23、连通偏滤器靶板的进出水管,完成安装。
对于几何尺寸相同、结构不同的靶板,只需更换C型连接件,即可实现靶板与本体的正确结合。对于几何尺寸不同、结构相同的靶板,不需更换C型连接件,但是要依据几何尺寸增加或减少C型连接件,本体的几何尺寸随之加大或减小,本体纵梁上的靶板安装孔的位置和数量需要更改以与之对应,本体上的用于将连通管安装在纵梁下方的过孔同样需要对应更改,其余不变。对于几何尺寸、结构均不同的靶板,首先需更换C型连接件,其次是依据几何尺寸增加或减少C型连接件,本体的几何尺寸随之加大或减小,本体纵梁上的靶板安装孔的位置和数量需要更改以与之对应,本体上的用于将连通管安装在纵梁下方的过孔同样需要对应更改,其余不变。
和现有技术相比,本发明的优点为:
本发明提出了一种适用于磁约束装置偏滤器的新型本体,解决了磁约束装置偏滤器类ITER(ITER-like)本体设计的固有缺点,提高了偏滤器的可靠性和综合性能。该本体为桁架构型,与ITER-like的盒体构型相比,零件数量少、形状简单、最小截面的惯性矩更大(承载能力更好),故结构更为合理,既简单又可靠,易于加工。该本体将连通管置于纵梁底部,能够有效地保护连通管,使连通管不受等离子体的轰击。该本体的两条纵梁之间形成宽敞的梯形粒子排出通道,粒子排除阻力大大降低,排除杂质粒子的效率更高,可有效排出杂质粒子。偏滤器的内外靶板和DOME,无论什么形式,均可通过C型连接件安装在本体上,实现整体安装。本发明不仅简化了本体结构、降低了造价,更重要的是解决了靶板间连通管缺少有效防护的问题,排出杂质粒子的通道狭小问题。本发明独创的本体构型兼具通用性和灵活性,可适用于所有磁约束聚变装置的偏滤器系统。
附图说明
图1a是现有的ITER偏滤器的结构示意图;
图1b是现有的日本JT60SA偏滤器的结构示意图;
图1c是现有的中国EAST上偏滤器的结构示意图;
图2是本发明所述新型本体的结构示意图;
图3是本发明所述新型本体的俯视图;
图4a是纵梁的结构示意图;
图4b是纵梁的主视图;
图4c是纵梁的俯视图;
图5a是定位板一的结构示意图一;
图5b是定位板一的结构示意图二;
图6a是定位板二的结构示意图一;
图6b是定位板二的结构示意图二;
图6c是定位板二的仰视图;
图6d是定位板二的俯视图;
图7是本发明所述的新型本体与连通管、C型连接件的装配结构示意图;
图8是本发明所述的新型本体在EAST下偏滤器上的应用图。
其中:
101、定位板一,102、定位板二,103、纵梁,104、加强肋板一,105、加强肋板二,106、定位板一分度面,107、定位板二分度面,108、粒子排出通道,109、偏滤器靶板的分度角,110、用于将连通管安装在纵梁下方的过孔,111、侧梁一,112、中间梁,113、侧梁二,114、定位板一定位面,115、定位板二定位面,116、靶板安装孔,117、杂质粒子入口,118、杂质粒子出口,119、浅槽,120、支承导轨定位面一,121、凸起一,122、纵梁定位面一,123、两个纵梁定位面一的夹角,124、凸起二,125、纵梁定位面二,126、销槽,127、支承导轨定位面二,201、内靶板,202、外靶板,203、DOME,204、连通管道,205、盒型本体,206、排除杂质粒子通道,207、内缓冲板,208、外缓冲板,209、水管保护板,210、水管,300、连通管,400、C型连接件,500、靶板组之间的分度角。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明:
如图2-图3所示的一种适用于磁约束装置偏滤器的新型本体,包括纵梁组件以及设置在纵梁组件端部的定位组件;所述纵梁组件包括镜像对称布置的两条纵梁103,两条纵梁103之间的夹角形成偏滤器靶板的分度角109,两条纵梁103之间的夹角形成的间隙为粒子排出通道108。由于杂质粒子排出通道要求有足够的流通截面和较小的流动阻力,这就要求粒子排出通道除了具有足够的长度和宽度外,还需要具备特殊的形状。由于粒子排出方向是从内向外、从中心向外,即远离芯部等离子体,故外侧的杂质粒子密度较大,应给与更宽的通道。因此,本发明中的粒子排出通道108呈梯形,由中心向外侧依次变宽,梯形通道较之矩形通道更加合理,可以减少杂质粒子堆积造成的阻力,对消除偏滤器运行中应避免的杂质返流问题是有帮助的。
每条纵梁103上均开设有若干用于将连通管安装在纵梁下方的过孔110,使连通管300置于纵梁103底部,使连通管103受到保护,避免受等离子体侵蚀。所述定位组件包括设置在纵梁组件一端的定位板一101和设置在纵梁组件另一端的定位板二102;所述定位板一101和定位板二102均通过焊接或螺栓与纵梁组件相连。两条纵梁103中段的底部设有加强肋板一104,后端顶部设有加强肋板二105。加强肋板一104和加强肋板二105起到提高本体刚度的作用。加强肋板一104上设有安装孔,可根据实际需要,在安装孔处安装一个辅助支点,以分担一部分偏滤器的载荷。所述加强肋板一104和加强肋板二105均采用焊接或螺栓与纵梁103相连;所述加强肋板一104上开设有安装孔。所述纵梁103、定位板一101、定位板二102、加强肋板一104和加强肋板二105均采用不锈钢通过电火花线切割和金属切削加工而成。每条纵梁103上的用于将连通管安装在纵梁下方的过孔110的数量为四个,用于将连通管300安装在纵梁103的底部,所述用于将连通管安装在纵梁下方的过孔110的直径大于等于30mm。本发明所述的新型本体,可适用于承载各类偏滤器靶板,提高偏滤器的综合性能,降低偏滤器的成本,便于偏滤器长期服役器件的维护。
磁约束核聚变装置的偏滤器是按圆周分布的,因此偏滤器的靶板与靶板之间均形成一定的夹角。这些夹角的总和是360度,其大小为360°/靶板的环向数量,所以称为分度角。分度角是控制偏滤器靶板环向位置精度的重要参数。分度角误差过大,将造成偏滤器之间的几何干涉,无法安装。两条纵梁103之间形成分度角109是本发明的一个创新点,为ITER-like所不具备的。ITER-like设计的偏滤器在安装靶板时需要将靶板按分度角摆放好,再进行固定。由于缺少可靠的基准要素,这种安装方式效率低,需要依据测量数据反复调整,精度不高,一致性也差。本发明解决了ITER-like设计靶板安装效率低、精度不高、一致性差的缺点。本发明中的两条纵梁103形成的夹角作为偏滤器靶板的分度角109,该分度角109的角度是由精密加工形成的,精度高,基本等于精密加工中心的分度精度,由此控制的靶板分布角误差极小而且误差一致性好,也容易控制偏差的方向,大大提高了偏滤器环向分度的几何精度。而且由于安装靶板时不需要再考虑分度问题,简化了靶板的安装方式,提高了效率。
在本发明中,两条纵梁103之间的夹角,起到自动分度各靶板(内靶板201和外靶板202)和DOME203位置的作用,无需二次调节。所有磁约束核聚变装置均为环形,其偏滤器模块也是呈环形分布。这样偏滤器与偏滤器之间、一组靶板与另一组靶板之间均有一个分度角500,这个分度角的大小取决与偏滤器模块和靶板组的数量。靶板组之间的分度角500由承载的本体控制。在本发明中,一组靶板正好安装在一条纵梁103上,靶板组的中心轴线与纵梁103的纵向轴线平行。由于两条纵梁103在组装时,由纵梁103两端的定位面和定位板(一和二)一起形成了纵梁之间的夹角,在设计时使这个纵梁之间的夹角等于靶板组之间的分度角500。这样。在靶板组安装时,只要将其安装到纵梁103上即可,不需要再考虑靶板组之间的分度问题。如果两条纵梁103之间的夹角为0度或不等于靶板组的分度角,就没有将靶板组自动分度的功能。那么。靶板组在安装时,需要另外寻找基准要素,不仅要考虑本组靶板之间位置,还要兼顾与另外一组靶板之间的位置。因此,对于没有此功能的设计,常常是在安装时先将靶板初步摆放,再利用测量仪器确定其实际位置的坐标,在将各点坐标与理论值对比后进行手工调整,一般要进行反复操作后,才能确定好位置进行固定,完成安装。由于安装时靶板组缺少可靠的基准要素,这种安装方式不仅效率低,而且精度不高,各靶板组的位置一致性也差。
如图4所示,所述纵梁103包括中间梁112和位于中间梁112左右两端上方的侧梁一111与侧梁二113;所述侧梁一111的上端左侧面上设有定位板一定位面114,侧梁二113的上端向右侧伸出,其伸出部位的底部设有定位板二定位面115;所述中间梁112的形状为波浪形;所述纵梁103侧面上开设有若干靶板安装孔116,所述靶板安装孔116的直径为10mm。偏滤器的内靶板201安装在侧梁一111的内侧,外靶板202安装在侧梁二113的内侧,DOME203安装在中间梁112的上方。内靶板201、外靶板202和中间梁112均通过C型连接件400和圆柱销与本体定位结合,安装精度高、承载能力强、装拆方便,且在高温环境下不易变形。
本发明中的纵梁103的造型为U型,采用板材整体加工而成,其特点是强度高、几何精度高。其强度高,是因为纵梁为整体结构,截面设计经过付出创造性劳动进行分析校核,没有强度上的薄弱环节;其精度高,也是因为整体机械加工的产品几何尺寸精确、几何形状无变形。纵梁的结构设计对偏滤器靶板的安装有很大的好处。每个偏滤器模块有2组靶板和2条纵梁103,每组靶板恰好安装在一条纵梁103上。每组靶板-内靶板201、DOME203和外靶板202的位置分别在U型纵梁103的三条(近似)直边上。它们的绝对和相对位置完全由纵梁103上的靶板安装孔116控制,精度非常高,无需调整,安装和更换都非常方便。而两组靶板之间的几何精度也很高,因为两条纵梁103之间自动形成精确的分度角,精密控制了两组靶板之间的位置。
如图5所示,所述定位板一101的左侧面中间设有浅槽119,浅槽119前后两侧的定位板一101的左侧面上分别设有一个支承导轨定位面一120,定位板一101的右侧面中间设有凸起一121,凸起一121两侧的定位板一101的右侧面上分别设有一个纵梁定位面一122;所述支承导轨定位面一120为圆柱侧面。所述支承导轨定位面一120与支承导轨相结合,形成安装基准要素,确保安装位置的准确性以及装配好的定位板一与支承导轨的结构的稳定性,且能够抗变形、传递载荷。所述纵梁定位面一122与纵梁103上的定位板一定位面114相对应,形成安装基准要素,确保安装位置的准确性以及装配好的定位板一101与纵梁103的结构的稳定性,且能够抗变形、传递载荷。
在本发明所述的新型本体中,分度面与纵梁端面结合,形成纵梁夹角。分度面是定位板一101和定位板二102上的平面。定位板一101的两个定位面有一个夹角,定位板二102的两个定位面也有一个夹角,这两个夹角相等。第一条纵梁103两端的定位面分别与定位板一101和定位板二102上一侧的定位面结合,第二条纵梁103两端的定位面分别与定位板一101和定位板二102上另一侧的定位面结合,这样两条纵梁103之间就形成了一个夹角,这个夹角等于定位板一101和定位板二102的分度面之间的夹角。因此,分度面不是纵梁103两端的定位面,而是在定位板一101和定位板二102上分别设计的两个平面,这两个平面有一个夹角,这个夹角控制了2条纵梁103的夹角,因而也控制了靶板组之间的分度角,所以我们把这两个平面称为分度面。定位板一101和定位板二102各有2个分度面,且夹角都相等。由上可知,纵梁定位面和定位板的分度面之间是充分结合的,它们没有夹角。所有的夹角都是因为定位板一101和定位板二102上存在分度面而形成的,一条纵梁安装在两个定位板的一侧分度面之间,另外一条纵梁安装在两个定位板的另一侧分度面之间。由于一侧分度面与另一侧分度面存在夹角,因此,两条纵梁之间自然也形成夹角,安装在两条纵梁上的靶板组也就自动形成分度角。
如图6所示,所述定位板二102的左侧面中间设有凸起二124,凸起二124前后两侧的定位板二102的左侧面上分别设有一纵梁定位面二125;定位板二102的底部开设有销槽126,销槽126两侧的定位板二102底面上分别设有一支承导轨定位面二127;两个纵梁定位面一122之间的夹角以及两个纵梁定位面二125之间的夹角均为分度角。所述支承导轨定位面二127与支承导轨相结合,形成安装基准要素,确保安装位置的准确性以及装配好的定位板二102与支承导轨的结构的稳定性,且能够抗变形、传递载荷。所述纵梁定位面二125与纵梁103上的定位板二定位面115相对应,形成安装基准要素,确保安装位置的准确性以及装配好的定位板二与纵梁的结构的稳定性,且能够抗变形、传递载荷。
如图7和图8所示,本发明还涉及一种上述适用于磁约束装置偏滤器的新型本体的装配方法,该方法包括以下步骤:
S1、本体与偏滤器靶板的结合
S11、所述偏滤器靶板包括内靶板201、外靶板202和DOME203,将内靶板201放置在侧梁一111的内侧,外靶板202放置在侧梁二113的内侧,DOME203放置在中间梁112的上方。
S12、将内靶板201及外靶板202的连通管300插入至纵梁103上的各用于将连通管安装在纵梁下方的过孔110中。使用U形管分别将内靶板201和DOME203相邻的连通管300焊接相连,将DOME203与外靶板202的相邻的连通管300焊接在一起,达到连通水路的目的。管道的连接方式为氩弧焊,必须保证焊缝的强度和密封性满足设计要求。
S13、采用C型连接件400和圆柱销将内靶板201、外靶板202及DOME203与本体连接在一起。采用C型连接件400固定靶板和本体是本发明所采用的一种新方式,这种方式增加了本体应用的通用性。例如,如果偏滤器的靶板的结构和几何形状需要改变,一般情况下,本体也需要作相应的变更,以适应新的连接位置和尺寸。但是,本发明的本体无需作任何改动,只要更换C型连接件,就可以实现对不同靶板的连接。由于C型连接件结构简单、尺寸较小,设计更改快速且成本低廉。以ITER-like设计作比较,该设计是将靶板与本体用销直接固定,如果靶板的结构和几何形状需要改变,那么它的本体也必须有相应的更改设计。由于ITER-like设计的盒型本体结构复杂、尺寸较大,其设计更改将大大增加时间和经济成本。
S14、将步骤S13得到的本体进行翻转,对各个连通管进行连接。
S2、偏滤器的安装
S21、本体与偏滤器靶板结合后,经各项检测合格后,将其搬运进磁约束聚变装置内部。
S22、将本体的定位板一101与定位板二102放置在支承导轨上,使支承导轨定位面一120、支承导轨定位面二127分别与支承导轨相贴合,并分别采用紧固螺栓将定位板一101、定位板二102连接到支承导轨上。
S23、连通偏滤器靶板的进出水管,完成安装。
对于几何尺寸相同、结构不同的靶板,只需更换C型连接件,即可实现靶板与本体的正确结合。对于几何尺寸不同、结构相同的靶板,不需更换C型连接件,但是要依据几何尺寸增加或减少C型连接件,本体的几何尺寸随之加大或减小,本体纵梁上的靶板安装孔的位置和数量需要更改以与之对应,本体上的用于将连通管安装在纵梁下方的过孔同样需要对应更改,其余不变。对于几何尺寸、结构均不同的靶板,首先需更换C型连接件,其次是依据几何尺寸增加或减少C型连接件,本体的几何尺寸随之加大或减小,本体纵梁上的靶板安装孔的位置和数量需要更改以与之对应,本体上的用于将连通管安装在纵梁下方的过孔同样需要对应更改,其余不变。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种适用于磁约束装置偏滤器的新型本体,其特征在于:包括纵梁组件以及设置在纵梁组件端部的定位组件;所述纵梁组件包括镜像对称布置的两条纵梁,两条纵梁之间的夹角形成偏滤器靶板的分度角,两条纵梁之间的间隙为粒子排出通道;每条纵梁上均开设有若干用于将连通管安装在纵梁下方的过孔。
2.根据权利要求1所述的一种适用于磁约束装置偏滤器的新型本体,其特征在于:所述定位组件包括设置在纵梁组件一端的定位板一和设置在纵梁组件另一端的定位板二;所述定位板一和定位板二均通过焊接或螺栓与纵梁组件相连;
所述定位板一的左侧面中间设有浅槽,浅槽前后两侧的定位板一的左侧面上分别设有一个支承导轨定位面一,定位板一的右侧面中间设有凸起一,凸起一两侧的定位板一的右侧面上分别设有一个纵梁定位面一;所述支承导轨定位面一为圆柱侧面;
所述定位板二的左侧面中间设有凸起二,凸起二前后两侧的定位板左侧面上分别设有一纵梁定位面二;定位板二的底部开设有销槽,销槽两侧的定位板二底面上分别设有一支承导轨定位面二;两个纵梁定位面一之间的夹角以及两个纵梁定位面二之间的夹角均与偏滤器靶板的分度角相等。
3.根据权利要求1所述的一种适用于磁约束装置偏滤器的新型本体,其特征在于:两条纵梁中段的底部设有加强肋板一,后端顶部设有加强肋板二;所述加强肋板一和加强肋板二均采用焊接或螺栓与纵梁相连;所述加强肋板一上开设有安装孔。
4.根据权利要求1所述的一种适用于磁约束装置偏滤器的新型本体,其特征在于:所述纵梁包括中间梁和位于中间梁左右两端上方的侧梁一与侧梁二;所述侧梁一的上端左侧面上设有定位板一定位面,侧梁二的上端向右侧伸出,其伸出部位的底部设有定位板二定位面;所述中间梁的形状为波浪形;所述纵梁侧侧面上开设有若干靶板安装孔,所述靶板安装孔的直径为10mm。
5.根据权利要求3所述的一种适用于磁约束装置偏滤器的新型本体,其特征在于:所述纵梁、定位板一、定位板二、加强肋板一和加强肋板二均采用不锈钢通过电火花线切割和金属切削加工而成。
6.根据权利要求1所述的一种适用于磁约束装置偏滤器的新型本体,其特征在于:每条纵梁上的用于将连通管安装在纵梁下方的过孔的数量为四个,所述用于将连通管安装在纵梁下方的过孔的直径大于等于30mm。
7.根据权利要求1~6任意一项所述的适用于磁约束装置偏滤器的新型本体的装配方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
S1、本体与偏滤器靶板的结合
S11、所述偏滤器靶板包括内靶板、外靶板和DOME,将内靶板放置在侧梁一的内侧,外靶板放置在侧梁二的内侧,DOME放置在中间梁的上方;
S12、将内靶板及外靶板的连通管插入至纵梁上的各用于将连通管安装在纵梁下方的过孔中;
S13、采用C型连接件和圆柱销将内靶板、外靶板及DOME与本体连接在一起;
S14、将步骤S13得到的本体进行翻转,对各个连通管进行连接;
S2、偏滤器的安装
S21、本体与偏滤器靶板结合后,经各项检测合格后,将其搬运进磁约束聚变装置内部;
S22、将本体的定位板一与定位板二放置在支承导轨上,使支承导轨定位面一、支承导轨定位面二分别与支承导轨相贴合,并分别采用紧固螺栓将定位板一、定位板二连接到支承导轨上;
S23、连通偏滤器靶板的进出水管,完成安装。
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CN202111207135.1A CN114038580A (zh) | 2021-10-18 | 2021-10-18 | 一种适用于磁约束装置偏滤器的新型本体及其装配方法 |
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Cited By (1)
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CN114582527A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-06-03 | 西南交通大学 | 一种用于准环对称仿星器的偏滤器及其设计方法 |
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2021
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CN114582527A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-06-03 | 西南交通大学 | 一种用于准环对称仿星器的偏滤器及其设计方法 |
CN114582527B (zh) * | 2022-05-09 | 2022-07-19 | 西南交通大学 | 一种用于准环对称仿星器的偏滤器及其设计方法 |
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