RU158837U1

RU158837U1 - DEVICE FOR MOUNTING A BLANKET MODULE ON A VACUUM CASE OF A THERMONUCLEAR REACTOR

Info

Publication number: RU158837U1
Application number: RU2015122982/07U
Authority: RU
Inventors: Владимир Юрьевич Колганов; Александр Владимирович Жмакин
Original assignee: Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority date: 2015-06-15
Filing date: 2015-06-15
Publication date: 2016-01-20

Abstract

Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, содержащее гибкую полую опору с фланцами, одним из которых опора связана с модулем бланкета посредством болта, размещенного головкой внутри гибкой полой опоры и соединенного резьбовой частью с конической гайкой, сопряжённой по наружной конической поверхности с внутренней конической поверхностью втулки, снабженной наружной резьбой и образующей резьбовое соединение с модулем бланкета, отличающееся тем, что оно содержит стопорящую втулку, которая снабжена наружной конической резьбой и осевыми прорезями, образующими упругие лепестки, при этом коническая гайка снабжена внутренней конической резьбой, соответствующей конической резьбе стопорящей втулки и выполненной на конечной части основания конической гайки, причем стопорящая втулка установлена с возможностью охвата свободного конца болта упругими лепестками и по наружной конической резьбе соединена с внутренней конической резьбой конусной гайки.A device for mounting a blanket module on a thermonuclear reactor vacuum casing containing a flexible hollow support with flanges, one of which is connected to the blanket module by means of a bolt placed by the head inside the flexible hollow support and connected by a threaded part to a conical nut mating on the external conical surface with the internal a conical surface of the sleeve provided with an external thread and forming a threaded connection with the blanket module, characterized in that it comprises a locking sleeve that sleeps the wife with an external tapered thread and axial slots forming elastic petals, while the tapered nut is provided with an internal tapered thread corresponding to the tapered thread of the locking sleeve and made on the end of the base of the tapered nut, and the locking sleeve is installed with the possibility of covering the free end of the bolt with elastic petals and along the outer tapered thread connected to the internal tapered thread of the flare nut.

Description

Полезная модель относится к области термоядерного синтеза и может быть использована в устройствах для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора.The utility model relates to the field of thermonuclear fusion and can be used in devices for attaching a blanket module to the vacuum case of a thermonuclear reactor.

Известно устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, содержащее гибкую полую опору с фланцами, одним из которых опора связана с модулем посредством болта, размещенного головкой внутри гибкой полой опоры и соединенного резьбовой частью с посадочным гнездом модуля (патент РФ №38076, МПК G21B 1/00, опубл. 20.05.2004).A device for mounting a blanket module on a vacuum fusion reactor housing is known, comprising a flexible hollow support with flanges, one of which is connected to the module by means of a bolt placed by the head inside the flexible hollow support and connected by a threaded part to the module mounting seat (RF patent No. 38076, IPC G21B 1/00, publ. 05.20.2004).

Недостатком известного устройства для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора является возможное отворачивание незафиксированного резьбового соединения болт - посадочное гнездо модуля во время работы термоядерного реактора. Это объясняется взаимодействием электрического тока, наведенного в модулях бланкета при срыве плазмы, с магнитным полем термоядерного реактора, в результате чего возникают знакопеременные электромагнитные силы. При воздействии этих сил на модули могут быть созданы условия к отворачиванию незафиксированных резьбовых соединений конструкции, что влияет на надежность работы реактора в целом.A disadvantage of the known device for mounting the blanket module on the vacuum case of the thermonuclear reactor is the possible unscrewing of the unfastened screw connection bolt - the mounting socket of the module during operation of the thermonuclear reactor. This is explained by the interaction of the electric current induced in the blanket modules during plasma disruption with the magnetic field of the thermonuclear reactor, resulting in alternating electromagnetic forces. Under the influence of these forces on the modules, conditions can be created for loosening unfixed threaded joints of the structure, which affects the reliability of the reactor as a whole.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявленной полезной модели является устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, содержащее гибкую полую опору с фланцами, одним из которых опора связана с модулем бланкета посредством болта, размещенного головкой внутри гибкой полой опоры и соединенного резьбовой частью с конической гайкой, сопряженной по наружной конической поверхности с внутренней конической поверхностью втулки, снабженной наружной резьбой и образующей резьбовое соединение с модулем бланкета (A. Rene Raffray, Mario Merola. Overview of the design and R&D of the ITER blanket system. Fusion Engineering and Design, 87 (2012), page 773, fig. 9).The closest set of essential features to the claimed utility model is a device for mounting a blanket module on a vacuum fusion reactor vessel containing a flexible hollow support with flanges, one of which is connected to the blanket module by means of a bolt placed by a head inside a flexible hollow support and connected by a threaded part with a conical nut mating on the outer conical surface with the inner conical surface of the sleeve provided with an external thread and forming a threaded Connection of a blanket module (A. Rene Raffray, Mario Merola. Overview of the design and R & D of the ITER blanket system. Fusion Engineering and Design, 87 (2012), page 773, fig. 9).

В известном устройстве гибкая полая опора вторым фланцем связана резьбовым соединением с вакуумным корпусом.In the known device, a flexible hollow support by a second flange is connected by a threaded connection to a vacuum housing.

Недостатком известного устройства для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора является возможное отворачивание незафиксированного резьбового соединения болт - коническая гайка во время работы термоядерного реактора. Это объясняется взаимодействием электрического тока, наведенного в модулях бланкета при срыве плазмы, с магнитным полем термоядерного реактора, в результате чего возникают знакопеременные электромагнитные силы. При воздействии этих сил на модули могут быть созданы условия к самоотворачиванию незафиксированных резьбовых соединений конструкции, что влияет на надежность работы реактора в целом.A disadvantage of the known device for mounting the blanket module on the vacuum case of a thermonuclear reactor is the possible unscrewing of the loose screw connection of a bolt-conical nut during operation of the thermonuclear reactor. This is explained by the interaction of the electric current induced in the blanket modules during plasma disruption with the magnetic field of the thermonuclear reactor, resulting in alternating electromagnetic forces. Under the influence of these forces on the modules, conditions can be created for self-loosening of non-fixed threaded joints of the structure, which affects the reliability of the reactor as a whole.

Задачей настоящей полезной модели является создание устройства для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, надежно работающего в условиях знакопеременных нагрузок.The objective of this utility model is to create a device for mounting the blanket module on the vacuum case of a thermonuclear reactor, which operates reliably under alternating loads.

Техническим результатом настоящей полезной модели является исключение самоотворачивания резьбового соединения болт - коническая гайка в условиях воздействующих на них знакопеременных нагрузок за счет создания дополнительного натяга между болтом и конической гайкой.The technical result of this utility model is the elimination of self-loosening of the threaded bolt - conical nut connection under alternating loads acting on them due to the creation of an additional interference between the bolt and the conical nut.

Указанный технический результат достигается тем, что известное устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, содержащее гибкую полую опору с фланцами, одним из которых опора связана с модулем бланкета посредством болта, размещенного головкой внутри гибкой полой опоры и соединенного резьбовой частью с конической гайкой, сопряженной по наружной конической поверхности с внутренней конической поверхностью втулки, снабженной наружной резьбой и образующей резьбовое соединение с модулем бланкета, согласно заявленной полезной модели содержит стопорящую втулку, которая выполнена с наружной конической резьбой и осевыми прорезями, образующими упругие лепестки, при этом коническая гайка снабжена внутренней конической резьбой, соответствующей конической резьбе стопорящей втулки и выполненной на конечной части основания конической гайки, причем стопорящая втулка установлена с возможностью охвата свободного конца болта упругими лепестками и по наружной конической резьбе соединена с внутренней конической резьбой конусной гайки.The specified technical result is achieved by the fact that the known device for mounting the blanket module on the vacuum case of the thermonuclear reactor, containing a flexible hollow support with flanges, one of which is connected to the blanket module by means of a bolt placed by the head inside the flexible hollow support and connected by a threaded part to a conical nut mated on the outer conical surface with the inner conical surface of the sleeve provided with an external thread and forming a threaded connection with the blanket module, with According to the claimed utility model, it comprises a locking sleeve, which is made with an external conical thread and axial slots forming elastic petals, wherein the conical nut is provided with an internal conical thread corresponding to the conical thread of the locking sleeve and made on the end of the base of the conical nut, the locking sleeve being installed with the possibility of covering the free end of the bolt with elastic petals and through an external tapered thread is connected to the internal tapered thread of the flare nut.

Введение в устройство для крепления стопорящей втулки, выполненной с наружной конической резьбой и осевыми прорезями, образующими упругие лепестки, позволяет создать дополнительный натяг в резьбовом соединении болт -коническая гайка путем неподвижного закрепления по конической резьбе стопорящей втулки на конусной гайке и плотного охвата свободного цилиндрического конца болта упругими лепестками стопорящей втулки при ее затягивании.Introduction to the device for fastening the locking sleeve, made with an external tapered thread and axial slots forming elastic petals, allows you to create an additional tightness in the threaded connection bolt-conical nut by motionless fixing the conical thread of the locking sleeve on the flare nut and tight coverage of the free cylindrical end of the bolt elastic petals of the locking sleeve when tightening it.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора (вид сбоку с разрезом), на фиг. 2 показана стопорящая втулка (изометрический вид с разрезом).The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a device for mounting a blanket module on a vacuum fusion reactor casing (side view with a slit), FIG. 2 shows a locking sleeve (isometric view with a section).

Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора содержит гибкую полую опору 1 с двумя фланцами, одним из которых (на чертеже не показано) опора 1 установлена в посадочное гнездо вакуумного корпуса 2 с образованием резьбового соединения с ним, а другим соединена с модулем 3 бланкета с помощью крепежных элементов: болта 4, конической гайки 5 и конической втулки 6. Болт 4 головкой расположен в полости гибкой полой опоры 1, а резьбовой частью соединен с конической гайкой 5, сопряженной по наружной поверхности с конической втулкой 6, образующей резьбовое соединение с посадочным гнездом, выполненном в модуле 3. Для предотвращения отворачивания болта 4 устройство снабжено стопорящей втулкой 7. Стопорящая втулка 7 снабжена наружной конической резьбой 8 и осевыми прорезями, причем коническая резьба 8 может быть выполнена на части высоты стопорящей втулки 7 или на всей ее высоте, а осевые прорези выполнены с образованием упругих лепестков 9. Коническая гайка 5 выполнена с двумя резьбами: метрической резьбой 10 для соединения с болтом 4 и конической резьбой 11, соответствующей конической резьбе 8 стопорящей втулки 7 и выполненной на внутренней поверхности конечной части основания конической гайки 5. Стопорящая втулка 7 установлена с возможностью охвата упругими лепестками 9 свободного конца болта 4 и по наружной конической резьбе 8 соединена с внутренней конической резьбой И конусной гайки 5. В незатянутом состоянии стопорящая втулка 7 по свободной посадке охватывает упругими лепестками 9 цилиндрический конец болта 4. В затянутом состоянии стопорящая втулка 7 упругими лепестками 9 с натягом охватывает цилиндрический конец болта 4. Стопорящая втулка 7 снабжена шлицами для монтажного инструмента. Шлицы выполнены на внутренней поверхности стопорящей втулки 7 с противоположной стороны от осевых прорезей. Для компенсации погрешностей сборки между головкой болта 4 и фланцем гибкой полой опоры 1 установлена компенсирующая шайба 12. Устройство работает следующим образом.A device for mounting a blanket module on a vacuum fusion reactor contain a flexible hollow support 1 with two flanges, one of which (not shown in the drawing) support 1 is installed in the seat of the vacuum housing 2 with the formation of a threaded connection with it, and the other is connected to the module 3 blanket with the help of fasteners: bolt 4, conical nut 5 and conical sleeve 6. Bolt 4 with the head is located in the cavity of the flexible hollow support 1, and the threaded part is connected to the conical nut 5, mating on the outer surface with the onic sleeve 6, forming a threaded connection with the seat socket made in the module 3. To prevent the bolt 4 from unscrewing, the device is equipped with a locking sleeve 7. The locking sleeve 7 is provided with an external conical thread 8 and axial slots, and the tapered thread 8 can be made part of the locking height bushings 7 or at its entire height, and the axial slots are made with the formation of elastic petals 9. The conical nut 5 is made with two threads: metric thread 10 for connection with a bolt 4 and a tapered thread 11 corresponding to the conical thread 8 of the locking sleeve 7 and made on the inner surface of the end part of the base of the conical nut 5. The locking sleeve 7 is mounted so that elastic petals 9 can reach the free end of the bolt 4 and is connected to the internal conical thread 8 of the flare nut 5 by the external conical thread 8. In the loose state, the locking sleeve 7 freely fits around the cylindrical end of the bolt 4. with elastic petals 4. In the tightened state, the locking sleeve 7 with elastic petals 9 with an interference fit yvaet cylindrical end of the bolt 4. The locking bush 7 provided with slots for the insertion tool. The slots are made on the inner surface of the locking sleeve 7 on the opposite side of the axial slots. To compensate for assembly errors between the head of the bolt 4 and the flange of the flexible hollow bearings 1 installed compensating washer 12. The device operates as follows.

В процессе работы реактора на модуль 3 действуют знакопеременные динамические нагрузки от срывов плазмы, которые вызывают перемещения модуля. Усилие от перемещения модуля 3 передается на гибкую полую опору 1 через резьбовые соединения: модуль 3 - конусная втулка 6, конусная гайка 5 - болт 4. Болт 4 испытывает знакопеременные нагрузки от модуля 3, а стопорящая втулка 7, установленная с затягом по конической резьбе 11 на конической гайке 5, сохраняет свое неподвижное положение и препятствует отворачиванию болта 4 за счет охвата с натягом лепестками 9 свободного конца болта 4.During the operation of the reactor, module 3 is subjected to alternating dynamic loads from plasma disruptions, which cause the module to move. The force from moving the module 3 is transmitted to the flexible hollow support 1 through threaded connections: module 3 - the conical sleeve 6, the conical nut 5 - the bolt 4. The bolt 4 experiences alternating loads from the module 3, and the locking sleeve 7 installed with a tightening on the conical thread 11 on the conical nut 5, maintains its fixed position and prevents the bolt 4 from being turned off due to the tight fit of the petals 9 of the free end of the bolt 4.

Claims

A device for mounting a blanket module on a thermonuclear reactor vacuum casing containing a flexible hollow support with flanges, one of which is connected to the blanket module by means of a bolt placed by the head inside the flexible hollow support and connected by a threaded part to a conical nut mating on the external conical surface with the internal a conical surface of the sleeve provided with an external thread and forming a threaded connection with the blanket module, characterized in that it comprises a locking sleeve that sleeps the wife with an external tapered thread and axial slots forming elastic petals, while the tapered nut is provided with an internal tapered thread corresponding to the tapered thread of the locking sleeve and made on the end of the base of the tapered nut, and the locking sleeve is installed with the possibility of covering the free end of the bolt with elastic petals and along the outer tapered thread connected to the internal tapered thread of the flare nut.