WO2017164775A1 - Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора - Google Patents

Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора Download PDF

Info

Publication number
WO2017164775A1
WO2017164775A1 PCT/RU2017/000154 RU2017000154W WO2017164775A1 WO 2017164775 A1 WO2017164775 A1 WO 2017164775A1 RU 2017000154 W RU2017000154 W RU 2017000154W WO 2017164775 A1 WO2017164775 A1 WO 2017164775A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
module
sleeve
blanket module
support
blanket
Prior art date
Application number
PCT/RU2017/000154
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Владимир Юрьевич КОЛГАНОВ
Сергей Эмильевич ХОМЯКОВ
Иван Игоревич ПОДДУБНЫЙ
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority to US16/087,027 priority Critical patent/US10593433B2/en
Priority to ES17770699T priority patent/ES2821925T3/es
Priority to CN201780017387.3A priority patent/CN108780665B/zh
Priority to JP2018549495A priority patent/JP6516936B1/ja
Priority to KR1020187029015A priority patent/KR102011617B1/ko
Priority to EP17770699.1A priority patent/EP3441978B1/en
Publication of WO2017164775A1 publication Critical patent/WO2017164775A1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21B—FUSION REACTORS
    • G21B1/00—Thermonuclear fusion reactors
    • G21B1/11—Details
    • G21B1/13—First wall; Blanket; Divertor
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21B—FUSION REACTORS
    • G21B1/00—Thermonuclear fusion reactors
    • G21B1/11—Details
    • G21B1/17—Vacuum chambers; Vacuum systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10—Nuclear fusion reactors

Definitions

  • the invention relates to the field of thermonuclear fusion and can be used in devices for mounting a blanket module on a vacuum fusion reactor casing.
  • a device for mounting a blanket module on a vacuum fusion reactor housing comprising a flexible hollow support made in the form of rods mounted between two flanges, one of which supports is connected to a vacuum housing, and the other flange is connected to the blanket module by means of a threaded fastener and a locking sleeve fixed by deformation in the blanket module (RF patent JY ° 2563975, IPC G21B 1/17, publ. 09/27/2015).
  • the threaded fastener is a bolt with a head located in the cavity of the flexible support, and the threaded rod part is fixed in the threaded hole in the module.
  • the locking sleeve is made of two separate elements, motionlessly interconnected on a conical surface.
  • One of the mentioned elements is made in the form of a rod with a head corresponding in shape to the hole in the end of the threaded part of the bolt, while the end part of the element is made narrower in the form of a cone.
  • the second element is made in the form of a sleeve, the part of the hole of which has a conical shape corresponding to the conical shape of the end part of the first element.
  • the end part of the sleeve is thin-walled and has an outer diameter larger than the outer diameter of the rest of the sleeve.
  • the retaining sleeve with the head of the first element is installed in the mounting hole of the bolt and is fixed in the module by deformation of the thin-walled end part of the second element located in the hole made in the module.
  • the bolt can be fixed directly to the module or connected to it using a conical nut mating on the outer conical surface with a conical sleeve forming a threaded connection with the module.
  • a disadvantage of the known device for mounting a blanket module on a vacuum fusion reactor vessel is the need to mechanically modify the flexible support along its length to compensate for the angular and shear displacements that occur during installation of the module due to manufacturing errors of the vacuum case. Mechanical refinement is carried out during the installation process and is accompanied by a constant measurement of the flexible support, which significantly lengthens and complicates the installation work.
  • the closest set of essential features to the claimed invention is a device for mounting a blanket module on a vacuum fusion reactor casing containing a flexible support made in the form of rods located between two flanges, and an offset compensator mounted by means of a thread on the support flange facing the module, and consisting of a fastening nut and a support sleeve pivotally connected to each other, and a connecting sleeve with a spherical protrusion, through which the flexible support through a fastening threaded element is connected to the blanket module (RF patent N ° 2491663, IPC G21B 1/13, publ. 08.27.2013).
  • the rods of the flexible support are installed on the periphery of the flanges with the formation of a cavity in the Central part of the flexible support.
  • the fastening threaded element is made in the form of a bolt, which with its head is located in the cavity of the flexible support, and the rod part passes through the holes in the elements of the offset compensator and through the thread engages with the module.
  • the support flange facing the module is threaded to the displacement compensator fixing nut.
  • the fastening nut is made with a spherical convex surface, and the supporting sleeve has a mating spherical concave surface.
  • the connecting sleeve is arranged to ensure contact with the surfaces of the module and the supporting sleeve, and a spherical protrusion is associated with a conical groove made in the mounting hole of the module.
  • a spherical washer is installed between the bolt head and the flange of the flexible support facing the module, while the inner surface of the bolt head mating with the washer is made with a reciprocal spherical shape.
  • Installation of the known device is as follows.
  • the bolt and spherical washer are installed in a hollow flexible support, which is then placed in the seat of the vacuum chamber housing.
  • a fastening nut with a spherical convex outer surface is threaded onto the flange of the flexible support facing the blanket module, and the bolt shaft extends beyond the flexible support.
  • a support sleeve with a spherical concave inner surface is mounted on a fastening nut with a spherical convex outer surface.
  • a connecting sleeve with a spherical protrusion is mounted on the threaded end of the bolt so that the end surfaces of the connecting sleeve and the supporting sleeve coincide.
  • a blanket module is installed on the assembled device, while the conical groove of the module is mated to a spherical protrusion of the connecting sleeve.
  • the known device allows for the compensation of angular and shear displacements that occur during installation.
  • the connecting sleeve moves by the amount of this displacement, thereby compensating for possible lateral displacement.
  • the bolt, the support sleeve and the connecting sleeve are rotated by the value of this angular displacement, thereby compensating for the angular displacement, and the axis of the bolt and the mounting hole of the module are combined.
  • the bolt is screwed in using a special tool, which is installed in the mounting hole made in its rod part, while the spherical washer is independently installed by pairing it with the spherical surface of the bolt head.
  • a disadvantage of the known device for mounting the blanket module on the vacuum fusion reactor case is the weakening of the threaded connection of the bolt to the blanket module during the cyclic operation of the thermonuclear reactor, which is explained by the absence of locking elements that cannot be installed due to the difficult access to the threaded connection due to tightness its location.
  • a disadvantage of the known device is the limitation of the permissible tightening force of the threaded connection of the flexible support and the blanket module due to the small cross-sectional area of the bolt core part due to the mounting hole made therein.
  • the objective of the present invention is to provide a device for mounting a blanket module on a vacuum fusion reactor casing, which will provide operational reliability during cyclic operation of a fusion reactor, as well as simplifying the installation of a blanket module on a vacuum casing.
  • the technical result of the present invention is to increase the allowable value of the thrust of the threaded connection flexible support and blanket module, which increases the load capacity of the device, eliminating the possibility of loosening the threaded connection due to self-locking and ensuring self-compensation of angular and axial displacements that occur when mounting the blanket module on a vacuum case.
  • the specified technical result is achieved by the fact that in the known device for mounting the blanket module on the vacuum fusion reactor housing containing a flexible support made in the form of rods mounted between two flanges and an offset compensator mounted by means of a thread on the flange of the flexible support facing the blanket module , and consisting of a fastening nut and a support sleeve pivotally connected to each other, and a connecting sleeve with a spherical protrusion, through which the flexible support through the mounting p the threaded element is connected to the blanket module, according to the claimed invention, the fastening threaded element is a lock nut with an external thread, and the flexible support flange facing the blanket module is made with a spherical concave surface, and the offset compensator is fixedly connected to the blanket module and equipped with an intermediate sleeve, movably connected to the fixing nut and made with spherical convex and concave surfaces forming a hinge connection with said flange
  • the fixed connection of the displacement compensator with the module is made by means of a self-locking threaded connection of the side surface of the support sleeve with the module.
  • the fixed connection of the displacement compensator with the module is made by means of a welded joint surfaces of the support sleeve with the module.
  • the fixed connection of the displacement compensator with the module is made by welding the side surface of the support sleeve with the module.
  • the movable connection of the intermediate sleeve and nut is made in the form of a spline connection.
  • the fixed connection of the connecting sleeve with the thrust surface of the lock nut is made by means of an elastic locking ring.
  • the fixed connection of the connecting sleeve with the thrust surface of the lock nut is made by means of a locking ring and a welded joint.
  • the implementation of the fastening threaded element in the form of a lock nut and the fixed connection of the displacement compensator with the module eliminates the possibility of loosening the threaded connection during operation of the thermonuclear reactor by providing self-locking.
  • Replacing the bolt with a lock nut helps to increase the load capacity of the claimed device by increasing the diameter of the fastening thread, which makes it possible to increase the tightness of the threaded connection of the flexible support and the blanket module and, therefore, increase the permissible loads perceived from the blanket module with a guarantee of non-disclosure of joints.
  • the bolt (replacing the bolt with a lock nut) allows you to free up space for placing an intermediate sleeve in it, which provides a swivel joint of a flexible support with a displacement compensator, a movable connection with a locking nut and a movable connection of the connecting sleeve relative to the lock nut, and, therefore, self-compensation of angular and axial displacements that occur when mounting the blanket module on a vacuum casing.
  • the claimed population significant features in comparison with the prototype allows you to create a device that works reliably in harsh conditions of a fusion reactor for mounting the module on a vacuum casing and to simplify installation work during its installation.
  • thermonuclear reactor generally view, section
  • a device for mounting a blanket module on a vacuum fusion reactor housing comprises a flexible support 1 with flanges, a fastener 2 and an offset compensator mounted on a flange of the flexible support facing the blanket module 3, and comprising a support sleeve 4, an adapter nut 5, an intermediate sleeve 6 and connecting sleeve 7 with a spherical protrusion.
  • Flexible support 1 is made in the form of rods located between two flanges.
  • the flanges of the flexible support 1 are made with an external thread, while one of the flanges of the flexible support 1 is connected by a thread to the vacuum housing 8, and the other flange is made with a spherical concave end surface, the flexible support 1 is connected to the module 3 of the blanket by means of an offset compensator through a threaded fastener element 2, threadedly connected to the seat socket made in the blanket module 3.
  • the fastening threaded element 2 is made in the form of a lock nut provided with an external thread.
  • the support sleeve 4 is installed in the seat socket of the blanket module 3 and the side surface is fixedly fixed therein using a self-locking thread (interference thread or tapered thread) or a weld.
  • Locking nut 5 by thread mounted on the flange of the flexible support 1, facing the blank module 3, and forms a swivel connection with the support sleeve 4 made with a spherical concave surface, for example by means of a washer 9 made with a spherical convex surface, the mating concave surface of the support sleeve 4.
  • the intermediate sleeve 6 is made with spherical convex and concave surfaces and forms a swivel with the flange of the flexible support 1 and the spherical protrusion of the connecting sleeve 7, respectively.
  • the intermediate sleeve 6 is movably connected to the fastening nut 5, for example by means of a spline connection and the pin 10.
  • the connecting sleeve 7 is fixedly connected to the thrust surface of the lock nut 2, for example, by means of a fixing elastic ring 1 1 or a fixing ring and a weld (not shown shown).
  • thermonuclear reactor The installation of the blanket module on the vacuum case of a thermonuclear reactor is as follows.
  • a flexible support 1 is installed in the seat socket of the vacuum housing 8.
  • a lock nut 2 with a connecting sleeve 7, a fixing nut 5 with an intermediate sleeve 6 and a pin 10, a spherical washer 9 and a support sleeve 4 are installed in the seat of the blank module 3 of the blank.
  • the sleeve 4 is installed in the blanket module 3 by a self-locking thread (for example, a thread with an interference fit or tapered thread), or connected by a weld.
  • a self-locking thread for example, a thread with an interference fit or tapered thread
  • the fastening nuts 5 are screwed onto the threaded flanges of the flexible bearings 1 through the intermediate sleeves 6, having a seat in the center under the mounting tool.
  • the rotation of the lock nuts 2 compresses and locks the threaded connection of the fastening nuts 5 with the flanges of the flexible supports 1.
  • the device operates as follows.
  • Flexible support 1 perceives the compressive and tensile components of the external load that occurs at the installation site of the fastening device, while the force from the module 3 must be transmitted to the vacuum housing 8 of the reactor.
  • the compressive component of the force from module 3 to the support 1 is transmitted through the lock nut 2, the connecting sleeve 7 and the intermediate sleeve 6.
  • the tensile component of the force from the module 3 to the support 1 is transmitted through the support sleeve 4, the spherical washer 9 and the fixing nut 5. From the flexible support 1 the force is transmitted to the vacuum housing 8 from the support flange covered by the fastening nut 5 and the intermediate sleeve 6 through the rods of the flexible support 1 to the flange connected to the vacuum housing 8.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

(57) Изобретение относится к области термоядерного синтеза и может быть использована в устройствах для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора. Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора содержит гибкую опору, выполненную в виде стержней, установленных между двумя фланцами, компенсатор смещений и крепежный резьбовой элемент, выполненный в виде стопорной гайки с наружной резьбой. Компенсатор смещений установлен на фланце гибкой опоры, обращенном к модулю и выполненном со сферической вогнутой поверхностью, неподвижно соединён с модулем бланкета и содержит закрепительную гайку и опорную втулку, шарнирно соединённые между собой, промежуточную втулку и соединительную втулку со сферическим выступом. Промежуточная втулка подвижно соединена с закрепительной гайкой и выполнена со сферическими выпуклой и вогнутой поверхностями, образующими шарнирное соединение с фланцем опоры и сферическим выступом соединительной втулки соответственно. Соединительная втулка неподвижно соединена с упорной поверхностью стопорной гайки. Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение допустимой величины усилия затяга резьбового соединения гибкой опоры и модуля, что повышает нагрузочную способность устройства, исключение возможности ослабления резьбового соединения за счет самостопорения и обеспечение самокомпенсации угловых и осевых смещений, возникающих при монтаже модуля на вакуумном корпусе.

Description

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ МОДУЛЯ БЛАНКЕТА
НА ВАКУУМНОМ КОРПУСЕ ТЕРМОЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
Область техники
Изобретение относится к области термоядерного синтеза и может быть использовано в устройствах для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора.
Предшествующий уровень техники
Известно устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, содержащее гибкую полую опору, выполненную в виде стержней, установленных между двумя фланцами, одним из которых опора соединена с вакуумным корпусом, а другим фланцем связана с модулем бланкета посредством резьбового крепежного элемента и стопорящей гильзы, закрепленной путем деформации в модуле бланкета (патент РФ JY° 2563975, МПК G21B 1/17, опубл. 27.09.2015).
В известном устройстве резьбовой крепежный элемент представляет собой болт, головкой расположенный в полости гибкой опоры, а стержневой резьбовой частью закрепленный в резьбовом отверстии в модуле. Стопорящая гильза выполнена из двух отдельных элементов, неподвижно соединенных между собой по конической поверхности. Один из упомянутых элементов выполнен в виде стержня с головкой, соответствующей по форме отверстию в торце резьбовой части болта, при этом концевая часть элемента выполнена зауженной в виде конуса. Второй элемент выполнен в виде втулки, часть отверстия которой имеет коническую форму, соответствующую конической форме концевой части первого элемента. Концевая часть втулки выполнена тонкостенной и имеет наружный диаметр больше, чем наружный диаметр остальной части втулки. Стопорящая гильза головкой первого элемента установлена в монтажное отверстие болта и закреплена в модуле путем деформации тонкостенной концевой части второго элемента, расположенной в отверстии, выполненном в модуле. Болт может быть закреплен непосредственно в модуле или соединен с ним с помощью конической гайки, сопряженной по наружной конической поверхности с конической втулкой, образующей резьбовое соединение с модулем.
Недостатком известного устройства для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора является необходимость механической доработки гибкой опоры по ее длине для компенсации угловых и сдвиговых смещений, которые возникают при монтаже модуля из-за погрешностей изготовления вакуумного корпуса. Механическая доработка осуществляется в процессе монтажа и сопровождается постоянным измерением гибкой опоры, что значительно удлиняет и усложняет монтажные работы.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявленному изобретению является устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, содержащее гибкую опору, выполненную в виде стержней, расположенных между двумя фланцами, и компенсатор смещений, установленный посредством резьбы на фланце опоры, обращенном к модулю, и состоящий из закрепительной гайки и опорной втулки, шарнирно соединённых между собой, и соединительной втулки со сферическим выступом, посредством которой гибкая опора через крепежный резьбовой элемент соединена с модулем бланкета (патент РФ N° 2491663, МПК G21B 1/13, опубл. 27.08.2013).
В известном устройстве стержни гибкой опоры установлены по периферии фланцев с образованием полости в центральной части гибкой опоры. Крепежный резьбовой элемент выполнен в виде болта, который своей головкой расположен в полости гибкой опоры, а стержневой частью проходит через отверстия в элементах компенсатора смещений и посредством резьбы входит в зацепление с модулем. Фланец опоры, обращенный к модулю, соединен резьбой с закрепительной гайкой компенсатора смещений. Закрепительная гайка выполнена со сферической выпуклой поверхностью, а опорная втулка имеет ответную сферическую вогнутую поверхность. Соединительная втулка расположена с обеспечением контакта с поверхностями модуля и опорной втулки, а сферическим выступом сопряжена с коническим пазом, выполненным в крепежном отверстии модуля. Между головкой болта и фланцем гибкой опоры, обращенным к модулю, установлена сферическая шайба, при этом внутренняя поверхность головки болта, сопряженная с шайбой, выполнена с ответной сферической формой.
Монтаж известного устройства осуществляют следующим образом. Болт и сферическую шайбу устанавливают в полую гибкую опору, которую затем размещают в посадочном гнезде корпуса вакуумной камеры. На фланец гибкой опоры, обращенный к модулю бланкета, устанавливают по резьбе закрепительную гайку со сферической выпуклой наружной поверхностью, при этом стержень болта выходит за пределы гибкой опоры. На закрепительную гайку со сферической выпуклой наружной поверхностью устанавливают опорную втулку со сферической вогнутой внутренней поверхностью. На резьбовой конец болта устанавливают соединительную втулку со сферическим выступом так, чтобы торцевые поверхности соединительной втулки и опорной втулки совпадали. На собранное устройство устанавливают модуль бланкета, при этом конический паз модуля сопряжен со сферическим выступом соединительной втулки. Известное устройство позволяет обеспечить компенсацию угловых и сдвиговых перемещений, возникающих при монтаже. При наличии сдвигового (поперечного) смещения соединительная втулка перемещается на величину этого смещения, компенсируя тем самым возможное поперечное смещение. При наличии углового смещения болт, опорная втулка и соединительная втулка поворачиваются на величину этого углового смещения, компенсируя тем самым угловое смещение, причем оси болта и крепежного отверстия модуля совмещаются. Затем болт вкручивают с помощью специального инструмента, которое устанавливают в монтажное отверстие, выполненное в его стержневой части, при этом сферическая шайба самостоятельно устанавливается посредством ее сопряжения со сферической поверхностью головки болта.
Недостатком известного устройства для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора является ослабление резьбового соединения болта с модулем бланкета в процессе циклической работы термоядерного реактора, что объясняется отсутствием стопорных элементов, которые не могут быть установлены из-за затрудненного доступа к резьбовому соединению, связанного с затесненностью места его расположения. Кроме этого, недостатком известного устройства является ограничение допустимой величины усилия затяга резьбового соединения гибкой опоры и модуля бланкета из-за малой площади поперечного сечения стержневой части болта вследствие выполненного в нем монтажного отверстия.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание устройства для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, которое обеспечит эксплуатационную надежность в процессе циклической работы термоядерного реактора, а также упрощение работ при монтаже модуля бланкета на вакуумном корпусе.
Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение допустимой величины усилия затяга резьбового соединения гибкой опоры и модуля бланкета, что повышает нагрузочную способность устройства, исключение возможности ослабления резьбового соединения за счет самостопорения и обеспечение самокомпенсации угловых и осевых смещений, возникающих при монтаже модуля бланкета на вакуумном корпусе.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, содержащем гибкую опору, выполненную в виде стержней, установленных между двумя фланцами, и компенсатор смещений, установленный посредством резьбы на фланце гибкой опоры, обращенном к модулю бланкета, и состоящий из закрепительной гайки и опорной втулки, шарнирно соединённых между собой, и соединительной втулки со сферическим выступом, посредством которой гибкая опора через крепежный резьбовой элемент соединена с модулем бланкета, согласно заявленному изобретению крепежный резьбовой элемент представляет собой стопорную гайку с наружной резьбой, а фланец гибкой опоры, обращенный к модулю бланкета, выполнен со сферической вогнутой поверхностью, причем компенсатор смещений неподвижно соединён с модулем бланкета и снабжён промежуточной втулкой, подвижно соединенной с закрепительной гайкой и выполненной со сферическими выпуклой и вогнутой поверхностями, образующими шарнирное соединение с упомянутым фланцем и сферическим выступом соединительной втулки, которая неподвижно соединена с упорной поверхностью стопорной гайки.
Кроме этого, неподвижное соединение компенсатора смещений с модулем выполнено посредством самостопорящегося резьбового соединения боковой поверхности опорной втулки с модулем.
Кроме этого, неподвижное соединение компенсатора смещений с модулем выполнено посредством сварного соединения боковой поверхности опорной втулки с модулем.
Кроме этого, неподвижное соединение компенсатора смещений с модулем выполнено посредством сварного соединения боковой поверхности опорной втулки с модулем.
Кроме этого, подвижное соединение промежуточной втулки и гайки выполнено в виде шлицевого соединения.
Кроме этого, неподвижное соединение соединительной втулки с упорной поверхностью стопорной гайки выполнено посредством упругого фиксирующего кольца.
Кроме этого, неподвижное соединение соединительной втулки с упорной поверхностью стопорной гайки выполнено посредством фиксирующего кольца и сварного соединения.
Выполнение крепежного резьбового элемента в виде стопорной гайки и неподвижное соединение компенсатора смещений с модулем позволяет исключить возможность ослабления резьбового соединения в процессе работы термоядерного реактора за счет обеспечения самостопорения. Замена болта на стопорную гайку способствует повышению нагрузочной способности заявленного устройства за счёт увеличения диаметра крепёжной резьбы, что позволяет усилить затяг резьбового соединения гибкой опоры и модуля бланкета и, следовательно, увеличить допустимые нагрузки, воспринимаемые от модуля бланкета с гарантией нераскрытия стыков. Кроме этого, исключение болта (замена болта на стопорную гайку) позволяет освободить пространство для размещения в нем промежуточной втулки, которая обеспечивает шарнирное соединение гибкой опоры с компенсатором смещений, подвижное соединение с закрепительной гайкой и подвижное соединение соединительной втулки относительно стопорной гайки, а, следовательно, самокомпенсацию угловых и осевых смещений, возникающих при монтаже модуля бланкета на вакуумном корпусе. Заявленная совокупность существенных признаков по сравнению с прототипом позволяет создать надежно работающее в жестких условиях термоядерного реактора устройство для крепления модуля на вакуумном корпусе и обеспечить упрощение монтажных работ при его установке.
Краткое описание фигур
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлено устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора (общий вид, разрез).
Лучший вариант осуществления изобретения
Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора содержит гибкую опору 1 с фланцами, крепёжный элемент 2 и компенсатор смещений, установленный на фланце гибкой опоры, обращенном к модулю 3 бланкета, и содержащий опорную втулку 4, закрепительную гайку 5, промежуточную втулку 6 и соединительную втулку 7 со сферическим выступом. Гибкая опора 1 выполнена в виде стержней, расположенных между двумя фланцами. Фланцы гибкой опоры 1 выполнены с наружной резьбой, при этом одним из фланцев гибкая опора 1 соединена по резьбе с вакуумным корпусом 8, а другим фланцем, выполненным со сферической вогнутой торцевой поверхностью, гибкая опора 1 соединена с модулем 3 бланкета посредством компенсатора смещений через крепежный резьбовой элемент 2, соединенный по резьбе с посадочным гнездом, выполненным в модуле 3 бланкета. Крепежный резьбовой элемент 2 выполнен в виде стопорной гайки, снабжённой наружной резьбой. Опорная втулка 4 установлена в посадочное гнездо модуля 3 бланкета и боковой поверхностью неподвижно закреплена в нем с помощью самостопорящейся резьбы (резьба с натягом или коническая резьба) или сварного шва. Закрепительная гайка 5 посредством резьбы закреплена на фланце гибкой опоры 1, обращенном к модулю 3 бланкета, и образует шарнирное соединение с опорной втулкой 4, выполненной со сферической вогнутой поверхностью, например посредством шайбы 9, выполненной со сферической выпуклой поверхностью, ответной вогнутой поверхности опорной втулки 4. Промежуточная втулка 6 выполнена со сферическими выпуклой и вогнутой поверхностями и образует шарнирное соединение с фланцем гибкой опоры 1 и сферическим выступом соединительной втулки 7 соответственно. Промежуточная втулка 6 соединена подвижно с закрепительной гайкой 5, например с помощью шлицевого соединения и штифта 10. Соединительная втулка 7 неподвижно соединена с упорной поверхностью стопорной гайки 2, например, при помощи фиксирующего упругого кольца 1 1 или фиксирующего кольца и сварного шва (на чертеже не показано). Промышленная применимость
Монтаж модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора осуществляют следующим образом.
В посадочное гнездо вакуумного корпуса 8 устанавливают гибкую опору 1. В посадочное гнездо модуля 3 бланкета устанавливают по резьбе до упора стопорную гайку 2 с соединительной втулкой 7, закрепительную гайку 5 с промежуточной втулкой 6 и штифтом 10, сферическую шайбу 9 и опорную втулку 4. Опорную втулку 4 устанавливают в модуль 3 бланкета по самостопорящейся резьбе (например, по резьбе с натягом или конической резьбе), либо соединяют сварным швом. Таким образом размещается необходимое для монтажа модуля 3 бланкета в вакуумном корпусе 8 число гибких опор 1, например, четырех гибких опор, и ответных им крепежных узлов в модуле 3. Модуль 3 бланкета подаётся к вакуумному корпусу 8. Закрепительные гайки 5 накручиваются на резьбовые фланцы гибких опор 1 через промежуточные втулки 6, имеющие в центре посадочное место под монтажный инструмент. Вращением стопорных гаек 2 производится поджатие и стопорение резьбового соединения закрепительных гаек 5 с фланцами гибких опор 1. При этом за счёт шарнирных соединений элементов компенсатора смещений с фланцем гибкой опоры 1, а также подвижного (шлицевого) соединения промежуточной втулки 6 с закрепительной гайкой 5 и скольжения соединительной втулки 7 относительно стопорной гайки 2, реализуется самоустанавливание элементов конструкции в положение, при котором угловое смещение оси гибкой опоры 1 относительно оси посадочного гнезда модуля 3 и стопорной гайки 2 компенсируется, и одновременно замыкается силовая цепь.
Устройство работает следующим образом.
В процессе работы реактора на модуль действуют динамические нагрузки от срывов плазмы. Гибкая опора 1 воспринимает сжимающую и растягивающую составляющие внешней нагрузки, возникающей в месте установки устройства крепления, при этом усилие от модуля 3 должно быть передано на вакуумный корпус 8 реактора. Сжимающая составляющая усилия от модуля 3 на опору 1 передаётся через стопорную гайку 2, соединительную втулку 7 и промежуточную втулку 6. Растягивающая составляющая усилия от модуля 3 на опору 1 передаётся через опорную втулку 4, сферическую шайбу 9 и закрепительную гайку 5. От гибкой опоры 1 на вакуумный корпус 8 усилие передаётся от фланца опоры, охваченного закрепительной гайкой 5 и промежуточной втулкой 6, через стержни гибкой опоры 1 на фланец, соединённый с вакуумным корпусом 8.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, содержащее гибкую опору, выполненную в виде стержней, расположенных между двумя фланцами, и компенсатор смещений, установленный посредством резьбы на фланце опоры, обращенном к модулю бланкета, и состоящий из закрепительной гайки и опорной втулки, шарнирно соединённых между собой, и соединительной втулки со сферическим выступом, посредством которой гибкая опора через крепёжный резьбовой элемент соединена с модулем бланкета, отличающийся тем, что крепёжный резьбовой элемент представляет собой стопорную гайку с наружной резьбой, а фланец опоры, обращенный к модулю бланкета, выполнен со сферической вогнутой поверхностью, причем компенсатор смещений неподвижно соединён с модулем бланкета и снабжён промежуточной втулкой, подвижно соединённой с закрепительной гайкой и выполненной со сферическими выпуклой и вогнутой поверхностями, образующими шарнирное соединение с упомянутым фланцем и сферическим выступом соединительной втулки, неподвижно соединенной с упорной поверхностью стопорной гайки.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что неподвижное соединение компенсатора смещений с модулем бланкета выполнено посредством самостопорящегося резьбового соединения боковой поверхности опорной втулки с модулем бланкета.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что неподвижное соединение компенсатора смещений с модулем бланкета выполнено посредством сварного соединения боковой поверхности опорной втулки с модулем бланкета.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижное соединение промежуточной втулки и закрепительной гайки выполнено в виде шлицевого соединения.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что неподвижное соединение соединительной втулки с упорной поверхностью стопорной гайки выполнено посредством упругого фиксирующего кольца.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что неподвижное соединение соединительной втулки с упорной поверхностью стопорной гайки выполнено посредством фиксирующего кольца и сварного соединения.
PCT/RU2017/000154 2016-03-21 2017-03-20 Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора WO2017164775A1 (ru)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/087,027 US10593433B2 (en) 2016-03-21 2017-03-20 Device for securing a blanket module to a fusion reactor vacuum vessel
ES17770699T ES2821925T3 (es) 2016-03-21 2017-03-20 Dispositivo para fijar un módulo de manto a un recipiente de vacío de reactor de fusión
CN201780017387.3A CN108780665B (zh) 2016-03-21 2017-03-20 一种用于固定包层模块至聚变反应堆真空室的装置
JP2018549495A JP6516936B1 (ja) 2016-03-21 2017-03-20 ブランケットモジュールを核融合炉真空容器に固定するための装置
KR1020187029015A KR102011617B1 (ko) 2016-03-21 2017-03-20 융합로 진공 용기에 블랭킷 모듈을 고정하기 위한 장치
EP17770699.1A EP3441978B1 (en) 2016-03-21 2017-03-20 Device for securing a blanket module to a fusion reactor vacuum vessel

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016110190A RU2670424C2 (ru) 2016-03-21 2016-03-21 Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора
RU2016110190 2016-03-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017164775A1 true WO2017164775A1 (ru) 2017-09-28

Family

ID=59900651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2017/000154 WO2017164775A1 (ru) 2016-03-21 2017-03-20 Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10593433B2 (ru)
EP (1) EP3441978B1 (ru)
JP (1) JP6516936B1 (ru)
KR (1) KR102011617B1 (ru)
CN (1) CN108780665B (ru)
ES (1) ES2821925T3 (ru)
RU (1) RU2670424C2 (ru)
WO (1) WO2017164775A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU189587U1 (ru) * 2019-01-10 2019-05-28 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора
CN110462746A (zh) * 2017-03-02 2019-11-15 俄罗斯联邦诺萨顿国家原子能公司 用于将包层模块紧固到聚变反应堆真空容器的装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU203062U1 (ru) * 2021-01-11 2021-03-22 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020172316A1 (en) * 1999-06-24 2002-11-21 Roberto Matera Divertor filtering element for a tokamak nuclear fusion reactor; divertor employing the filtering element; and tokamak nuclear fusion reactor employing the divertor
JP2004239807A (ja) * 2003-02-07 2004-08-26 Kawasaki Heavy Ind Ltd 核融合炉のブランケットモジュール構造
RU102828U1 (ru) * 2010-10-26 2011-03-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора
RU2491663C1 (ru) * 2012-02-17 2013-08-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0798391A (ja) * 1993-09-28 1995-04-11 Toshiba Corp 核融合装置の炉内構造物支持装置
JP3058547B2 (ja) * 1993-12-27 2000-07-04 株式会社日立製作所 核融合装置
JP2001051085A (ja) * 1999-08-16 2001-02-23 Hitachi Ltd 真空容器
JP2001227643A (ja) * 2000-02-14 2001-08-24 Tsukishima Kikai Co Ltd 真空容器のシール構造および真空容器シール用ガスケット
RU30023U1 (ru) * 2003-02-10 2003-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А.Доллежаля" Устройство для крепления модулей бланкета термоядерного реактора
US7677852B2 (en) * 2004-08-30 2010-03-16 Acument Intellectual Properties, Llc Multi-lobular lockbolt
EP2460160B8 (en) * 2009-07-29 2013-12-04 General Fusion, Inc. Systems and methods for plasma compression with recycling of projectiles
RU2563975C1 (ru) * 2014-07-23 2015-09-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Электроизолирующее устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора
CN104821185B (zh) * 2015-03-17 2018-05-04 中国科学院等离子体物理研究所 一种用于核聚变装置维护的增殖包层固定的结构
RU155571U1 (ru) * 2015-04-29 2015-10-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора
RU158837U1 (ru) * 2015-06-15 2016-01-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора
RU155574U1 (ru) * 2015-06-22 2015-10-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора
US11066178B2 (en) * 2015-09-02 2021-07-20 Raytheon Technologies Corporation Link for aircraft component mounting

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020172316A1 (en) * 1999-06-24 2002-11-21 Roberto Matera Divertor filtering element for a tokamak nuclear fusion reactor; divertor employing the filtering element; and tokamak nuclear fusion reactor employing the divertor
JP2004239807A (ja) * 2003-02-07 2004-08-26 Kawasaki Heavy Ind Ltd 核融合炉のブランケットモジュール構造
RU102828U1 (ru) * 2010-10-26 2011-03-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора
RU2491663C1 (ru) * 2012-02-17 2013-08-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110462746A (zh) * 2017-03-02 2019-11-15 俄罗斯联邦诺萨顿国家原子能公司 用于将包层模块紧固到聚变反应堆真空容器的装置
CN110462746B (zh) * 2017-03-02 2023-06-23 俄罗斯联邦诺萨顿国家原子能公司 用于将包层模块紧固到聚变反应堆真空容器的装置
RU189587U1 (ru) * 2019-01-10 2019-05-28 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016110190A3 (ru) 2018-09-27
CN108780665A (zh) 2018-11-09
ES2821925T3 (es) 2021-04-28
KR102011617B1 (ko) 2019-08-16
US20190122772A1 (en) 2019-04-25
EP3441978B1 (en) 2020-07-01
EP3441978A1 (en) 2019-02-13
US10593433B2 (en) 2020-03-17
CN108780665B (zh) 2019-11-19
KR20180120747A (ko) 2018-11-06
RU2670424C2 (ru) 2018-10-23
RU2016110190A (ru) 2017-09-28
EP3441978A4 (en) 2019-11-20
JP6516936B1 (ja) 2019-05-22
JP2019516075A (ja) 2019-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017164775A1 (ru) Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора
CN101405180A (zh) 螺栓接合件
EP2079561B1 (en) Fasteners and spacer rings therefor
US10626913B2 (en) Ball joint device for a turbine engine
CN109989976A (zh) 一种可消除孔隙的钢销
RU155571U1 (ru) Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора
EP2729709B1 (en) Tie rod with locking system at the ends
WO2016019915A1 (zh) 一种收缩连接组件、收缩连接结构及连接方法
RU2491663C1 (ru) Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора
CN110462746B (zh) 用于将包层模块紧固到聚变反应堆真空容器的装置
RU189587U1 (ru) Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора
RU158837U1 (ru) Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора
RU155574U1 (ru) Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора
CN115559981A (zh) 防松螺母结构组件
EP3285276B1 (en) Drive rod and method of manufacturing a drive rod
CN108860459B (zh) 一种深海组合结构拉杆式变形补偿装置
CN107116333B (zh) 同轴型光电子器件耦合角度调整装置及焊接系统
RU216601U1 (ru) Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора
WO2013084134A1 (en) A fastening system
CN112780827B (zh) 一种对心弹性联轴器
US20150291211A1 (en) Device for protecting against overloading
US20200063800A1 (en) Fixing apparatus for fixing a shaft to a mounting part and actuator of a robot
BR102019007016B1 (pt) Conjunto tubular afunilado compósito, e, método para fazer um conjunto tubular afunilado compósito
KR20140115546A (ko) 풀림방지 너트 및 이를 이용한 컨트롤 밸브용 고정 어셈블리
RU1789797C (ru) Соединение деталей

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018549495

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20187029015

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2017770699

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017770699

Country of ref document: EP

Effective date: 20181022

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17770699

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1