[发明专利]一种用于核聚变装置包层转运的机构

说明书

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包层转运的机构。

背景技术

可控磁约束热核聚变研究是目前自然科学研究中一项具有十分重大意义的研究领域，商用聚变堆的建立将对维持和发展人类文明起着不可估量的作用，托卡马克装置被认为是最有聚变能利用前景的可控磁约束热核聚变研究装置。包层位于第一壁层与真空室之间，沿中心线由单片环形阵列分布组成一个圆环，是核聚变反应堆中重要的结构之一。核聚变堆反应中的氚的增殖（自然界中存在极少，需要通过中子轰击包层中的锂来产生）、反应所需的中子倍增（包层中的铍提供） 和反应产生巨大热量的带出（由包层中的冷却剂和冷却回路完成）。包层长期运 行于核辐射环境中，聚变堆运行一定时间之后，包层需要提取到托卡马克装置之 外进行维护。包层进行维护时聚变堆必须首先进行一段时间（约 1 个月）的冷却 停堆，同时现行包层的设计为小模块设计（ITER 约为 450 个），造成整个包层维 护周期极长，同时由于模块太多，模块的外壳和之间的间隙所占的空间很大，导 致锂的有效面积大大减少，对聚变堆的氚增殖有很大的影响，因此聚变堆的运行 效率有很大的影响。大模块化的包层（设计数量约为 80 个）被应用到未来聚变 堆的设计中能有效地解决维护周期长和氚增殖等问题，但是大模块化设计的包层 重量从小模块化的 5 吨提升到大模块的 50 吨，大大增加了在空间很小的聚变堆 真空室内的环向转运的困难。因此综上所述，需要设计一种用于大模块化包层设计的重载机构将位于非维护窗口区域的单片包层模块转运至窗口区域，并运送到托卡马克装置之外进行维护。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于核聚变装置包层转运的机构，以满足核聚变装置中包层模块转运需求。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种用于核聚变装置包层转运的机构，其特征在于：包括有一对内、外圈形式的环形的装置运动轨道，以及滑动安装在两装置运动轨道上的转运装置基座，所述转运装置基座上设置有三条相互平行横跨在两装置运动轨道上方的直线导轨，其中位于中间的直线导轨上滑动安装有主液压缸基座，以及分列于主液压缸基座两端的内、外侧包层底部液压支撑结构，主液压缸基座上立向安装有主液压缸，所述主液压缸活塞杆竖直向上，且主液压缸活塞杆杆端共中心轴连接有主液压顶杆，主液压顶杆顶端连接有顶部支撑杆，位于两侧的直线导轨上分别滑动安装有位置与主液压缸基座对应的辅助液压支撑结构基座，每侧辅助液压支撑结构基座上分别设置有转座状的基座连接结构，所述主液压缸对应两侧直线导轨的侧壁上分别铰接有侧面辅助液压缸，两侧面辅助液压缸的活塞杆分别倾斜向下，且两侧面辅助液压缸的活塞杆杆端分别共中心轴连接有侧面辅助液压支撑杆，两侧面辅助液压支撑杆杆端分别一一对应转动连接在两侧辅助液压支撑结构基座上的基座连接结构上。

所述的一种用于核聚变装置包层转运的机构，其特征在于：每侧侧面辅助液压缸与主液压缸对应侧侧壁之间分别设置有支撑驱动杆，且支撑驱动杆两端分别铰接在侧面辅助液压缸、主液压缸侧壁上。

所述的一种用于核聚变装置包层转运的机构，其特征在于：所述辅助液压支撑结构基座上分别设置有辅助支撑基座，所述基座连接结构分别设置在辅助支撑基座上，所述侧面辅助液压支撑杆杆端分别通过连接销钉转动连接在基座连接结构上，所述辅助支撑基座上还设置有与连接销钉传动连接的连接销钉驱动器，所述的连接销钉驱动器是由伺服电机和减速装置组成，实现连接销钉的伸缩运动。

所述的一种用于核聚变装置包层转运的机构，其特征在于：所述内、外侧包层底部液压支撑结构的结构形式相同，分别包括滑动安装在中间的直线导轨上的滑块，滑块顶部分别支撑有液压缸基座，滑块一端沿直线导轨延伸构成延伸部，液压缸基座上两侧对称设置有活塞杆竖直向上的底部液压缸，且底部液压缸活塞杆共中心轴连接有底部包层液压支撑杆，所述中间的直线导轨一侧设置有与直线导轨平行并位于滑块下方的直齿齿条，所述滑块延伸部底部设置有凹槽，凹槽中设置有伺服电机、与伺服电机输出轴传动连接的减速齿轮组，凹槽中还转动安装有传动齿轮组、啮合齿轮，所述传动齿轮组的始端齿轮与减速齿轮组传动啮合，传动齿轮组的末端齿轮与啮合齿轮传动啮合，所述啮合齿轮与直齿齿条传动啮合，由滑块延伸部、伺服电机、减速齿轮组、传动齿轮组、啮合齿轮共同构成直线运动驱动装置。