一種用於核聚變裝置頸管內部件轉運的保護機構的製作方法
2023-05-02 07:46:26
一種用於核聚變裝置頸管內部件轉運的保護機構的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於聚變裝置真空室頸管內部件轉運的保護機構。它涉及核聚變反應堆工程【技術領域】，具體的說是為核聚變裝置經過頸管的部件和頸管本身進行有效保護的機構。主要包括吊裝機構和頸管保護機構，兩機構可相互配合完成部件在頸管內部的運輸時的結構保護。所述的吊裝機構主要由電機、吊繩和吊點構成。所述的頸管保護機構主要由數個子機構組成，每個子機構主要由主體框架、側向滾動輪、可定製緩衝層、吊繩及間距調節機構組成。每個子機構之間的間距通過間距調節機構進行調節。本發明結構簡單，不長期佔用頸管內部空間，能夠對經過頸管的內部部件和頸管本身進行結構保護，避免內部部件與頸管發生碰撞而造成結構損傷，提高了轉運的安全性。
【專利說明】—種用於核聚變裝置頸管內部件轉運的保護機構
【技術領域】
[0001]本發明涉及核聚變反應堆工程【技術領域】，特別涉及用於核聚變裝置真空室頸管內部件轉運的保護機構，具體的說是在核聚變裝置維護中為經過真空室頸管內部的部件和真空室頸管提供有效保護的機構。
【背景技術】
[0002]隨著化石能源的逐步耗盡，未來的可代替能源一直都受到全世界的關注。核聚變作為其中一種理想的取代能源，近年來受到世界各主要大國重視。核聚變裝置主要由真空室、內部部件(包層和偏濾器等)、外部部件構成。內部部件是核聚變裝置的核心部件，其中包層主要作用是為聚變反應提供氚和中子、將聚變熱帶出真空室供熱能交換機組發電等，偏濾器的主要作用是:He灰排除及雜質控制、帶走真空室內部等離子體反應過程中產生的熱負荷等。聚變堆停堆後，需要對內部部件進行更新替換等維護，內部部件進出真空室需要經過真空室窗口的頸管。聚變堆裝置的內部部件尺寸和重量通常都十分大，其中包層的重量甚至達到數十噸，如此重的包層等部件經過頸管時如果與頸管發生碰撞，會對頸管和部件本身造成很大損傷，甚至會造成結構性破壞，對整個聚變堆的正常運行造成嚴重影響。因此需要設計一種真空室頸管內部的保護機構，能夠實現對部件本身和頸管進行保護，並且該機構能夠不對頸管的結構進行改動，能夠快速進出真空室頸管，不長期佔用頸管空間，避免對其他與頸管有關聯的機構造成影響。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提出一種用於核聚變裝置頸管內部件轉運的保護機構，能夠在核聚變堆停堆後，進入真空室頸管內部，在內部部件的吊裝維護時對頸管和經過頸管的內部部件進行保護，解決了重型內部部件在頸管中轉運可能與頸管發生碰撞的問題，避免了對聚變堆裝置造成損傷，並且能夠滿足不長期佔用頸管空間，不對頸管結構進行改動的要求，快速進出真空室頸管，能夠有效提高聚變堆真空室內部部件的維護效率。
[0004]本發明的技術方案如下:
一種用於核聚變裝置頸管內部件轉運的保護機構，其特徵在於:包括有位於真空室頸管口部上方的部件運載車，所述部件運載車上設有吊裝架，所述吊裝架上安裝有主吊裝系統，所述主吊裝系統的兩側分別安裝有輔助吊裝系統；所述主吊裝系統包括有可上下伸縮的主吊繩，所述輔助吊裝系統包括有可上下伸縮的輔助吊繩；所述輔助吊繩的底端吊裝有保護框組件，所述保護框組件包括多個依次吊裝的保護框，相鄰的保護框之間通過可伸縮的間距吊繩吊裝為一體。
[0005]一種用於核聚變裝置頸管內部件轉運的保護機構，其特徵在於:所述頂部保護框、中部保護框和底部保護框的內側壁上分別設有可定製緩衝層。
[0006]一種用於核聚變裝置頸管內部件轉運的保護機構，其特徵在於:所述主吊裝系統上的主吊繩和輔助吊裝系統的輔助吊繩的頂端分別卷繞到相應的電機輸出軸上，通過電機輸出軸的正反轉實現上下伸縮。
[0007]—種用於核聚變裝置頸管內部件轉運的保護機構，其特徵在於:所述保護框為梯形，保護框兩側側邊板的外側壁上分別開有側邊槽，所述側邊槽內分別轉動安裝有側向滾動輪。
[0008]一種用於核聚變裝置頸管內部件轉運的保護機構，其特徵在於:保護框兩側側邊板的頂端開有橫向的條形的導向槽，導向槽兩端分別開有縱向的導向孔；保護框的頂角部安裝有間距調節機構；所述間距調節機構包括有安裝在保護框上的驅動機構，驅動機構上設有四個輸出軸，每個輸出軸外均安裝有吊繩收縮機構；所述吊繩收縮機構包括有兩個安裝在保護框內壁上的定位板，每個定位板上轉動安裝有兩個吊繩轉軸，每個吊繩轉軸與驅動機構上相應的輸出軸傳動連接；包括有第一吊繩和第二吊繩，第一吊繩的一端卷繞在其中一側定位板的上轉軸上，第一吊繩的另一端從相應的導向孔穿入，穿過對應導向槽從另一個導向孔中穿出；第二吊繩的一端卷繞在相應的下轉軸上，第二吊繩的另一端繞過從轉軸後引出；包括有第三吊繩和第四吊繩，第三吊繩和第一吊繩對稱分布，第四吊繩和第二吊繩對稱分布。
[0009]本發明是一種用於核聚變裝置頸管內部件轉運的保護機構，該機構包括吊裝機構和頸管保護機構兩部分，兩個機構協同合作實現內部部件在頸管內部的安全轉運。所述的吊裝機構由主吊裝系統和輔助吊裝系統構成，兩個系統均主要由電機、吊繩和吊點構成，能夠分別對實現對內部部件和頸管保護機構進行吊運。所述的頸管保護機構主要由3個子保護機構組成，每個子保護機構主要由主體框架、側向滾動輪、可定製緩衝層、吊繩及間距調節機構組成；所述的間距調節機構主要由驅動機構和四個吊繩收縮機構組成。相鄰的兩個子保護可以通過間距調節機構控制間距吊繩的收縮來實現間距的調節，從而能適應不同長度的內部部件。所述的可定製緩衝層是對內部部件進行緩衝保護，該可定製緩衝層能夠進行更換，從而適應不同截面尺寸的內部部件。所述的頸管保護機構是通過側面的滾輪在頸管內壁上進行滾動，不對頸管結構進行改變。
[0010]本發明的有益效果在於:
本發明能夠對經過真空室頸管的內部部件和真空室頸管進行有效保護，避免其與真空室頸管發生碰撞而造成結構損傷，從而對內部部件的維護提供了安全保證，也對真空室頸管的結構提供了安全保證。
[0011]本發明的保護結構由部件運載車內部的吊裝系統控制，無需安裝在真空室頸管內，能夠快速的進入和退出頸管，在聚變堆進行內部部件的維護期間不長期佔用頸管空間，增大了維護的可用空間，從而提高了維護效率。
[0012]本發明的結構直接在真空室頸管內壁上滾動，不對頸管結構進行更改，能夠實現不對其他與頸管有關聯的結構造成影響，避免二次設計。
[0013]本發明結構簡單，重量輕，能夠根據實際需要進行子保護機構數量的增減，緩衝保護層能夠進行不同形狀的定製和更換，能夠適用於不同尺寸的內部部件，無需針對不同的內部部件設計不同的保護機構。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明結構示意圖； 圖2為一個典型的子頸管保護機構結構示意圖；
圖3為可定製緩衝層示意圖；
圖4為間距調節結構示意圖；
圖5為本發明機構工作示意圖。
[0015]【具體實施方式】:
參見附圖。圖中標號:1 一吊車系統，2 —主吊裝系統，3 —輔助吊裝系統，4 一主吊繩，5—輔助吊繩，6 —頂部保護機構,7 —間距吊繩,8 —中部保護機構,9 一底部保護機構，10 —吊點，11 一間距調節機構，12 —側向滾動輪，13 —主體框架結構，14 一可定製緩衝層，15 —第一吊繩收縮機構，16 —第二吊繩收縮機構，17 —第三吊繩收縮機構，18 —第四吊繩收縮機構，19 一驅動機構，20 —部件運載車，21 —真空室頸管，22 —內部部件，23一真空室
為了使本發明專利的發明目的、技術方案及其有益技術更加清晰，以下結合附圖和【具體實施方式】，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的【具體實施方式】僅僅是為了解釋本發明，並非為了限定本發明。
[0016]一種用於核聚變裝置頸管內部件轉運的保護機構，包括吊裝機構I和頸管保護機構，所述的吊裝機構I包括主吊裝系統2，輔助吊裝系統3，主吊繩4和輔助吊繩5，所述的主吊裝系統2和主吊繩4用於吊裝內部部件，所述的輔助吊裝系統3和輔助吊繩5用於吊裝頸管保護機構；所述的頸管保護機構包括頂部保護機構6，間距吊繩7，中部保護機構8和底部保護機構9 ;所述的頂部保護機構6包括輔助吊繩5，間距吊繩7，吊點10，間距調節機構11，側向滾動輪12，主體框架結構13，可定製緩衝層14，第一吊繩收縮機構15，第二吊繩收縮機構16，第三吊繩收縮機構17，第四吊繩收縮機構18和驅動機構19，所述的可定製緩衝層14為可以根據內部部件界面的形狀而進行定製的橡膠緩衝機構，能夠有效防止內部部件和真空室頸管之間的碰撞，所述的第一吊繩收縮機構15，第二吊繩收縮機構16，第三吊繩收縮機構17和第四吊繩收縮機構18分別對該機構與下部的保護機構之間的間距吊繩7進行同步的收縮調節，四個機構是由驅動機構19進行同步控制的；所述的中間保護機構8的結構和頂部保護機構6的結構基本相同，該中間保護機構可以根據實際需求配置多個，以適應不同長度的內部部件；所述的底部保護機構9的結構與頂部保護機構6的結構不同之處在沒有間距調節機構11，因為該機構是末端，下部沒有機構，所以不存在間距調節。
[0017]一種用於核聚變裝置頸管內部件轉運的保護機構，工作時，處於真空室頸管21上方的部件運載車20內部的主吊裝系統2和主吊繩4連接內部部件22，將內部部件22從真空室23內部經真空室頸管21吊運至部件運載車20，實現內部部件22的維護吊裝轉運，部件運載車20內部的輔助吊裝系統3和輔助吊繩5連接頂部保護機構6，對整個頸管保護系統進行吊裝轉運，使其和內部部件22實現同步運輸。頂部保護機構6，多個中部保護機構8和底部保護機構9組成的頸管保護機構包裹著內部部件22，並通過間距調節機構11調整他們之間的間距，以適應不同長度的內部部件。每個保護機構上的可定製緩衝層14可以適應不同截面尺寸的內部部件22，實現對不同內部部件22進行包裹，有效地避免內部部件22和真空室頸管21的碰撞，對他們進行有效地保護。整個頸管保護機構直接在真空室頸管21內滾動，並能夠隨著吊繩一起進出部件運載車20，無需改變真空室頸管22內部的結構和長時間佔用真空室頸管21的空間，能夠快速平穩地實現內部部件吊裝維護。其中間距調節機構11的驅動機構19上設有四個輸出軸，每個輸出軸上均安裝有吊繩收縮機構，分別為第一吊繩收縮機構15、第二吊繩收縮機構16、第二吊繩收縮機構17和第四吊繩收縮機構18 ;四個吊繩收縮機構均是通過驅動機構19上的輸出軸的轉動對各吊繩進行收縮，各吊繩穿過主體框架結構13上開設的對應的導向孔和導向槽，從主體框架結構13的下部四周引出(如圖2所示)，連接下部的下一級主體框架結構，實現對下一級的主體框架結構進行間距調節。
【權利要求】
1.一種用於核聚變裝置頸管內部件轉運的保護機構，其特徵在於:包括有位於真空室頸管口部上方的部件運載車，所述部件運載車上設有吊裝架，所述吊裝架上安裝有主吊裝系統，所述主吊裝系統的兩側分別安裝有輔助吊裝系統；所述主吊裝系統包括有可上下伸縮的主吊繩，所述輔助吊裝系統包括有可上下伸縮的輔助吊繩；所述輔助吊繩的底端吊裝有保護框組件，所述保護框組件包括多個依次吊裝的保護框，相鄰的保護框之間通過可伸縮的間距吊繩吊裝為一體。
2.根據權利要求1所述的一種用於核聚變裝置頸管內部件轉運的保護機構，其特徵在於:所述頂部保護框、中部保護框和底部保護框的內側壁上分別設有可定製緩衝層。
3.根據權利要求1所述的一種用於核聚變裝置頸管內部件轉運的保護機構，其特徵在於:所述主吊裝系統上的主吊繩和輔助吊裝系統的輔助吊繩的頂端分別卷繞到相應的電機輸出軸上，通過電機輸出軸的正反轉實現上下伸縮。
4.根據權利要求1所述的一種用於核聚變裝置頸管內部件轉運的保護機構，其特徵在於:所述保護框為梯形，保護框兩側側邊板的外側壁上分別開有側邊槽，所述側邊槽內分別轉動安裝有側向滾動輪。
5.根據權利要求4所述的一種用於核聚變裝置頸管內部件轉運的保護機構，其特徵在於:保護框兩側側邊板的頂端開有橫向的條形的導向槽，導向槽兩端分別開有縱向的導向孔；保護框的頂角部安裝有間距調節機構；所述間距調節機構包括有安裝在保護框上的驅動機構，驅動機構上設有四個輸出軸，每個輸出軸外均安裝有吊繩收縮機構；所述吊繩收縮機構包括有兩個安裝在保護框內壁上的定位板，每個定位板上轉動安裝有兩個吊繩轉軸，每個吊繩轉軸與驅動機構上相應的輸出軸傳動連接；包括有第一吊繩和第二吊繩，第一吊繩的一端卷繞在其中一側定位板的上轉軸上，第一吊繩的另一端從相應的導向孔穿入，穿過對應導向槽從另一個導向孔中穿出；第二吊繩的一端卷繞在相應的下轉軸上，第二吊繩的另一端繞過從轉軸後引出；包括有第三吊繩和第四吊繩，第三吊繩和第一吊繩對稱分布，第四吊繩和第二吊繩對稱分布。
【文檔編號】B66C13/08GK104210930SQ201410443922
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月2日 優先權日:2014年9月2日
【發明者】魏江華, 宋雲濤, 裴坤, 趙文龍, 程勇, 李陽, 潘洪濤, 魏小洋, 張宇 申請人:中國科學院等離子體物理研究所