一种用于ITER送气系统的积木型强静磁场屏蔽罩的制作方法

本实用新型属于国际热核聚变堆送气系统设计领域，具体涉及一种屏蔽罩。

背景技术：

ITER(国际热核聚变堆)计划是一个国际科学项目，它的目标是验证聚变反应堆的初步设计，并实现3600秒的等离子体放电及Q＝10的氘-氚燃烧。送气系统是其中的关键部件，它为放电和燃烧提供原料气体的控制、输送和监测等功能。为了约束高温等离子体，装置的环向磁场最高可达到5.3T，因此在装置周围会产生很强的杂散磁场。在送气系统阀门箱所在位置，杂散磁场可能达到0.2T左右，这时阀门箱内的电磁阀将受到严重干扰而不能正常工作。在这种情况下，能够应用于强静磁场的屏蔽罩成为ITER送气系统正常运行的重要保障。根据现场工况需求和电磁阀的产品形状，纯铁方形屏蔽罩是较好的选择。然而，传统的整体屏蔽罩设计存在一些缺点。例如螺钉孔造成材料损失，罩体组件体积大，不利于工艺参数的控制等，这些都会造成屏蔽性能下降。再如传统的各面均厚设计，在获得高性能的同时，也极大增加了总重量。另外，整体屏蔽罩设计也不利于运输、安装和维护等操作。因此，优化屏蔽罩设计以克服这些缺点是十分重要的工程任务。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于ITER送气系统的积木型强静磁场屏蔽罩，其屏蔽性能高和操作便利。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于ITER送气系统的积木型强静磁场屏蔽罩，包括屏蔽罩体和位于屏蔽罩体外的支撑结构，所述的屏蔽罩体由前块体、后块体、左侧块体、右侧块体和顶部块体组成，前块体位于前方，顶部块体位于前块体上方，顶部块体后方为后块体，所述的三个块体连接处设计穿透孔；所述的左侧块体和右侧块体分别位于两端，屏蔽罩体中的各个块体通过支撑结构安装定位。

所述的前块体的截面为L型，前块体上端为顶部块体，其后端面加工有台阶结构，位于后侧的后块体的上端与顶部块体的后端面接触，后块体的上端面加工有台阶结构，后块体与顶部块体形成凹凸搭接结构。

所述的后块体的竖直方向的面板厚度大于上下面板的厚度。

所述的支撑结构由底部支架、前工字挡板、两个侧立柱、后工字挡板和两个顶部角钢组成；其中所述的底部支架位于屏蔽罩体的下方，底部支架的前侧设有前工字挡板，底部支架后侧的左右两端分别设有侧立柱，屏蔽罩体的上方左右两侧分别设有顶部角钢。

所述的顶部角钢分别与对应的前工字挡板和后工字挡板采用螺栓固定。

本实用新型的有益效果如下：屏蔽罩体设计顶部块体和后块体之间的凹凸搭接结构，能够保障安装和拆卸过程中块体的结构稳定，不发生移位和坍塌。屏蔽罩体分成五个独立的块体，以积木搭接的方式组合在一起，避免螺钉孔等结构造成屏蔽性能下降。后块体的竖直面板厚度增大，能够抵消外磁场沿屏蔽罩长边方向时的磁力线聚集效应，以较少的增重代价获得更高的性能。

进一步的支撑组件采用五个主要部分组成，相互之间均采用螺栓连接，有效将屏蔽罩体的各个块体约束、压紧，固定在一起，结构更为可靠。

附图说明

图1为用于ITER送气系统的积木型强静磁场屏蔽罩示意图；

图2a为用于ITER送气系统的积木型强静磁场屏蔽罩正视图；

图2b为后块体与顶部块体形成凹凸搭接结构示意图；

图3为支撑结构示意图；

图中：1.屏蔽罩体；2.支撑结构；1-1.前块体；1-2.后块体；1-3.左侧块体；1-4.右侧块体；1-5.顶部块体；2-1.底部支架；2-2.前工字挡板；2-3.侧立柱；2-4.后工字挡板；2-5.顶部角钢。

具体实施方式

下面通过附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，该装置包括屏蔽罩体1和支撑结构2两部分。屏蔽罩体1整体位于支撑结构2的内部。

屏蔽罩体1由前块体1-1、后块体1-2、左侧块体1-3、右侧块体1-4和顶部块体1-5组成。其中前块体1-1位于前方，顶部块体1-5位于前块体1-1上方，顶部块体1-5后方为后块体1-2，上述三个块体除了连接处设计穿透孔以外，没有任何其他螺钉孔或销钉孔。左侧块体1-3和右侧块体1-4分别位于两端，整个屏蔽罩体1中的各个块体通过支撑结构2安装定位。

如图2a和图2b所示，前块体1-1的截面为L型，前块体1-1上端为顶部块体1-5，其后端面加工有台阶结构，位于后侧的后块体1-2的上端与顶部块体1-5的后端面接触，由于后块体1-2的上端也加工有台阶结构，因此后块体1-2与顶部块体1-5形成凹凸搭接结构，以保障安装和拆卸过程中块体的结构稳定，不发生移位和坍塌。另外，后块体1-2的竖直方向的面板厚度要大于上下面板的厚度，以抵消外磁场沿屏蔽罩长边方向时的磁力线聚集效应，获得更高的性能。

如图3所示，支撑结构2由底部支架2-1、前工字挡板2-2、两个侧立柱2-3、后工字挡板2-4和两个顶部角钢2-5组成，各个部件由螺栓连接，将屏蔽罩体1的各个块体约束、压紧，固定在一起。

其中，底部支架2-1位于屏蔽罩体1的下方，底部支架2-1的前侧安装前工字挡板2-2，底部支架2-1后侧的左右两端分别安装侧立柱2-3，屏蔽罩体1的上方左右两侧分别安装顶部角钢2-5，每个顶部角钢2-5分别与对应的前工字挡板2-2和后工字挡板2-4采用螺栓固定。

具体的安装过程为：首先将底部支架2-1、侧立柱2-3和后工字挡板2-4用螺栓连接起来；其次按顺序放置后块体1-2、左侧块体1-3、前块体1-1；接着安装被屏蔽器件即电磁阀，安装后连接管道和电缆；然后安装顶部块体1-5和右侧块体1-4；最后安装前工字挡板2-2和顶部角钢2-5。