一种高功率射频同轴转换开关的制作方法
【专利摘要】实用新型公开了一种高功率射频同轴转换开关，包括有主体机架，涡轮涡杆驱动机构的驱动电机固定在主体机架的底部平台上，旋转托盘通过指型架组件固定，指型架组件下部中心通过万向轴承固定在升降平台上，转向齿轮安装在万向轴承的轴上，轴承电机固定在升降平台上；四只90°直角弯头两两连接组成两只U型同轴线弯头，旋转托盘的上端面安装有四个外导体公插芯，两只U型同轴线弯头的四个端口分别安装有四个内导体公插芯，主体机架顶部平台的下端面上安装有四个外导体母插芯，内导体公插芯和内导体母插芯固定在外导体母插芯内部的聚四氟支撑法兰的两边。实用新型主要用于离子回旋高功率射频波传输网络，实现高功率射频源与不同传输终端之间的快速切换。
【专利说明】一种高功率射频同轴转换开关
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及高功率微波传输领域，其涉及一种高功率射频同轴转换开关，具体是离子回旋射频波加热系统中使用的微波传输网络切换装置，利用同轴转换开关切换不同的传输线路，实现高功率射频源与不同射频波传输终端之间的快速切换。
【背景技术】
[0002]在托卡马克授控热核聚变装置中，离子回旋射频波加热系统(ICRF)主要采用离子回旋频段波通过天馈线向等离子体中辐射能量，实现加热等离子体的目的，其功率水平高达数十兆瓦，工作频率10-200MHZ。根据系统总功率的要求，离子回旋射频波加热系统一般需要拥有多套功率源和射频传输网络系统。
[0003]EAST装置ICRF系统目前拥有8台工作频率为24_70MHz单机功率为1.5丽的高功率射频发射机，因此需要相应的多路传输线、匹配网络及天线。ICRF高功率射频发射机在调试运行时需将发射机通过传输线接在天线测试端口上；装置试验期间加热等离子体时则应接在天线端口上；日常调试时则应连接在假负载上。高功率射频同轴转换开关则用于发射机功率源与不同传输终端之间的切换。传统的同轴转换开关采用气动装置，旋转则采用人工，耗时耗力。由于气动装置没有限位部件，误操作时会使传输线与高功率射频同轴转换开关的连接端口发生形变，造成传输线惰性气体泄露，易发生打火现象。
实用新型内容
[0004]实用新型的目的是为了弥补已有技术的不足，提供了一种高功率射频同轴转换开关，采用蜗轮蜗杆电机及旋转电机进行传输端口的升降和旋转，并通过限位开关来保证传输端口升降和旋转的精确控制，确保端口良好的电接触。
[0005]实用新型是通过以下技术方案来实现的:
[0006]一种高功率射频同轴转换开关，包括有主体机架、升降平台、旋转托盘、指型架组件、四只90°直角、涡轮涡杆驱动机构，其特征在于:所述涡轮涡杆驱动机构的驱动电机固定在主体机架的底部平台上，升降平台安装在驱动电机的蜗杆法兰上，所述升降平台两边的固定板上安装有四个直线轴承，直线轴承套装在升降导向轴上，升降导向轴固定在主体机架的两面侧板上，所述旋转托盘通过指型架组件固定，指型架组件下部中心通过万向轴承固定在升降平台上，转向齿轮安装在万向轴承的轴上，轴承电机固定在升降平台上；四只90°直角弯头两两连接组成两只U型同轴线弯头，两只U型同轴线弯头通过外导体连接法兰盘固定在旋转托盘下端面，所述旋转托盘的上端面通过外导体连接法兰固定安装有四个外导体公插芯，两只U型同轴线弯头的四个端口分别通过聚四氟支撑法兰固定安装有四个内导体公插芯，所述主体机架顶部平台的下端面上通过外导体连接法兰盘固定安装有四个外导体母插芯，内导体公插芯和内导体母插芯通过螺栓固定在外导体母插芯内部的聚四氟支撑法兰的两边。
[0007]所述的外导体管采用铝管，两端焊接有公母法兰；内导体采用紫铜管，两端焊接有内导体连接法兰，所述内导体的公母插头分别穿过绝缘支撑的中心与内导体连接法兰通过螺栓连接。
[0008]所述的旋转托盘通过万向轴承固定在升降平台上，万向轴承主轴上装有转动齿轮，通过转向电机控制旋转方向。
[0009]所述的驱动电机固定在主体底部平台上，升降平台固定在涡轮涡杆上，以控制升降平台的上升与下降。
[0010]所述的旋转托盘中心与机架主体顶部面板中心套装一根垂直导向轴，两部分垂直导向保证升降平台和旋转托盘不偏离轴向。
[0011]其原理是:由涡轮涡杆电机驱动升降平台托举固定两只U型同轴线的旋转托盘上升下降，轴承电机驱动旋转托盘进行旋转，实现两只U型传输线的四个端口与主体机架上端面板上的四只过渡段端口的任意切换。在主体上端面板中心装有导向轴，旋转托盘中心固定的导向轴套装在上端面板中心的导向轴内，导向轴和轴套分别垂直于主体机架上端平面和旋转托盘平面。旋转台和升降台导向轴的安装可保证其在作业时不偏离轴向。
[0012]实用新型的优点是:
[0013]1、采用电机驱动U型同轴线的旋转和升降，利用限位开关保证U型同轴线的旋转和升降的精确位置，能够确保同轴线连接端口良好的电接触且避免误操作的发生。
[0014]2、在旋转托盘中心垂直于托盘平面固定有轴承并套装在主体上端面中心垂直于上端面的导向轴内；升降平台四角垂直于升降平台平面安装有四根直线轴承并套装在主体机架两面侧板上的导向轴内，两部分导向结构可保证旋转托盘和升降平台作业时不偏离轴向。
[0015]3、采用轴承电机驱动旋转台，代替传统的人工操作，大大节省人力。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为实用新型结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]参见附图，一种高功率射频同轴转换开关，涡轮涡杆电机2固定在主体机架I的底部平台上，升降平台3安装在涡轮涡杆电机2的蜗杆法兰上。四个直线轴承5安装升降平台3的两边固定板上，直线轴承4套装在升降导向轴4上，升降导向轴4固定在主体机架I的两面侧板6上。旋转托盘7通过指型架组件8固定，指型架组件8下部中心通过万向轴承9固定在升降平台3上，转向齿轮10安装在万向轴承9的轴上，轴承电机11固定在升降平台上。四只90°直角弯头两两连接组成两只U型同轴线弯头12，两只U型同轴线弯头12通过外导体连接法兰盘固定在旋转托盘7下端面。四个外导体公插芯13通过外导体连接法兰固定在旋转托盘7的上端面，内导体公插芯14通过聚四氟支撑法兰固定在内导体U型同轴线弯头14上。四个外导体母插芯15通过外导体连接法兰盘固定在主体机架顶部平台16的下端面，内导体公插芯17和内导体母插芯18通过螺栓固定在外导体母插芯15内部的聚四氟支撑法兰的两边。聚四氟支撑法兰主要用于连接同轴线的内导管并保证内导管和外导管的同心。。主体机架顶部平台16上端面的四个传输端口将分别连接功率源和不同的传输终端。[0018]涡轮涡杆电机驱动升降平台上升时，升降平台通过万向轴承支撑指型架组件托举旋转托盘上升，旋转托盘上端面的四个外导体公插芯通过直插连接至主体机架顶部平台下端面的外导体母插芯内，同时内导体公母插芯亦通过直插方式连接，使U型同轴线端口与传输线连接并具有良好的电接触。当涡轮涡杆电机驱动升降平台下降时，升降平台通过万向轴承下拉指型架组件及旋转托盘整体下降，使U同轴线端口与传输线脱离。轴承电机驱动转向齿轮带动万向轴承旋转，使U型同轴线端口切换至主体机架顶部不同传输终端，开启涡轮涡杆电机驱动升降平台上升，实现功率源与不同传输终端的切换。轴承电机驱动机构装有限位开关，精确控制旋转托盘的旋转角。。
【权利要求】
1.一种高功率射频同轴转换开关，包括有主体机架、升降平台、旋转托盘、指 型架组件、四只90°直角弯头、涡轮涡杆驱动机构，其特征在于:所述涡轮涡杆驱动机构的驱动电机固定在主体机架的底部平台上，升降平台安装在驱动电机的蜗杆法兰上，所述升降平台两边的固定板上安装有四个直线轴承，直线轴承套装在升降导向轴上，升降导向轴固定在主体机架的两面侧板上，所述旋转托盘通过指型架组件固定，指型架组件下部中心通过万向轴承固定在升降平台上，转向齿轮安装在万向轴承的轴上，轴承电机固定在升降平台上；四只90°直角弯头两两连接组成两只U型同轴线弯头，两只U型同轴线弯头通过外导体连接法兰盘固定在旋转托盘下端面，所述旋转托盘的上端面通过外导体连接法兰固定安装有四个外导体公插芯，两只U型同轴线弯头的四个端口分别通过聚四氟支撑法兰固定安装有四个内导体公插芯，所述主体机架顶部平台的下端面上通过外导体连接法兰盘固定安装有四个外导体母插芯，内导体公插芯和内导体母插芯通过螺栓固定在外导体母插芯内部的聚四氟支撑法兰的两边。
2.根据权利要求1所述的高功率射频同轴转换开关，其特征在于:所述的外导 体管采用铝管，两端焊接有公母法兰；内导体采用紫铜管，两端焊接有内导体连接法兰，所述内导体的公母插头分别穿过绝缘支撑的中心与内导体连接法兰通过螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的高功率射频同轴转换开关，其特征在于:所述的旋转 托盘通过万向轴承固定在升降平台上，万向轴承主轴上装有转动齿轮，通过转向电机控制旋转方向。
4.根据权利要求1所述的高功率射频同轴转换开关，其特征在于:所述的驱动 电机固定在主体底部平台上，升降平台固定在涡轮涡杆上，以控制升降平台的上升与下降。
5.根据权利要求1所述的高功率射频同轴转换开关，其特征在于:所述的旋转托盘中心与机架主体顶部面板中心套装一根垂直导向轴，两部分垂直导向保证升降平台和旋转托盘不偏离轴向。
【文档编号】H05H1/46GK203827595SQ201420138851
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年3月25日 优先权日:2014年3月25日
【发明者】程艳, 袁帅, 陈根, 邓旭, 毛玉周, 张开, 王磊, 张新军, 秦成明, 赵燕平 申请人:中国科学院等离子体物理研究所