液压可控式环向场线圈预紧机构的制作方法

本发明属于托卡马克装置线圈控制领域，具体涉及液压可控式环向场线圈预紧机构。

背景技术：

托卡马克装置的环向场线圈(Toroidal Field Coil，简称为TF线圈)是装置的重要核心部件，由于工程原因，TF线圈使用了可开口的结构，放电过程中由于电磁力作用，TF线圈自身有膨胀的趋势。为降低TF线圈可开口连接部位的局部应力，保证连接面不发生分离和降低TF线圈连接螺栓的要求，在D形TF线圈上、下两端分别采用了水平的预紧机构对TF线圈实施预紧，预紧力的大小将根据HL-2M实验运行参数进行调整。

现有技术中并没有适用于HL-2M高运行参数的液压可控式环向场线圈预紧机构。

技术实现要素：

本发明的目的为提供一种液压可控式环向场线圈预紧机构。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种液压可控式环向场线圈预紧机构，它包括抗扭盘、推力过渡块、螺钉、推力杆、铜套、活塞、油缸、锁紧螺母、油管、压力传感器、压力传感器探头；推力过渡块通过螺钉与推力杆连接；推力杆通过铜套安装在抗扭盘内部上，推力杆可以在铜套内沿轴向自由移动；推力杆通过连接头与活塞连接；活塞与油缸连接；油缸内的油槽与油管连通；锁紧螺母设在活塞与油缸的外侧，用于锁定活塞的位置，锁紧螺母锁紧之后就，可以释放油压从而维持预紧力；压力传感器探头与油缸连接；压力传感器探头与压力传感器连接；压力传感器安装在抗扭盘外部上；压力传感器探头实时监测油缸内的压力，通过压力传感器输出给外界的控制设备。

所述的环向场线圈包括线圈中心部分和线圈外围部分；线圈中心部分和线圈外围部分之间为线圈连接面；线圈外围部分的上端和下端各与一个阶梯形推力块连接；每个阶梯形推力块各与一个预紧机构的推力过渡块接触。

所述的预紧机构由同一泵站供油。

本发明的有益效果为：

本发明提供的液压可控式环向场线圈预紧机构采用液压力对环向场线圈同时进行预紧，保证预紧力的同步性和一致性；在加压、锁紧和运行过程中采用压力传感器对预紧力进行监控，一旦出现偏差可立即警示并迅速采取措施；根据抗扭盘的成环结构，将径向预紧力转换成抗扭盘的环向拉力，形成抗扭盘的自身内力。

附图说明

图1为本发明的液压可控式环向场线圈预紧机构示意图；

图2为预紧机构与环向场线圈的位置关系示意图。

图中：1.抗扭盘外部、2.推力过渡块、3.螺钉、4.推力杆、5.铜套、6.连接头、7.活塞、8.油缸、9.锁紧螺母、10.油管、11.压力传感器、12.压力传感器探头、13.抗扭盘内部、21.线圈中心部分、22.线圈外围部分、23.线圈连接面、24.阶梯形推力块、25.预紧机构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案和有益效果进一步进行说明。

如图1所示，本发明的液压可控式环向场线圈预紧机构包括抗扭盘、推力过渡块2、螺钉3、推力杆4、铜套5、活塞7、油缸8、锁紧螺母9、油管10、压力传感器11、压力传感器探头12。推力过渡块2通过螺钉3与推力杆4连接。推力杆4通过铜套5安装在抗扭盘内部13上，推力杆4可以在铜套5内沿轴向自由移动。推力杆4通过连接头6与活塞7连接。活塞7与油缸8连接。油缸8内的油槽与油管10连通。锁紧螺母9设在活塞7与油缸8的外侧，用于锁定活塞的位置。锁紧螺母9锁紧之后就，可以释放油压从而维持预紧力。压力传感器探头12与油缸8连接。压力传感器探头12与压力传感器11连接。压力传感器11安装在抗扭盘外部1上。压力传感器探头12实时监测油缸8内的压力，通过压力传感器11输出给外界的控制设备。

如图2所示，每个环向场线圈包括线圈中心部分21和线圈外围部分22。线 圈中心部分21和线圈外围部分22之间为线圈连接面23。线圈外围部分22的上端和下端各与一个阶梯形推力块24连接。每个阶梯形推力块24各与一个预紧机构25的推力过渡块2接触。

在本实施例中，环向场线圈有20个。40个预紧机构25由同一泵站供油，保证液压力的同步性和一致性。预紧力一端通过推力过渡块2传递到环向场线圈上，使线圈之间彼此楔紧并保护线圈连接面；另一端作用到扭矩盘上，此径向推力将使成环的扭矩盘产生环向张力。环向场线圈预紧力的大小随装置放电所需要的环向磁场不同而不同，最大工况下，单个预紧机构输出的预紧力为70吨。预紧力成环形分布，上、下共40个预紧力，其方向沿径向通过装置中心。抗扭盘为成环结构，将径向预紧力转换成抗扭盘的环向拉力，形成抗扭盘的自身内力。

本发明的工作过程为：预紧机构25启动后，通过油管10向油缸8内的油槽内输油，油压推动活塞7运动，到达预定压力后，将锁紧螺母9锁紧，并释放油缸8的油压。预紧机构25将线圈中心部分21和线圈外围部分22牢固压紧，防止线圈中心部分21和线圈外围部分22之间发生搓动，为环向场线圈的安全运行提供保障。