聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的磁体支撑机构的制作方法

本发明涉及聚变堆测试平台领域，具体是一种聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的磁体支撑机构。

背景技术：

建设聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的主要目的是探究未来聚变堆条件下的等离子体与材料相互作用过程和机理，寻找更合适的聚变堆第一壁材料。在测试平台中，要想控制位于真空室内离子源释放的等离子体运行轨迹，使其保持直线运行，并准确打击到预定位置即材料靶板上，就必须利用超导磁体。

目前，测试平台的设计方案是等离子源的轴线、真空室的轴线和超导磁体的轴线在一条直线上，精度要求达±2mm，由于等离子体源直接安装在真空室上，装配精度易于保证，而超导磁体是以线圈的形式套在真空室的外面，总重量约几吨，这就造成它们之间的轴线重合存在难度，因此，考虑真空室与其支撑机构连接后利用地脚螺栓直接固定在地面上，超导磁体固接在其可调节机构上，本发明就是在这样的背景下产生的。

技术实现要素：
本发明的目的是提供一种聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的磁体支撑机构，以实现超导磁体在安装过程中的可调功能，保证与真空室相对位置达到必要的同轴度，确保对超导磁体的位置进行精确调节。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的磁体支撑机构，其特征在于：包括框架支撑总成、螺旋千斤顶总成、直线滑轨总成，其中框架支撑总成从下至上依次包括框架支撑板三、框架支撑板二、框架支撑板一；螺旋千斤顶总成的缸体呈竖直固定于建筑基座的安装板上，框架支撑板三固定在螺旋千斤顶总成的螺旋杆上，直线滑轨总成的轨道呈水平固定于框架支撑板三和框架支撑板二顶部，框架支撑板二和框架支撑板一下表面固定在直线滑轨总成的滑块上，滑轨及其安装块固定在框架支撑板二和框架支撑板三上表面，由框架支撑板一支撑磁体装置。

所述的聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的磁体支撑机构，其特征在于：所述直线滑轨总成包括至少一组直线滑轨机构，以及驱动滚轴丝杠机构；其中直线滑轨机构包括滑轨和滑动安装在滑轨上的滑块，滑轨作为直线滑轨总成的轨道水平固定于框架支撑板三和框架支撑板二上表面；驱动滚轴丝杠机构包括伺服驱动电机、丝杠、丝杠座和滑块，丝杠座固定于框架支撑板三和框架支撑板二上表面，丝杠两端分别转动安装在丝杠座中，且丝杠的中心轴向平行于直线滑轨总成的滑轨，驱动滚轴丝杠机构中的滑块通过螺纹通孔装配在丝杠上，伺服驱动电机固定于其中一个丝杠座，且伺服驱动电机的输出轴与丝杠传动连接；所述框架支撑板二和框架支撑板一下表面同时固定于直线滑轨机构的滑块、驱动滚轴丝杠机构中的滑块。

所述的聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的磁体支撑机构，其特征在于：所述螺旋千斤顶总成包括多个螺旋千斤顶，多个螺旋千斤顶在框架支撑板三下部均匀分布，每个螺旋千斤顶的缸体分别呈竖直固定于建筑基座上，框架支撑板三下表面固定于各个螺旋千斤顶的螺旋杆杆端，各个螺旋千斤顶内部的主齿轮依次通过连接杆串联传动连接，建筑基座上还设有电机，电机的输出轴通过蜗轮蜗杆机构与其中一个连接杆传动连接，由电机通过连接杆带动各个螺旋千斤顶同步工作。

所述的聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的磁体支撑机构，其特征在于：所述螺旋千斤顶装置内部均带有能自锁功能。

本发明由框架支撑总成、螺旋千斤顶总成、直线滑轨总成组成。螺旋千斤顶总成在最下一层，采用多组螺旋千斤顶托起整体平台，保证在上下方向上运动。框架支撑总成为整体骨架，采用钢板结构焊接，中间采用局部挖空，减少平台本身重量。直线滑轨总成分别位于框架支撑板一、框架支撑板二、框架支撑板三之间，位于框架支撑板二和框架支撑板三之间的滑轨总成由三组重载型号直线滑轨机构和两组重载带电机驱动滚轴丝杠机构组成，其中滚轴丝杠在伺服驱动电机的带动下为整个组件提供驱动力，保证平台在前后方向上运动；位于框架支撑板一和框架支撑板二之间的滑轨总成由六组重载型号直线滑轨机构和两组重载带电机驱动滚轴丝杠机构组成，其中滚轴丝杠在伺服驱动电机的带动下为整个组件提供驱动力，保证平台在左右方向上运动。螺旋千斤顶总成采用一组“一托六”的螺旋千斤顶结构，既一台伺服电机带动六组螺旋千斤顶机构同步举升，螺旋千斤顶均匀分布，置于框架支持底部，其上部框架支撑板一上放置磁体装置。

本发明一种用于聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的磁体支撑机构为三轴可调即可保证磁体上下左右前后可调，除能保证磁体的装配精度±2mm以外，具有支撑重量大、拆卸方便、运行灵活、操作简单等优点。

与现有技术相比，本发明采用三组驱动电机，每一层采用联动控制，可以保证各运动机构在同一方向上的同步运动调节。所述的一种用于聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的磁体支撑机构中直线滑轨组件和螺旋千斤顶总成采用组合安装，可以根据称重的大小适当更变滑轨和螺旋千斤顶的数量，可减少资源的浪费，同时对结构进行简化。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的直线滑轨组件安装示意图。

图3为本发明的螺旋千斤顶总成安装示意图。

附图中序号说明：1框架支撑板一、2磁体装置、3直线滑轨总成、4框架支撑板二、5框架支撑板三、6建筑基座、7螺旋杆、8螺旋千斤顶、9连接杆、10直线滑轨机构、11驱动滚轴丝杠机构、12伺服驱动电机、13滑轨、14滑块、15滚轴丝杆、16滑块、17支撑块、18电机、19安装板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如附图1、2和3所示，一种聚变堆等离子体与材料相互作用测试平台的磁体支撑机构，由框架支撑总成、螺旋千斤顶总成和直线滑轨总成3组成。框架支撑总成由框架支撑板一1、框架支撑板二4和框架支撑板三5组成。螺旋千斤顶总成由螺旋杆7、螺旋千斤顶的缸体8、连接杆9、电机18及其蜗轮蜗杆机构组成。直线滑轨总成3含有两组，分别起到前后和左右运动，其中包括直线滑轨机构10和驱动滚轴丝杠机构11；直线滑轨机构10由滑轨13和滑块14组成；驱动滚轴丝杠机构11包括伺服驱动电机12、轴丝杆15和滑块16。

对于螺旋千斤顶总成，螺旋杆7顶部与框架支撑板三5固接，六个螺旋千斤顶8固接在建筑基座6和安装板19上，螺旋千斤顶8通过连接杆9串联成一体，这样，在接通电源时，利用螺旋千斤顶8的举升作用，可实现框架支撑板三5以上部结构上下调节，其举升高度约0.5m，调节精度达0.5mm。

对于直线滑轨总成3，直线滑轨机构10中的滑块14上部与框架支撑板二4及框架支撑板一1固接，滑轨13下部通过支撑块17与框架支撑板三5及框架支撑板二4固接，直线滑轨机构10其支撑滑动导向的作用。驱动滚轴丝杠机构11中的伺服驱动电机12下部与框架支撑板二4及框架支撑板三5固接，滑块16上部与框架支撑板一1及框架支撑板二4固接。这样，当伺服驱动电机12接通电源后，通过滚轴丝杆15和滑块16连续作用，可实现上部结构（磁体2、框架支撑一1）前后左右进给和折回，其进给范围为0.5m，调节精度为0.5mm。

综上，整个磁体调节结构主骨架分三层，通过螺旋千斤顶总成、直线滑轨总成3的作用，可实现上部磁体的上下前后左右运动与位置调节。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，且应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。