极向场线圈支撑装置和极向场线圈的顶升方法与流程

文档序号:43621583发布日期:2025-10-31 22:53阅读:35来源:国知局
技术简介:
本发明针对核聚变装置底部极向场线圈安装中存在大尺寸、重载荷、高精度要求及圆周方向调节不足的问题,提出多支点支撑装置与顶升方法,通过竖直调节部和水平调节部实现竖直及圆周方向的精确位姿控制,确保安装精度与绝缘保护。
关键词:极向场线圈支撑装置,顶升方法,安装精度

本发明涉及核聚变装置安装,尤其是涉及一种极向场线圈支撑装置和极向场线圈的顶升方法。


背景技术:

1、pf磁体系统是核聚变装置的核心部件,在核聚变装置中产生强大的磁场对等离子体进行加速并维持核聚变反应,对于可实现可控核聚变至关重要。其中底部极向场线圈是pf磁体系统的重要组成部分,其安装工序、临时放置工装及顶升工装设计及安装方法都对底部极向场线圈安装位置精度产生重要影响。

2、由于底部极向场线圈整体尺寸大(pf6:φ6.5×4m,pf7:φ4.5×4.2m),重量大(pf6线圈的重量大约85吨,pf7线圈的重量大约为55吨),安装精度高(±0.5mm),而且极向场线圈在临时放置及顶升过程中不能损坏表面绝缘,顶升过程中磁体整体水平度需控制在2mm以内,这样就对临时放置工装和顶升工装提出更高的要求,确保底部极向场线圈在临时放置和顶升过程中,根据测量数据进行位姿调整确保起吊过程中pf6线圈和pf7线圈处于水平状态。同时在底部极向场线圈安装就位时,根据测量数据对底部极向场线圈进行位姿调节,确保底部极向场线圈满足安装精度要求,同时确保超导接头位置在设计位置偏差内,这样导致临时放置工装和顶升工装需根据底部极向场线圈磁体尺寸、重量、工装设计位置、空间限制和调整位姿(x方向、y方向、z方向)的要求,设计成多支点、多个调节机构和重量大的结构形式。

3、在相关技术中,常规的临时放置和顶升工装根据部件接口与临时的支撑平台进行固定,并通过丝杆、电机或液压缸进行单个方向的调节,调节至安装位置时进行固定,不需要进行圆周方向精确调节及定位。但是,对于这种在核聚变装置中大尺寸、重载荷、安装空间狭窄、安装精度高、需多次顶升及圆周方向精确调节、定位的临时放置和顶升工装设计及安装方面还存在空白,主要是安装精度高和需多次顶升及圆周方向精确调节、定位,常规的临时放置和顶升工装功能单一且安装精度低,很难满足核聚变装置底部极向场线圈的安装要求。


技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术中没有较为可靠的极向场线圈支撑装置以满足核聚变装置底部极向场线圈安装要求的问题。为此,本发明的一个目的在于提出一种极向场线圈支撑装置,所述极向场线圈支撑装置可以对极向场线圈在竖直方向和圆周方向的位置进行精确调节,满足核聚变装置底部极向场线圈的安装要求。

2、本发明还旨在提出一种极向场线圈的顶升方法,以应用上述的极向场线圈的支撑装置。

3、根据本发明实施例的极向场线圈支撑装置,用于支撑核聚变装置的pf磁体系统的极向场线圈,所述极向场线圈支撑装置包括底座、竖直调节部和水平调节部,所述水平调节部、所述竖直调节部和所述底座沿竖直方向布置,所述水平调节部和所述竖直调节部相连且两者中的一者设在所述底座上;所述水平调节部包括:第一基座,连接所述竖直调节部;水平支撑座,沿第一方向和第二方向可移动地设在所述第一基座上,所述第一方向垂直于所述第二方向,所述第一方向和所述第二方向垂直于所述竖直方向;第一调节机构,设在所述第一基座上且驱使所述水平支撑座沿所述第一方向移动;第二调节机构,设在所述第一基座上且驱使所述水平支撑座沿所述第二方向移动。

4、根据本发明实施例的极向场线圈支撑装置,通过竖直调节部可以对极向场线圈竖直方向的位置进行调节,通过将水平调节部设置成包括第一基座、水平支撑座、第一调节机构和第二调节机构的结构,水平调节部可以实现极向场线圈在圆周方向的位置调节,由此能保证极向场线圈在临时支撑和顶升时的位置精度和位姿,以满足大重量、大尺寸以及高位置精度的极向场线圈的安装要求。

5、在本发明的一些实施例中,所述第一调节机构包括两个第一调节件,两个所述第一调节件设在所述水平支撑座的所述第一方向的两端,且沿所述第一方向可伸缩,两个所述第一调节件的伸缩方向相反;所述第二调节机构包括两个第二调节件,两个所述第二调节件设在所述水平支撑座的所述第二方向的两端,且沿所述第二方向可伸缩,两个所述第二调节件的伸缩方向相反。

6、在本发明的一些实施例中,所述水平调节部包括:第一位移检测件,每个所述第一调节件对应设有所述第一位移检测件,所述第一位移检测件用于检测对应的所述第一调节件的伸缩行程;第二位移检测件,每个所述第二调节件对应设有所述第二位移检测件,所述第二位移检测件用于检测对应的所述第二调节件的伸缩行程。

7、在本发明的一些实施例中,所述水平调节部包括锁止机构,用于将所述水平支撑座和所述第一基座锁止或解锁。

8、在本发明的一些实施例中,所述水平支撑座包括底座体、上座体和转接板,所述上座体和所述底座体通过所述转接板相连,所述转接板相对所述上座体的底部和所述底座体凸出设置,所述第一调节机构、所述第二调节机构、所述第一锁止机构和所述第二锁止机构作用于所述底座体;所述水平调节部包括承载板和下压板,所述承载板设在所述第一基座上并与所述底座体的底部贴合,所述下压板与所述第一基座相连且向下贴合在所述转接板的凸出部分上。

9、在本发明的一些实施例中,所述锁止机构包括两个第一锁紧螺栓和两个第二锁紧螺栓,两个所述第一锁紧螺栓止抵于所述底座体的第三方向的两端,两个所述第二锁紧螺栓止抵于所述底座体的第四方向的两端;其中,所述第三方向垂直于所述第四方向,所述第三方向和所述第四方向均垂直于所述竖直方向。

10、在本发明的一些实施例中,所述竖直调节部包括:第二基座,连接所述底座或所述第一基座;连接柱,设在所述第二基座上且绕所述第二基座的周向设有多个;固定板,设在所述连接柱远离所述第二基座的一端,并设有避让孔;竖直支撑座,设在所述固定板远离所述第二基座的一侧;第一导向柱,设在所述第二基座上且穿设于所述避让孔与所述竖直支撑座导向配合,所述第一导向柱绕所述第二基座的周向设为多个;第二导向柱,设在所述固定板上且与所述竖直支撑座导向配合,所述第二导向柱绕所述竖直支撑座的周向设为多个;液压升降件,设在所述第二基座上且穿设于所述避让孔与所述竖直支撑座相连。

11、在本发明的一些实施例中,所述竖直调节部包括第三位移检测件,用于检测所述液压升降件的升降行程。

12、在本发明的一些实施例中,所述竖直调节部包括多个调整垫块,多个所述调整垫块沿竖直方向依次可拆卸相连,所述竖直支撑座通过多个所述调整垫块连接所述第一基座或用于支撑所述极向场线圈。

13、根据本发明实施例的极向场线圈的顶升方法,使用中心柱工装和如前文任一项的极向场线圈支撑装置,所述中心柱工装包括中心柱体、支撑横梁和支撑底柱,所述支撑横梁绕所述中心柱体的周向设有多个,所述支撑底柱设在所述支撑横梁的下方,所述方法包括:根据所述极向场线圈的安装位置,将所述极向场线圈支撑装置绕所述中心柱的圆周方向布置多个,并将所述底座安装在对应位置的所述支撑横梁上,且每个所述底座的正下方通过所述支撑底柱支撑于杜瓦底座;将所述极向场线圈的磁体夹板与对应位置的所述极向场线圈支撑装置相连;通过多个所述极向场线圈支撑装置的所述竖直调节部相互配合调节所述极向场线圈的高度;通过多个所述极向场线圈支撑装置的所述水平调节部相互配合调节所述极向场线圈在圆周方向的位置。

14、根据本发明实施例的极向场线圈的顶升方法,通过极向场线圈支撑装置可以对极向场线圈在竖直方向上和圆周方向上的位置进行精确调节,满足核聚变装置底部极向场线圈的安装要求。

15、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

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