Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора

Изобретение относится к области ядерной техники и используется при изготовлении термоядерных реакторов. Устройство крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе содержит гибкую опору с фланцами и регулирующий элемент, который выполнен в виде втулки с фланцем. Одним фланцем гибкая опора установлена в посадочном гнезде вакуумного корпуса и образует с ним резьбовое соединение. Регулирующий элемент установлен во втором фланце опоры и образует с опорой резьбовое соединение. Фланец резьбовой втулки расположен между модулем и контактирующим с ним фланцем опоры. Изобретение позволяет повысить точность сборки и упростить монтажные работы при закреплении модулей на вакуумном корпусе. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области ядерной техники и может быть использовано при изготовлении термоядерного реактора.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому изобретению является устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, содержащее гибкую опору с фланцами, одним из которых опора установлена в посадочном гнезде корпуса с образованием резьбового соединения (см. Свидетельство на полезную модель №30023 «Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора», МПК⁷ G 21 B 1/00, приор.10.02.03).

Модуль соединен со вторым фланцем опоры с помощью болта, а в посадочном гнезде вакуумного корпуса установлены прижимная и контрящая резьбовые втулки, образующие с боковой поверхностью посадочного гнезда винтовые пары.

Недостатки данного устройства заключаются в следующем.

Так как вакуумный корпус имеет осевые ошибки, боковые несовпадения осей, а также и угловые ошибки, то для каждого устройства крепления резьбовое соединение боковой поверхности фланца опоры и посадочного гнезда в вакуумной камере выполняют под определенным углом для компенсации погрешностей при стыковке и креплении конкретного модуля. Учитывая, что для обеспечения затяга и блокировки возникает необходимость компенсации боковых несовпадений осей, а также и угловых ошибок, осуществление монтажных работ становится возможным только после выполнения резьбовых соединений под определенным углом для каждого посадочного места на вакуумном корпусе. Выполнение вышеуказанных операций связано с большими энергоемкими и временными трудозатратами.

Задачей изобретения является повышение надежности реактора, а также упрощение сборки конструкции.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении настоящего изобретения заключается в том, что повышается точность сборки, за счет использования модуля в качестве кондуктора для сверления отверстий под центральные болты гибких опор, что позволяет совместить отверстия сопряжения элементов устройства крепления с осями модуля, положение которых определено теоретической границей плазмы.

Кроме того, позволяет увеличить диапазон требований по параметрам компенсации ошибок при изготовлении вакуумного корпуса.

Кроме того, обеспечивает упрощение монтажных работ при закреплении модулей на вакуумном корпусе.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, содержащем гибкую опору с фланцами, одним из которых опора установлена в посадочном гнезде вакуумного корпуса с образованием резьбового соединения, при этом устройство снабжено регулирующим элементом, выполненным в виде втулки с фланцем, а втулка установлена в опоре с образованием резьбового соединения, причем ее фланец расположен между модулем и вторым фланцем опоры.

Кроме того, фланец резьбовой втулки и контактирующий с ним второй фланец опоры выполнены с гранями под ключ.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено продольное сечение крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора; на фиг.2 показано положение модуля на корпусе без компенсации погрешностей корпуса в начальный период монтажных работ; на фиг.3 представлена схема размещения модулей бланкета и посадочные гнезда одного из модулей; на фиг.4 показана схема расположения одного из модулей бланкета относительно теоретической внешней границы плазмы и положение осей модуля в местах его стыковки с вакуумным корпусом.

Устройство крепления модуля 1 бланкета на вакуумном корпусе 2 содержит гибкую опору 3 с фланцами 4, 5 и регулирующий элемент, выполненный в виде втулки 6, снабженной фланцем 7. Фланец 4 опоры 3 размещен в посадочном гнезде 8 на вакуумном корпусе 2. Боковая поверхность фланца 4 опоры 3 и взаимодействующая с ним поверхность посадочного гнезда 8 вакуумного корпуса 2 образуют резьбовое соединение 9. Втулка 6 установлена в гибкой опоре 3 и образует с ее вторым фланцем 5 резьбовое соединение 10, при этом фланец 7 втулки 6 расположен между модулем 1 и контактирующим с ним фланцем 5. Фланец 7 втулки 6 и фланец 5 опоры 3 соответственно выполнены с гранями 11 и 12 под ключ. По оси крепления в посадочном месте модуля 1 имеется отверстие 13 под болт 14, который проходит через втулку 6 и опору 3, а резьбовая его часть соединена с модулем 1. В болте 14 имеется отверстие 15, оба отверстия 15 в болте 14 и отверстие 13 в модуле 1 используются при стыковке модуля 1 с вакуумным корпусом 2. Внутри опоры 3 между головкой 16 болта 14 и торцом резьбовой втулки 6 установлена компенсационная втулка 17. На боковой поверхности опоры 3 по всему периметру имеются продольные прорези, образующие спицы 18 и придающие опоре 3 гибкость.

Порядок монтажа модулей бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора.

На внутренней поверхности вакуумного корпуса 2 под каждый модуль 1 выполняют четыре посадочных гнезда 8 таким образом, чтобы их оси были сориентированы соответственно теоретической внешней границы плазмы. В посадочные гнезда 8 вакуумного корпуса 2 для одного модуля 1 устанавливают гибкие опоры 3. При вращении специальным инструментом опоры 3 за фланец 5 с огранкой 12 фланцы 4 образуют в посадочных гнездах 8 резьбовые соединения 9. Затем в опору 3 через фланец 5 ввинчивают резьбовую втулку 6, у которой высота фланца 7 на данном этапе монтажа превышает его высоту в готовом виде (при затягивании болта с модулем). Координаты модуля 1, необходимые для его рабочей посадки на вакуумном корпусе, известны. После посадки модуля 1 на четыре опоры 3 с шаблонными резьбовыми втулками 6 определяют величину габаритных погрешностей для каждого из четырех посадочных гнезд 8. Шаблонные резьбовые втулки 6 вывинчивают из опор 3, механической обработкой доводят их до нужного размера. Затем втулки 6 возвращают для посадки в свои опоры 3, на них устанавливают модуль 1 и в модуле 1 и втулке 6 просверливают отверстие, необходимое для установки болта 14. При этом в модуле 3 ось сопрягаемого отверстия 13 совпадает с осью посадочного гнезда 8 на вакуумном корпусе 2. Модуль 1 снимают, втулку 6 удаляют из опоры 3. Затем в опору 3 вставляют болт 14 с компенсационной втулкой 17, после чего во фланец 5 ввинчивают резьбовую втулку 6. Затем на четыре опоры 3 устанавливают модуль 1 и с помощью специального инструмента ввинчивают болт 14 в модуль 1 до тех пор, пока компенсационная втулка 17 не соприкоснется с торцевой частью втулки 6.

Таким образом, предлагаемое устройство крепления позволяет использовать модуль 1 в качестве кондуктора для сверления отверстий под болты 14 опор 3, что способствует повышению точности и упрощению процесса сборки.

Предложенная конструкция устройства крепления модуля функционирует следующим образом.

В диверторном пространстве термоядерного реактора зажигают плазму. Под действием теплового нейтронного потока излучения модули 1 бланкета разогреваются. При этом тепло от модулей 1 через контактные поверхности опор 3 отводится к вакуумному корпусу 2.

При срыве плазмы образуется мощный электромагнитный импульс, который воздействует на модули 1, и они оказываются под воздействием сил, величина которых колеблется от 12 МН до 24 МН, причем эти силы имеют полоидальные, тороидальные и радиальные направления. От модулей 1 нагрузки передаются на устройства крепления модулей, вакуумный корпус реактора и компенсируются ими.

Точность сборочных работ крупногабаритных конструкций реактора позволяет организовать рабочее пространство, близкое к расчетному, что способствует снижению механических нагрузок в местах контакта и увеличению отвода тепла от бланкета к вакуумному корпусу, что повышает надежность термоядерного реактора.

1. Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, содержащее гибкую опору с фланцами, одним из которых опора установлена в посадочном гнезде вакуумного корпуса с образованием резьбового соединения, отличающееся тем, что устройство снабжено регулирующим элементом, выполненным в виде втулки с фланцем, при этом втулка установлена в опоре с образованием резьбового соединения, а ее фланец расположен между модулем и вторым фланцем опоры.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фланец резьбовой втулки и контактирующий с ним второй фланец опоры выполнены с гранями под ключ.