(57)【要約】  本発明は、熱核融合の分野に関し、ブランケットモジュールを核融合炉の真空容器に固定するための装置に使用されてもよい。ブランケットモジュールを核融合炉真空容器に固定するための装置は、２つのフランジの間に取り付けられたロッドの形式の可撓性支持体と、変位補償器と、雄ねじを有するロックナットの形式のねじ付き締結部材と、を備える。変位補償器は、モジュールの方に向いている可撓性支持体のフランジに取り付けられ、このフランジは凹型球形面を有し、そして、変位補償器は、ブランケットモジュールに剛性接続され、変位補償器は、枢動可能に相互接続された止めネジ及び支持スリーブと、スペーサスリーブと、球形突起を有する継手スリーブと、を備える。スペーサスリーブは、止めねじに可動接続され、そして、凸形球形面及び凹型球形面を有し、これらの球形面は、それぞれ、支持体のフランジ及び継手スリーブの球形突起への枢動可能接続を形成する。継手スリーブは、ロックナットの停止面に剛性接続される。本発明の技術的成果は、可撓性支持体とモジュールとの間のねじ継手の引張力の許容量を増加させることであり、その結果、装置の荷重支持容量を増加させ、戻り止め能力によってねじ継手の起こり得る弱まりを防止し、そして、モジュールが真空容器に取り付けられているときに角及び軸方向変位の自己補償を提供する。
2019516075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブランケットモジュールを核融合炉真空容器に固定するための装置であって、
２つのフランジの間に取り付けられているロッドの形式の可撓性支持体と、
前記ブランケットモジュールの方に向いている前記可撓性支持体のフランジにねじ止めされた変位補償器であって、前記変位補償器は、相互に枢動可能接続された止めねじ及び支持スリーブと、球形突起を有する継手スリーブと、を備える、変位補償器と、を備え、
前記可撓性支持体は、ねじ付き締結部材を通して前記継手スリーブによって前記ブランケットモジュールに結合されており、
前記ねじ付き締結部材は、雄ねじを有するロックナットであり、そして、前記ブランケットモジュールの方に向いた前記可撓性支持体のフランジは、凹型球形面を有しており、
前記変位補償器は、前記ブランケットモジュールに剛性接続され、前記止めねじに可動接続されたスペーサスリーブを備え、そして、前記フランジとの及び前記継手スリーブの球形突起との枢動可能接続を形成する凸型球形面及び凹型球形面を有しており、前記継手スリーブは、前記ロックナットの停止面に剛性接続されている、装置。
【請求項２】
前記ブランケットモジュールとの前記変位補償器の前記剛性接続は、前記ブランケットモジュールへの支持スリーブ側面の戻り止めねじ接続によって作成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ブランケットモジュールとの前記変位補償器の前記剛性接続は、前記ブランケットモジュールへの支持スリーブ側面の溶接シームによって作成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記スペーサスリーブと前記止めねじとの前記可動接続は、スプライン継手として作成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ロックナットの停止面との前記継手スリーブの前記剛性接続は、可撓性固着リングを用いて作成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ロックナットの停止面との前記継手スリーブの前記剛性接続は、固着リング及び溶接シームを用いて作成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱核融合の分野に関し、ブランケットモジュールを核融合炉の真空容器に固定するための装置において使用されてもよい。
【背景技術】
【０００２】
ブランケットモジュールを核融合炉の真空容器に固定するための装置が公知であり、この装置は、２つのフランジの間に取り付けられたロッドの形式で設計された可撓性中空支持体を備え、フランジのうちの一方は、支持体を真空容器と結合させ、他方のフランジは、ねじ付き締結器によってブランケットモジュールと接続され、このねじ付き締結器は、変形によってブランケットモジュール内に固着される止めスリーブを有する（特許文献１、ＩＰＣ  Ｇ２１Ｂｌ／１７、２０１５年９月２７日発行）。
【０００３】
公知の装置は、ねじ付き締結部材を備え、この締結部材は、可撓性支持体の空洞内に置かれる頭部と、モジュールのねじ付き孔に固着されるねじ付き部分と、を有するねじボルトである。止めスリーブが、先細り面に沿って剛性相互接続された２つの独立した要素から作成される。上記の要素のうちの一方は、ねじボルトねじ付き部分の端面の孔と嵌合する頭部を有するロッドの形式で作成され、この要素の端部部分は、先細りしている。第２の要素は、第１の要素の先細り端部部分と嵌合する円錐形区間を有する孔を有するスリーブの形式で構成される。スリーブの端部部分は、薄肉であり、スリーブの残りの部分の外径よりも大きい外径を有するように構成される。止めスリーブは、ねじボルト取付け孔内に第１の要素の頭部が取り付けられ、モジュールの孔内に置かれた第２の要素の薄肉の端部部分の変形によってモジュール内に固着される。ねじボルトは、モジュールとのねじ接続を形成する円錐スリーブと嵌合する外側円錐形面を有するプラグナットによってモジュール内に直接固着されるか、又はそれに接続されてもよい。
【０００４】
ブランケットモジュールを核融合炉の真空容器に固定するための公知の装置は、可撓性支持体の追加の機械加工が、モジュールの組立プロセス中に真空容器の製作誤差から生じる角及びせん断変位を補償するために、可撓性支持体の全長に沿って必要であるという不利益を有する。追加の機械加工は、据付けプロセス中に実行され、そして、取付け動作を有意に延長及び複雑化する、可撓性支持体についての不断の測定を伴わなければならない。
【０００５】
必須の特徴に関して請求される発明に最も類似するものは、ブランケットモジュールを核融合炉の真空容器に固定するための装置であって、この装置は、２つのフランジの間に置かれたロッドの形式の可撓性支持体と、モジュールの方に向いた支持体のフランジにねじ継手によって取り付けられる変位補償器と、を備え、変位補償器は、枢動可能に相互接続されている止めねじ及び支持スリーブと、球形突起（凸面）を有する継手スリーブと、から構成され、継手スリーブは、ねじ付き締結器を介して可撓性支持体をブランケットモジュールに接続する（特許文献２、ＩＰＣ  Ｇ２１Ｂｌ／１３、２０１３年８月２７日発行）。
【０００６】
示された装置では、可撓性支持体のロッドは、可撓性支持体の中央部分に空洞を形成するフランジの周辺部の周りに取り付けられる。ねじ付き締結器は、ねじボルトの形式で構成され、このねじボルトは、可撓性支持体の空洞内に置かれた頭部と、変位補償器の要素の開口部を通過してねじでモジュールと係合するロッド部分と、を有する。モジュールの方に向いた支持体のフランジは、変位補償器の止めねじにねじ接続される。止めねじは、凸型球形面を有するように構成され、支持スリーブは、相補的な凹型球形面を有する。継手スリーブは、モジュールの表面及び支持スリーブの表面との接触を提供するように置かれ、支持スリーブは、モジュールの取付け孔内に円錐形陥凹を有する球形突起によって結合される。ボール座金が、ボルト頭部と、モジュールの方に向いた可撓性支持体のフランジとの間に提供され、座金と連結されたボルト頭部の内面は、相補的な球形形状を有するように構成されている。
【０００７】
公知の装置の据付けは、以下のように実行される。
【０００８】
ねじボルト及びボール座金が、中空の可撓性支持体の中に挿入され、支持体は、次いで真空室の取付けソケットの中に設置される。凸型球形外面を有する止めねじが、ボルトロッドが可撓性支持体を越えて延在するように、ブランケットモジュールの方に向いた可撓性支持体のフランジにねじ止めされる。凹型球形内面を有する支持スリーブが、凸型球形外面を有する止めねじに取り付けられる。球形突起を有する継手スリーブが、ねじボルトのねじ付き端部に取り付けられて、継手スリーブの端面と支持スリーブとを整列させる。ブランケットモジュールが、モジュールの円錐形陥凹が継手スリーブの球形突起に当接するように組み立てられた装置に設置される。
【０００９】
公知の装置は、取付けプロセス中に生じる角及びせん断変位の補償を保証する。せん断（横方向）変位の場合、継手スリーブは、変位値を越えて動き、したがって起こり得る横方向変位に対応する。角変位の場合、ねじボルト、支持スリーブ、及び継手スリーブは、そのような角変位の値だけ回転し、したがって角変位に対応し、そしてねじボルトの軸線が、取付け孔の軸線と整列させられる。
【００１０】
ボルトは、次いで据え付けられた特殊ツールを使用する際に、ボルトのロッド部分の取付け孔の中にねじ込まれ、そして、ボール座金が、ボルト頭部の球形面との係合によって自動的に据え付けられる。
【００１１】
上記のようなブランケットモジュールを核融合炉の真空容器に固定するための公知の装置は、ボルトとブランケットモジュールとの間のねじ接続が、核融合炉のサイクル運転のプロセスにおいて弱められるという不利を有する。この不利は、停止要素がないことによると考えられてもよく、停止要素は、その位置設定の際の空間制限によって生じた、ねじ接続へのアクセスが妨げられることに起因して使用されることができない。それに加えて、公知の装置の別の不利は、内部取付け孔によってボルトのロッド部分の断面積が小さくされることに起因した、可撓性支持体とブランケットモジュールとのねじ接続に対する許容トルク値の制限であると考えられてもよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】ロシア特許第２５６３９７５号明細書
【特許文献２】ロシア特許第２４９１６６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、ブランケットモジュールを核融合炉真空容器に固定するための装置を提供することであり、この装置は、核融合炉のサイクル運転のプロセスにおけるサービス信頼性を保証するだけでなく、ブランケットモジュールを真空容器に設置するプロセスを合理化する。
【００１４】
本発明の技術的効果は、可撓性支持体とモジュールとの間のねじ継手の許容トルク値を増加させることであり、それにより、装置の荷重支持容量を増加させ、戻り止め能力によってねじ継手の起こり得る弱まりを防止し、そして、モジュールが真空容器に取り付けられるときに生じる角及び軸方向変位の自己補償を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
示された技術的効果は、ブランケットモジュールを核融合炉真空容器に固定するための公知の装置の修正によって達成され、この装置は、２つのフランジの間に取り付けられたロッドの形式の可撓性支持体と、ブランケットモジュールの方に向いた（ブランケットモジュールにより近い）可撓性支持体のフランジにねじ止めされた変位補償器と、を備え、変位補償器は、相互に枢動可能に接続された止めねじ及び支持スリーブと、球形突起を有する継手スリーブと、を備える。可撓性支持体は、締結器を通して継手スリーブによってブランケットモジュールに結合される。本発明に従って、ねじ付き締結器は、雄ねじを有するロックナットであり、そして、ブランケットモジュールの方に向いた可撓性支持体のフランジは、凹型球形面を有する。変位補償器は、ブランケットモジュールに剛性接続され、スペーサスリーブを備えており、このスペーサスリーブは、止めねじに可動接続され、上記のフランジとの及び継手スリーブの球形突起との枢動可能接続を形成する凸型球形面及び凹型球形面を有する。継手スリーブは、ロックナットの停止面に剛性接続される。
【００１６】
一実施形態では、モジュールとの変位補償器の剛性接続は、モジュールに対する支持スリーブ側面の戻り止めねじ接続によって作成される。
【００１７】
一実施形態では、モジュールとの変位補償器の剛性接続は、モジュールに対する支持スリーブ側面の溶接シームを用いて作成される。
【００１８】
一実施形態では、止めねじとのスペーサスリーブの可撓性接続は、スプライン継手として作成される。
【００１９】
一実施形態では、ロックナットの停止面との継手スリーブの剛性接続は、可撓性固着リングを用いて作成される。
【００２０】
一実施形態では、ロックナットの停止面との継手スリーブの剛性接続は、固着リング及び溶接シームを用いて作成される。
【００２１】
ねじ付き締結器をロックナットとして作成すること及びモジュールとの変位補償器の剛性接続は、核融合炉の運転中のねじ継手の起こり得る弱まりを戻り止め能力によって防止する。ボルトをロックナットで置換することは、締結ねじの直径を増加させることによって、装置の荷重支持容量を増加させることを可能にし、その結果、可撓性支持体とブランケットモジュールとの間のねじ接続の引張力を増加させ、したがって、継手の隙間が無いことの保証によってブランケットモジュールから受け取られる許容荷重を増加させることを可能にする。更に、ボルト構成要素をなくすこと（ロックナットでボルトを置換すること）によって、スペーサスリーブのためのスペースが利用可能になり、スペーサスリーブが変位補償器との可撓性支持体の枢動可能継手を提供し、止めねじとの可撓性継手及びロックナットに対する継手スリーブの可撓性継手を提供する。上記の構成は、モジュールが真空容器に取り付けられるとき、角及び軸方向変位の自己補償が生じることを可能にする。
【００２２】
最も近い類似物と比較したとき、上記の本質的な特徴は、核融合炉内の過酷な条件においてモジュールを真空容器に固定するための装置の高信頼性の運転をもたらし、そして、取付けプロセスの間の据付け作業を容易にする。
【００２３】
本開示の本質が、以下の添付図面を参照して説明を読めば、よりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に従う、ブランケットモジュールを核融合炉真空容器に固定するための装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
ブランケットモジュールを核融合炉の真空容器に固定するための装置は、フランジを有する可撓性支持体１と、締結部材２と、ブランケットモジュール３に面する、可撓性支持体のフランジに設置された変位補償器と、を有し、変位補償器は、支持スリーブ４と、止めねじ５と、スペーサスリーブ６と、球面突起を有する継手スリーブ７と、を備える。可撓性支持体１は、２つのフランジの間に設置されたロッドの形式で作成される。可撓性支持体１のフランジは、雄ねじを有するように構成され、フランジのうちの一方は、可撓性支持体１を真空容器８にねじ結合させ、凹状球形端面を有する他方のフランジは、ブランケットモジュール３の取付けソケットと接続されたねじ付き締結部材２によって、変位補償器を介して可撓性支持体１をブランケットモジュール３に結合させる。ねじ付き締結部材２は、雄ねじを有するロックナットとして構成される。支持スリーブ４が、ブランケットモジュール３の取付けソケット内に据え付けられ、戻り止めねじ（圧力ばめねじ若しくは円錐ねじ）によって又は溶接シームによって、側面が取付けソケットに剛性固着される。
【００２６】
止めねじ５は、ブランケットモジュール３の方に向いた可撓性支持体１のフランジにねじ固定され、そして、例えば、支持スリーブ４の凹型面に相補的な凸型球形面を有する座金９によって、凹型球形面を有する支持スリーブ４との枢動可能接続を形成する。中間スリーブ６は、凸型球形面と、凹型球形面と、を有し、可撓性支持体１のフランジとの、及び継手スリーブ７の球形突起との枢動可能接続をそれぞれ形成する。スペーサスリーブ６は、例えば、スプライン継手及びピン１０によって、止めねじ５に可動接続される。継手スリーブ７は、例えば、可撓性止めリング１１又は止めリング及び溶接シーム（図示せず）を用いて、止めねじ２の停止面に剛性接続される。
【００２７】
本発明に従う、核融合炉の真空容器へのブランケットモジュールの取付け手順は、以下のように実行される。
【００２８】
可撓性支持体１が、真空容器８の取付けソケットの中に挿入される。次いで、継手スリーブ７を有するロックナット２、スペーサスリーブ６及びピン１０を有する止めねじ５、ボール座金９、及び支持スリーブ４が、ブランケットモジュール３の取付けソケットの中に密着するまでねじ込まれる。支持スリーブ４は、戻り止めねじ（例えば、圧力ばめねじ若しくは円錐ねじ）とともにブランケットモジュール３の中にねじ込まれるか、又は溶接シームと接続される。このように、ブランケットモジュール３を真空容器８内に取り付けるのに必要な数の可撓性支持体１、例えば、４つの可撓性支持体が、真空容器８内に据え付けられ、そして、それに対応する数の締結ユニットが、モジュール３内に据え付けられる。次いで、ブランケットモジュール３が、真空容器８に置かれる。止めねじ５が、中心部分に据付けツールための取付け座部を有するスペーサスリーブ６を介して可撓性支持体１のねじ付きフランジ上にねじ込まれる。可撓性支持体１のフランジとの止めねじ５のねじ接続は、ロックナット２を回転させることによって締め付けられてロックされる。構造構成要素の自己据付けが、可撓性支持体１のフランジとの変位補償器構成要素の枢動可能接続に基づいて、並びに、止めねじ５とのスペーサスリーブ６の可動（スプライン）継手に基づいて、及び、継手スリーブ７のロックナット２に沿った滑動のために、達成される。構成要素は、このように、可撓性支持体１軸線の角変位が、モジュール３の取付けソケット及びロックナット２の軸線に関して補償されている位置に据付けられ、そして、電源回路が同時に閉じられる。
【００２９】
装置は、以下のように運転される。
【００３０】
炉運転プロセスの間、プラズマ崩壊からの動的力が、モジュールに作用する。可撓性支持体１は、締結装置の取付け地点に生じる外部圧縮荷重及び外部引張荷重を受け、モジュール３からの荷重が、核融合炉の真空容器８に伝達されなければならない。圧縮荷重は、ロックナット２、継手スリーブ７、及びスペーサスリーブ６を通って、モジュール３から支持体１まで伝達される。引張荷重は、支持スリーブ４、ボール座金９、及び止めねじ５を通って、モジュール３から支持体１まで伝達される。荷重は、次いで、止めねじ５によって及びスペーサスリーブ６によって囲まれている可撓性支持体のフランジを経由し、可撓性支持体のロッドを通って真空容器８と接続されたフランジまで、可撓性支持体１から真空容器８まで伝達される。
【図１】
2019516075.tif 000003
【国際調査報告】
2019516075.tif 000004
2019516075.tif 000005