Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора

Полезная модель относится к области термоядерного синтеза и может быть использована в устройствах для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора.
Наиболее близким к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков является устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, содержащее гибкую полую опору с фланцами, одним из которых опора соединена с модулем бланкета с помощью болта, головка у которого расположена внутри гибкой полой опоры, а другим фланцем связана с вакуумным корпусом, и крышку, установленную во фланце гибкой полой опоры, связанном с вакуумным корпусом (см. A. Rene Raffray, Mario Merola. Overview of the design and R&D of the ITER blanket system. Fusion Engineering and Design, 87 (2012), page 773, fig. 9).
В известном устройстве для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора фиксация крышки во фланце гибкой полой опоры, связанном с вакуумным корпусом, выполнена посредством сварки.
Недостатком известного устройства является изменение геометрических размеров резьбы, выполненной на фланце гибкой полой опоры, связанном с вакуумным корпусом, из-за наличия сварочных поводок, которые образуются в результате приварки крышки к гибкой полой опоре. Изменение геометрических размеров вышеуказанной резьбы затрудняет монтаж устройства в вакуумную камеру. Еще одним недостатком устройства является наличие в нем источников возможного вакуумного загрязнения в виде окалины, образующейся после сварки, что негативно сказывается на вакуумной чистоте реакторной установки в целом.
Задачей настоящей полезной модели является создание надежно работающего устройства для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора.
Техническим результатом настоящей полезной модели является обеспечение надежной фиксации крышки во фланце гибкой полой опоры, связанном с вакуумным корпусом, с одновременным сохранением геометрических размеров резьбы на вышеуказанном фланце и чистоты вакуума устройства для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, содержащем гибкую полую опору с фланцами, одним из которых опора соединена с модулем бланкета с помощью болта, головка у которого расположена внутри полой опоры, а другим фланцем связана с вакуумным корпусом, и крышку, установленную во фланце гибкой полой опоры, связанном с вакуумным корпусом
согласно полезной модели устройство дополнительно содержит фиксирующие винты, установленные в сквозные резьбовые отверстия, выполненные во фланце гибкой полой опоры и неподвижно соединенные концевыми частями с крышкой, на наружной цилиндрической поверхности которой выполнены ответные фиксирующим винтам отверстия.
Кроме этого, фиксирующие винты расположены равномерно по окружности и их не менее двух.
Вышеизложенная совокупность существенных признаков позволяет обеспечить надежную фиксацию крышки во фланце гибкой полой опоры, связанном с вакуумным корпусом, с одновременным сохранением геометрических размеров резьбы на вышеуказанном фланце и чистоты вакуума путем фиксации крышки во фланце гибкой полой опоры с помощью фиксирующих винтов, расположенных равномерно по окружности. Выбор количества винтов не менее двух обусловлен условием симметричности фиксации крышки во фланце гибкой полой опоры.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлено устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора (поперечный разрез, вид снизу с разрезом, выносной вид).
Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора содержит гибкую полую опору 1 с двумя фланцами, одним из которых опора 1 соединена с модулем бланкета (на чертеже не показан) с помощью болта 2, сферической шайбы 3, а другим связана с вакуумным корпусом 4 с образованием резьбового соединения с ним. Болт 2 своей головкой и гладкой цилиндрической частью размещен внутри гибкой полой опоры. На торцевой поверхности головки болта 2 выполнено осевое резьбовое отверстие. Парковочный винт 5 установлен в осевое резьбовое отверстие болта 2, при этом выступающая из осевого отверстия концевая часть парковочного винта 5 соединена неподвижно с фланцем гибкой полой опоры 1, связанным с вакуумным корпусом 4. Неподвижное соединение парковочного винта 5 и фланца гибкой полой опоры 1 выполнено посредством крышки 6, в которой выполнено сквозное отверстие для установки концевой части парковочного винта 5. Во фланце гибкой полой опоры 1, связанном с вакуумным корпусом, выполнены равномерно по окружности сквозные резьбовые отверстия, в которые установлены фиксирующие винты 7. На наружной цилиндрической поверхности крышки 6 выполнены ответные фиксирующим винтам 7 отверстия.
Монтаж устройства для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора осуществляют следующим образом.
Парковочный винт 5 устанавливают в сквозное отверстие крышки 6 и неподвижно фиксируют в ней (например, точечной сваркой). Болт 2 накручивают на парковочный винт 5 до упора. Сферическую шайбу 3 устанавливают на головку болта 2 сопряженную ему. Крышку 6 в сборе с парковочным винтом 5, болтом 2, сферической шайбой 3 устанавливают в полую гибкую опору 1, при этом совмещают сквозные резьбовые отверстия под фиксирующие винты во фланце гибкой полой опоры, связанном с вакуумным корпусом 4, с ответными фиксирующим винтам 7 отверстиями в крышке 6. Фиксирующие винты 7 устанавливают в сквозные резьбовые отверстия во фланце гибкой полой опоры, связанном с вакуумным корпусом, с образованием неподвижного соединения с крышкой 6. Гибкую полую опору 1 вместе с крышкой 6, парковочным винтом 5, болтам 2 и сферической шайбой 3 устанавливают по резьбе в посадочное гнездо вакуумного корпуса 4 термоядерного реактора. Модуль в сборе (на чертеже не показан) устанавливают на гибкую полую опору 1, обеспечивая при этом соосность крепежных отверстий в гибкой полой опоре 1 и модуле. Далее через крепежное отверстие в модуле устанавливают монтажный инструмент, с помощью которого выполняют скручивание болта 2 с парковочного винта 5, после чего выполняют закручивание болта 2 в модуль и производят его затяг для фиксации модуля на гибкой полой опоре 1.
Устройство работает следующим образом.
Модуль бланкета (на чертеже не показан) должен быть надежно закреплен на вакуумном корпусе 4 термоядерного реактора. Фланец гибкой полой опоры 1 связан с вакуумным корпусом 4 посредством резьбового соединения с ним. Использование разъемного винтового соединения крышки 6 и фланца гибкой полой опоры 1, вязанного с вакуумным корпусом 4, позволяет сохранить геометрические размеры резьбы на вышеуказанном фланце с одновременным обеспечением надежной фиксации в нем крышки 6. Сохранение геометрических размеров резьбы на фланце гибкой полой опоры 1, связанном с вакуумным корпусом 4, позволяет установить устройство для крепления модуля бланкета на вакуумный корпус 4. Использованием фиксирующих винтов 7 для установки крышки 6 во фланце гибкой полой опоры 1 обеспечивают условие чистоты вакуума устройства для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора. В процессе работы реактора на модуль действуют динамические нагрузки от срывов плазмы. Гибкая полая опора 1 воспринимает сжимающую и растягивающую составляющую внешней нагрузки, возникающую в месте установки устройства крепления, при этом усилие от модуля должно быть передано на вакуумный корпус 4 реактора. Сжимающая или растягивающая составляющая усилия от модуля через болт 2 передается на гибкую полую опору 1, а от гибкой полой опоры 1 через резьбовое соединение передается на вакуумный корпус 4. Гибкая полая опора 1 перфорирована прорезями в осевом направлении, что обеспечиваете ее прочность в осевом направлении и податливость (гибкость) в плоскости, перпендикулярной оси устройства.