УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ МОДУЛЯ БЛАНКЕТА НА ВАКУУМНОМ КОРПУСЕ ТЕРМОЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
DEVICE FOR ATTACHMENT OF BLANKET MODULE ON VACUUM HOUSING OF THERMONUCLEAR REACTOR

Изобретение относится к области термоядерного синтеза и может быть использовано в устройствах для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявленному изобретению является устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, содержащее гибкую полую опору с фланцами, одним из которых опора установлена в посадочное гнездо вакуумного корпуса с образованием резьбового соединения с ним, а другим фланцем соединена с модулем с помощью резьбовых крепежных элементов (International Atomic Energy Agency (МАГАТЭ), Vienna, 2002, ITER TECHNICAL BASIS, G A0 FDR 1 01-07-13 R 1.0, ITER EDA Documentation series No. 24, Plant Description Document, Chapter 2.3, Page 8 - 2.3.4.1 Flexible Support, Figure 2.3.4-1 Cross-section of a Flexible Support inside a Stub Key).
В известном устройстве закрепление гибкой опоры в модуле выполнено при помощи болта, который образует резьбовое соединение с конической гайкой, сопряженной по наружной конической поверхности с втулкой, образующей резьбовое соединение с модулем бланкета. В известном устройстве отсутствуют элементы стопорения резьбового соединения опоры с модулем и вакуумным корпусом термоядерного реактора, поскольку известными приемами и средствами решить эту задачу крайне сложно по причине труднодоступности мест расположения резьбы. В процессе работы термоядерного реактора в модулях бланкета наводятся электрические токи, при взаимодействии которых с магнитным полем реактора возникают знакопеременные электромагнитные силы. При воздействии данных сил на модули могут быть созданы условия к отворачиванию незафиксированных элементов конструкции.
Недостатком известного устройства для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора является возможное самоотворачивание гибкой полой опоры, что может привести к созданию критических ситуаций в работе бланкета.
Задачей настоящего изобретения является создание устройства для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, в котором исключено самоотворачивание гибкой полой опоры, что обеспечит надежную работу бланкета.
Техническим результатом настоящего изобретения является фиксация гибкой полой опоры от вращения в резьбовых соединениях с модулем и вакуумным корпусом при сохранении плоскопараллельного смещения по двум координатам фланца опоры, обращенного к модулю.
Указанный технический результат достигается тем, что известное устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, содержащее гибкую полую опору с фланцами, одним из которых опора установлена в посадочное гнездо вакуумного корпуса с образованием резьбового соединения с ним, а другим фланцем соединена с модулем с помощью резьбовых крепежных элементов, согласно изобретению снабжено закрепительной втулкой и направляющим кольцом, которые установлены на фланце гибкой опоры, обращенном к модулю, при этом упомянутый фланец выполнен с двумя диаметрально расположенными лысками, а втулка снабжена выступами, которые выполнены на ее внутренней поверхности и контактируют с лысками с возможностью скольжения по ним, причем на торцевой поверхности втулки перпендикулярно к упомянутым выступам выполнены пазы, а направляющее кольцо закреплено на вакуумном корпусе и снабжено полозьями, которые установлены в пазах закрепительной втулки с возможностью скольжения по ним.
Закрепительная втулка, взаимодействуя своими выступами с лысками фланца гибкой опоры, и направляющее кольцо, взаимодействуя своими полозьями с пазами втулки, реализуют одновременно и постоянно как возможность смещения фланца гибкой полой опоры в плане (гибкость опоры), так и предотвращение отворачивания гибкой полой опоры.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора (вид сбоку, разрез Б-Б), на фиг. 2 показано то же (вид сбоку, разрез A-A), на фиг. 3 изображены закрепительная втулка и направляющее кольцо в сборе (изометрический вид), на фиг. 4 представлена закрепительная втулка (изометрический вид), на фиг. 5 показано направляющее кольцо (изометрический вид).
Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора содержит гибкую полую опору 1 с двумя фланцами, одним из которых гибкая полая опора 1 установлена в посадочное гнездо вакуумного корпуса 2 с образованием резьбового соединения с ним, а другим закреплена в модуле 3 с помощью резьбовых крепежных элементов: болта 4, конической гайки 5, сопряженной по наружной конической поверхности с конической втулкой 6, образующей резьбовое соединение с модулем 3 бланкета. Устройство снабжено закрепительной втулкой 7 и направляющим кольцом 8, которые установлены на фланце гибкой полой опоры 1, обращенном к модулю 3 и выполненном с двумя диаметрально расположенными лысками. Закрепительная втулка 7 имеет два диаметрально расположенных выступа, которые выполнены на ее внутренней поверхности и контактируют с лысками фланца гибкой полой опоры 1 с возможностью скольжения по ним. На торцевой поверхности закрепительной втулки 7 перпендикулярно к ее выступам выполнены пазы. Направляющее кольцо 8 закреплено на вакуумном корпусе 2, например, посредством болтов 9 и шайб 10 с отгибными ушками и снабжено полозьями, которые установлены по скользящей посадке (с возможностью скольжения) в пазах закрепительной втулки 7.
Монтаж устройства проводят следующим образом.
Гибкую полую опору 1 устанавливают по резьбе в посадочное гнездо вакуумного корпуса 2 в требуемое по условиям сборки бланкета положение. На выступающий из вакуумного корпуса 2 фланец гибкой полой опоры 1, имеющий лыски, надевают узел, состоящий из закрепительной втулки 7 и направляющего кольца 8. В пазы закрепительной втулки 7 по скользящей посадке входят полозья направляющего кольца 8. Закрепительную втулку 7 располагают на фланце опоры 1 так, что ее выступы охватывают лыски фланца гибкой полой опоры 1. Направляющее кольцо 8 закрепляют на вакуумном корпусе реактора 2 с помощью винтов 9, фиксацию от отворачивания которых осуществляют шайбами 10 с отгибными ушками. Шайбы 10 имеют вырез, по форме ответный фланцу направляющего кольца 8, толщина шайб 10 равна или несколько меньше толщины фланца направляющего кольца 8. Болты 9 при затяжке головками надавливают на фланец направляющего кольца 8, что обеспечивает его крепление. Болты 9 стопорят отгибными ушками шайб 10. После установки и фиксации от проворота гибких полых опор 1 на них устанавливают модуль 3. Монтаж модуля 3 на гибкую полую опору 1 осуществляют посредством резьбового соединения болта 4 с конической гайкой 5, сопряженной по наружной конической поверхности с конической втулкой 6, установленной по резьбе в модуль бланкета 3.
Устройство работает следующим образом.
В процессе эксплуатации термоядерного реактора во время срывов плазмы в модуле 3 наводятся знакопеременные вихревые токи, взаимодействие которых с магнитным полем реактора приводит к появлению знакопеременных электромагнитных сил, действующих на модуль 3. При воздействии этих сил на модуль 3 создаются условия к отворачиванию гибкой полой опоры 1. Однако устройство для крепления предотвращает возможное отворачивание гибкой опоры 1, т.е. вращение гибкой опоры 1 относительно ее оси, и в то же время не препятствует реализации гибких свойств опоры 1, т.е. плоскопараллельного смещения фланца опоры 1, обращенного к модулю 3. Когда модуль 3 смещается, вместе с ним смещается обращенный к нему и соединенный с ним фланец гибкой полой опоры 1. Смещение возможно только по координатам, по которым гибкая полая опора 1 обеспечивает гибкость (2 координаты в плане), а по своей осевой координате гибкая полая опора 1 запрещает смещение. Фланец гибкой полой опоры 1 при смещении модуля 3 может скользить относительно закрепительной втулки 7 поперек оси гибкой полой опоры 1 по одной координате - вдоль линии контакта лысок фланца гибкой полой опоры 1 и выступов закрепительной втулки 7. По другой линейной координате фланец гибкой полой опоры 1 увлекает за собой закрепительную втулку 7, при этом контакт лысок фланца гибкой полой опоры 1 и выступов закрепительной втулки 7 запрещает вращение гибкой полой опоры (ее отворачивание) за счет сопряжения закрепительной втулки 7 с направляющим кольцом 8. Закрепительная втулка 7 сопрягается с направляющим кольцом 8 своими пазами, в которые входят полозья направляющего кольца 8. Фланец гибкой полой опоры 1, увлекая за собой закрепительную втулку 7 в направлении, перпендикулярном лыскам фланца гибкой полой опоры 1 и выступам закрепительной втулки 7, смещает ее по полозьям направляющего кольца 8, при этом вращение гибкой полой опоры 1 также исключено, поскольку направляющее кольцо 8 закреплено на вакуумном корпусе 2 реактора.