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.
Известно устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, содержащее гибкую полую опору с фланцами, одним из которых опора связана с модулем посредством болта, размещенного головкой внутри гибкой полой опоры и соединенного резьбовой частью с посадочным гнездом модуля (патент РФ №38076, МПК G21B 1/00, опубл. 20.05.2004).
Недостатком известного устройства для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора является возможное отворачивание незафиксированного резьбового соединения болт - посадочное гнездо модуля во время работы термоядерного реактора. Это объясняется взаимодействием электрического тока, наведенного в модулях бланкета при срыве плазмы, с магнитным полем термоядерного реактора, в результате чего возникают знакопеременные электромагнитные силы. При воздействии этих сил на модули могут быть созданы условия к отворачиванию незафиксированных резьбовых соединений конструкции, что влияет на надежность работы реактора в целом.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявленной полезной модели является устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, содержащее гибкую полую опору с фланцами, одним из которых опора связана с модулем бланкета посредством болта, размещенного головкой внутри гибкой полой опоры и соединенного резьбовой частью с конической гайкой, сопряженной по наружной конической поверхности с внутренней конической поверхностью втулки, снабженной наружной резьбой и образующей резьбовое соединение с модулем бланкета (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 гибкая полая опора вторым фланцем связана резьбовым соединением с вакуумным корпусом.
Недостатком известного устройства для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора является возможное отворачивание незафиксированного резьбового соединения болт - коническая гайка во время работы термоядерного реактора. Это объясняется взаимодействием электрического тока, наведенного в модулях бланкета при срыве плазмы, с магнитным полем термоядерного реактора, в результате чего возникают знакопеременные электромагнитные силы. При воздействии этих сил на модули могут быть созданы условия к самоотворачиванию незафиксированных резьбовых соединений конструкции, что влияет на надежность работы реактора в целом.
Задачей настоящей полезной модели является создание устройства для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора, надежно работающего в условиях знакопеременных нагрузок.
Техническим результатом настоящей полезной модели является исключение самоотворачивания резьбового соединения болт - коническая гайка в условиях воздействующих на них знакопеременных нагрузок за счет создания дополнительного натяга между болтом и конической гайкой.
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 связана с модулем бланкета посредством болта, размещенного головкой внутри гибкой полой опоры и соединенного резьбовой частью с конической гайкой, сопряженной по наружной конической поверхности с внутренней конической поверхностью втулки, снабженной наружной резьбой и образующей резьбовое соединение с модулем бланкета, согласно заявленной полезной модели содержит стопорящую втулку, которая выполнена с наружной конической резьбой и осевыми прорезями, образующими упругие лепестки, при этом коническая гайка снабжена внутренней конической резьбой, соответствующей конической резьбе стопорящей втулки и выполненной на конечной части основания конической гайки, причем стопорящая втулка установлена с возможностью охвата свободного конца болта упругими лепестками и по наружной конической резьбе соединена с внутренней конической резьбой конусной гайки.
Введение в устройство для крепления стопорящей втулки, выполненной с наружной конической резьбой и осевыми прорезями, образующими упругие лепестки, позволяет создать дополнительный натяг в резьбовом соединении болт -коническая гайка путем неподвижного закрепления по конической резьбе стопорящей втулки на конусной гайке и плотного охвата свободного цилиндрического конца болта упругими лепестками стопорящей втулки при ее затягивании.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора (вид сбоку с разрезом), на фиг. 2 показана стопорящая втулка (изометрический вид с разрезом).
Устройство для крепления модуля бланкета на вакуумном корпусе термоядерного реактора содержит гибкую полую опору 1 с двумя фланцами, одним из которых (на чертеже не показано) опора 1 установлена в посадочное гнездо вакуумного корпуса 2 с образованием резьбового соединения с ним, а другим соединена с модулем 3 бланкета с помощью крепежных элементов: болта 4, конической гайки 5 и конической втулки 6. Болт 4 головкой расположен в полости гибкой полой опоры 1, а резьбовой частью соединен с конической гайкой 5, сопряженной по наружной поверхности с конической втулкой 6, образующей резьбовое соединение с посадочным гнездом, выполненном в модуле 3. Для предотвращения отворачивания болта 4 устройство снабжено стопорящей втулкой 7. Стопорящая втулка 7 снабжена наружной конической резьбой 8 и осевыми прорезями, причем коническая резьба 8 может быть выполнена на части высоты стопорящей втулки 7 или на всей ее высоте, а осевые прорези выполнены с образованием упругих лепестков 9. Коническая гайка 5 выполнена с двумя резьбами: метрической резьбой 10 для соединения с болтом 4 и конической резьбой 11, соответствующей конической резьбе 8 стопорящей втулки 7 и выполненной на внутренней поверхности конечной части основания конической гайки 5. Стопорящая втулка 7 установлена с возможностью охвата упругими лепестками 9 свободного конца болта 4 и по наружной конической резьбе 8 соединена с внутренней конической резьбой И конусной гайки 5. В незатянутом состоянии стопорящая втулка 7 по свободной посадке охватывает упругими лепестками 9 цилиндрический конец болта 4. В затянутом состоянии стопорящая втулка 7 упругими лепестками 9 с натягом охватывает цилиндрический конец болта 4. Стопорящая втулка 7 снабжена шлицами для монтажного инструмента. Шлицы выполнены на внутренней поверхности стопорящей втулки 7 с противоположной стороны от осевых прорезей. Для компенсации погрешностей сборки между головкой болта 4 и фланцем гибкой полой опоры 1 установлена компенсирующая шайба 12. Устройство работает следующим образом.
В процессе работы реактора на модуль 3 действуют знакопеременные динамические нагрузки от срывов плазмы, которые вызывают перемещения модуля. Усилие от перемещения модуля 3 передается на гибкую полую опору 1 через резьбовые соединения: модуль 3 - конусная втулка 6, конусная гайка 5 - болт 4. Болт 4 испытывает знакопеременные нагрузки от модуля 3, а стопорящая втулка 7, установленная с затягом по конической резьбе 11 на конической гайке 5, сохраняет свое неподвижное положение и препятствует отворачиванию болта 4 за счет охвата с натягом лепестками 9 свободного конца болта 4.