一种适用于超高真空及强辐射条件下的垂直装置支撑机构

摘要

本发明公开了一种适用于超高真空及强辐射条件下的垂直装置支撑机构，包括：侧边支撑模块、支撑承载平台、内侧支撑模块、斜侧支撑模、馈线机构、馈线双端口平台调整夹具等。支撑承载平台主要连接侧边支撑模块及馈线双端口平台调整夹具，侧边分别连接内侧支撑模块、斜侧支撑模块；侧边支撑模块主要连接垂直状态下的外界装置接口；馈线双端口平台调整夹具连接垂直安装的馈线机构，本发明能完成超长立式真空室(立式真空长度约10米)内的多馈线装置竖直安装支撑，用来实现CFETR离子回旋天线传输线重载荷支撑承载。

说明书

技术领域

本发明涉及超高真空及强辐照条件下的多通道馈线竖直安装的装置支撑技术领域，具体涉及一种用于超高真空及强辐射条件下的多馈线装置竖直安装支撑机构。

背景技术

中科院等离子体物理研究所是国内主要从事聚变物理及聚变工程技术研究的科研单位，拥有全超导型聚变试验装置EAST，并且是国内参加国际热核聚变实验反应堆ITER装置建设的主要单位。

离子回旋系统是CFETR聚变工程堆的关键辅助加热设备之一，具备良好的负载耐受性，可满足氘氚聚变高参数等离子体长脉冲、高功率、稳态运行需求。在CFETR聚变工程堆中，离子回旋天线系统将布置于1/2+1+1/2上窗口，其主要功能在于等离子体密度因素限制的条件下对等离子体进行离子加热，辐射天线耦合等离子体边界的功率将被转换成快速磁化波，其在磁性表面上传播直至发生离子波像话作用，将动量传递给离子以增加温度。该系统的主要由高压电源(HPVS)、射频源系统、传输及匹配系统和天线系统等组成。CFETR离子回旋天线频率为60-70MHz,馈入功率为12MW，主要由法拉第屏蔽、电流带、背板、真空馈口、传输线及辅助支撑等组成，且该装置是国内外唯一的正在进行集成设计，国内外无任何研发进程。

传统的馈线系统主要是横向放置并引出至装置外传输使用，但基于传统的支撑方案无法实现超长立式真空室(立式真空长度约10米)内的馈线支撑及固定承载，且多通道馈线系统基于高功率强电场的精密装配严格要求其支撑可靠。因此本方案支撑机构可实现通用调整及承载竖直放置的超大尺寸工装设备的安装，实现特定环境下的装置运行及保障，且制造简便，工艺成本较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：克服现有技术的不足，提供一种适用于超高真空及强辐射条件下的垂直装置支撑机构，该支撑机构用于超长立式真空室(立式真空长度约10米)内的多馈线装置竖直安装支撑机构，用来实现CFETR离子回旋天线传输线重载荷支撑转接至真空室承载。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

本发明的一种适用于超高真空及强辐射条件下的垂直装置支撑机构，包括：侧边支撑模块1、支撑承载平台2、内侧支撑模块3、斜侧支撑模块4、馈线机构5、馈线双端口平台调整夹具6、真空室安装调节块7、馈线内外导体卸载支撑8、馈线端口横向调整夹具9，所述侧边支撑模块1安装连接真空室安装调节块7，所述侧端支撑模块1上端连接支撑承载平台2，所述支撑承载平台2上端连接馈线双端口平台调整夹具6，所述支撑承载平台2侧边分别连接内侧支撑模块3、斜侧支撑模块4，所述真空室安装调节块7分别连接内侧支撑模块3侧端、斜侧支撑模块4侧端，所述馈线内外导体卸载支撑8连接馈线机构5，所述馈线双端口平台调整夹具6分别连接馈线机构5、馈线端口横向调整夹具9，所述馈线端口横向调整夹具9连接馈线机构5。

所述馈线双端口平台调整夹具可调整馈线机构在垂直状态下的同轴精度范围精密调整，馈线端口横向调整夹具可实现基于馈线双端口平台调整夹具位置条件下的水平方向调整同轴馈线机构的相对位置精度。

所述真空室安装调节块7可实现馈线装置总体经总装检测合格后在竖直端CFETR真空室内部便于调整与真空室位置误差精度补偿。

所述馈线内外导体卸载支撑可转化馈线结构内外导体重量卸载至支撑承载平台补偿自重载荷及限位内部部件的同轴精度装配关键部件。

所述侧边支撑模块、斜侧支撑模块及内侧支撑模块可实现整体安装结构，且分载荷承载重量至竖直段真空室内壁上，实现垂直状态下的装置承重结构设计。

所述支撑承载平台与侧边支撑模块、斜侧支撑模块及内侧支撑模块的安装可实现空间位置补偿调整，以满足馈线结构竖直方向内水平段精度要求补偿，实现高精度要求以调整同轴并行馈线机构5的物理功能精度要求。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明可以直接在竖直段真空室内针对CFETR离子回旋传输线结构的重载荷分布承载，并实现高精度调整补偿多组垂直同轴传输线馈线机构安装误差，实现高真空强辐照条件下的高功率设备稳定安装及运行，该机构弥补了重载荷多通道馈线机构在垂直段封闭室内的安装工况使用，且采用无磁不锈钢材料可完全保证超大同轴馈线机构磁场干扰等优点，结构设计简单，工艺造价低且使用方便，并适合类似结构设备工况使用。

(2)传统的馈线系统主要是横向放置并引出至装置外传输使用，但基于传统的支撑方案无法实现立式真空室内的馈线垂直装置夹持机构及方法，且多通道馈线系统基于高功率强电场的精密装配严格要求其吊装机构可靠。因此本发明采用独立的竖直方向吊装支撑机构，实现超大真空室内结构的多通道馈线装置安装固定方法。

(3)本发明可实现多组并联传输的同轴装置的载荷承载支撑调整至外侧连接真空连接端，为保证安装精度及误差调整其独立的调整方式方便操作及维护。

(4)本发明安装承受高能中子/伽马射线的辐照条件下，且安装于CFETR装置主机真空室内，其整体漏率不大于1.2×10

附图说明

图1、2为本发明系统结构图；

图3为图1中局部剖视图；

图4为图2中局部结构图。

其中：侧边支撑模块1、支撑承载平台2、内侧支撑模块3、斜侧支撑模块4、馈线机构5、馈线双端口平台调整夹具6、真空室安装调节块7、馈线内外导体卸载支撑8、馈线端口横向调整夹具9。

具体实施方式

下面结合附图描述本发明的具体实施例。

如图1-4所示，本发明的一种适用于超高真空及强辐射条件下的垂直装置支撑机构，包括：侧边支撑模块1、支撑承载平台2、内侧支撑模块3、斜侧支撑模块4、馈线机构5、馈线双端口平台调整夹具6、真空室安装调节块7、馈线内外导体卸载支撑8、馈线端口横向调整夹具9。

馈线双端口平台调整夹具6可调整馈线机构5在垂直状态下的同轴精度范围精密调整，馈线端口横向调整夹具9可实现基于馈线双端口平台调整夹具6位置条件下的水平方向调整同轴馈线机构5的相对位置精度；所述真空室安装调节块7可实现馈线机构5总体经总装检测合格后在竖直端CFETR真空室内部便于调整与真空室位置误差精度补偿；所述馈线内外导体卸载支撑8可转化馈线机构5内外导体重量卸载至支撑承载平台2补偿自重载荷及限位内部部件的同轴精度装配关键部件；所述侧边支撑模块1、斜侧支撑模块4及内侧支撑模块3可实现整体安装结构，且分载荷承载重量至竖直段真空室内壁上，实现垂直状态下的装置承重结构设计；所述支撑承载平台2与侧边支撑模块1、斜侧支撑模块4及内侧支撑模块3的安装可实现空间位置补偿调整，以满足馈线机构5竖直方向内水平段精度要求补偿，实现高精度要求以调整同轴并行馈线机构5的物理功能精度要求。

上述所有连接、安装、固定术语只是广义说明，对于本领域的技术延伸意义可扩展至结构说明具体。