[實用新型]一種用于核聚變裝置中的水壓同步驅動裝置

有效

• 申請號: 201420488072.0
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN204113783U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 韓曼芬;許亞峰;唐紅軍;趙文龍;宋云濤;程勇
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: F15B11/22
• 分類號: F15B11/22;F15B1/04;F15B13/06
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉;李新華

技術領域

本實用新型屬于液壓技術領域，具體涉及一種水壓同步驅動裝置，主要應用于核聚變裝置中，通過采用位置反饋控制，實現水壓同步，從而驅動機械手工作的裝置。?

背景技術

在能實現可控磁約束熱核聚變的托卡馬克裝置運行期間，由于真空室內部具有超高溫、強磁場、高能中子輻射等極端惡劣的環境條件，包層的設計壽命無法達到聚變裝置的整個生命周期，在裝置運行過程中，高溫、強輻射等惡劣環境下包層容易出現結構或性能的損壞，需要利用維護裝置對包層定期進行維護和更換。然而在停機一段時間以后，其在反應中受到不同程度的高能中子輻射，仍然存在放射性，會對人體造成危害。因此，包層的維護需要利用遙操作維護裝置來完成。?

目前，遙操作維護裝置主要由主液壓支撐部件和輔助維護機械臂組成。主液壓支撐部件主要完成包層的拆卸和轉運等工作，驅動至上窗口后使用吊裝機構將其從真空室移除；輔助維護機械臂完成冷卻水管的切割，螺栓和銷釘的拆裝等工作。主液壓支撐部件包括主轉運液壓支撐機構和底部轉運液壓支撐機構，兩機構均由液壓缸驅動。目前的維護方式是通過液壓同步裝置將單塊包層模塊抬升至窗口區域并將其從真空室中移除。?

目前的液壓同步回路設計存在精度低、負載壓力不足和工作平穩性差等缺陷。如圖1所示，同步回路有采用的分流集流閥來實現同步。具體的工作原理是：當換向閥處于左位時，油液經單向節流閥、分流集流閥進入兩液壓缸無桿腔，使活塞同步上行；當換向閥處于右位，油液進入兩液壓缸的有桿腔，無桿腔回液經分流集流閥、節流閥回到油箱。其在液壓缸偏載時仍能完成同步，同步精度約為2％-5％，但只能實現速度同步，即在運動過程中產生的誤差只能在終點消除。其同步精度與壓降和流量有關，其兩者越大，精度越高。因此只適用于對精度要求不高的中高壓、大流量系統。?

如圖2所示，它是采用并聯液壓泵的同步回路，原理是使用同一個電機帶動兩個等量液壓泵，這樣電機轉速一致，等量泵供給兩個液壓缸的流量就是一致的，從而達到兩缸同步的目的。本回路的精度取決于兩個液壓缸承受的載荷不同、兩泵的排量差異等因素，制作成本較高，因此只適用于負載偏差小的場合。?

由于傳統的礦物性液壓油的應用無法適應我們高真空的真空室環境，需要用水壓驅動裝置代替；同時，包層為重60噸，高7米的狹長型結構，其特殊的結構設計和真空室的內部環境限制可能造成包層在維護過程中，出現碰撞、失穩、傾覆等危險狀態，這些情況的發生將會直接影響到裝置主機的結構安全性和的運行壽命，因此設計一種高精度、結構緊湊的水壓介質液壓同步驅動裝置成為亟需解決的問題。?

實用新型內容

本實用新型針對聚變堆芯特殊環境的應用，克服現有技術應用中的不完善，提供了一種用于核聚變裝置中的水壓同步驅動裝置，它能夠實現聚變裝置堆芯部件—包層的遙操作更換和維護工作，同時克服了傳統水壓回路中精度低、工作平穩性差的技術難題。?

本實用新型是通過以下技術方案實現：?

一種用于核聚變裝置中的水壓同步驅動裝置，包括動力裝置和執行裝置，所述的動力裝置由水箱、過濾器、水泵、單向閥及遠程遙控先導溢流閥組成，水箱、過濾器、水泵和單向閥依次連接，遠程遙控先導溢流閥連接在水泵和單向閥之間，遠程遙控先導溢流閥通過過濾器與水箱連接，?

所述的執行裝置包括第一、第二、第三電液比例換向閥、第一、第二、第三雙向平衡閥、第一、第二、第三液壓缸，每個電液比例換向閥以及雙向平衡閥均設置在液壓缸與動力裝置之間的回路上，在所述的每個液壓缸的活塞桿上均安裝有用于實時監測液壓缸運動的位移傳感器。?

進一步的，所述的位移傳感器與PLC控制系統連接，所述的每個電液比例換向閥與PLC控制系統連接。?

進一步的，在該同步驅動裝置的主回路上設置有用于吸收或釋放系統壓力的蓄能器。?

進一步的，該同步驅動裝置是位于不同位置的多缸同步抬升的水壓裝置。?

進一步的，該遠程遙控先導溢流閥是由先導式溢流閥和連接在先導式溢流閥的遠程控制口上的遠程調壓閥組成，先導式溢流閥通過過濾器與水箱連接，遠程調壓閥也通過過濾器與水箱連接。?

進一步的，第一液壓缸的安裝高度高于處在同一水平面上的第二、第三液壓缸的高度。?

本實用新型的原理在于：?