[發明專利]一種用于核聚變裝置的多功能維護平臺

在審

• 申請號: 202011355775.2
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112489820A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 趙文龍;程勇;王超;李俊煒;楊松竹;張宇;潘洪濤;張俊;程羊;陳思
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院;合肥中科艾帝爾機器人技術有限公司
• 主分類號: G21B1/25
• 分類號: G21B1/25;G21B1/13;G21B1/05
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 張乾楨

本發明公開了一種用于核聚變裝置的多功能維護平臺，包括多功能維護平臺主體，環向驅動機構，徑向驅動機構，輔助抬升機構，維護機械手；所述環向驅動機構用于驅動多功能維護平臺環向移動；所述徑向驅動機構用于驅動多功能維護平臺徑向移動；所述輔助抬升機構用于輔助提升多功能維護平臺的高度；所述維護機械手用于拆除維護部件支撐及管路連接設備。兩條驅動導軌焊接在真空室內部，驅動導軌兩側面分別安裝移動導軌，移動導軌中間有導槽，兩側的移動滑輪固定在維護平臺上，并在移動滑輪底部安裝頂升液壓缸及四周安裝引導機構。本發明的優點是多功能維護平臺結構緊湊，控制簡單，可以實現核聚變環境大負載部件安全、高效、可靠的維護作業任務。

技術領域

本發明涉及核聚變反應堆工程技術領域，特別涉及到一種用于核聚變裝置的多功能維護平臺

背景技術

控制和利用聚變能對人類文明具有重大意義，商用聚變堆的建立將會是能源領域的一場革命。在可控磁約束熱核聚變領域，托卡馬克裝置是目前最有應用前景的結構，具有重要的研究價值。托卡馬克裝置內部包含一個用于發生聚變反應的環狀真空室，裝置運行期間，真空室內第一壁部件如偏濾器、包層等，由于長期運行于核輻射環境中，同時承受等離子體熱沖擊和中子輻照，運行一段時間后，會產生較大的損傷，因此需要轉移至托卡馬克裝置之外進行維護。聚變堆的維護是未來商用電站是否成功的關鍵難題之一。

未來聚變堆裝置內部重載部件，其維護載荷大、精度要求高是聚變堆維護中難度最大的核心系統。為實現在復雜空間環境中對高精度、模塊化部件進行維護的需求，研制開發一套遙操作維護設計系統，能夠滿足在復雜工作環境下運動，實現高精度、高可靠性，能夠靈活實現部件的拆卸、更換、轉運以及冷卻管切割、焊接等維護作業，為未來順利實現聚變堆真空室復雜空間環境中高精度的重載部件模塊遠程維護任務奠定基礎。

現有人工與機械相結合的維護方式，無法適應未來聚變堆自動化、標準化、高輻射環境下的維護需要。本發明的聚變裝置多功能維護平臺具有以下優點：

1.多功能維護平臺結構簡單，運動靈活，通過液壓馬達與齒輪的輸出，實現一定斜度重型負載的轉運功能，其平臺內部設施屬于一體化機構，無需外設裝備，維護平臺內部空間可以攜帶各種機械工具能夠快速進行更換，結構緊湊，控制簡單，其維護平臺本體維護流程簡單，安全、可靠、可調節和易于更換。

2.多功能維護平臺全部采用全自動遠程維護控制操作方式，無需人力維護，保證了人員的健康和人身安全。

3.環向驅動機構采用特殊結構設計，驅動機構具有雙向移動功能，可實現聚變裝置維護更換和安裝工具一體化，降低維護成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于核聚變裝置的多功能維護平臺，以實現將核聚變裝置中的維護部件從真空室移至裝置外維護的過程。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：一種用于核聚變裝置的多功能維護平臺，包括多功能維護平臺主體，環向驅動機構，徑向驅動機構，輔助抬升機構，維護機械手；

所述環向驅動機構用于驅動多功能維護平臺環向移動；

所述徑向驅動機構用于驅動多功能維護平臺徑向移動；

所述輔助抬升機構用于輔助提升多功能維護平臺的高度；

所述維護機械手用于拆除維護部件支撐及管路連接設備。

進一步的，所述多功能維護平臺主體包括維護機械手、動力站、平臺下部移動導軌、導軌中間移動滑輪；維護平臺本體中動力站安裝在維護平臺內側位置，維護機械手安裝在環向驅動機構上。

進一步的，所述環向驅動機構包括本體，內外側可拆卸軌道及拆卸安裝機構；所述環向驅動機構包括內側環向驅動機構和外側環向驅動機構，分別固定在多功能維護平臺兩端，內外側可拆軌道由滾珠絲杠驅動螺栓連接機構實現與固定軌道安裝固定。