用于磁约束核聚变装置孔栏的可移动真空边界密封结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113936814A(43)申请公布日2022.01.14(21)申请号202010607933.2(22)申请日2020.06.29(71)申请人核工业西南物理研究院地址610041四川省成都市双流西南航空港黄荆路5号(72)发明人卢勇蔡立君黄文玉刘雨祥刘健张龙袁应龙赖春林刘宽程李云峰张炜栗再新(74)专利代理机构核工业专利中心11007代理人孙成林(51)Int.Cl.G21B1/05(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称用于磁约束核聚变装置孔栏的可移动真空边界密封结构(57)摘要本发明公开了用于磁约束核聚变装置孔栏的可移动真空边界密封结构，包含活套法兰组件、导向支撑杆、绝缘轴、推拉管/轴、异形法兰、金属波纹管、步进电机以及斜拉杆支撑等零部件。其中活套法兰一端安装在真空室中平面法兰盖上，另一端与焊有金属波纹管的异形法兰对接金属密封固定。金属波纹管另一端则焊接至可移动异形法兰上。各异形法兰上均通过导向杆连接。与步进电机连接的异形法兰通过斜拉杆连接至真空室法兰盖上。其有益效果在于：可移动真空边界密封结构能使真空室内的孔栏组件或其他真空室内部件径向移动灵活且径向移动距离精度高，精度误差可控制在0.1mm内，可移动径向距离范围大，移动距离值大于15cm，满足其物理实验功能需求。CN113936814ACN113936814A权利要求书1/1页1.用于磁约束核聚变装置孔栏的可移动真空边界密封结构，其特征在于：它包括真空室中平面窗口法兰盖、活套法兰组件、金属波纹管及其中部支撑组件、推/拉管轴、支撑导轨、导向支撑杆、绝缘轴、步进电机、固定异性法兰和可移动异形法兰，所述的真空室中平面窗口法兰盖与真空室壳体法兰相连接，所述的活套法兰的一端法兰通过金属刀口密封结构形式固定至真空室中平面窗口法兰盖上，金属波纹管中部设有金属波纹管支撑组件，用于支撑金属波纹管支撑组件的是支撑导轨，第一可移动异形法兰一端与推拉管通过焊接进行相连，另一端与推拉轴通过焊接相连，推拉轴与步进电机相连，两个固定异形法兰通过四个角的导向支撑杆进行固定连接，导向支撑杆开有螺纹，导向支撑杆与第一可移动异形法兰相连接处均设有金属软材料。2.如权利要求1所述的用于磁约束核聚变装置孔栏的可移动真空边界密封结构，其特征在于：所述的固定异形法兰与导向支撑杆通过导向支撑杆螺母固定，其中，第二固定异形法兰还与斜拉杆进行固定。3.如权利要求1所述的用于磁约束核聚变装置孔栏的可移动真空边界密封结构，其特征在于：所述的斜拉杆呈“八”字型，另一端与真空室中平面窗口法兰盖进行固定。4.如权利要求1所述的用于磁约束核聚变装置孔栏的可移动真空边界密封结构，其特征在于：所述的活套法兰的另一端法兰与第一固定异形法兰亦采用金属刀口密封结构形式，其作用亦为耐高温性。5.如权利要求1所述的用于磁约束核聚变装置孔栏的可移动真空边界密封结构，其特征在于：所述的第一固定异形法兰与金属波纹管采用焊接方式进行密封。6.如权利要求1所述的用于磁约束核聚变装置孔栏的可移动真空边界密封结构，其特征在于：所述的金属波纹管的另一端与第二可移动异形法兰的连接方式亦为焊接。7.如权利要求1所述的用于磁约束核聚变装置孔栏的可移动真空边界密封结构，其特征在于：所述的第二可移动异形法兰与第一可移动异形法兰通过金属刀口密封方式进行密封。8.如权利要求1所述的用于磁约束核聚变装置孔栏的可移动真空边界密封结构，其特征在于：所述的绝缘轴主要用于当等离子体放电期间，防止刮离层结构上的电流流至真空室外侧，其材料主要使用聚酰亚胺。9.如权利要求1所述的用于磁约束核聚变装置孔栏的可移动真空边界密封结构，其特征在于：所述的推拉管是空心的。10.如权利要求1所述的用于磁约束核聚变装置孔栏的可移动真空边界密封结构，其特征在于：所述的推拉管上开有多处小孔，其作用主要在于超高真空中避免存在死空间。2CN113936814A说明书1/3页用于磁约束核聚变装置孔栏的可移动真空边界密封结构技术领域[0001]本发明属于一种用于磁约束核聚变装置真空技术领域，具体涉及一种用于磁约束核聚变装置孔栏的可移动真空边界密封结构。背景技术[0002]在磁约束核聚变装置中，位于真空室内的孔栏部件主要用于限制等离子体边界，其可有效避免超高温等离子体与真空室壁接触而保护了真空室。孔栏部件可以是活动的，也可以是固定。其中活动孔栏可用来调节等离子体小半径，满足不同的物理实验需求。活动孔栏的一部分零部件位于真空室内，如面向等离子体刮离结构及其相关支撑部件，其余大多数零部件位于真空室外。同时，对于磁约束核聚变装置为等离子体运行提供高质量的真空环境，需对其真空室进行高温烘烤，烘烤温度最高可达350℃。因