本发明涉及核聚变工程技术领域，特别是一种用于核聚变装置维护的偏滤器环向转运系统。
背景技术：
磁约束核聚变装置是目前研究可控核聚变的主要装置，它的研究对实现商用聚变堆起着不可估量的作用，磁约束装置是在磁场约束下等离子体在真空室内发生聚变反应，从而释放出巨大的能量，进行热电转换，转化为电能，是一种理想的能源替代方案。偏滤器是磁约束核聚变装置中至关重要的组成部分，其能有效地屏蔽来自器壁的杂质，减少对中心等离子体的污染，排出来自中心等离子体的粒子流和热流，以及沉积核聚变反应过程中所产生的氦灰。偏滤器在真空室内长时间运行会出现损耗，需要定期对其进行维护。现行的偏滤器环向转运方案采用重载机械臂进行拖拽，由于偏滤器重量大，维护时偏心载荷会很大，造成了维护设备设计困难，维护设备成本高，安全性低。
技术实现要素：
本发明的目的提供一种用于核聚变装置维护的偏滤器环向转运系统，以满足核聚变装置内部部件偏滤器环向转运需求。本发明采用一种紧凑型的、集成式的环向转运系统，所采用的均为工业上成熟的产品，且维护时，转运装置会移动至偏滤器的正下方，不存在偏心载荷的影响。采用这种环向转运装置，维护设备成本低，且大大提高了可靠性及安全性。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种用于核聚变装置维护的偏滤器环向转运系统，其特征在于：包括真空室、偏滤器、偏滤器环向转运装置、偏滤器内侧支撑、偏滤器外侧支撑、内侧环向齿条、外侧环向齿条；所述的偏滤器环向转运装置包括内侧环向驱动装置、外侧环向驱动装置及连接框架，所述的内侧环向驱动装置包括内侧环向驱动装置本体、顶升油缸一、推动油缸一，所述的外侧环向转运装置包括外侧环向驱动装置本体、对称分布的两组顶升油缸二、推动油缸二，所述的内侧环向驱动装置和外侧环向驱动装置通过连接框架连接在一起，连接框架内部集成有动力站、控制柜以及连接管路，为内外侧环向驱动装置提供动力源并控制内外侧环向驱动装置运动；偏滤器环向转运装置带动偏滤器环向移动是通过内外侧环向驱动装置联合驱动带动，其驱动结构均采用电机驱动齿轮沿内外侧环向齿条环向移动。
进一步的，所述的内侧环向齿条安装在真空室内壁上，所述的外侧环向齿条安装在偏滤器外侧支撑上。
进一步的，所述的内、外侧环向驱动装置与内、外侧齿条之间采用滚轮过渡，所述的滚轮分布在内、外侧环向驱动装置的卡槽上下表面，与内外侧齿条的上下表面接触。
进一步的，所述的内侧环向驱动装置包括内侧环向驱动装置本体、顶升油缸一、推动油缸一，以及电机；所述本体带有卡槽，用于卡在内侧环形轨道上。
进一步的，所述的推动油缸一安装在内侧环向驱动装置本体外侧，其作用为偏滤器环向运动前，推动偏滤器径向移动，使偏滤器与偏滤器内侧支撑分离。
进一步的，所述的外侧环向转运装置包括外侧环向驱动装置本体、对称分布的两组顶升油缸二、推动油缸二，以及电机；所述外侧环向驱动装置本体带有卡槽，用于卡在外侧环形轨道上；
进一步的，所述的推动油缸二安装在外侧环向驱动装置本体的内侧，与内侧环向驱动装置上的推动油缸一相对安装，且位于同一轴线上，其作用为安装过程中，偏滤器环向运动到安装位置，推动油缸二推动偏滤器径向移动，使偏滤器与偏滤器内侧支撑结合固定。
进一步的，所述的连接框架前后封板上开设有多个维护窗，以便于对连接框架内部部件进行维护及检修。
本发明的有益效果是：
本发明设计了一种核聚变装置维护的偏滤器环向转运装置，采用整体集成式的设计，其动力单元及控制单元均集成在环向转运装置内部，有效的减少了管线的布置，该环向转运装置的零部件采用工业上成熟的产品，设备成本低，并且维护时偏滤器直接坐落在环向转运装置正上方，更加安全可靠。
附图说明
图1是本发明的整体布局图；
图2是本发明的底部放大图；
图3是本发明的偏滤器环向转运装置等轴测视图一；
图4是本发明的偏滤器环向转运装置等轴测视图二；
图5是本发明的内侧环向驱动装置结构示意图；
图6是本发明的外侧环向驱动装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
根据本发明的一个实施例，如图1-2所示：一种用于核聚变装置维护的偏滤器环向转运系统：包含真空室1、偏滤器2、偏滤器环向转运装置3、偏滤器内侧支撑4、偏滤器外侧支撑5、内侧环向齿条6、外侧环向齿条7。
如图3所示，所述的偏滤器环向转运装置3包含内侧环向驱动装置8、外侧环向驱动装置9及连接框架10；所述的内侧环向驱动装置8和外侧环向驱动装置9通过连接框架10连接在一起；
参见图4，连接框架10内部集成有动力站11、控制柜12以及连接管路13等，为内外侧环向驱动装8/9置提供动力源并控制内外侧环向驱动装置8/9运动。所述的连接框架10前后封板上开设有多个维护窗14，以便于对连接框架10内部部件进行维护及检修。
参见图5-6，所述的内侧环向驱动装置8包括内侧环向驱动装置本体8-1、顶升油缸一8-2、推动油缸一8-3，以及电机15；所述本体8-1带有卡槽，用于卡在内侧环形轨道上；
所述的推动油缸一8-3安装在内侧环向驱动装置本体8-1外侧，其作用为偏滤器2环向运动前，推动偏滤器2径向移动，使偏滤器2与偏滤器内侧支撑4分离。
参见图5-6，所述的外侧环向转运装置9包括外侧环向驱动装置本体9-1、对称分布的两组顶升油缸二9-2、推动油缸二9-3，以及电机15；所述本体9-1带有卡槽，用于卡在外侧环形轨道上；所述的推动油缸二9-3安装在外侧环向驱动装置本体9-1的内侧，与内侧环向驱动装置8上的推动油缸一8-3相对安装，且位于同一轴线上，其作用为安装过程中，偏滤器2环向运动到安装位置，推动油缸二9-3推动偏滤器2径向移动，使偏滤器2与偏滤器内侧支撑4结合固定。
偏滤器环向转运装置3带动偏滤器2环向移动是通过内外侧环向驱动装置8/9联合驱动带动，其驱动结构均采用电机15驱动齿轮沿内外侧环向齿条6/7环向移动。
所述的内侧环向齿条6安装在真空室1内壁上，所述的外侧环向齿条7安装在偏滤器外侧支撑5上。
所述的内外侧环向驱动装置8/9与内外侧齿条6/7之间采用滚轮16过渡，所述的滚轮16分布在内外侧环向驱动装置的卡槽上下表面，与内外侧齿条6/7的上下表面接触。
根据本发明的实施例，本发明的核聚变装置维护的偏滤器环向转运系统，包含真空室、偏滤器、偏滤器环向转运装置、偏滤器内侧支撑、内侧环向齿条、外侧环向齿条，其操作步骤如下：
步骤1：偏滤器环向转运装置沿内外侧环向齿条环向移动至偏滤器正下方，此时，内侧环向驱动装置上的顶升油缸一位于偏滤器中轴线上，外侧环向驱动装置上的两组顶升油缸二沿偏滤器轴线对称分布。
步骤2：内侧环向驱动装置上的推动油缸一伸出推动偏滤器沿其轴线径向移动，偏滤器与其内侧支撑分离(安装时，由外侧环向驱动装置上的推动油缸二伸出推动偏滤器径向移动，偏滤器与其内侧支撑结合固定)。
步骤3：内侧环向驱动装置上的顶升油缸一和外侧环向驱动装置上的两组顶升油缸二同时伸出，顶起偏滤器使其脱离偏滤器内外侧支撑。
步骤4：内外侧环向驱动装置共同带动偏滤器环向转运平台及偏滤器整体沿内外侧环向齿条环向移动，驱动方式均为齿轮齿条结构。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，且应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
1.一种用于核聚变装置维护的偏滤器环向转运系统，其特征在于：包括真空室、偏滤器、偏滤器环向转运装置、偏滤器内侧支撑、偏滤器外侧支撑、内侧环向齿条、外侧环向齿条；所述的偏滤器环向转运装置包括内侧环向驱动装置、外侧环向驱动装置及连接框架，所述的内侧环向驱动装置包括内侧环向驱动装置本体、顶升油缸一、推动油缸一，所述的外侧环向转运装置包括外侧环向驱动装置本体、对称分布的两组顶升油缸二、推动油缸二，所述的内侧环向驱动装置和外侧环向驱动装置通过连接框架连接在一起，连接框架内部集成有动力站、控制柜以及连接管路，为内外侧环向驱动装置提供动力源并控制内外侧环向驱动装置运动；偏滤器环向转运装置带动偏滤器环向移动是通过内外侧环向驱动装置联合驱动带动，其驱动结构均采用电机驱动齿轮沿内外侧环向齿条环向移动。
2.根据权利要求1所述的一种用于核聚变装置维护的偏滤器环向转运系统，其特征在于：所述的内侧环向齿条安装在真空室内壁上，所述的外侧环向齿条安装在偏滤器外侧支撑上。
3.根据权利要求1所述的一种用于核聚变装置维护的偏滤器环向转运系统，其特征在于：所述的内、外侧环向驱动装置与内、外侧齿条之间采用滚轮过渡，所述的滚轮分布在内、外侧环向驱动装置的卡槽上下表面，与内外侧齿条的上下表面接触。
4.根据权利要求1所述的一种用于核聚变装置维护的偏滤器环向转运系统，其特征在于：
所述的内侧环向驱动装置包括内侧环向驱动装置本体、顶升油缸一、推动油缸一，以及电机；所述本体带有卡槽，用于卡在内侧环形轨道上。
5.根据权利要求4所述的一种用于核聚变装置维护的偏滤器环向转运系统，其特征在于：
所述的推动油缸一安装在内侧环向驱动装置本体外侧，其作用为偏滤器环向运动前，推动偏滤器径向移动，使偏滤器与偏滤器内侧支撑分离。
6.根据权利要求1所述的一种用于核聚变装置维护的偏滤器环向转运系统，其特征在于：
所述的外侧环向转运装置包括外侧环向驱动装置本体、对称分布的两组顶升油缸二、推动油缸二，以及电机；所述外侧环向驱动装置本体带有卡槽，用于卡在外侧环形轨道上。
7.根据权利要求6所述的一种用于核聚变装置维护的偏滤器环向转运系统，其特征在于：
所述的推动油缸二安装在外侧环向驱动装置本体的内侧，与内侧环向驱动装置上的推动油缸一相对安装，且位于同一轴线上，其作用为安装过程中，偏滤器环向运动到安装位置，推动油缸二推动偏滤器径向移动，使偏滤器与偏滤器内侧支撑结合固定。
8.根据权利要求1所述的一种用于核聚变装置维护的偏滤器环向转运系统，其特征在于：所述的连接框架前后封板上开设有多个维护窗，以便于对连接框架内部部件进行维护及检修。
技术总结