一种用于核聚变装置包层管路管头切割的机构制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于核聚变装置包层管路管头切割的机构，包括有：由工具外壳、后盖、刀头保护壳和橡胶密封圈组成的切割工具基体；由管头导杆、刀头、刀头夹具、刀具旋转机构和刀具推进机构组成的刀具切割机构。所述的刀具旋转机构包括齿轮电机、输出齿轮和夹具齿轮，驱动刀具旋转；所述的刀具推进机构包括直线电机、行程作用环和夹具行程定位环，实现夹具沿切割方向推进运动。刀具旋转机构和刀具推进机构相互配合，从而实现管头的切割。本发明专利技术的机构能够对密集型管头进行正面快速切割，对空间要求低；切割过程产生的金属碎屑由本发明专利技术的抽排系统抽出，不对真空室环境造成污染；实现管头的夹持、切割、移除的一体化，能有效的提高管路的维护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核聚变反应堆工程
，具体是一种用于核聚变装置包层管路管头切割的机构。
技术介绍
可控核聚变是当前世界各国正在努力研宄的一个重要的
核聚变的主要原理是由轻原子核(如氘和氚)结合成较重原子核(如氦)时，放出巨大能量。核聚变能够为解决人类的能源问题提供一个比较理想的方案。磁约束核聚变装置是目前研宄可控核聚变的一种主要装置。其中包层是磁约束核聚变装置的核心部件之一，对整个装置具有十分重要的作用:包层的金属锂能够在中子作用下产生氚(聚变反应核心元素)；其中的中子倍增剂能够实现中子增值，维持聚变反应；将聚变反应产生的巨大能量带出真空室，送至热电交换系统；实现辐射屏蔽等。基于包层的多种作用，每个包层单元内包含冷却剂、增殖剂等多种材料，因此需要包含冷却、氚提取等多种管道，对内部的多种材料进行补充和交换。模块化的包层设计方案，每片包层模块含有至少5个包层单元，总计管路多达15根。这些管路的管头需要集中在包层底部，以便于维护。由于管头密集程度高，其可操作空间十分有限，切割工具无法通过侧面夹持的方式进行切割，因此要求切割工具能够实现对管头进行正面切割。同时，在管路维护的时候，真空室内部温度较高(60度左右)，清洁度要求高。因此需要设计一种管路切割工具，实现在真空室环境下对模块化的管路管头的快速切割，并不对真空室产生污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于核聚变装置包层管路管头切割的机构，结构简单，能够在真空室高温的环境下工作、不对真空室造成污染。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为: 一种用于核聚变装置包层管路管头切割的机构，其特征在于:包括矩形的工具外壳，工具外壳后端设为壳口，且壳口处盖合安装有后盖，后盖中心开有四个呈十字形分布且彼此不连通的碎肩通孔，工具外壳前端封闭且中心有通孔，工具外壳中心通孔处连接有圆管状的刀头保护壳，工具外壳内设置有齿轮电机、刀具行程直线电机，所述齿轮电机的电机轴上固定安装有齿轮，刀具行程直线电机的电机轴上固定安装有一对行程作用环，工具外壳前端中心通孔中活动安装有圆管状的刀头夹具，刀头夹具前端伸入刀头保护壳中，且刀头夹具前端连接有圆形切割刀头，刀头夹具后端伸入工具外壳中，且刀头夹具后端安装有夹具齿轮，所述齿轮电机电机轴上的齿轮与夹具齿轮传动啮合，且齿轮电机电机轴上齿轮宽度小于夹具齿轮宽度，刀头夹具伸入工具外壳中部分还固定安装有行程定位环，刀具行程直线电机电机轴上的行程作用环夹持住行程定位环环边，还包括设置在刀头夹具中的管头导杆，管头导杆杆身上沿中心轴线方向开有四个碎肩通道，四个碎肩通道在管头导杆上呈十字分布，管头导杆后端穿出刀头夹具并固定在后盖上，且管头导杆上四个碎肩通道一一对应与后盖上四个碎肩通孔连通，管头导杆前端随刀头夹具前端伸入刀头保护壳中，且管头导杆前端中心连接有导杆橡胶帽。所述的一种用于核聚变装置包层管路管头切割的机构，其特征在于:所述工具外壳前端中心通孔孔壁上沿环向滚动安装有多个滚珠，工具外壳内设置有带中心通孔的滚珠座，滚珠座中心通孔内壁沿环向滚动安装有多个滚珠，所述刀头夹具被中心通孔中多个滚珠夹持，且刀头夹具穿过滚珠座中心通孔并被滚珠座中心通孔中滚珠夹持。所述的一种用于核聚变装置包层管路管头切割的机构，其特征在于:所述管头导杆上中后部套有导杆套筒，形成半封闭的碎肩抽排通道。所述的一种用于核聚变装置包层管路管头切割的机构，其特征在于:所述刀头保护壳前端连接有橡胶密封圈。所述的一种用于核聚变装置包层管路管头切割的机构，其特征在于:所述后盖外盖面中心连接有圈住四个碎肩通孔的抽气接口。所述的一种用于核聚变装置包层管路管头切割的机构，其特征在于:所述后盖外盖面四角位置分别设有连接螺丝座。本专利技术的有益效果在于: 本专利技术的机构能够对密集型管头进行正面快速切割，对空间要求低；切割过程产生的金属碎肩由本专利技术的抽排系统抽出，不对真空室环境造成污染；实现管头的夹持、切割、移除的一体化，能有效的提高管路的维护效率。【附图说明】图1为本专利技术整体结构立体示意图。图2为本专利技术整体结构剖视图。图3为本专利技术中刀具旋转机构和推进机构结构示意图。图4为本专利技术中后盖结构示意图。图5为本专利技术中碎肩抽排结构示意图。图6为本专利技术解决的管头结构示意图。图7为本专利技术工作示意图。【具体实施方式】如图1-图5所示，一种用于核聚变装置包层管路管头切割的机构，包括矩形的工具外壳I，工具外壳I后端设为壳口，且壳口处盖合安装有后盖2，后盖2中心开有四个呈十字形分布且彼此不连通的碎肩通孔17，工具外壳I前端封闭且中心有通孔，工具外壳I中心通孔处连接有圆管状的刀头保护壳3，工具外壳I内设置有齿轮电机12、刀具行程直线电机13，齿轮电机12的电机轴上固定安装有齿轮15，刀具行程直线电机13的电机轴上固定安装有一对行程作用环14，工具外壳I前端中心通孔中活动安装有圆管状的刀头夹具9，刀头夹具9前端伸入刀头保护壳3中，且刀头夹具9前端连接有圆形切割刀头6，刀头夹具9后端伸入工具外壳I中，且刀头夹具9后端安装有夹具齿轮11，齿轮电机12电机轴上的齿轮15与夹具齿轮11传动啮合，且齿轮电机12电机轴上齿轮15宽度小于夹具齿轮11宽度，刀头夹具9伸入工具外壳I中部分还固定安装有行程定位环10，刀具行程直线电机13电机轴上的行程作用环14夹持住行程定位环10环边，还包括设置在刀头夹具9中的管头导杆5，管头导杆5杆身上沿中心轴线方向开有四个碎肩通道20，四个碎肩通道20在管头导杆5上呈十字分布，管头导杆5后端穿出刀头夹具9并固定在后盖2上，且管头导杆5上四个碎肩通道20 —一对应与后盖2上四个碎肩通孔17连通，管头导杆5前端随刀头夹具9前端伸入刀头保护壳3中，且管头导杆5前端中心连接有导杆橡胶帽21。工具外壳I前端中心通孔孔壁上沿环向滚动安装有多个滚珠7-1，工具外壳I内设置有带中心通孔的滚珠座8，滚珠座8中心通孔内壁沿环向滚动安装有多个滚珠7-2，刀头夹具9被中心通孔中多个滚珠7-1夹持，且刀头夹具9穿当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于核聚变装置包层管路管头切割的机构，其特征在于：包括矩形的工具外壳，工具外壳后端设为壳口，且壳口处盖合安装有后盖，后盖中心开有四个呈十字形分布且彼此不连通的碎屑通孔，工具外壳前端封闭且中心有通孔，工具外壳中心通孔处连接有圆管状的刀头保护壳，工具外壳内设置有齿轮电机、刀具行程直线电机，所述齿轮电机的电机轴上固定安装有齿轮，刀具行程直线电机的电机轴上固定安装有一对行程作用环，工具外壳前端中心通孔中活动安装有圆管状的刀头夹具，刀头夹具前端伸入刀头保护壳中，且刀头夹具前端连接有圆形切割刀头，刀头夹具后端伸入工具外壳中，且刀头夹具后端安装有夹具齿轮，所述齿轮电机电机轴上的齿轮与夹具齿轮传动啮合，且齿轮电机电机轴上齿轮宽度小于夹具齿轮宽度，刀头夹具伸入工具外壳中部分还固定安装有行程定位环，刀具行程直线电机电机轴上的行程作用环夹持住行程定位环环边，还包括设置在刀头夹具中的管头导杆，管头导杆杆身上沿中心轴线方向开有四个碎屑通道，四个碎屑通道在管头导杆上呈十字分布，管头导杆后端穿出刀头夹具并固定在后盖上，且管头导杆上四个碎屑通道一一对应与后盖上四个碎屑通孔连通，管头导杆前端随刀头夹具前端伸入刀头保护壳中，且管头导杆前端中心连接有导杆橡胶帽。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏江华，宋云涛，裴坤，赵文龙，李阳，潘洪涛，魏小洋，王堃，程勇，
申请(专利权)人：中国科学院等离子体物理研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34