[发明专利]一种便于控制表面成形精度的偏滤器支撑结构及装配方法

说明书

本发明公开了一种便于控制表面成形精度的偏滤器支撑结构及装配方法，包括各基准块、各主支撑、各轨道支撑、过渡板、固定块和插销等，通过这些部件的相互配合，并辅以测量定位修配手段，以外靶板为例，利用两三个步骤：外靶板自身装配精度控制、外靶板下部支撑结构装配精度控制和螺钉紧固连接，以实现偏滤器面对等离子体部件的准确装配定位，本发明是在部件装配的同时保证了装配精度，具有省时、稳定、安全、高效、可靠等优点。

技术领域

本发明涉及托卡马克聚变装置偏滤器技术领域，主要涉及一种便于控制表面成形精度的偏滤器支撑结构及装配方法。

背景技术

偏滤器作为托卡马克核聚变装置内部的核心组件，位于装置主机真空室的上部/下部，其面对等离子体部件与刮削层最外层封闭磁面的磁力线以一定角度相交，沿磁力线过来的芯部高能带电粒子会直接轰击面对等离子体表面同时释放能量，致使面对等离子体部件的表面存在巨大热负荷，约10-20MW/m²。若偏滤器的面对等离子体表面出现台阶或者相邻单元的间距过大，则会出现面对等离子体部件的侧面与磁力线直接相交，形成尖端效应，导致局部热负荷过大，可能出现局部材料融化、冷却剂泄漏等问题，甚至导致聚变装置停机无法运行的局面。因此，如何保证或控制偏滤器部件的最终装配精度成为聚变装置偏滤器研发装配的一个关键问题。一般地，偏滤器面对等离子体表面的最终整体装配成形精度要控制在0.5mm以内。

本发明公开的一种便于控制表面成形精度的偏滤器支撑结构及装配方法，致力于在装配过程中合理控制各偏滤器部件即内外靶板、拱板和返流板的装配精度，保证偏滤器面对等离子体表面的平整和顺滑，与等离子体位形精确匹配，减少或避免上述问题的出现，为托卡马克核聚变装置长期稳态运行提供必要的技术支撑。这种装配方式有利于在部件装配时调节和控制装配精度，同时具有省时、稳定、安全、高效、可靠等优点。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种便于控制表面成形精度的偏滤器支撑结构及装配方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种便于控制表面成形精度的偏滤器支撑结构的装配方法，所述偏滤器支撑结构包括下部支撑结构、过渡板、固定块、定位块和插销等，通过这些部件的配合调节并辅以测量手段以实现控制偏滤器部件的装配精度。

所述的偏滤器下部支撑结构包括各支撑轨道、各主支撑和多个基准块；

偏滤器中外靶板的下部支撑结构包括外靶板支撑轨道一、外靶板支撑轨道二、外靶板主支撑和基准块；

其中所述外靶板的装配精度控制过程包括：

外靶板自身装配精度控制步骤、外靶板下部支撑结构装配精度控制步骤和螺钉紧固连接步骤。

进一步的，所述的外靶板自身装配精度控制步骤为：

首先，面对等离子体单元分别与多个固定块固接，并保证固定块上的插销孔的中心在一条直线上；

其次，通过插销连接定位块和面对等离子体单元上的固定块；

最后，将定位块的头部插入过渡板上的定位槽内通过螺栓与过渡板固接，此时，在定位块的头部插入前，先在定位槽内添加厚度小于预定尺寸的垫片并辅以测量手段以调整定位块的位置精度，进而补偿面对等离子体单元和过渡板间的加工误差。

进一步的，所述的外靶板下部支撑结构装配精度控制步骤为：

步骤一，通过测量手段将基准块与真空室精确定位固接并修配以保证基准块的上表面水平；

步骤二，用螺栓连接外靶板主支撑和基准块，此时，在外靶板主支撑和基准块之间添加经修配的垫片以调整外靶板主支撑的高度和上表面的水平度，使外靶板主支撑上表面保持水平；