專利名稱：核聚變實驗堆遠程遙控運輸設備多功能聯接器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及核能科學與工程學領域，尤其是核聚變實驗堆遠程遙控運輸設備多功能聯接器，主要功能是解決大型核聚變實驗堆遠程遙控運輸設備運行過程中的電力、信號等的轉換和傳輸問題。
背景技術：
自從1919年英國的￡.盧瑟福首次人工實現核反應以來，伴隨而來的核輻射就一直是困擾人類的一個大問題。由于核輻射對人體健康有著巨大的傷害，目前各發(fā)達國家均在大力發(fā)展核環(huán)境下的遙控操作機器人與自動運裝車，用于核設施的檢測、維護、設備停運和搶救等方面。以正在建造的國際熱核聚變堆工程(ITER)為例，其面對等離子體的包層第一壁材料使用了大量的金屬鈹，鈹是劇毒物質，會對人體造成極大的危害。另外聚變反應會產生大量中子和射線，使得面對等離子體的部件包括包層、診斷儀器、用于加熱等離子體的微波天線以及偏濾器等部件的材料處在直接輻照中，在運行過程中都將被活化，直接輻射出較強的貝它(beta)和伽瑪(gamma)射線。同時，由于反應氣體氚具有放射性，
它與周圍的材料直接接觸，使得部分氚發(fā)生沉積和滯留，導致所有面對等離子體的材料具有氚的放射性。因此這些部件和設備的更換維護必須由遠程遙控運輸設
備來完成，以確保工作人員不會接觸到有毒物質。
各部分從核聚變實驗堆主機到維修室的運送過程必須屏蔽氚和微塵污染。一般是通過一個遠程遙控運輸系統(tǒng)來實現。
對于運用在核環(huán)境下的遠程遙控運輸設備而言，首先要實現自身的移動，其次是實現與主機的精確對接，然后通過遙控操作工具將待維護的部件拆除并裝入設備中，接著將部件運送至維修廠區(qū)進行更新維護。最后重復上述步驟將維護好或者更換后的部件重新裝入實驗堆主機中。其內部各部件諸如密封門、遙控操作工具以及傳感器、相機等各種儀器等都需要電力和信號聯接，但由于其操作行程長，依靠有線電力和信號傳輸方式會使得系統(tǒng)過于繁雜。同時由于其操作時間久、操作負載大，因此完全依靠電池組供電也不現實。最佳方案是在運輸設備移動時依靠電池供電，就位后對部件進行遙控操作時依靠主機電源系統(tǒng)供電。因此如何
實現兩者之間的轉化成為解決問題的關鍵。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種核聚變實驗堆遠程遙控運輸設備多功能聯接器，從核聚變實驗堆遠程遙控操作設備的需要出發(fā)，運用機械和液壓機構，實現遠程遙控運輸設備與實驗堆主電源的轉接、控制信號的傳輸等等功能。
核聚變實驗堆遠程遙控運輸設備多功能聯接器，其特征在于包括運輸設備連接部件、實驗堆主機連接部件；所述運輸設備連接部件包括定位銷及多功能插頭，所述實驗堆主機連接部件包括定位孔與插座；所述運輸設備連接部件固定在核聚變實驗堆的遠程遙控操作設備上，所述實驗堆主機連接部件固定在核聚變實驗堆的主機上，所述運輸設備連接部件通過多功能插頭插入所述實驗堆主機連接部件的插座中，可與實驗堆主機實現通訊連接，并通過定位銷插入定位孔進行定位。
所述的核聚變實驗堆遠程遙控運輸設備多功能聯接器，其特征在于所述的運輸設備連接部件包括底板，通過底板固定在核聚變實驗堆的遠程遙控操作設備前端，所述的底板兩端分別固定安裝有液壓缸、導桿；還包括有插頭安裝板，所述的插頭安裝板兩端分別與液壓缸活塞桿固定連接，所述的插頭安裝板上安裝有直線軸承，所述的直線軸承與所述的導桿配合，插頭安裝板通過直線軸承在液壓缸的驅動下沿導桿直線移動；所述的插頭安裝板外表面安裝有插頭與定位銷，所述的定位銷頭部成錐形；所述的實驗堆主機連接部件包括有左、右兩個支撐板，通過支撐板固定在核聚變實驗堆的主機上，所述支撐板背面設置有導軌，導軌上配合有滑動塊；還包括有插座安裝板，所述插座安裝板上固定有與運輸設備連接部件的多功能插頭配合的多個插座，所述插座安裝板兩端還分別固定連接有橡膠支撐柱，所述橡膠支撐柱另一端固定在所述滑動塊上，位于插座安裝板上插座兩端還分別設置有與運輸設備連接部件的定位銷對應配合的定位孔；所述插座安裝板面向支撐板的一面其兩端還設置有轉座，轉座上轉動安裝有彎曲的鎖緊扣，所述鎖緊扣的一端位于定位孔外側，運輸設備連接部件的定位銷插入定位孔中時，定位銷頭部抵壓所述鎖緊扣的一端。
所述的核聚變實驗堆遠程遙控運輸設備多功能聯接器，其特征在于所述插頭安裝板及插座安裝板均為不銹鋼板。
本發(fā)明分為兩部分， 一部分是運輸設備連接部件，包括一個底板，兩個水平 的液壓缸、兩套水平的直線軸承和一套成行列排列的多功能插頭。底板固定在遠 程遙控操作設備底部前端。多功能插頭固定在不銹鋼材料的插頭安裝板上，通過 直線軸承與底板相連接，兩側對稱布置兩個水平液壓缸，通過液壓缸的同步伸縮 對本發(fā)明核聚變實驗堆遠程遙控運輸設備多功能聯接器的水平縱向位置進行調 節(jié)。在插頭安裝板兩側有兩個定位銷，用于插頭插座對接時的定位調節(jié)。
另一部分是實驗堆主機連接部件，包括兩個支撐板、兩套豎直的導軌、橡膠 支撐柱和一套成行列排列的插座。支撐板固定在實驗堆主機上。插座固定在不銹 鋼材料的插座安裝板上，兩側通過柔性橡膠支撐柱與直線的導軌上的滑動塊相連 接，導軌連接在支撐板上，從而實現垂直方向運動。其他方向的位置調節(jié)靠柔性 橡膠來實現。另外在與運輸設備連接部件的定位銷相對應位置布置兩套鎖緊構 件，在本發(fā)明核聚變實驗堆遠程遙控運輸設備多功能聯接器分開時固定插座安裝 板。在聯接時通過定位銷的作用將鎖緊機構推開，使得插座處于自由狀態(tài)，方便 定位銷等機構實現對準，最終實現插頭插座的精確對接。
本發(fā)明兩部分具體連接的實施步驟如下
1、 氣墊將運輸設備連接部件運載到實驗堆主機連接部件位置。
2、 運輸設備連接部件的液壓缸運動將插頭安裝板向前推進。
3、 插頭安裝板兩側的定位銷插入插座安裝板兩側的定位孔。
4、 插頭安裝板繼續(xù)前進，定位銷推動實驗堆主機連接部件的鎖緊扣，使得插座 安裝板脫離導軌，實現三維可調。
5、 插頭安裝板繼續(xù)前進，定位銷完全進入定位孔，完成插頭安裝板與插座安裝 板的精密對準。
6、 插頭安裝板繼續(xù)前進直到所有插頭和插座結合完畢。 本發(fā)明兩部分斷開的步驟與上述過程相反。
本發(fā)明運用一套連排插座與多功能插頭實現運輸設備與聚變實驗堆主電路之 間的對接、控制信號的傳輸等。連排插座與多功能插頭之間的對準運用機械、液 壓等手段，結合柔性橡膠的位置調節(jié)作用共同實現，能夠實現插座與多功能插頭 之間聯接和斷開的自動控制。本發(fā)明可實現遠程控制操作，避免了核聚變實驗堆內部的放射性物質對操作人員的威脅，提高了核聚變實驗堆操作的安全性。


圖1是本發(fā)明運輸設備連接部件結構圖。
圖2是本發(fā)明核聚變實驗堆主機連接部件結構圖。
圖3是本發(fā)明運輸設備連接部件與核聚變實驗堆主機連接部件結合俯視圖。
具體實施例方式
核聚變實驗堆遠程遙控運輸設備多功能聯接器，包括運輸設備連接部件15、 實驗堆主機連接部件16;所述運輸設備連接部件15包括定位銷6及多功能插頭 5，所述實驗堆主機連接部件16包括定位孔12與插座9;所述運輸設備連接部 件15固定在核聚變實驗堆的遠程遙控操作設備上，所述實驗堆主機連接部件16 固定在核聚變實驗堆的主機上，所述運輸設備連接部件15通過多功能插頭5插 入所述實驗堆主機連接部件16的插座9中，可與實驗堆主機連接部件連接為一 體，并通過定位銷6插入定位孔12進行定位。
所述的運輸設備連接部件15包括底板1，通過底板1固定在核聚變實驗堆 的遠程遙控操作設備前端，所述的底板1兩端分別固定安裝有液壓缸3、導桿； 還包括有插頭安裝板4，所述的插頭安裝板4兩端分別與液壓缸3活塞桿固定連 接，所述的插頭安裝板4上安裝有直線軸承2，所述的直線軸承2與所述的導桿 配合，插頭安裝板4通過直線軸承2在液壓缸3的驅動下沿導桿直線移動；所述 的插頭安裝板4外表面安裝有多個成行列排列的插頭5與定位銷6，所述的定位 銷6頭部成錐形；所述的實驗堆主機連接部件包括有左、右兩個支撐板7，通過 支撐板7固定在核聚變實驗堆的主機上，所述支撐板7背面設置有導軌，導軌上 配合有滑動塊ll;還包括有插座安裝板8，所述插座安裝板8上固定有與運輸設 備連接部件的多功能插頭配合的插座9，所述插座安裝板8兩端還分別固定連接 有橡膠支撐柱10，所述橡膠支撐柱10另一端固定在所述滑動塊11上，位于插 座安裝板8上插座9兩端還分別設置有與運輸設備連接部件的定位銷對應配合的 定位孔12;所述插座安裝板8面向支撐板的一面其兩端還設置有轉座13，轉座 13上轉動安裝有彎曲的鎖緊扣14，所述鎖緊扣14的一端位于定位孔12外側， 運輸設備連接部件的定位銷6插入定位孔12中時，定位銷6頭部抵壓所述鎖緊 扣14的一端。
權利要求
1、核聚變實驗堆遠程遙控運輸設備多功能聯接器，其特征在于包括運輸設備連接部件、實驗堆主機連接部件；所述運輸設備連接部件包括定位銷及多功能插頭，所述實驗堆主機連接部件包括定位孔與插座；所述運輸設備連接部件固定在核聚變實驗堆的遠程遙控操作設備上，所述實驗堆主機連接部件固定在核聚變實驗堆的主機上，所述運輸設備連接部件通過多功能插頭插入所述實驗堆主機連接部件的插座中，可與實驗堆主機實現通訊連接，并通過定位銷插入定位孔進行定位。
2、 根據權利要求1所述的核聚變實驗堆遠程遙控運輸設備多功能聯接器，其特征在于所述的運輸設備連接部件包括底板，通過底板固定在核聚變實驗堆的遠程遙控操作設備前端，所述的底板兩端分別固定安裝有液壓缸、導桿；還包括有插頭安裝板，所述的插頭安裝板兩端分別與液壓缸活塞桿固定連接，所述的插頭安裝板上安裝有直線軸承，所述的直線軸承與所述的導桿配合，插頭安裝板通過直線軸承在液壓缸的驅動下沿導桿直線移動；所述的插頭安裝板外表面安裝有插頭與定位銷，所述的定位銷頭部成錐形；所述的實驗堆主機連接部件包括有左、右兩個支撐板，通過支撐板固定在核聚變實驗堆的主機上，所述支撐板背面設置有導軌，導軌上配合有滑動塊；還包括有插座安裝板，所述插座安裝板上固定有與運輸設備連接部件的多功能插頭配合的多個插座，所述插座安裝板兩端還分別固定連接有橡膠支撐柱，所述橡膠支撐柱另一端固定在所述滑動塊上，位于插座安裝板上插座兩端還分別設置有與運輸設備連接部件的定位銷對應配合的定位孔；所述插座安裝板面向支撐板的一面其兩端還設置有轉座，轉座上轉動安裝有彎曲的鎖緊扣，所述鎖緊扣的一端位于定位孔外側，運輸設備連接部件的定位銷插入定位孔中時，定位銷頭部抵壓所述鎖緊扣的一端。
3、根據權利要求2及3所述的核聚變實驗堆遠程遙控運輸設備多功能聯接器，其特征在于所述插頭安裝板及插座安裝板均為不銹鋼板；所述的鎖緊扣一端位于定位孔前端，另一端位于定位孔外側，扣住支撐板上的凹槽實現對插座安裝板的固定。當運輸設備連接部件的定位銷插入定位孔中時，定位銷頭部抵壓所述鎖緊扣的一端，使得另一端與凹槽擴開，從而實現插座安裝板的多自由度可調。
全文摘要
本發(fā)明涉及核聚變實驗堆遠程遙控運輸設備多功能聯接器，包括運輸設備連接部件、實驗堆主機連接部件；運輸設備連接部件包括定位銷及多功能插頭，實驗堆主機連接部件包括定位孔與插座；運輸設備連接部件固定在核聚變實驗堆的遠程遙控操作設備上，實驗堆主機連接部件固定在核聚變實驗堆的主機上，運輸設備連接部件通過多功能插頭插入實驗堆主機連接部件的插座中與實驗堆主機連接部件連接，并通過定位銷插入定位孔進行定位。本發(fā)明運用一套連排插座與多功能插頭實現運輸設備與聚變實驗堆主電路之間的對接、控制信號的傳輸等。本發(fā)明可實現遠程控制操作，避免了核聚變實驗堆內部的放射性物質對操作人員的威脅，提高了核聚變實驗堆操作的安全性。
文檔編號H01R13/629GK101645562SQ20091014490
公開日2010年2月10日 申請日期2009年9月10日 優(yōu)先權日2009年9月10日
發(fā)明者宋云濤, 格 李, 韓 謝 申請人:中國科學院等離子體物理研究所