[发明专利]核聚变实验堆远程遥控运输设备多功能联接器

说明书

技术领域

本发明涉及核能科学与工程学领域，尤其是核聚变实验堆远程遥控运输设备多功能联接器，主要功能是解决大型核聚变实验堆远程遥控运输设备运行过程中的电力、信号等的转换和传输问题。

背景技术

自从1919年英国的E.卢瑟福首次人工实现核反应以来，伴随而来的核辐射就一直是困扰人类的一个大问题。由于核辐射对人体健康有着巨大的伤害，目前各发达国家均在大力发展核环境下的遥控操作机器人与自动运装车，用于核设施的检测、维护、设备停运和抢救等方面。以正在建造的国际热核聚变堆工程(ITER)为例，其面对等离子体的包层第一壁材料使用了大量的金属铍，铍是剧毒物质，会对人体造成极大的危害。另外聚变反应会产生大量中子和射线，使得面对等离子体的部件包括包层、诊断仪器、用于加热等离子体的微波天线以及偏滤器等部件的材料处在直接辐照中，在运行过程中都将被活化，直接辐射出较强的贝它(beta)和伽玛(gamma)射线。同时，由于反应气体氚具有放射性，它与周围的材料直接接触，使得部分氚发生沉积和滞留，导致所有面对等离子体的材料具有氚的放射性。因此这些部件和设备的更换维护必须由远程遥控运输设备来完成，以确保工作人员不会接触到有毒物质。

各部分从核聚变实验堆主机到维修室的运送过程必须屏蔽氚和微尘污染。一般是通过一个远程遥控运输系统来实现。

对于运用在核环境下的远程遥控运输设备而言，首先要实现自身的移动，其次是实现与主机的精确对接，然后通过遥控操作工具将待维护的部件拆除并装入设备中，接着将部件运送至维修厂区进行更新维护。最后重复上述步骤将维护好或者更换后的部件重新装入实验堆主机中。其内部各部件诸如密封门、遥控操作工具以及传感器、相机等各种仪器等都需要电力和信号联接，但由于其操作行程长，依靠有线电力和信号传输方式会使得系统过于繁杂。同时由于其操作时间久、操作负载大，因此完全依靠电池组供电也不现实。最佳方案是在运输设备移动时依靠电池供电，就位后对部件进行遥控操作时依靠主机电源系统供电。因此如何实现两者之间的转化成为解决问题的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种核聚变实验堆远程遥控运输设备多功能联接器，从核聚变实验堆远程遥控操作设备的需要出发，运用机械和液压机构，实现远程遥控运输设备与实验堆主电源的转接、控制信号的传输等等功能。

核聚变实验堆远程遥控运输设备多功能联接器，其特征在于：包括运输设备连接部件、实验堆主机连接部件；所述运输设备连接部件包括定位销及多功能插头，所述实验堆主机连接部件包括定位孔与插座；所述运输设备连接部件固定在核聚变实验堆的远程遥控操作设备上，所述实验堆主机连接部件固定在核聚变实验堆的主机上，所述运输设备连接部件通过多功能插头插入所述实验堆主机连接部件的插座中，可与实验堆主机实现通讯连接，并通过定位销插入定位孔进行定位。

所述的核聚变实验堆远程遥控运输设备多功能联接器，其特征在于：所述的运输设备连接部件包括底板，通过底板固定在核聚变实验堆的远程遥控操作设备前端，所述的底板两端分别固定安装有液压缸、导杆；还包括有插头安装板，所述的插头安装板两端分别与液压缸活塞杆固定连接，所述的插头安装板上安装有直线轴承，所述的直线轴承与所述的导杆配合，插头安装板通过直线轴承在液压缸的驱动下沿导杆直线移动；所述的插头安装板外表面安装有插头与定位销，所述的定位销头部成锥形；所述的实验堆主机连接部件包括有左、右两个支撑板，通过支撑板固定在核聚变实验堆的主机上，所述支撑板背面设置有导轨，导轨上配合有滑动块；还包括有插座安装板，所述插座安装板上固定有与运输设备连接部件的多功能插头配合的多个插座，所述插座安装板两端还分别固定连接有橡胶支撑柱，所述橡胶支撑柱另一端固定在所述滑动块上，位于插座安装板上插座两端还分别设置有与运输设备连接部件的定位销对应配合的定位孔；所述插座安装板面向支撑板的一面其两端还设置有转座，转座上转动安装有弯曲的锁紧扣，所述锁紧扣的一端位于定位孔外侧，运输设备连接部件的定位销插入定位孔中时，定位销头部抵压所述锁紧扣的一端。

所述的核聚变实验堆远程遥控运输设备多功能联接器，其特征在于：所述插头安装板及插座安装板均为不锈钢板。