helimak裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、總裝技術(shù)要求以及總裝工藝過程

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1、HELIMAK裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、總裝技術(shù)要求以及總裝工藝過程-->Abstract:HELIMAKisthedevicetobeusedforthepurposeofAmericannationalfusionre-searchproject.Asitsspecialstructure,manufacturingthedevice,especiallyassemblyoperationisdifficulty.Throughintroducingtheassemblyprocessofthedevice,includev

2、erticalfieldcoilandhorizontalfieldcoilinstallation,vacuumchamberfittedup,itisbeneficialtoincreasethemanu-facturingtechnologyandalsoprovideamethodforreferenceinfutureproject.Keyblytechnicalrequirement;　finalas-semblyprocess;　HFcoil;　VFcoil摘　要:　HELIMAK裝置被應(yīng)用于美國國家聚變

3、實(shí)驗(yàn)研究項(xiàng)目中,由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特殊,對(duì)制造特別是組裝帶來了一定的難度,通過對(duì)該裝論文發(fā)表中心置裝配過程,包括縱場、垂直場線圈安裝、真空室合攏技術(shù)介紹,有益于制造工藝水平的提高,為今后承制類似結(jié)構(gòu)產(chǎn)品提供一些可借鑒的工藝方法。關(guān)鍵詞:　HELIMAK裝置;聚變實(shí)驗(yàn)研究;裝配技術(shù)要求;總裝工藝;縱場線圈;垂直場線圈0前言HELIMAK裝置是經(jīng)美國能源部批準(zhǔn)的美國國家聚變實(shí)驗(yàn)研究項(xiàng)目。它是一個(gè)非超導(dǎo)的常規(guī)托克馬克,有利于科學(xué)家采用一些相對(duì)簡單的測量手段,開展一系列有關(guān)托卡馬克反應(yīng)堆邊界、湍流等深層次物理實(shí)驗(yàn)。HELIMAK裝置

4、項(xiàng)目由德州大學(xué)聚變研究中心提出并承擔(dān),中國科學(xué)院等離子體物理研究所負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)并承擔(dān)線圈研制工作,上海鍋爐廠有限公司負(fù)責(zé)真空室及支撐結(jié)構(gòu)的研制,并負(fù)責(zé)國內(nèi)預(yù)裝工作。HELIMAK裝置總裝的技術(shù)難點(diǎn)主要包括:(1)產(chǎn)品裝配的同軸度、平行度及裝配精度控制;(2)縱場線圈如何套裝入真空室;(3)產(chǎn)品裝配過程中的起吊及精確對(duì)中;(4)產(chǎn)品清潔度控制。為做好HELIMAK裝置的總裝,上海鍋爐廠有限公司專門編制了產(chǎn)品裝配工藝方案,并制作了裝配中所涉及的專用工裝。2002年3月21日,HELIMAK裝置試裝成功,經(jīng)中美專家驗(yàn)收,給予了很

5、高的評(píng)價(jià)。HELI-MAK裝置研制成功,在美國聚變界受到了極高關(guān)注,為今后中美聚變領(lǐng)域更大規(guī)模的合作打下了基礎(chǔ)。1　結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和總裝技術(shù)要求1.1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)HELIMAK裝置(見圖1),主要由真空室本體、縱場、垂直場線圈、主支撐架、大小立柱等組成。除線圈外,HELIMAK裝置材料全部采用304不銹鋼,并對(duì)材料有嚴(yán)格的導(dǎo)磁率考核要求。(1)真空室本體高2040mm,外徑3224mm,內(nèi)孔直徑1184mm,由二個(gè)半爿回轉(zhuǎn)體通過大開口法蘭采用螺栓連接。上下底板厚20mm,內(nèi)、外筒體板厚12mm采用卷板制成。真空室外圓上開有18只

6、窗口,上、下、底板開有36只窗口,內(nèi)筒體上另開有4只微波窗口。(2)在真空室外套有16只縱場線圈,尺寸為2600mm×1540mm×90mm,每只重800kg,上、中、下3只垂直場線圈,外徑為4068mm,每只重1350kg.(3)主支撐架為二個(gè)半爿通過銷釘,螺栓連接成整體,由16條工字鋼通過環(huán)向筋板連接而成,主支撐架通過8只支座與真空室相連接,其下方外圍有8只大立柱,中間4只小立柱通過螺栓相連,主支撐架重5000kg。1.2總裝前零部件要求(1)HELIMAK裝置在總裝前必須對(duì)16個(gè)縱場線圈、3個(gè)垂直場線圈的電氣、幾

7、何尺寸驗(yàn)收合格;(2)對(duì)二個(gè)半爿真空室合攏的外形幾何尺寸、形位公差進(jìn)行測量并合格;(3)對(duì)真空室上、下窗口、側(cè)窗口法蘭平面幾何、位置尺寸測量并合格。1.3總裝技術(shù)要求(1)下部垂直場線圈底部至支撐支架上平面的高度(151±1)mm;(2)中部垂直場線圈底部至支撐支架上平面的高度(1219.5±1.5)mm;(3)上部垂直場線圈底部至支撐支架上平面的高度(2253±1.5)mm;(4)上部、中部及下部垂直場線圈外圓(4068mm)軸線相對(duì)于真空室內(nèi)圓(1184mm)軸線基準(zhǔn)D的同軸度不大于1.5mm;(5)16個(gè)縱場線圈

8、內(nèi)切圓(699mm)軸線相對(duì)于真空室內(nèi)圓(1184mm)軸線基準(zhǔn)D的同軸度不大于1.5mm;(6)16個(gè)縱場線圈內(nèi)切圓(699mm)軸線相對(duì)于支撐支架平面基準(zhǔn)C的垂直度不大于1.5mm;(7)任意2個(gè)縱場線圈之間的夾角為(22.5±0.25)°。2　總裝工藝過程2.1裝配準(zhǔn)備HELIMAK總裝前,需對(duì)總裝用裝配平臺(tái)進(jìn)行清理;準(zhǔn)備總