CFETR遙操作轉(zhuǎn)運(yùn)車的設(shè)計(jì)及其部件的分析優(yōu)化.pdf

1、CFETR裝置堆芯部件含有劇毒物質(zhì)鈹，容易混進(jìn)塵埃吸附在部件表面并且很容易飄到空氣中;大量中子和伽馬射線也會(huì)引發(fā)一些材料的活化。因此為了避免放射性污染擴(kuò)散到大廳內(nèi)，堆芯部件從真空室到熱室的轉(zhuǎn)運(yùn)需要借助遙操作轉(zhuǎn)運(yùn)車來完成。聚變堆的RH系統(tǒng)非常復(fù)雜，本文針對RH系統(tǒng)的子系統(tǒng)遙操作轉(zhuǎn)運(yùn)車系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)描述和分析優(yōu)化。
　　首先，通過對能源問題、核聚變發(fā)展和聚變堆遙操作技術(shù)的調(diào)研，介紹了可控核聚變的背景和發(fā)展，然后說明了遙操作技術(shù)在

2、聚變堆的作用并且介紹了聚變遙操作的發(fā)展現(xiàn)狀。介紹了本文的研究目標(biāo)和學(xué)術(shù)思路。
　　然后，對CFETR裝置各部件做了簡要介紹。根據(jù)CFETR項(xiàng)目的物理目標(biāo)和功能要求，對RH系統(tǒng)進(jìn)行了任務(wù)分析。詳細(xì)介紹了轉(zhuǎn)運(yùn)車的概念，同時(shí)介紹了轉(zhuǎn)運(yùn)車在運(yùn)行中的幾個(gè)操作流程。根據(jù)RH任務(wù)的特點(diǎn)，對CASK所實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行了全面的描述;介紹了CASK的工作環(huán)境和設(shè)計(jì)載重;說明了CASK的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。此外轉(zhuǎn)運(yùn)車要能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，要涉及到許多系統(tǒng)特殊要求。詳細(xì)

3、介紹了救援能力、控制方式、安全、消防等方面的要求;而且還要承載重載荷，所以結(jié)構(gòu)應(yīng)力、載荷和抗震需求也要考慮周全。這些準(zhǔn)則為該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了參考和評估。
　　根據(jù)遙操作轉(zhuǎn)運(yùn)車的功能，結(jié)合設(shè)計(jì)要求和工作環(huán)境工況，對遙操作轉(zhuǎn)運(yùn)車的各個(gè)部件進(jìn)行了詳細(xì)介紹。介紹了車體結(jié)構(gòu)、氣墊輸運(yùn)系統(tǒng)、雙密封門、對接接口、控制導(dǎo)航系統(tǒng)、內(nèi)部拖拉機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和功能。針對車廂框架和雙密封門做了有限元分析計(jì)算，并結(jié)合計(jì)算結(jié)果做了優(yōu)化處理，最終結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)

4、力和形變都在安全范圍內(nèi)。其中，在V形支撐處加了一段支撐結(jié)構(gòu)，改良之后，車框架的最大應(yīng)力是102.25MPa，最大形變是0.6312mm。與之前的設(shè)計(jì)相比較，最大應(yīng)力和最大形變都減少了一半，改良效果明顯。
　　最后，針對CFETR遙操作轉(zhuǎn)運(yùn)車的密封結(jié)構(gòu)，完成了一種新型多層密封設(shè)計(jì)，根據(jù)密封力的計(jì)算完成了密封材料的選擇，并對其檢漏方案進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)。通過計(jì)算驗(yàn)證，選用50HS的氟橡膠，大大減少了所需密封力，對裝置的剛性要求降低。針對系