一种环向场线圈固定装置及托卡马克装置的制作方法

本申请涉及核聚变，具体为一种环向场线圈固定装置及托卡马克装置。

背景技术：

1、托卡马克装置是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器，包含多种类型的电磁线圈，例如，环向场线圈、极向场线圈等。其中托卡马克装置的环向场线圈（tf线圈）通常由多柄线圈组成，其在工作过程中需要承受相当大的膨胀力和倾覆力，应当进行可靠的固定，避免线圈在电磁力的作用下发生大的变形甚至破坏。

2、现有技术中，具有一些常见的环向场线圈固定结构。第一种托卡马克装置的线圈固定结构，其占据了装置顶部和底部的大部分空间，影响了真空室窗口的布置。侧面需要布置大量的立柱才能抵抗倾覆。

3、另一种托卡马克装置，通过连接板将各个线圈连接成一体，可以有效的承受线圈的膨胀力，但是连接面较大，影响了真空室窗口的布置；需要将线圈的壳体设计的相当强，才能传递倾覆力。

4、有鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种环向场线圈固定装置及托卡马克装置，以解决目前托卡马克装置中环向场线圈在工作时受电磁力的作用下径向产生膨胀变形，切线方向产生扭转变形，影响整个装置的正常运转的技术问题。

2、为实现上述目的之一，本申请提供如下技术方案：

3、一种环向场线圈固定装置，包括上紧固环、下紧固环、夹持连接装置及斜撑杆，所述上紧固环、所述下紧固环分别位于环向场线圈的上端部及下端部，所述上紧固环、所述下紧固环通过所述夹持连接装置分别与环向场线圈相连接，所述斜撑杆设置于所述上紧固环与所述下紧固环之间。

4、进一步，所述夹持连接装置包括内侧夹持块与外侧夹持块，所述内侧夹持块与所述外侧夹持块通过螺钉连接后将所述环向场线圈夹持。

5、进一步，所述内侧夹持块与所述外侧夹持块的两侧面均设置有顶丝孔，所述顶丝孔内设置顶丝使所述内侧夹持块与所述外侧夹持块的两侧面与环向场线圈紧密贴合。

6、进一步，在所述外侧夹持块与所述上紧固环、所述下紧固环之间设置有固定板，所述外侧夹持块通过所述固定板分别与所述上紧固环、所述下紧固环相连接。

7、进一步，所述斜撑杆均匀设置于所述上紧固环与所述下紧固环之间，相邻的所述斜撑杆与所述上紧固环或所述下紧固环之间形成三角形稳定结构。

8、进一步，所述斜撑杆的中点与环向场线圈高度方向的中点重合。

9、进一步，所述上紧固环与所述下紧固环均由若干块紧固环分块相互拼接而成。

10、进一步，在所述紧固环分块相互拼接之处设置有绝缘垫板。

11、进一步，在所述下紧固环的底部还连接有立柱。

12、为实现上述目的之二，本申请提供如下技术方案：

13、一种托卡马克装置，包括如前所述的环向场线圈固定装置。

14、与现有技术相比较，本申请提出的一种环向场线圈固定装置及托卡马克装置，能够有效承载线圈的膨胀力、倾覆力，避免了环向场线圈在径向产生膨胀变形、切线方向产生扭转变形 ；此外，本申请斜撑杆为非磁性的金属管，其均匀布置在上、下紧固环之间，与紧固环一起形成三角形稳定结构，简单有效的实现了扭矩传递。

15、为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种环向场线圈固定装置，其特征在于，包括上紧固环、下紧固环、夹持连接装置及斜撑杆，所述上紧固环、所述下紧固环分别位于环向场线圈的上端部及下端部，所述上紧固环、所述下紧固环通过所述夹持连接装置分别与环向场线圈相连接，所述斜撑杆设置于所述上紧固环与所述下紧固环之间；

2.根据权利要求1所述的一种环向场线圈固定装置，其特征在于，所述夹持连接装置包括内侧夹持块与外侧夹持块，所述内侧夹持块与所述外侧夹持块通过螺钉连接后将所述环向场线圈夹持。

3.根据权利要求2所述的一种环向场线圈固定装置，其特征在于，所述内侧夹持块与所述外侧夹持块的两侧面均设置有顶丝孔，所述顶丝孔内设置顶丝使所述内侧夹持块与所述外侧夹持块的两侧面与环向场线圈紧密贴合。

4.根据权利要求3所述的一种环向场线圈固定装置，其特征在于，在所述外侧夹持块与所述上紧固环、所述下紧固环之间设置有固定板，所述外侧夹持块通过所述固定板分别与所述上紧固环、所述下紧固环相连接。

5.根据权利要求4所述的一种环向场线圈固定装置，其特征在于，所述斜撑杆均匀设置于所述上紧固环与所述下紧固环之间，相邻的所述斜撑杆与所述上紧固环或所述下紧固环之间形成三角形稳定结构。

6.根据权利要求5所述的一种环向场线圈固定装置，其特征在于，所述斜撑杆的中点与环向场线圈高度方向的中点重合。

7.根据权利要求6所述的一种环向场线圈固定装置，其特征在于，所述上紧固环与所述下紧固环分别位于环向场线圈的最高点处与最低点处。

8.根据权利要求7所述的一种环向场线圈固定装置，其特征在于，在所述下紧固环的底部还连接有立柱。

9.一种托卡马克装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的环向场线圈固定装置。

技术总结本申请涉及核聚变技术领域，具体为一种环向场线圈固定装置及托卡马克装置。该环向场线圈固定装置包括上紧固环、下紧固环、夹持连接装置及斜撑杆，所述上紧固环、所述下紧固环分别位于环向场线圈的上端部及下端部，所述上紧固环、所述下紧固环通过所述夹持连接装置分别与环向场线圈相连接，所述斜撑杆设置于所述上紧固环与所述下紧固环之间。与现有技术相比较，本申请提出的一种环向场线圈固定装置及托卡马克装置，能够有效承载线圈的膨胀力、倾覆力，避免了环向场线圈在径向产生膨胀变形、切线方向产生扭转变形。技术研发人员：杨祥磊,马雪松,卫玉昆,王玉玺,陈锐,谭熠受保护的技术使用者：陕西星环聚能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29