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DB34／T 2734.1-2016 托卡马克聚变堆部件兼容性设计与评估技术指南 第1部分：设计

5.3分级与兼容性设计要求

部件遥操作等级的分级和兼容性设计要求见表1

表1部件遥操作分级表和兼容性设计要求

GB/T 40429-2021 汽车驾驶自动化分级DB34/T 2734. 12016

6部件兼容性设计要求

6.2部件兼容性设计目标

6.3.1部件兼容性涉及的主要阶段

.1包括：聚变堆部件概念设计、遥操作设备概念设计、遥操作流程、聚变堆部件详细设计、 设备详细设计、聚变堆部件制造、遥操作设备制造。 .2不同设计阶段部件兼容性的设计要求和输出文件见表2。

表2各阶段兼容性设计要求和管理文件

6.3.2部件布局的设计要求

部件在真空室内部的布局应考虑真空室内部形状、窗口位置及遥操作设备，以便其维护简单高效， 6.3.3模块化的设计要求 6.3.3.1部件应根据遥操作等级和遥操作设备的能力，设计成具有高效维护性的模块， 6.3.3.2螺栓、螺母、垫圈、连接头、线缆等宜设计在部件模块内，同时考虑标准件的可更换性。 6.3.3.3模块化部件应适合部件转运车的内部尺寸及载重能力。 6.3.3.4模块化部件应适合相关进出窗口的尺寸、形状。

6.3.4安全抓取的设计要求

6.3.4.1应保证遥操作设备抓取机构咬合和解锁简单、安全可靠。 6.3.4.2聚变堆部件与遥操作设备的抓取机构连接件及抓取特征应一一对应。 6.3.5.1部件支撑或吊点在满足部件的定位和连接强度要求的前提下尽量控制局部厚度

6.3.4.1应保证遥操作设备抓取机构咬合和解锁简单、安全可靠。

6.3.6部件自定位的设计要求

6.3.6.1应考虑部件安装和拆卸过程中的自啮合和自定位，部件与安装位置、遥操作设备接口均应有 自定位结构。 6.3.6.2定位不应过约束，并能适当弥补安装过程中的变形和制造偏差。 6.3.6.3部件自定位设计时，应留有适当的啮合裕度避免装配中的卡涩和挤压。 6.3.6.4定位特征上应有视觉标识

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6.3.7部件位置识别的设计要求

6.3.7.1应保证所有的部件和相关的安装位置都能被遥操作设备上的拍摄系统识别。 6.3.7.2 为保证部件正确安装，可通过2到3个独立的识别特征获得清晰的部件定位指示。 6.3.7.3 部件应有多个视觉标识，其设置应参考以下原则： a 部件正确安装时，应有明确的判断标识； b 标识不应布置在高反射性的表面； C 两个配合的部件标识应有明显的反差； d 应能简单地靠视觉识别区分部件和遥操作设备； e 所有的部件都应清晰地标识，特别是连接头、线缆； f 标识宜使用固定激光或其他光源以协助定位配合部件； 需要测量尺寸的部件还应集成合适的测量基准和参考点

6. 3. 8 焊接的要求

a) 切割 切割工具的定位精确度； 高效高质量二次焊接的可能性： 切割期间焊接件的位置约束（适应焊接应变能） 切割深度与进度的检测和感知； 切割工具安装空间、焊接空间与真空捡漏空间的需求。 b) 焊接 焊接件的定位措施； 定位及焊接期间的支撑力： 焊接工具的定位精度； 焊接期间焊缝背部的气体清洁； 焊接残留的远程处理 焊接质量检测（无损检测、真空检漏） 其他 残留物清理、清洗的措施： 设计合理构补偿切割后的材损失。请勿传播或其他用途

6.3.9维护时间与风险的设计要求

6.3.9.1宜采用简单的遥操作流程。 6.3.9.2宜采用整体更换部件模块。 6.3.9.3应避免维护通道受其他部件的阻碍。 6.3.9.4应减少标准件的类型、规格。 6.3.9.5单个部件维修尽可能使用一套遥操作设备进行维护。

6.3.10标准结构的设计要求

6.3.10.1部件兼容性设计中常见的零件包括定位销、导向销、螺栓、螺母和螺钉等在内的紧固件、电 气连接头和流体连接头。 6.3.10.2设计中应在满足兼容性要求的基础上，尽量采用符合国家标准的结构件 6.3.10.3标准结构的详细设计要求参见附录A。

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A.1.1紧固件通用要求

附录A （资料性附录） 标准结构的设计要求

在满足GB/T1237、GB/T3098和GB/T16823.2等国家标准要求的同时，紧固件还应满足以下要 紧固件应经过验收检查并有供应商提供的合格证明； b 紧固件在进入真空室之前应进行符合真空要求的清洗并保持干净，避免对真空室的污染； 紧固件使用前应经过装配测试，以验证在真空室内的可用性； 在紧固件设计期间，应考虑咬死的恢复方法，并将此方法纳入到最终的设计中；拧入、拧出螺 栓需要的力矩应小于遥操作工具的最大力矩； 机械紧固件应能从配合部件中自由取出，宜采用弹出的方式； f 遥操作紧固件宜采用平行轴以简化接口和安装难度，同时考虑遥操作工具需要的空间尺寸； g 两个相互配合紧固件尽量采用不同的材料以防止螺纹咬合，同时应考虑到相关的膨胀系数和材 料强度；若使用相同材料，其中一个紧固件的表面应镀防咬膜。

A. 1. 2. 1基本要求

A.1.2.2机械件定位销

.1.2.2.6宜采用成对的平行定位销来完全约束两个配合面，其中一个销插在安装孔内，可以减少两 个平移自由度，另一个销插在一个短槽内，减少安装孔的一个转动自由度，如图A.1所示。

.1.2.3电气件定位销

A.1.2.3.1电气件定位销应采用紧凑、可控的球头销。 A.1.2.3.2定位销的长度应由电气触针的长度决定。 A.1.2.3.3应在球头销和圆柱销安装完成后，再安装电气触针。 A.1.2.3.4定位接头的固定点应与触针靠近；触针应尽量分布在一个中央卡扣的周围。 A. 1.2. 3. 5 一种通用的电气件定位销如图A.2所示

图A.2电气件定位销

图A.2电气件定位销

A.1.3.1应采用导向销以降低定位销初始定位的不准确性。 A.1.3.2根据设计需求不同，导向销宜安装在部件或者配合部件上。 A.1.3.3导向销的长度决定于接口的性质和装配期间的可视性，可视性差时应采用长导向销。 A.1.3. 4 一种通用的导向销设计如图A.3所示。

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A.1.4.1真空室内M10以上的螺栓都应有2mm以上的定位孔使其便于被出。 A.1.4.2螺栓应优先选择符合国家标准的内六角沉头螺栓，内六角槽应采用铣或者锻造加工 使用内六角螺栓时，宜采用标准尺寸的外六角螺栓或十二角螺栓。

A.1.4.3螺栓上的螺纹应满足一下要求

a）在远程装配期间，应采用大公差的外螺纹以协助定位； b) 螺纹应有良好的表面粗糙度，没有裂缝和碎屑； 在满足表面粗糙度良好的情况下，螺纹应由轧制或者切屑加工得到； d 螺纹尾部应收至螺纹开头的地方，如图A.4所示。 A.1.4.4应在符合以上标准的基础上，优先采用满足GB/T5780、GB/T5781、GB/T5782和GB/T5 783等相关国家标准的螺栓

A.2.1电气连接头的安装位置应避免在移除部件时发生碰撞。 A.2.2电气连接头应能被远程插入和取出，并且可以被维护设备轻松的取出。 A.2.3连接头之间应有足够的间隙，以便维护设备能远程操作电气连接头。 A.2.4所有设备与跨接线和跨接管之间的连接头应尽量垂直安装，且宜向下安装，与垂直轴的夹角应 在30度以内。 A.2.5图A.6为推荐的遥操作电气接头，该接头采用了标准的遥操作定位销结构；接头上有用于固定 的内六角紧固螺栓：插座应沿槽远程安装，在安装之前，应将其安全固定。

图A.6典型的电气连接接头

图A.7连接器针头接触

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A.3.1.1水管应采用快换接头，该接头应选用材料316L或更高材质的不锈钢，并设计有供维护设备 拆除的凸起按钮。一种通用的快换接头如图A.8所示。

图A.8通用的快换连接头

A.3.1.2快换接头宜采用双节流阀（插头和插座）；插头和插座可以设计为接头的固定部分和可移动的 部分，建议插头设计为固定部分，以便于维护设备在抓取连接头的同时按下取出按钮。 A.3.1.3连接头材料宜采用丁腈橡胶，有特殊需求时，可以用碳氟橡胶。 A.3.1.4两个相邻连接头之间的最小距离应为40mm，以便维护设备可以直接操作连接头。 A.3.1.5为协助远程装配连接头和软管，可采用如图A.9所示的抓取结构。

仅供学习夏流使骼连接请扔取播或其他用途

A.3.2.1气路连接头的结构设计应同水路连接头一致， A.3.2.2所有设备与跨接线和跨接管之间的连接头应垂直安装NB/T 31137-2018 海上用风力发电设备关键部件环境耐久性评价 结构件，且宜向下安装，与垂直轴的夹角最好 不超过30度，否则需采用额外的支撑结构防止连接头线缆和管路弯曲，