ITER遥操作机械臂J4关节及多功能测试平台研制取得新进展
作者:等离子体物理研究所
来源:近日,中国科学院合肥物质院等离子体所姚达毛团队完成ITER多功能机械臂J4关节原型件及多功能测试平台研制工作,并顺利通过ITER工况的测试及现场见证。
多功能机械臂系统是ITER装置真空室内的多用途遥操作系统,主要任务为开展ITER装置真空室内的维护工作。J4关节是该系统中挑战最大、运行条件最苛刻的旋转关节。为攻关该技术难题,姚达毛研究员带领团队与湖北斯微特传动有限公司经过3年多努力,最终完成了J4关节核心部件——RV减速器的研制工作。该减速器为目前国际上负载能力最大(工作扭矩458KNm)且唯一能满足ITER多功能机械臂高精度传动要求的减速器。在此基础上进一步攻克了三电机协同、高精度位置控制等技术难题,成功设计并研制出ITER多功能机械臂的J4旋转关节原型件。
为验证及测试ITER多功能机械臂的关节性能,姚达毛团队历经5年研发,成功研制出目前国际上唯一可满足ITER多功能机械臂关节测试要求的试验平台。该平台可同时实现关节抗剪、扭矩及弯矩等多负载测试要求,且具备高精度特性,可加载高达617 kN·m弯矩、208 kN剪力及458 kN·m扭矩,弯矩和扭矩测量精度±1 kN·m,剪力测量精度±1 kN,可模拟地震载荷、正常工况、故障工况及救援工况。该测试平台的成功建成对于验证ITER多功能机械臂概念设计的工程可行性及实现未来聚变堆的遥操作,具有重要意义与应用价值。
9月10日,在ITER 遥操作机械臂负责人Choi Chang-Hwan博士及史善爽博士全程现场见证以及ITER遥操作部门20多位主要成员视频见证下,团队利用测试平台对J4关节原型件的空载定位精度、负载定位精度、最大扭矩加载能力、最大回转速度等主要参数进行了测试,测试结果全部满足ITER设计指标。Choi Chang-Hwan博士及参会人员对此次测试给予肯定,并表示了在该测试平台上开展更多合作测试的意愿。
ITER多功能机械臂J4关节原型件及多功能测试平台顺利通过测试及现场见证