Шлюз для взрывобезопасных оболочек ядерного реактора



Шлюз для взрывобезопасных оболочек ядерного реактора
Шлюз для взрывобезопасных оболочек ядерного реактора
Шлюз для взрывобезопасных оболочек ядерного реактора
Шлюз для взрывобезопасных оболочек ядерного реактора
Шлюз для взрывобезопасных оболочек ядерного реактора
Шлюз для взрывобезопасных оболочек ядерного реактора
Шлюз для взрывобезопасных оболочек ядерного реактора
G21F75 - Защита от рентгеновского излучения, гамма-излучения, корпускулярного излучения, бомбардировки частицами; обработка материалов с радиоактивным заражением; устройства для устранения радиоактивного заражения таких материалов (защита от облучения фармацевтическими средствами A61K 7/40; на космических кораблях B64G; защитные устройства, конструктивно объединенные с реактором, G21C 11/00; в рентгеновских трубках H01J 35/16; защитные устройства, конструтивно объединенные с рентгеновскими аппаратами H05G 1/02)

Владельцы патента RU 2348995:

Открытое акционерное общество "Волгодонский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного машиностроения (ОАО "ВНИИАМ") (RU)

Изобретение относится к области ядерной энергетики, предназначено для герметичного перекрытия проемов в защитной оболочке при перемещении персонала и грузов и может быть использовано в аварийных ситуациях на АЭС. Шлюз содержит смонтированные в корпусе, по меньшей мере, две двери с поворотными створками. Каждая створка снабжена механизмом открывания и закрывания, запирающим клиновым устройством и редуктором. Запирающее клиновое устройство выполнено в виде кулачка. Кулачок установлен на валу редуктора и взаимодействует клиновыми поверхностями с роликами. Ролики подвижно размещены в держателе. Последний закреплен в цапфе рамы. Рама взаимодействует с поворотной створкой шаровыми опорами и установлена на поворотных петлях. Нижняя из петель выполнена приводной. Механизм открывания и закрывания створки выполнен в виде системы рычагов, валов и тяг. Система одним концом связана с распределительным механизмом, а другим - с приводной петлей рамы. Благодаря особенностям исполнения запирающего клинового устройства и связанной с ним системы рычагов, валов и тяг открывания и закрывания створок обеспечивается равномерная герметизация шлюза независимо от геометрической формы двери и проема. 7 ил.

 

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к оборудованию локализующей системы безопасности АЭС, обеспечивающему герметичное перекрытие проемов в защитной оболочке при перемещении обслуживающего персонала и грузов.

Известен проходной шлюз, содержащий корпус, выполненный в виде обечайки и двух боковых рам с проемами и шарнирно установленные на рамах двери, закрывающие проемы. Каждая рама имеет блок управления с рукояткой для управления и блокировки двери. Ручки управления обоих блоков связаны друг с другом стержнем, проходящим внутри обечайки и рам. Стержень связан с обоими блоками управления таким образом, что управление открыванием одной двери одним из блоков может произойти только тогда, когда другой блок осуществил блокировку другой двери в ее закрытом положении, и наоборот (FR 2515854A1, МПК G21F 7/00, опубл. 06.05.1983 г.).

Однако данный шлюз не обеспечивает надежного уплотнения соприкасающихся поверхностей двери и корпуса. Это объясняется тем, что двери закреплены на петлях корпуса и не имеют возможности дополнительного движения для самоустановки.

Известно техническое решение, описанное в заявке FR №2441244 (рег. №7927236), МПК G21F 7/00, опубл. 06.06.1980 г., которое включает герметичную камеру для токсичных и радиоактивных материалов, крышку и механизм уплотнения крышки.

Однако известное техническое решение можно использовать только для крышек и дверей, выполненных в виде окружности, так как механизм уплотнения работает только по поверхности окружности.

Прототипом, являющимся наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков, служит техническое решение, описанное в а.с. 654791, МПК Е04Н 5/00, G21C 13/00, опубл. 30.03.1979 г. Аварийный шлюз для взрывобезопасных оболочек включает корпус и двери с поворотными створками, снабженными запирающими клиновыми устройствами. Корпус шлюза снабжен кронштейнами с клиновидными пазами, а запирающее клиновое устройство выполнено в виде пальцев с роликами, входящими в клиновые пазы, причем каждая поворотная створка снабжена стопором, а внутри корпуса размещено блокировочное устройство в виде тяг с шариковым замком, каждая из которых одним концом шарнирно связана с осью двери, а другим - со стопором поворотной створки.

Однако известный шлюз обеспечивает уплотнение только круглых дверей с круглыми дверными проемами. Это объясняется следующим. После подвода крышки к уплотнительным элементам их герметизация осуществляется вращением поворотной створки, в отверстиях которой запрессованы пальцы с роликами, взаимодействующие с пазами кронштейнов, установленных в корпусе. При такой конструкции равномерность обжатия уплотнительных элементов обеспечивается только при перемещении пальцев по траектории поворотной створки, то есть по окружности.

Предлагаемым изобретением решается задача равномерного герметичного уплотнения шлюза с прямоугольными формами двери и дверного проема.

Для достижения указанного технического результата в шлюзе для взрывобезопасных оболочек ядерного реактора, включающем смонтированные в корпусе, по меньшей мере, две поворотные створки, каждая из которых снабжена механизмом открывания и закрывания створки и запирающим клиновым устройством, и редуктор, запирающее клиновое устройство выполнено в виде кулачка, установленного на валу редуктора и взаимодействующее с роликами, подвижно размещенными в держателе, закрепленном в цапфе, взаимодействующей с поворотной створкой шаровыми опорами и установленной на поворотных петлях, причем нижняя из которых предусмотрена приводной, а механизм открывания и закрывания створки выполнен в виде системы рычагов, валов и тяг, одним концом которая связана с распределительным механизмом, а другим - с приводной петлей рамы.

Отличительными признаками предлагаемого шлюза от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, является то, что для равномерного герметичного уплотнения шлюза при любой форме дверей запирающее клиновое устройство выполнено в виде кулачка, установленного на валу редуктора и взаимодействующего клиновыми поверхностями с роликами. Ролики подвижно размещены в держателе, закрепленными в цапфе рамы. Рама взаимодействует с поворотной створкой шаровыми опорами и установлена на поворотных петлях, нижняя из которых является приводной. Механизм открывания и закрывания створки выполнен в виде системы рычагов, валов и тяг, одним концом которая связана с распределительным механизмом, а другим - с приводной петлей рамы.

Благодаря наличию этих признаков появляется возможность обеспечить равномерное герметичное уплотнение дверей шлюза прямоугольной формы.

Наличие запирающего устройства, выполненного в виде кулачка, установленного на валу редуктора и взаимодействующего клиновыми поверхностями с роликами, подвижно размещенными в держателе, закрепленном в цапфе рамы, позволяет вращательное движение вала редуктора за счет клиновых поверхностей кулачка преобразовать в поступательное движение держателя с рамой и закрепленной на ней створкой любой формы с усилием, необходимым для обжатия уплотнения.

Наличие установки поворотной створки на раме в шаровых опорах позволяет обеспечить ее самоустановку в процессе контакта с плоскостью уплотнения и соответственно равномерное обжатие уплотнения.

Наличие установки рамы на поворотных петлях, нижняя их которых предусмотрена приводной, связанной через механизм открывания и закрывания створки, выполненной в виде системы рычагов, валов и тяг, обеспечивает отвод поворотной створки от проходного отверстия в шлюз.

Наличие связи механизма открывания и закрывания створки одним концом с распределительным механизмом, а другим с приводной петлей рамы обеспечивает выполнение основного требования к шлюзовому оборудованию, которое выполняет распределительный механизм - пока одна створка шлюза открыта, другая должна быть закрыта.

Предлагаемый шлюз иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-7.

На фиг.1 показан общий вид шлюза в вертикальном разрезе.

На фиг.2 - вид на торцевую стенку шлюза со стороны герметичной зоны.

На фиг.3 - расположение уплотнений в загерметизированном положении створки.

На фиг.4 - расположение кулачка и роликов в открытом положении.

На фиг.5 - расположение кулачка и роликов в закрытом положении.

На фиг.6 - сопряжение ролика с клиновой поверхностью кулачка в сечении.

На фиг. 7 - кинематическая схема открывания, закрывания и герметизации створок.

Предлагаемый шлюз содержит корпус 1 (фиг.1 и 2), имеющий две торцевые стенки 2 и 3. На торцевых стенках 2 и 3 выполнены прямоугольные проемы, которые герметично закрыты створками 4 и 5. По периметру створок 4 и 5 на торцевых стенках 2 и 3 закреплены уплотнители 6 и 7 (фиг.3). Для плоскопараллельного прижатия к торцевым стенкам 2 и 3 створки 4 и 5 подвешены на шаровых опорах 8 к рамам 9 и 10. Рама 10 (фиг.2) установлена на двух поворотных петлях 11 и 12, закрепленных на торцевой стенке 3. Аналогично установлена рама 9 (фиг.1 и 7) на торцевой стенке 2 на петлях 13 и 14. Ось 15 (фиг.7) нижней поворотной петли 14 жестко связана с рамой 9 (фиг.1 и 7), а ось 16 нижней поворотной петли 12 жестко связана с рамой 10. На раме 10 (фиг.2 и 7) в цапфе 17 установлен держатель 18 с роликами 19 и 20. На раме 9 (фиг.1, 2 и 7) в цапфе 21 установлен держатель 22 с роликами 23 и 24. Внутри корпуса 1 на оси 15 установлен рычаг 25, связанный через тягу 26, рычаг 27, вал 28, рычаг 29, тягу 30 и рычаг 31 с валом 32 механизма распределительного 33. На оси 16 установлен рычаг 34, связанный через тягу 35, рычаг 36, вал 37, рычаг 38, тягу 39 и рычаг 40 с валом 41 механизма распределительного 33. Вал 42 механизма распределительного 33 через редуктор 43 соединен с кулачком 44, а вал 45 через редуктор 46 соединен с кулачком 47. Механизм распределительный 33 выполнен в виде двухступенчатого понижающего редуктора с электроприводом 48.

Шлюз работает следующим образом.

В исходном положении створки 4 и 5 закрыты. Кулачки 44, 47 находятся в соприкосновении с роликами 23, 24 и 19, 20, удерживая рамы 9 и 10 в положении, когда створки загерметизированы (фиг.1, 3 и 4). Для открытия створки 4 (фиг.1 и 7) на электропривод 48 подается питание и его вал начинает вращаться, передавая движение на механизм распределительный 33. Через вал 42 (фиг.1 и 7) механизма распределительного 33 и редуктор 43 передается вращение на кулачок 44, который, поворачиваясь, выходит из соприкосновения с роликами 23 и 24 (фиг.4). После этого вращение вала 42 (фиг.7) прекращается и начинается вращение вала 32, который через рычаг 31, тягу 30, рычаг 29, вал 28, рычаг 27, тягу 26, рычаг 25 и ось 15 нижней петли 14 поворачивает раму 9 вместе со створкой 4 до полного ее открытия. После чего электропривод 48 отключается. Персонал может пройти в шлюз. Так как конструкция механизма распределительного 33 предусматривает невозможность одновременного открытия обеих створок 4 и 5, то для открытия створки 5 необходимо закрыть створку 4. Для закрытия створки 4 на электропривод 48 подается питание таким образом, что его вал начинает вращаться в направлении, противоположном тому, которое было при открывании створки 4. При этом начинает вращаться вал 32, который через рычаг 31, тягу 30, рычаг 29, вал 28, рычаг 27, тягу 26, рычаг 25 и ось 15 нижней петли 14 поворачивает раму 9 вместе со створкой 4 до ее полного закрытия. После этого вращение вала 32 прекращается и начинается вращение вала 42. Вал 42 через редуктор 43 передает вращение на кулачок 44, который, поворачиваясь, входит в соприкосновение с роликами 23, 24 (фиг.1 и 7) и, нажимая на них, герметизирует створку 4 (фиг.1 и 3). После чего электропривод 48 отключается. Наличие держателя 22 и цапфы 21 (фиг.7) обеспечивает равномерное распределение усилия передаваемого кулачком 44 на ролики 23, 24 в процессе герметизации. Для открытия створки 5 на электропривод 48 подается питание. Его вал вращается в том же направлении, как и при закрытии створки 4 и передает движение на механизм распределительный 33. Через вал 45 механизма распределительного 33 и редуктор 46 передается вращение на кулачок 47, который, поворачиваясь, выходит из соприкосновения с роликами 19 и 20 (фиг.4). После этого вращение вала 45 прекращается и начинается вращение вала 41 (фиг.1, 2 и 7), который через рычаг 40, тягу 39, рычаг 38, вал 37, рычаг 36, тягу 35, рычаг 34 и ось 16 нижней петли 12 поворачивает раму 10 вместе со створкой 5 до полного ее открытия. После чего электропривод 48 отключается. Персонал может выйти из шлюза. Для закрытия створки 5 на электропривод 48 подается питание таким образом, что его вал начинает вращаться в направлении, противоположном тому, которое было при открывании створки 5. При этом начинает вращаться вал 41, который через рычаг 40, тягу 39, рычаг 38, вал 37, рычаг 36, тягу 35, рычаг 34 и ось 16 нижней петли 12 поворачивает раму 10 вместе со створкой 5 до полного ее закрытия. После этого вращение вала 41 прекращается и начинается вращение вала 45. Вал 45 через редуктор 46 передает вращение на кулачок 47, который, поворачиваясь, входит в соприкосновение с роликами 19, 20 и, нажимая на них, герметизирует створку 5 (фиг.2, 3 и 5). После чего электропривод 48 отключается. Проход персонала через шлюз считается законченным. Наличие держателя 18 и цапфы 17 (фиг.2,4 и 5) обеспечивает равномерное распределение усилия, передаваемого кулачком 47 на ролики 19 и 20 в процессе герметизации.

Таким образом, благодаря особенностям исполнения запирающего клинового устройства предлагаемого шлюза обеспечивается его равномерная герметизация независимо от геометрической формы двери и проема.

Шлюз для взрывобезопасных оболочек ядерных реакторов, включающий смонтированные в корпусе, по меньшей мере, две двери с поворотными створками, каждая из которых снабжена механизмом открывания и закрывания створки и запирающим клиновым устройством и редуктором, отличающийся тем, что запирающее клиновое устройство выполнено в виде кулачка, установленного на валу редуктора и взаимодействующего клиновыми поверхностями с роликами, подвижно размещенными в держателе, закрепленном в цапфе рамы, взаимодействующей с поворотной створкой шаровыми опорами и установленной на поворотных петлях, причем нижняя из которых предусмотрена приводной, а механизм открывания и закрывания створки выполнен в виде системы рычагов, валов и тяг, одним концом которая связана с распределительным механизмом, а другим - с приводной петлей рамы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к контейнерам для длительного хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива. .

Изобретение относится к области ядерной энергетики, а именно к контейнерам для транспортировки и/или хранения облученных твэлов, дефектных твэлов и/или стержней дефектных твэлов.

Изобретение относится к конструкции контейнера для хранения и транспортировки расщепляющегося материала и к способу его изготовления. .

Изобретение относится к способу изготовления закрытого контейнера с плотной и механически прочной герметизацией посредством скрепления двух металлических компонентов: корпуса и крышки.

Изобретение относится к ядерной технике в области обращения с радиоактивными отходами (РАО). .

Кюбель // 2308777
Изобретение относится к устройствам для приема, транспортировки и хранения отработавших твэлов в бассейнах, заполненных водой, и предназначено для использования на предприятиях, эксплуатирующих ядерные реакторы, при хранении контейнеров с отработавшими твэлами.

Изобретение относится к контейнерным устройствам для хранения опасного материала, в частности тепловыделяющего материала такого, как радиоактивное топливо для ядерных реакторов.

Изобретение относится к передвижным защитным контейнерам и предназначено для транспортирования и/или хранения отработавшего ядерного топлива. .

Изобретение относится к области хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива. .

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к многоходовым кранам, и предназначено для изменения направления потока среды в пневмогидравлической системе, в частности при необходимости отключения от системы для ремонта или демонтажа одного предохранительного клапана и одновременного подключения к системе без остановки рабочего процесса другого предохранительного клапана.

Изобретение относится к области ракетно-космической техники, в частности к агрегатам систем жизнеобеспечения обитаемых отсеков космических аппаратов. .

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для использования на трубопроводах, транспортирующих вязкие рабочие среды. .
Наверх