ШЛЮЗ Российский патент 2001 года по МПК E06B5/10 

Изобретение относится к области радиационно-защитной техники и может быть использовано в ядерной энергетике (например, для оснащения камер разделки на АЭС с реакторами типа РБМК), а также в других отраслях науки и техники для обеспечения связи между помещениями, изолированными по требованиям безопасности.

Помещения, предназначенные для работы со значительными количествами радиоактивных веществ, планируются [1, 2, 3] по трехзональному принципу так, что факторы радиационной обстановки улучшаются от I зоны к III (в частности, к I зоне относятся радиационно-защитные камеры, ко II - ремонтные зоны, а к III зоне - операторские), связь между которыми осуществляется через соответствующим образом оборудованные технологические проемы. В радиационно-защитной технике известны: системы из двух дверей [3: С.78); поворотные двери в виде вращающихся цилиндров с полостью (нишей), установленные в защитной стене (2: Fig.46b,c и 47b], (3: 0.166], (4: Рис.7.3]; грузовые и санитарные шлюзы [2: Fig.46a и 47с], (3: Рис.8.1; С. 182 и Рис.8.9], [4: Рис. 7.5]. По мере насыщения защитных камер технологическим оборудованием, контролируемым через смотровые окна, осуществление раздельных специализированных проемов для механического перемещения грузов в камеру и обратно (при сохранении уровня радиационной защиты) и периодического прохода людей в камеру и обратно (например, при ремонте) может быть затруднено или невозможно.

Недостатками двухфункциональных поворотных дверей типа [5], выполненных с учетом антропометрических требований, будут являться малая пропускная способность, большие габариты и мощность привода. Шлюзы с двумя защитными дверями типа [3: Рис.8.9], снабженные устройством для механического перемещения грузов в виде колесной тележки, при неодинаковости уровней пола шлюза и соединяемых помещений требуют (как и поворотные двери) дополнительных устройств вне шлюза для обеспечения ввода/вывода тележки и поддержания тележки при загрузке/разгрузке, которые, в общем случае, необходимо демонтировать (вместе с направляющими и цепью привода несамоходной тележки) перед проходом людей.

Предлагаемое изобретение позволяет: расширить функциональные возможности технологического проема радиационно-защитной камеры; снизить количество и длительность подготовительных операций перед проходом людей, а также обеспечить пропускную способность, ограниченную только возможностями людей двигаться в просвете шлюза; исключить вспомогательное оборудование вне шлюза (в виде, например, опор) для проведения грузовых операций. Сущность изобретения заключается в том, что шлюз, содержащий внутреннюю и наружную радиационно-защитные двери, снабжен устройством для механического перемещения грузов, выполненным в виде параллелограммного механизма, установленного на полу шлюза с возможностью выхода через открытую дверь за пределы шлюза подвижных в пространстве концов коромысел и приближения указанных коромысел к полу шлюза при их повороте в сторону каждой из дверей. Благодаря применению такого механизма просвет шлюза освобождается (для обеспечения прохода людей) путем штатного использования устройства для перемещения грузов (поворотом коромысел параллелограммного механизма с приближением их к плоскости пола шлюза); исключается необходимость в устройствах для поддержания емкости для груза, так как последняя в любой фазе рабочего цикла опирается на коромысла параллелограммного механизма.

В частном случае, коромысла параллелограммного механизма выполнены в виде пары рычагов, которые одним концом закреплены у первой пары - на вале, предназначенном для взаимодействия с кинематической цепью привода параллелограммного механизма, у второй пары - на двух соосных полуосях, причем вал и полуоси размещены перпендикулярно вертикальной продольной плоскости шлюза с возможностью вращения вокруг своей оси в опорах на полу шлюза, а противоположные концы всех рычагов шарнирно соединены с поддоном для груза так, что проекции геометрических осей вала, полуосей и шарниров на вертикальную продольную плоскость шлюза располагаются в вершинах параллелограмма, при этом габаритная ширина одной пары рычагов меньше внутреннего просвета другой пары рычагов, а оконечностям рычагов последней пары от уровня оси шарнира приданы П-образная форма и наклон в направлении от другой пары. Благодаря предложенным форме и расположению рычагов, образующих коромысла, размах качания коромысел может превысить 180^o, обеспечивая необходимую по технологии амплитуду перемещения груза и увеличивая просвет шлюза для прохода людей, при сохранении заданной пространственной ориентации поддона для груза.

Изобретение поясняется следующими чертежами:
фиг. 1 - общий вид шлюза (наружная дверь открыта);
фиг. 2 - сечение по вертикальной плоскости шлюза (обе двери открыты);
фиг. 3 - сечение по горизонтальной плоскости шлюза (обе двери закрыты).

Шлюз содержит две (внутреннюю и наружную) защитные двери 1 с приводами 2 и системой управления (на чертежах не показана), систему дезактивации (на чертежах также не показана) и параллелограммный механизм, включающий поддон (емкость для груза) 3, четыре рычага 4, образующие коромысла параллелограммного механизма, вал 5, две соосные полуоси 6, опоры 7 и привод 8 параллелограммного механизма. Вал 5 и полуоси 6, размещенные с возможностью вращения вокруг своей оси в опорах 7 на полу шлюза, установлены перпендикулярно вертикальной продольной плоскости шлюза (направлению прохода людей и перемещения грузов). Два рычага 4 закреплены одним своим концом вблизи торцов вала 5, другие два - на полуосях 6, а противоположные концы всех рычагов 4 шарнирно соединены с поддоном 3 так, что проекции геометрических осей вала, полуосей и шарниров на вертикальную продольную плоскость шлюза располагаются в вершинах параллелограмма. Габаритной ширине одной из указанных пар рычагов 4 (например, закрепленных на вале 5) придана величина, меньшая размера внутреннего просвета другой пары рычагов 4 (в указанном примере - на полуосях 6), а оконечностям рычагов последней пары от уровня оси шарнира приданы П-образная форма и наклон в направлении от другой пары. Вал 5 предназначен для взаимодействия с кинематической цепью привода 8. Поддон 3 может быть быстро демонтирован (при необходимости) для обеспечения прохода людей путем демонтажа осей его шарнирных соединений с рычагами 4, например, удалением наружных упорных плоских концентрических колец, крепящих оси от их продольного перемещения.

Для перемещения груза из одной зоны в другую шлюз используется в следующем порядке. С помощью привода 2 открывают дверь 1 шлюза, ведущую в то помещение, где находится груз; воздействуя приводом 8 на вал 5, поворотом закрепленных на нем рычагов 4 перемещают поддон 3 через открытую дверь 1 в положение загрузки; загружают поддон; поворотом вала 5 и закрепленных на нем рычагов 4 в обратном направлении перемещают поддон 3 с грузом в шлюз; закрывают открытую дверь и открывают другую дверь шлюза, ведущую в то помещение, куда требуется переместить груз; поворотом вала 5 и рычагов 4 перемещают поддон 3 с грузом через открытую дверь в положение разгрузки; разгружают поддон; поворотом вала 5 и рычагов 4 в обратном направлении возвращают поддон 3 в шлюз и закрывают открытую дверь. При необходимости дезактивации перемещаемого груза она производится (на соответствующем этапе перемещения) средствами системы дезактивации шлюза или защитной камеры. Для обеспечения прохода людей открывают обе двери шлюза, а затем, освобождая просвет шлюза, перемещают поддон в одно из крайних положений для загрузки/разгрузки или демонтируют его (при необходимости, обе последние операции могут производиться совместно).

Источники информации
1. Защита от ионизирующих излучений, т.2. Защита от излучений ядерно-технических установок: Учебник для вузов / Под ред. Н.Г.Гусева.- М.: Энергоатомиздат, 1990.

2. Manual on Safety Aspects of the Design and Equipment of Hot Laboratories.- Vienna: IAEA, 1969.

3. Реформатский И.А. Горячие и изотопные лаборатории. - М.: Атомиздат, 1971.

4. Методы дистанционного анализа радиоактивных материалов / Пер. с англ. Под ред. С.С.Родина. - М.: Атомиздат, 1974.

5. Авторское свидетельство N 494 519 СССР, МПК¹ E 06 B 3/90.- Опубл. 05.12.1975, Бюл. N 45.

6. Авторское свидетельство N 563 473 СССР, МПК² E 06 B 3/90. - Опубл. 30.06.1977, Бюл. N 24.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для оснащения камер предварительной разделки на АЭС шлюзами, обеспечивающими связь с реакторами типа РМБК. Шлюз, преимущественно для технологического проема радиационно-защитной камеры, содержит внутреннюю и наружную защитные двери. Он снабжен устройством для механического перемещения грузов, выполненным в виде параллелограммного механизма, установленного на полу шлюза с возможностью выхода через открытую дверь за пределы шлюза подвижных в пространстве концов коромысел и приближения указанных коромысел к полу шлюза при их повороте в сторону каждой из дверей. Изобретение позволит расширить функциональные возможности технологического проема радиационно-защитной камеры. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Шлюз, преимущественно для технологического проема радиационно-защитной камеры, содержащий внутреннюю и наружную защитные двери, отличающийся тем, что снабжен устройством для механического перемещения грузов, выполненным в виде параллелограммного механизма, установленного на полу шлюза с возможностью выхода через открытую дверь за пределы шлюза подвижных в пространстве концов коромысел и приближения указанных коромысел к полу шлюза при их повороте в сторону каждой из дверей. 2. Шлюз по п.1, отличающийся тем, что коромысла параллелограммного механизма выполнены в виде пары рычагов, которые одним концом закреплены у первой пары - на вале, предназначенном для взаимодействия с кинематической цепью привода параллелограммного механизма, у второй пары - на двух соосных полуосях, причем вал и полуоси размещены перпендикулярно вертикальной продольной плоскости шлюза с возможностью вращения вокруг своей оси в опорах на полу шлюза, а противоположные концы всех рычагов шарнирно соединены с поддоном для груза так, что проекции геометрических осей вала, полуосей и шарниров на вертикальную продольную плоскость шлюза располагаются в вершинах параллелограмма, при этом габаритная ширина одной пары рычагов меньше внутреннего просвета другой пары рычагов, а оконечностям рычагов последней пары от уровня оси шарнира приданы П-образная форма и наклон в направлении от другой пары.