ПОВОРОТНЫЙ ШЛЮЗ Российский патент 2001 года по МПК G21F7/05 

Предлагаемое устройство относится к области радиационно-защитной техники и может быть использовано в ядерной энергетике (например, в защитных камерах на АЭС), а также в других отраслях науки и техники для связи между помещениями, изолированными по требованиям безопасности.

Помещения, предназначенные для работы со значительными количествами радиоактивных веществ, планируются [1,2] по трехзональному принципу так, что факторы радиационной обстановки улучшаются от первой зоны к третьей. Для проведения транспортно-технологических операций между первой зоной (к ней, в частности, отнесены защитные камеры) и второй (к ней, в частности, отнесены ремонтные зоны) при сохранении уровня радиационной защиты предложены (для установки в проеме защитной стены) поворотные двери в виде тел вращения, для которых обычно используется термин пробка, из защитного материала с полостью [2а: fig. 46b,c; 2б: рис.27б,в] или каналом [2а: fig.47b; 2б: рис.28б]. Дополнительно проем может быть снабжен заслонкой (крышкой) для герметизации защитной камеры или для изоляции проема (например, во время дезактивации камеры).

Недостатком известного устройства для перегрузки радиоактивных материалов из защитной камеры [3], бокс которого оснащен откидной крышкой, является (аналогично устройствам, включающим поворотную крышку) наличие ограничений на размещение и функционирование технологического оборудования, обусловленных освобождением пространства для движения (например, в объеме защитной камеры) упомянутой крышки.

Известен шибер [4] , содержащий корпус с каналом, перекрываемым поворотной пробкой, заслонку, шарнирно подвешенную на шатунах с эксцентриками, расположенными на цапфах пробки, при этом на корпусе выполнен фигурный паз для перемещения заслонки. Недостатком этого устройства является уменьшение размеров пробки и полости в ней по сравнению с максимально возможными величинами, допускаемыми габаритами проема, что обусловлено выделением внутри корпуса шибера пространства для размещения и движения эксцентриков и шатунов.

Предлагаемое устройство позволяет оснащать технологические проемы пробкой максимальных (при данных габаритах проема) размеров и, следовательно, максимизировать размеры полости (канала) для размещения (перемещения) транспортируемого груза, а также сократить ограничения на размещение и функционирование технологического оборудования.

Сущность изобретения заключается в том, что в поворотном шлюзе, содержащем корпус, вращающуюся вокруг вертикальной оси пробку из защитного материала с полостью и привод для поворота пробки, на горизонтальных направляющих, закрепленных на корпусе, размещены с возможностью перемещения вдоль направляющих заслонки для перекрытия концов проема, которые снабжены толкателями, обращенными внутрь проема, в виде пружинного упругого звена с направляющим корпусом, а на пробке выполнены четыре плоские грани с упорами, предназначенными для взаимодействия с толкателями. Движение заслонки по направляющим, параллельным защитной стене, вблизи поверхности последней практически не ограничивает размещение и функционирование технологического оборудования (в частности - в защитной камере); открывание/закрывание заслонок при вращении пробки обеспечивается взаимодействием толкателей и упоров в пределах площади горизонтальной проекции пробки. Кроме того, в предлагаемом устройстве одинаково просто реализуется перекрытие проема как с одной, так и с обеих сторон. Профилирование упоров обеспечивает им надежный контакт с толкателями, а также (при необходимости) требуемое силовое воздействие на заслонки в их крайних положениях.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами:
фиг. 1 - общий вид шлюза;
фиг. 2 - сечение шлюза по горизонтальной плоскости:
а - шлюз открывают в защитную камеру,
б - шлюз открывают в ремонтную зону;
фиг. 3 - общий вид толкателя.

Поворотный шлюз содержит корпус 1, на плитах 2 которого закреплены направляющие 3. На направляющих 3 размещены (с возможностью перемещения по направляющим) заслонка 4 защитной камеры с толкателем 5 и заслонка 6 ремонтной зоны с толкателем 7. Толкатели 5 и 7 выполнены в виде пружинного упругого звена с направляющим корпусом. Внутри корпуса 1 размещена с возможностью вращения вокруг своей оси цилиндрическая пробка 8 с вертикальными образующими. Внутри пробки 8 выполнена полость 9 для груза, а на поверхности пробки - плоские грани с упорами 10 и II, предназначенными для взаимодействия с толкателем 5, и упорами 12 и 13, предназначенными для взаимодействия с толкателем 7. На корпусе 1 размещен привод 14 вращения пробки. В частном случае толкатель содержит втулку 15, закрепленную на заслонке, с фланцем 16, вилку 17, соединенную с втулкой 15 шпонкой 18 с возможностью перемещения вдоль продольной оси втулки 15, с роликом 19, ось вращения которого параллельна оси вращения пробки 8, и пружину сжатия 20.

При перемещении груза из ремонтной зоны в камеру и обратно шлюз используется следующим образом. С помощью привода 14 разворачивают пробку 8 полостью 9 в ремонтную зону. В этом положении: заслонка 4 полностью перекрывает шлюз со стороны камеры, а упор 10 воздействует на толкатель 5 (в направлении закрывания заслонки 4); заслонка 6 отодвинута в сторону и шлюз полностью открыт со стороны ремонтной зоны, а упор 12 воздействует на толкатель 7 (в направлении открывания заслонки 6). После загрузки полости 9 поворачивают пробку 8 (например, по часовой стрелке) с помощью привода 14. После начала взаимодействия упора 11 с толкателем 5 и упора 13 с толкателем 7 заслонка 4 перемещается на открывание, а заслонка 6 - на закрывание. После поворота пробки 8 на 180 градусов заслонка 4 отодвинута в сторону, шлюз полностью открыт со стороны защитной камеры, полость 9 обращена в сторону камеры, заслонка 6 полностью перекрывает шлюз со стороны ремонтной зоны. В этом положении разгружают/загружают полость 9. С помощью привода 14 поворачивают пробку в обратном направлении. После начала взаимодействия упора 10 с толкателем 5, а упора 12 с толкателем 7 заслонка 4 перемещается на закрывание, а заслонка 7 - на открывание. В процессе взаимодействия толкателей с упорами и поверхностью пробки передача силового воздействия от пробки к заслонке происходит (в каждом толкателе) посредством вилки 17 и втулки 15, а требуемые изменения длины толкателя обеспечиваются упругостью пружины 20. Ролик 19 снижает силу трения между толкателем и поверхностями упоров и пробки.

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.

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

2б. Вопросы пространственной организации лабораторий для работы с источниками ионизирующих излучений. - М.: ЦНИИатоминформ, 1984.

3. Устройство для перегрузки радиоактивных материалов из защитной камеры: Авторское свидетельство 1457673 СССР: МПК⁵ G 21 F 7/06. - Опубл. 23.12.1990. Бюл.N 47.

4. Шибер: Авторское свидетельство 349 029 СССР: МПК³ G 21 F 7/00. - Опубл. 23.08.1972, Бюл. N 25.

Изобретение относится к радиационно-защитной технике и может быть использовано в ядерной энергетике (например, на АЭС), а также в других отраслях науки и техники для связи между помещениями, изолированными по требованиям безопасности. Сущность изобретения: поворотный шлюз предназначен преимущественно для технологического проема радиационно-защитной камеры. Шлюз содержит корпус, вращающуюся вокруг вертикальной оси пробку из защитного материала с полостью и привод для поворота пробки. Для перекрытия концов проема применены заслонки, которые размещены на горизонтальных направляющих, закрепленных на корпусе. Заслонки могут перемещаться вдоль направляющих и снабжены толкателями. Толкатели обращены внутрь проема и выполнены в виде пружинного упругого звена с направляющим корпусом. На пробке выполнены четыре плоские грани с упорами, предназначенными для взаимодействия с толкателями. Технический результат: увеличение размеров полости для размещения транспортируемого груза и сокращение ограничения на размещение и функционирование технологического оборудования. 3 ил.

Поворотный шлюз преимущественно для технологического проема радиационно-защитной камеры, содержащий корпус, вращающуюся вокруг вертикальной оси пробку из защитного материала и привод для поворота пробки, отличающийся тем, что содержит заслонки для перекрытия проема, которые размещены на горизонтальных направляющих, закрепленных на корпусе, с возможностью перемещения вдоль направляющих и снабжены закрепленными на них со стороны проема толкателями, выполненными в виде пружинного упругого звена с направляющим корпусом, а на пробке выполнены четыре плоские грани с упорами, предназначенными для взаимодействия с толкателями.