УСТРОЙСТВО ШИБЕРНОЕ Российский патент 2007 года по МПК F16K3/18 F16K31/54 

Изобретение относится к атомной технике и может быть использовано, например, на судах с атомной паропроизводящей установкой (АППУ) для герметизации полости контейнера с радиоактивным изделием значительных размеров с обеспечением биологической защиты.

Известен шиберно-клиновой затвор, содержащий корпус с седлом, проходным валом, и установленными в нем с возможностью перемещения по направляющим относительно друг друга основным и дополнительным шиберами с клиновыми поверхностями, при этом шиберы связаны между собой упором с упругим элементом, причем направляющие выполнены на дополнительном шибере, расположены за пределами проходного канала, кинематически связаны с основным шибером, а упор с упругим элементом расположен на торце дополнительного шибера за пределами проходного канала (а.с. SU №1455821, F16К 3/14, опубл. 1987 г.).

Однако известный затвор не обеспечивает надежной герметизации полости контейнера с радиоактивным изделием значительных размеров, не содержит в своем составе дублирующего механизма герметизации полости контейнера, недостаточно обеспечена биологическая защита в момент протаскивания радиоактивного изделия через проем шиберной коробки.

Технической задачей изобретения является надежная герметизация полости контейнера с радиоактивным изделием значительных размеров, повышение надежности работы устройства, обеспечение биологической защиты, в том числе и в момент протаскивания радиоактивного изделия через проем корпуса устройства шиберного, обеспечение ядерной и радиационной безопасности, сокращение времени на перегрузку. Указанная задача решается тем, что устройство шиберное содержит корпус, шибер, приводы перемещения и уплотнения шибера, согласно изобретению устройство выполнено с уплотняющими винтами, содержащими внутри винтов валы с подвижными шлицевыми соединениями, на концах валов неподвижно установлены зубчатые колеса, которые соединены с зубчатыми колесами других валов, застопоренных втулками с винтами на корпусе устройства шиберного.

Устройство шиберное, в котором, согласно изобретению, шибер выполнен с установленными на его боковых поверхностях роликами и рейкой, а на его нижней поверхности с установленными катками.

Устройство шиберное, согласно изобретению, в корпус которого встроен механизм уплотнения шибера, выполненный в виде шарового погона с зубчатым колесом, установленным с возможностью вращения от зубчатых колес привода уплотнения шибера и передачи перемещения уплотняющим винтам с шлицевыми отверстиями, сферическими штоками со сферическими шайбами и винтами вращением зубчатых колесах со встроенными неподвижно гайками.

Устройство шиберное, в котором, согласно изобретению, в шлицевые отверстия уплотняющих винтов установлены шлицевые валы с коническими зубчатыми колесами.

Устройство шиберное, согласно изобретению, на корпусе которого установлена защитная стенка, крышка с цапфами, закрепленная болтами к корпусу устройства и к корпусу контейнера.

Устройство шиберное, согласно изобретению, в корпусе которого установлены направляющие для катков и направляющие для боковых роликов шибера.

Устройство шиберное, в котором, согласно изобретению, в торцевой стенке корпуса устройства и в стенке защитной установлены демпфирующие устройства с конечными выключателями.

Устройство шиберное, в которое, согласно изобретению, введены ручные приводы вращения уплотняющих винтов.

Технический результат достигается тем, что введены дополнительно ручные приводы вращения уплотняющих винтов, при этом ручные приводы выполняют также и функцию стопоров уплотняющих винтов от их вращения при вращении гаек от электропривода, корпус шиберного устройства выполнен герметичным и обеспечивает биологическую защиту, в том числе и в момент протаскивания радиоактивного изделия. Шибер с уплотнением обеспечивает биологическую защиту и герметизацию полости контейнера, ролики, установленные на боковых поверхностях шибера, контактирующие с направляющими, установленными в корпусе шиберного устройства, обеспечивают равномерный боковой зазор для зацепления зубчатого колеса привода перемещения шибера с рейкой, установленной на боковой поверхности шибера. Причем при подъеме шибера вверх, при герметизации полости контейнера зубчатое колесо привода перемещения шибера остается в зацеплении с рейкой шибера, а ролики, установленные на боковых поверхностях шибера, остаются в контакте с направляющими. Электромеханические приводы перемещения и уплотнения шибера с муфтами предельного момента продублированы ручными приводами. Усилие уплотнения шибера значительно превышает усилие раскрытия стыка, что позволяет устанавливать радиоактивное изделие на шибер с обеспечением герметичности, ядерной и радиационной безопасности. На конечные положения шибера установлены демпферы с конечными выключателями. Использование предлагаемого устройства шиберного приводит к повышению надежности его работы и сокращению времени на перегрузку.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг.1-4:

фиг.1 - устройство шиберное (вид сверху);

фиг.2 - устройство шиберное, разрез по А-А (фиг.1);

фиг.3 - устройство шиберное, разрез по Б-Б (фиг.1) (привод уплотнения с механизмом уплотнения шибера);

фиг.4 - устройство шиберное, разрез по В-В (фиг.1) (привод перемещения шибера и ручной привод уплотнения шибера).

Устройство шиберное (фиг.1) состоит из корпуса 1, представляющего собой сварную конструкцию коробчатой формы, заполненную материалом биологической защиты, со сквозным отверстием 2 (фиг.2) для прохода радиоактивного изделия и полостью 3 глубиной Г для размещения механизма уплотнения шибера, а также полостью 4 для размещения шибера 5 в отведенном положении с рейкой 6 катками 7 (фиг.3, 4), роликами 8 и уплотнительной прокладкой 9, установленной в канавку 10, электропривода 11 (фиг.4) с зубчатым колесом 12 перемещения шибера 5, приводом 13 уплотнения (фиг.3) шибера 5. В корпус 1 шиберного устройства встроен механизм уплотнения шибера, выполненный в виде шарового погона 14 (фиг.3) с зубчатым колесом 15, установленным с возможностью вращения от зубчатых колес 16, 17, вала 18, втулки 19 и вала 20 привода 13 уплотнения шибера 5 и передачи вращением зубчатых колес 21 (фиг.4), например четырем, со встроенными неподвижно гайками 22 перемещения уплотняющим винтам 23 с шлицевыми отверстиями 24, сферическими штоками 25, сферическими шайбами 26 и винтами 27. В шлицевые отверстия 24 уплотняющих винтов 23 установлены шлицевые валы 28 с коническими колесами 29 для удержания уплотняющих винтов 23 от вращательного движения, при вращении зубчатых колес 21 со встроенными неподвижно гайками 22 от привода 13 (фиг.3.) уплотнения шибера 5, через передачу конических колес 29, 30, ступенчатые (для обеспечения биологической защиты) валы 31 с шлицевыми хвостовиками 32 и шлицевые фланцы 33, закрепленные на корпусе 1 шиберного устройства винтами 34. В случае необходимости (например, при выходе из строя электропривода уплотнения или механизма уплотнения в устройстве шиберном) механизм используется для перемещения уплотняющих винтов 23 при неподвижных гайках 22. Для обеспечения биологической защиты на корпус 1 шиберного устройства установлена защитная стенка 35 (фиг.1,2), крышка 36 с цапфами 37 для демонтажа крышки 36 при замене уплотнения 9 и закреплена болтами 38 к корпусу 1 шиберного устройства и к корпусу контейнера 39. В корпус 1 шиберного устройства установлены направляющие 40 (фиг.3, 4) для катков 7 и направляющие 41 для роликов 8 шибера 5. В стенке корпуса 1 и в защитной стенке 35 устройства шиберного установлены соответственно демпфирующие устройства 43, 42 (фиг.2) с конечными выключателями.

Устройство шиберное работает следующим образом.

В исходном положении шибер 5 находится в крайнем отведенном положении в полости 4 (фиг.2), сквозное отверстие 2 для прохода радиоактивного изделия открыто, уплотняющие винты 23 со сферическими штоками 25 и сферическими шайбами 26 находятся в крайнем нижнем положении и между ними и нижней поверхностью шибера 5 имеется достаточный зазор, между уплотнением 9 и уплотняемой поверхностью корпуса контейнера 39 и нижней поверхностью крышки 36 также имеется достаточный зазор.

Все неподвижные соединения выполнены герметичными с уплотнительными прокладками. В момент протаскивания радиоактивного изделия через устройство шиберное обеспечивается биологическая защита за счет корпуса 1 шиберного устройства, шибера 5, защитной стенки 35, крышки 36 и корпуса контейнера 39.

При загруженном радиоактивном изделии в корпус контейнера 39 приводом 11 перемещения шибера шибер 5 перемещается до упора в демпфер 43 и срабатывания конечного выключателя, при этом катки 7 шибера 5 катятся по направляющим 40, а ролики 8 по направляющим 41, обеспечивая нормальное сцепление зубчатого колеса 12 привода 11 перемещения шибера 5 с рейкой 6.

Затем приводом 13 уплотнения шибера вращением вала 20, втулки 19, вала 18 через зубчатые колеса 16, 17, 15 шарового погона 14 вращаются зубчатые колеса 21 со встроенными гайками 22 и уплотняющие винты 23 поднимаются вверх, скользя по направляющим шлицевым валам 28, до упора сферической шайбой 26 в нижнюю поверхность шибера 5, затем, продолжая подниматься вверх, уплотняющие винты 23 поднимают шибер 5 до соприкосновения верхней поверхности шибера 5 с нижней уплотняемой поверхностью корпуса контейнера 39, при этом уплотнение 9 деформируется и занимает объем канавки 10. В приводе 13 уплотнения шибера срабатывает муфта предельного момента и срабатывает конечный выключатель, привод 13 уплотнения шибера отключается. Разуплотнение и открывание шибера производится в обратном порядке. В случае необходимости (например, при выходе из строя привода 13 уплотнения шибера или механизма уплотнения в устройстве шиберном) уплотнение шибера 5 может производиться вращением уплотняющих винтов 23 при неподвижных гайках 22, для этого снимаются фланцы 33 и вращением ступенчатых валов 31 за шлицевые хвостовики 32 инструментом (шлицевым ключом) через конические колеса 30, 29 уплотняющие винты 23 перемещаются вверх и поднимают шибер 5 до полного соприкосновения его верхней поверхности с уплотняемой поверхностью корпуса контейнера 39. По окончании уплотнения устанавливаются фланцы 33 на шлицевые хвостовики 32 и крепятся винтами 34.

Изобретение относится к атомной технике и предназначено для использования на судах с атомной паропроизводящей установкой для герметизации полости контейнера с радиоактивным изделием с обеспечением биологической защиты. Устройство шиберное содержит корпус, шибер, привод перемещения и уплотнения шибера. Устройство выполнено с уплотняющими винтами. Уплотняющие винты содержат внутри винтов валы с подвижными шлицевыми соединениями. На концах валов неподвижно установлены зубчатые колеса. Зубчатые колеса соединены с зубчатыми колесами других валов, застопоренных втулками с винтами на корпусе устройства шиберного. Изобретение позволяет надежно герметизировать полости контейнера с радиоактивными изделиями значительных размеров, обеспечить ядерную и радиационную безопасность и сократить время на перегрузку. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство шиберное, содержащее корпус, шибер, приводы перемещения и уплотнения шибера, отличающееся тем, что устройство выполнено с уплотняющими винтами, содержащими внутри винтов валы с подвижными шлицевыми соединениями, на концах валов неподвижно установлены зубчатые колеса, которые соединены с зубчатыми колесами других валов, застопоренных втулками с винтами на корпусе устройства шиберного.2. Устройство шиберное по п.1, отличающееся тем, что шибер выполнен с установленными на его боковых поверхностях роликами и рейкой, а на его нижней поверхности с установленными катками.3. Устройство шиберное по п.1, отличающееся тем, что в его корпус встроен механизм уплотнения шибера, выполненный в виде шарового погона с зубчатым колесом, установленным с возможностью вращения от зубчатых колес привода уплотнения шибера и передачи перемещения уплотняющим винтам с шлицевыми отверстиями, сферическими штоками со сферическими шайбами и винтами вращением зубчатых колес со встроенными неподвижно гайками.4. Устройство шиберное по п.1, отличающееся тем, что в шлицевые отверстия уплотняющих винтов установлены шлицевые валы с коническими зубчатыми колесами.5. Устройство шиберное по п.1, отличающееся тем, что на корпус устройства шиберного установлены защитная стенка и крышка с цапфами, закрепленная к корпусу устройства и к корпусу контейнера.6. Устройство шиберное по п.1, отличающееся тем, что в корпусе устройства шиберного установлены направляющие для катков и направляющие для боковых роликов шибера.7. Устройство шиберное по п.1, отличающееся тем, что в торцевой стенке корпуса устройства шиберного и в стенке защитной установлены демпфирующие устройства с конечными выключателями.8. Устройство шиберное по п.1, отличающееся тем, что введены ручные приводы вращения уплотняющих винтов.