CN110748659B - 一种核电厂设备闸门 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种核电厂设备闸门，包括与安全壳的贯穿件固定连接的筒节，所述核电厂设备闸门还包括：闸门封头，与所述筒节端面相对应设置，用于与所述筒节进行密封连接；起吊提升组件，设置在所述闸门封头上方，与所述闸门封头可活动地连接，用于对所述闸门封头进行起吊和复位；高位悬挂组件，设置在所述闸门封头上方，用于当所述闸门封头起吊至指定位置时与所述闸门封头可拆卸连接；抗震限位组件，部分地设置在安全壳上并与所述闸门封头可活动地连接，用于在闸门封头悬挂在所述高位悬挂组件上时，对闸门封头进行限位和抗震。本发明保证了核电厂设备闸门的安全可靠性和抗震要求。

Description

一种核电厂设备闸门
技术领域
本技术发明涉及核电厂设备闸门总体结构组成和布置领域，具体涉及一种核电厂设备闸门。
背景技术
核电厂设备闸门是供大型设备进出的一道闸门。在核电厂建造和停堆换料期间，打开设备闸门，作为反应堆厂房内大型设备(如蒸汽发生器等)的进出通道。在核电厂运行期间和事故状态下，设备闸门处于关闭状态，与反应堆安全壳一起组成第三道屏障，防止放射性物质外泄，是安全壳压力边界的一部分。
现有技术中，其中一种方案是将设备闸门起吊装置安装在门洞上方正中间，由两台起升机构组成，两台起升机构中间由刚性轴连接，以保持起吊的同步性。但时间运行后两台起升机构的钢丝绳长短会不一样，需拆卸刚性轴来调整，运行维护非常麻烦。闸门封头依靠起升机构上的钢丝绳实现下降和提升，该过程中没有导向装置，在起吊过程中难保持平稳。当起吊最高位置时，由高位悬挂装置挂住闸门封头，无其它抗震辅助机构。关闭设备闸门时，需操作员手动操作悬挂装置手柄，保持挂钩在撑开位置，使封头可以下落。在闸门封头下部两侧设置有定位装置和对中装置，用于闸门关闭时封头法兰螺栓孔的对中。封头到达门洞位置时，依靠人工平推封头与法兰配对连接。
现有技术中，另一种方案为：设备闸门起吊装置也由两台起升机构组成，与导向装置一起布置在门洞上方的两边，通过电控系统保持两台起升机构的同步性，但其安全可靠性不如机械系统。闸门由两边的导向装置同时实现封头的导向、悬挂、平移、对中、定位等多种功能，自动化程度高，操作方便，但由于高度集成，任何机构的失效将导致闸门无法快速关闭。
现有技术中，另一种方案为：设备闸门安装在门洞上方正中间，由一台起升机构组成。设置有独立的高位悬挂吊耳、导向导轨、定位滚轮。封头到达门洞位置时，依靠人工平推封头与法兰配对连接。封头到最高位置时，依靠人工挂住吊耳，无其它抗震辅助机构。
因此，急需寻求一种核电厂设备闸门，解决现有技术中存在的核电厂设备闸门的安全可靠性不高和抗震不满足要求的技术问题。
发明内容
本发明针对现有技术中所存在的核电厂设备闸门的安全可靠性不高和抗震不满足要求的问题，提供了一种核电厂设备闸门。
本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：一种核电厂设备闸门，包括与安全壳的贯穿件固定连接的筒节，所述核电厂设备闸门还包括：闸门封头，与所述筒节端面相对应设置，用于与所述筒节进行密封连接；起吊提升组件，设置在所述闸门封头上方，与所述闸门封头可活动地连接，用于对闸门封头进行起吊和复位；高位悬挂组件，设置在所述闸门封头上方，用于当所述闸门封头起吊至指定位置时与所述闸门封头可拆卸连接；抗震限位组件，部分地设置在安全壳上并与所述闸门封头可活动地连接，用于在闸门封头悬挂在所述高位悬挂组件上时，对闸门封头进行限位和抗震。
本发明上述的核电厂设备闸门中，所述核电厂设备闸门还包括：导向组件，设置在所述闸门封头两边，用于在闸门封头下降复位时，对所述闸门封头进行导向；定位对中组件，设置在所述闸门封头的外侧面以及与闸门封头外侧面所对应的筒节法兰处，用于对闸门封头相对筒节的位置进行对中及定位以实现两者之间的密封连接。
本发明上述的核电厂设备闸门中，所述起吊提升组件包括对称分布在所述闸门封头两侧的两个起吊支架以及分别对应固定设置在两个所述起吊支架上的两个起升机构；所述起升机构用于对闸门封头进行起吊和复位；所述起吊支架用于在所述对闸门封头进行起吊和复位过程中进行导向；所述起吊提升组件还包括控制单元，所述控制单元分别与两个所述起升机构连接，用于控制两个所述起升机构同步工作。
本发明上述的核电厂设备闸门中，所述起吊支架包括第一起吊支架和第二起吊支架，所述起升机构包括分别固定在所述第一起吊支架和第二起吊支架上的第一起升机构、第二起升机构以及连接所述第一起升机构、第二起升机构的绕绳机构，所述第一起升机构包括：第一卷筒、缠绕在所述第一卷筒上的第一钢丝绳和第二钢丝绳、所述第一钢丝绳一端与所述第一卷筒固定连接，另一端与所述第一起吊平台固定连接；所述第二起升机构包括：第二卷筒、缠绕在所述第二卷筒上的第三钢丝绳和第四钢丝绳、所述第三钢丝绳一端与所述第二卷筒固定连接，另一端与所述第二起吊平台固定连接；所述绕绳机构包括：与所述第一钢丝绳、第二钢丝绳缠绕连接的第一起吊滑轮、第一平衡单元和第一导向滑轮、与所述第三钢丝绳、第四钢丝绳缠绕连接的第二起吊滑轮、第二平衡单元和第二导向滑轮，以及连接第二钢丝绳和第四钢丝绳的防断器，所述防断器用于实现所述第一起升机构与第二起升机构工作安全性。
本发明上述的核电厂设备闸门中，所述第二钢丝绳一端固定连接所述第一卷筒，另一端依次与第二起吊滑轮、第一平衡单元、第一导向滑轮、防断器可缠绕连接；所述第四钢丝绳一端固定连接所述第二卷筒，另一端依次与接第四起吊滑轮、第二平衡单元、第二导向滑轮、防断器可缠绕连接。
本发明上述的核电厂设备闸门中，所述防断器包括滑动槽，设置在所述滑动槽内并与滑动槽滑动连接的滑动轴，所述滑动槽与高位悬挂组件固定连接，所述第二钢丝绳与所述滑动轴可缠绕连接，并延伸至靠近第二起升机构一侧，所述第四钢丝绳与所述滑动轴可缠绕连接，并延伸至靠近第一起升机构一侧，且延伸至靠近第二起升机构一侧的第二钢丝绳与第四钢丝绳，延伸至靠近第一起升机构一侧的第四钢丝绳与第二钢丝绳均通过若干锁扣固定连接。
本发明上述的核电厂设备闸门中，所述第一起升机构还包括：固定在所述第一起吊支架上的电机、减速器、运行制动器、紧急制动器和安全制动器，所述电机用于为所述第一卷筒提供驱动力，所述减速器包括输入轴，所述电机的输出轴连接所述减速器的输入轴，所述减速器的输出轴连接所述第一卷筒的输入轴，所述运行制动器和紧急制动器分别对应设置在所述减速器的输入轴上，所述安全制动器设置在所述第一卷筒的输入轴。
本发明上述的核电厂设备闸门中，所述第一起升机构还包括手轮，所述手轮设置在所述电机的输入轴上，用于在电机失电时，通过手轮移动所述闸门封头；所述第一起升机构还包括设置在电机内部的散热单元，用于为所述电机散热。
本发明上述的核电厂设备闸门中，所述第一平衡单元包括：固定在所述第一起吊支架上的支座，与所述支座固定连接的旋转轴，与所述旋转轴可旋转连接的平衡梁，与所述平衡梁铰接的第一挂臂、第二挂臂以及第一阻尼器和第二阻尼器，所述第一挂臂和第二挂臂沿所述支座对称分布，且所述第一挂臂和第二挂臂远离所述平衡梁的一端分别设置有第一滑轮和第二滑轮，所述第一阻尼器和第二阻尼器沿所述支座对称分布，且位于所述第一挂臂和第二挂臂外侧，所述第一阻尼器和第二阻尼器一端与所述平衡梁固定连接，另一端与所述第一起吊支架固定连接；所述旋转轴上设置有称重传感器，用于实时监测所述支撑梁的受力状态。
本发明上述的核电厂设备闸门中，所述第一起吊滑轮包括：第三滑轮、第四滑轮、轴承、滑轮轴、耳板和耳轴，所述第三滑轮和第四滑轮沿耳板对称分布，且第三滑轮和第四滑轮均通过所述轴承与滑轮轴固定连接，所述耳轴横向贯通所述耳板，且所述耳轴与耳板滑动连接，所述耳板与所述闸门封头固定连接，所述第一钢丝绳与所述第三滑轮可缠绕连接，所述第二钢丝绳与所述第四滑轮可缠绕连接。
本发明上述的核电厂设备闸门中，所述闸门封头上部对称设置有第一支耳和第二支耳，所述第二支耳与所述第二起吊滑轮固定连接，所述第一支耳与所述耳轴固定连接，用于在第一起吊滑轮和第二起吊滑轮带动下向上移动。
本发明上述的核电厂设备闸门中，所述高位悬挂组件包括设置在闸门封头正上方的高位悬挂支架以及与所述高位悬挂支架固定连接的第一悬挂单元和第二悬挂单元，所述第一悬挂单元和第二悬挂单元用于当所述闸门封头打开时，分别与设置在所述闸门封头两侧的第一吊耳和第二吊耳可拆卸连接；所述第一吊耳和第二吊耳分别与所述闸门封头焊接连接。
本发明上述的核电厂设备闸门中，所述第一悬挂单元包括：钢支座、悬挂钩以及弹簧挡片，所述钢支座固定在所述高位悬挂支架上，所述悬挂钩与所述钢支座铰接，所述弹簧挡片与所述悬挂钩铰接，当所述闸门封头向上移动至指定位置时，所述第一吊耳顶开所述弹簧挡片与所述悬挂钩可拆卸连接。
本发明上述的核电厂设备闸门中，所述钢支座包括第一支座以及与第一支座垂直的第二支座和第三支座，所述第二支座和第三支座平行，且所述第二支座和第三支座形成一开放空间，所述悬挂钩一端延伸至所述开放空间，所述悬挂单元还包括销轴，所述销轴贯穿所述第二支座、第三支座和悬挂钩，实现所述悬挂钩与所述钢支座的铰接。
本发明上述的核电厂设备闸门中，所述高位悬挂支架包括若干根垂直于所述核电厂安全壳的主梁，以及与所述主梁垂直的第一横梁、第二横梁和第三横梁，所述主梁与所述核电厂安全壳厂房的墙壁固定连接，所述第一横梁、第二横梁与所述主梁形成若干环形空间，所述钢支座与若干所述环形空间固定连接，所述高位悬挂支架还包括若干斜支撑梁，用于增强所述高位悬挂支架的稳定性，所述第一导向滑轮和第二导向滑轮分别固定在所述第三横梁的两端。
本发明上述的核电厂设备闸门中，所述导向组件包括：第一导向单元，所述第一导向单元包括竖直设置的第一导轨以及能够沿第一导轨上下移动的第一导向轮，所述第一导向轮一端与闸门封头固定连接，另一端与所述第一导轨可滑动连接；第二导向单元，所述第二导向单元包括竖直设置的第二导轨以及能够沿第二导轨上下移动的第二导向轮，所述第二导向轮一端与闸门封头固定连接，另一端与所述第二导轨可滑动连接。
本发明上述的核电厂设备闸门中，所述定位对中组件包括定位单元和对中单元：所述定位单元包括：与筒节法兰固定连接的第一支撑件，设置在第一支撑件内部的第一圆轨，以及与闸门封头固定连接的第一滚轮支座，第一滚轮通过第一滚轮轴与所述第一滚轮支座固定连接，用于实现闸门封头的高度上的定位；所述对中单元包括：与所述筒节法兰固定连接的第二支撑件，设置在第二支撑件内部的第二圆轨，以及与闸门封头固定连接的第二滚轮支座，第二滚轮和第三滚轮分别通过第二滚轮轴和第三滚轮轴与所述第二滚轮支座固定连接，用于实现闸门封头的自动对中。
本发明上述的核电厂设备闸门中，所述抗震限位组件包括第一抗震支架、第二抗震支架、第一抗震销、第二抗震销、第一插销和第二插销，所述第一抗震支架和第二抗震支架分别与核电厂安全壳焊接连接，所述第一抗震销和第二抗震销分别与所述第三支耳和第四支耳焊接连接，所述第一抗震销和第二抗震销分别插入所述第一销孔和第二销孔，用于限制所述闸门封头左右移动，所述第一插销和第二插销分别与第一抗震支架、第二抗震支架固定连接，用于限制所述闸门封头上下移动。
本发明上述的核电厂设备闸门中，所述平移组件包括第一平移单元和第二平移单元，所述第一平移单元和第二平移单元分别对应与所述第一导轨和第二导轨固定连接，所述第一平移单元包括第一导向滑槽、第一导向块、第一推杆，所述第一导向滑槽与所述第一导轨固定连接，第一推拉杆与所述第一导向块可推动连接，所述第一导向块通过所述第一推拉杆与所述第一导向滑槽可滑动连接，所述闸门封头在所述第一导向块的导向作用下平移。
本发明上述的核电厂设备闸门中，所述核电厂设备闸门还包括上供工作人员操作所需的位于不同高度的钢平台，不同高度的钢平台之间通过爬梯连接。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：本发明针对现有技术中存在的核电厂设备闸门的安全可靠性不高和抗震不满足要求的技术问题，提供了一种核电厂设备闸门，实现核电厂设备闸门自动的高位悬挂、导向、对中、定位和平移，无需人工介入操作，单个机构失效不影响其它机构的运行，提升了设备可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例提供一种核电厂设备闸门结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种核电厂设备闸门起升机构结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种核电厂设备闸门防断器结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种核电厂设备闸门第一起升机构结构示意图；
图5是发明实施例提供的一种核电厂设备闸门第一平衡单元结构示意图；
图6是发明实施例提供的一种核电厂设备闸门第一起吊滑轮结构示意图；
图7是发明实施例提供的一种核电厂设备闸门第一悬挂单元结构示意图；
图8是发明实施例提供的一种核电厂设备闸门第一高位悬挂支架结构示意图；
图9是发明实施例提供的一种核电厂设备闸门定位单元结构示意图；
图10是发明实施例提供的一种核电厂设备闸门对中单元结构示意图；
图11是发明实施例提供的一种核电厂设备闸门抗震限位组件结构示意图；
图12是发明实施例提供的一种核电厂设备闸门第一平移单元结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中所存在的核电厂设备闸门的安全可靠性不高和抗震不满足要求的问题，本发明旨在提供一种核电厂设备闸门，其核心思想是：提供一种核电厂设备闸门，其中，单个机构失效不影响其它机构的运行，提升了设备可靠性；设置定位对中组件对称分布在封头下方，在极端情况下，能承受闸门封头重量，减轻螺栓失效风险，防止封头跌落；采用新型的高位悬挂组件，在正常电动起吊或失电后手摇起升机构过程中，均可以实现闸门封头的自动悬挂和脱钩，无须电控操作悬挂装置，也无须人工干预；采用新型带有绕绳机构的起升机构，实现机械、电气双重冗余，保障自动同步，改善起升机构运行的同步性。同时，能保证任何一根钢丝绳断裂，两个起升机构上至少有一根钢丝绳有效，提升了起升机构的安全性；从而实现核电厂设备闸门的安全可靠性和抗震满足要求。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例
本发明实施例提供了一种核电厂设备闸门，包括与安全壳的贯穿件固定连接的筒节，如图1所示，核电厂设备闸门还包括：
闸门封头1，与筒节端面相对应设置，用于与筒节进行密封连接；实现筒节的启闭；其中，闸门封头1通过筒节法兰与筒节密封连接；
起吊提升组件100，设置在闸门封头1上方，与闸门封头1可活动地连接，用于对闸门封头1进行起吊和复位；实现筒节与闸门封头1的密封和开启；
高位悬挂组件200，设置在闸门封头1上方，用于当闸门封头1起吊至指定位置时与闸门封头1可拆卸连接；实现闸门封头1在起吊后的固定；
抗震限位组件400，部分地设置在安全壳上并与闸门封头1可活动地连接，用于在闸门封头1悬挂在高位悬挂组件200上时，对闸门封头1进行限位和抗震。防止闸门封头1在地震情况下，前后左右晃动，上下串动，有效提升核电厂设备闸门的抗震能力。
进一步地，核电厂设备闸门还包括：
导向组件300，设置在闸门封头1两边，用于在闸门封头1下降复位时，对闸门封头1进行导向；
定位对中组件500，设置在闸门封头1的外侧面以及与闸门封头1外侧面所对应的筒节法兰处，用于对闸门封头1相对筒节的位置进行对中及定位以实现两者之间的密封连接。
其中，导向组件300包括：
第一导向单元310，第一导向单元310包括竖直设置的第一导轨311以及能够沿第一导轨311上下移动的第一导向轮312，第一导向轮312一端与闸门封头1固定连接，另一端与第一导轨311可滑动连接；
第二导向单元320，第二导向单元320包括竖直设置的第二导轨321以及能够沿第二导轨321上下移动的第二导向轮322，第二导向轮322一端与闸门封头1固定连接，另一端与第二导轨321可滑动连接。通过设置导向组件300，可使闸门封头1在起吊和复位过程中被导向，在起吊和复位过程中保持平稳。
定位对中组件500包括定位单元510和对中单元520；定位单元510和对中单元520用于在闸门封头1落下时，实现闸门封头1的高度上的定位；并根据重力，自动实现中心定位，保证闸门封头1与筒节法兰中心重合。
进一步地，由图1中还可看出：核电厂设备闸门还包平移组件600，平移组件600包括第一平移单元610和第二平移单元620，第一平移单元610和第二平移单元620分别对应与第一导轨311和第二导轨321固定连接，用于在核电厂设备闸门关闭时，闸门封头1下降到相对于筒节端面的位置，将闸门封头1推向筒节法兰与之闭合；
进一步地，由图1中还可看出：起吊提升组件100包括对称分布在闸门封头1两侧的两个起吊支架110以及分别对应固定设置在两个起吊支架110上的两个起升机构120；起升机构120用于对闸门封头1进行起吊和复位；起吊支架110用于支撑起升机构120，其中，起吊提升组件100还包括控制单元，控制单元分别与两个起升机构120可控制地连接，用于控制两个起升机构120同步工作。保证闸门封头1起吊和复位中的稳定性，保证核电厂设备闸门的安全性。
进一步地，起吊支架110包括：第一起吊支架111和第二起吊支架112，需要说明的是：第一起吊支架111和第二起吊支架112不与第一导轨311或第二导轨321固定连接，从而实现当核电厂发生地震及其他引起震动的事件，提供一定自由度，同时，由于第一导轨311或第二导轨321均很长，通过设置其不固定，留有一定自由度，可避免第一导轨311或第二导轨321被损坏，提高核电厂设备闸门的使用寿命。
进一步地，闸门封头1上分别焊接有第一吊耳11、第二吊耳12、第一支耳13、第二支耳14，其中，第一吊耳11、第二吊耳12对称设置在闸门封头1上部，第一支耳13和第二支耳14对称设置在闸门封头1中部，用于实现闸门封头1的起吊。
进一步地，起升机构120包括分别固定在第一起吊支架111和第二起吊支架112上的第一起升机构121、第二起升机构122，第一起升机构121、第二起升机构122设置的高度相同，用于提供动力以实现闸门封头1的起吊和复位。
进一步地，高位悬挂组件200包括设置在闸门封头1正上方的高位悬挂支架210以及与高位悬挂支架210固定连接的第一悬挂单元220和第二悬挂单元230，第一悬挂单元220和第二悬挂单元230用于当闸门封头1打开时，分别与第一吊耳11和第二吊耳12可拆卸连接。
进一步地，核电厂设备闸门还包括供工作人员操作所需的位于不同高度的钢平台700，不同高度的钢平台700之间通过爬梯800连接。钢平台700与闸门封头1固定连接，爬梯800与不同高度的钢平台700固定连接。
进一步地，如图2所示，起升机构120还包括连接第一起升机构121、第二起升机构122的绕绳机构123，第一起升机构121包括：第一卷筒1211、缠绕在第一卷筒1211上的第一钢丝绳1212和第二钢丝绳1213、第一钢丝绳1212一端与第一卷筒1211固定连接，另一端与第一起吊支架111固定连接；
第二起升机构122包括：第二卷筒1221、缠绕在第二卷筒1221上的第三钢丝绳1222和第四钢丝绳1223、第三钢丝绳1222一端与第二卷筒1221固定连接，另一端与第二起吊支架112固定连接；
其中，绕绳机构123包括：与第一钢丝绳1212、第二钢丝绳1213缠绕连接的第一起吊滑轮1231、第一平衡单元1233和第一导向滑轮1234、与第三钢丝绳1222、第四钢丝绳1223缠绕连接的第三起吊滑轮1232、第二平衡单元1237和第二导向滑轮1238，以及连接第二钢丝绳1213和第四钢丝绳1223的防断器1239，防断器1239用于实现第一起升机构与121第二起升机构122工作安全性。需要说明的是：第一平衡单元1233和第二平衡单元1237分别与第一起吊支架111和第二起吊支架112固定连接。
其中，第二钢丝绳1213一端固定连接第一卷筒1211，另一端依次与第一起吊滑轮1231、第一平衡单元1233、第一导向滑轮1234、防断器可1239缠绕连接；第四钢丝绳1223一端固定连接第二卷筒1221，另一端依次与第二起吊滑轮1232、第二平衡单元1237、第二导向滑轮1238、防断器1239可缠绕连接。
进一步地，如图3所示，防断器1239包括滑动槽12391，设置在滑动槽12391内并与滑动槽12391滑动连接的滑动轴12392，滑动槽12392与高位悬挂组件200固定连接，第二钢丝绳1213与滑动轴12392可缠绕连接，并延伸至靠近第二起升机构122一侧，第四钢丝绳1223与滑动轴12391可缠绕连接，并延伸至靠近第一起升机构121一侧，且延伸至靠近第二起升机构122一侧的第二钢丝绳1213与第四钢丝绳1223，延伸至靠近第一起升机构121一侧的第四钢丝绳1223与第二钢丝绳1213均通过若干锁扣12393固定连接。防断器1239用于保证当其中任何一根钢丝绳断裂，第一起升机构与121第二起升机构122上至少有一根钢丝绳有效，并且两边不会出现起吊高差，引起起吊卡滞。
进一步地，如图4所示，第一起升机构121还包括：固定在第一起吊支架111上的电机1214、减速器1215、运行制动器1216、紧急制动器1217和安全制动器1218，电机1214用于为第一卷筒1211提供驱动力，电机1214的输出轴连接减速器1215的输入轴，减速器1215的输出轴连接第一卷筒1211的输入轴，运行制动器1216和紧急制动器1217分别对应设置在减速器1215的输入轴上，安全制动器1218设置在第一卷筒1211的输入轴上。通过设置运行制动器1216、可实现第一起升机构121可在正常运行下；通过运行制动器1216制动，可在紧急停车时通过紧急制动器1217制动，同时也可在运行制动器1216、紧急制动器1217失效时，通过安全制动器1218对第一起升机构121进行制动，最大程度的保证第一起升机构121的安全可靠性。
进一步地，第一起升机构121还包括手轮1219，手轮1219设置在电机1214的输入轴上，用于在电机1215失电时，通过手轮1219移动闸门封头1；第一起升机构121还包括设置在电机1214上的散热单元12110，用于为电机1214散热。其中，手轮1219为涡轮蜗杆结构，在失电情况下，松开安全制动器1218后，可以通过手轮1219手摇释放起吊的重物，降低重物高空坠落的风险。进一步提高核电厂设备闸门的安全性。
需要说明的是，第二起升机构122结构与第一起升机构121的结构相同，在此不做赘述。且第二起升机构122与第一起升机构121结构、配置相同，在工作的时候通过电控系统保证两边同步起吊，避免因两边升降速度不同而对导轨产生额外的应力，以及闸门封头1升降的卡滞。
进一步地，如图5所示：第一平衡单元1233包括：固定在第一起吊支架111上的支座12331，与支座12331固定连接的旋转轴12332，与旋转轴12332可旋转连接的平衡梁12333，与平衡梁12333铰接的第一挂臂12334、第二挂臂12335以及第一阻尼器12336和第二阻尼器12337，第一挂臂12334和第二挂臂12335沿支座12331对称分布，且第一挂臂12334和第二挂臂12335远离平衡梁12333的一端分别设置有第一滑轮12338和第二滑轮12339，第一阻尼器12336和第二阻尼器12337沿支座12331对称分布，且位于第一挂臂12334和第二挂臂12335外侧，第一阻尼器12336和第二阻尼器12337一端与平衡梁12333固定连接，另一端与第一起吊支架111固定连接；旋转轴12332上设置有称重传感器123310，用于实时监测平衡梁12333的受力状态。
需要说明的是，第二平衡单元1237与第一平衡单元1233的机构完全相同，在此不做赘述，第二平衡单元1237与第一平衡单元1233可以有效克服第二钢丝绳1213和第四钢丝绳1223的长度差，保持两根钢丝绳的张紧，监测钢丝绳是否断裂、起吊是否出现卡滞；当一根钢丝绳断裂后，阻尼器将有效阻止平衡梁12333突然发生倾斜，减轻载荷冲击。
进一步地，如图6所示，第一起吊滑轮1231包括：第三滑轮12311、第四滑轮12312、轴承12313、滑轮轴12314、耳板12315和耳轴12316，第三滑轮12311和第四滑轮12312沿耳板12315对称分布，且第三滑轮12311和第四滑轮12312均通过轴承12313与滑轮轴12314固定连接，耳轴12316横向贯通耳板12315，且耳轴12316与耳板12315滑动连接，耳轴12316与闸门封头1固定连接，其中，第一钢丝绳1212与第三滑轮12311可缠绕连接，第二钢丝绳1213与第四滑轮12312缠绕连接。
需要说明的是：第二起吊滑轮1232与第一起吊滑轮1231的结构完全相同，在此不做赘述。其中，第一支耳13与第一起吊滑轮1231的耳轴12316固定连接，第二支耳14与第二起吊滑轮1232固定连接，用于在第一起吊滑轮1231和第二起吊滑轮1232带动下实现闸门封头1上下移动。
进一步地，如图7所示，第一悬挂单元220包括：钢支座221、悬挂钩222以及弹簧挡片223，钢支座221固定在高位悬挂支架210上，悬挂钩222与钢支座221铰接，弹簧挡片223与悬挂钩222铰接，当闸门封头1到达高位悬挂位置时，通过第一吊耳11顶开悬挂钩222，在重力和弹簧挡片223作用下，悬挂钩222回位自动钩住第一吊耳11。关闭设备闸门时，先提升闸门封头1撑开弹簧挡片223后，弹簧挡片223回位，然后闸门封头1下落，第一吊耳11顺着弹簧挡片223将悬挂钩222顶开并下落。实现闸门封头1的自动悬挂和解挂操作；整个组件结构简单，不含复杂的传动机构和用电设备，仅依靠设备闸门的上升和下降就可实现自动悬挂和解挂动作；不需要人工进行操作，节省了设备闸门的开启及关闭工时，避免了由人因造成的操作失误；不需要设置专门的操作平台，节省了大量空间，避免与其他结构及设备发生干涉。
进一步地，钢支座221包括第一支座2211以及与第一支座2211垂直的第二支座2212和第三支座2213，第二支座2212和第三支座2213平行，且第二支座2212和第三支座2213形成一开放空间，悬挂钩222一端延伸至开放空间，悬挂单元220还包括销轴224，销轴224贯穿第二支座2212和第三支座2213和悬挂钩222，实现悬挂钩222与钢支座221的铰接。具体地，可在第二支座2212和第三支座2213上分别设置第一通孔和第二通孔，悬挂钩222上设置第三通孔，销轴224贯穿第一通孔、第二通孔和第三通孔，实现悬挂钩222与钢支座221的铰接。
进一步地，如图8所示：高位悬挂支架210包括若干根垂直于核电厂安全壳的主梁211，以及与主梁211垂直的第一横梁212、第二横梁213和第三横梁214，主梁211与核电厂安全壳厂房的墙壁固定连接，第一横梁212、第二横梁213与主梁211形成若干环形空间，钢支座211与若干环形空间固定连接，高位悬挂支架211还包括若干斜支撑梁215，用于增强高位悬挂支架210的稳定性，第一导向滑轮1234和第二导向滑轮1238分别固定在第三横梁215的两端。
进一步地，如图9所示：定位单元510包括：与筒节法兰固定连接的第一支撑件511，设置在第一支撑件511内部的第一圆轨512，以及与闸门封头1固定连接的第一滚轮支座515，第一滚轮513通过第一滚轮轴514与第一滚轮支座515固定连接，闸门封头1下降时，第一滚轮513的底部与第一圆轨512的顶部接触，实现高度上的定位。
进一步地，如图10所示：对中单元520包括：与筒节法兰固定连接的第二支撑件521，设置在第二支撑件521内部的第二圆轨522，以及与闸门封头1固定连接的第二滚轮支座527，第二滚轮523和第三滚轮524分别通过第二滚轮轴525和第三滚轮轴526与滚轮支座527固定连接，其中，第二滚轮523和第三滚轮524沿第二圆轨522对称分布；闸门封头1下降时，第二滚轮523和第三滚轮524的底部与第二圆轨522外周面相接触，且第二滚轮523和第三滚轮524的底部可沿着第二圆轨522的外周面转动，在重力作用下，闸门封头1会自动实现中心定位，保证闸门封头1与筒节法兰中心重合。
需要说明的是，闸门封头1通过螺栓与筒节法兰连接，其全部重量通过摩擦力传递到筒节法兰上，此时螺栓并不承受剪力。定位单元510和对中单元520对称分布在闸门封头1下方，在部分螺栓失效和摩擦力不足的极端情况下，定位单元510和对中单元520可以承受闸门封头重量，并将力传递到筒节法兰上，防止闸门封头1跌落，进一步提高核电厂设备闸门的安全性。
进一步地，如图11所示，抗震限位组件400包括第一抗震支架410、第二抗震支架420、第一抗震销430、第二抗震销440、第一插销450和第二插销460，第一抗震支架410和第二抗震支架420分别与核电厂安全壳焊接连接，第一抗震销430和第二抗震销440分别与设置在闸门封头1两侧的第三支耳15和第四支耳16固定连接，并向上延伸至第一抗震支架410和第二抗震支架420内，与第一抗震支架410和第二抗震支架420可活动地连接，其中，第三支耳15和第四支耳16与闸门封头1固定连接，用于限制闸门封头1左右移动，第一插销450和第二插销460分别与第一抗震支架410、第二抗震支架420可活动地连接，需要说明的是，第一插销450和第二插销460的轴向与第一抗震销430和第二抗震销440的轴向垂直，用于限制闸门封头1向上移动。其中，第一悬挂单元220、第二悬挂单元230和第一抗震销430、第二抗震销440组成一个等腰梯形，闸门封头1重心位与梯形内中轴线附近，有效提升了核电厂设备闸门的抗震能力。
进一步地，如图12所示，第一平移单元610与第一导轨3111固定连接，第一平移单元610包括第一导向滑槽611、第一导向块612和第一推拉杆613，第一导向滑槽3211与第一导轨1111固定连接，第一推拉杆613与第一导向块612可推动连接，第一导向块3212通过第一推拉杆613与第一导向滑槽611可滑动连接，闸门封头1复位后在第一导向块612的导向作用下平移。其中，第一推拉杆613可为外购件，可直接购买。
需要说明的是，第二平移单元322与第一平移单元321的结构完全相同，在此不做赘述。
进一步的需要说明的是：本发明实施例中两个悬挂装置可以布置在封头上方正中间，与两个抗震销形成三角形；也可以布置在起升机构下方，与两个抗震销形成长方形；起升机构可以不配置绕绳机构和平衡单元，两根钢丝绳两头均直接固定在起升机构上；设备闸门封头的导向、平移、定位对中装置均可以不配置，通过人工手动操作控制；定位单元、对中单元可以交换布置位置，改变布置角度，也可以用两个定位单元或两个对中单元对称布置代替。
综上所述，本发明提出了一种提供一种核电厂设备闸门，实现了自动的高位悬挂、导向、对中、定位和平移，无需人工介入操作，单个机构失效不影响其它机构的运行，提升了设备可靠性；采用合理的布置，使两个高位悬挂挂钩和两个抗震销组成一个等腰梯形，提升了设备闸门开启状态下的抗震能力。定位对中装置对称分布在封头下方，在极端情况下，能承受闸门封头重量，减轻螺栓失效风险，防止封头跌落；采用高位悬挂组件，在正常电动起吊或失电后手摇起升机构过程中，均可以实现闸门封头的自动悬挂和脱钩，无须电控操作悬挂装置，也无须人工干预；采用起升机构，通过三个制动器和手摇装置，提升起升机构的安全性，增强失电后手动释放起吊重物的功能；采用绕绳机构，实现机械、电气双重冗余，保障自动同步，改善起升机构运行的同步性。同时，能保证任何一根钢丝绳断裂，两个起升机构上至少有一根钢丝绳有效，提升了起升机构的安全性；采用平衡单元，可以有效克服两根钢丝绳的长度差，保持两根钢丝绳的张紧，监测钢丝绳是否断裂、起吊是否出现卡滞。同时，减轻钢丝绳突然断裂产生的载荷冲击；从而实现核电厂设备闸门的安全可靠性和抗震满足要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种核电厂设备闸门，包括与安全壳的贯穿件通过筒节法兰固定连接的筒节，其特征在于，所述核电厂设备闸门还包括：
闸门封头(1)，与所述筒节端面相对应设置，用于与所述筒节进行密封连接；
起吊提升组件(100)，设置在所述闸门封头(1)上方，与所述闸门封头(1)可活动地连接，用于对所述闸门封头(1)进行起吊和复位；
高位悬挂组件(200)，设置在所述闸门封头(1)上方，用于当所述闸门封头(1)起吊至指定位置时与所述闸门封头(1)可拆卸连接；
抗震限位组件(400)，部分地设置在安全壳上并与所述闸门封头(1)可活动地连接，用于在所述闸门封头(1)悬挂在所述高位悬挂组件(200)上时，对闸门封头(1)进行限位和抗震；
导向组件(300)，设置在所述闸门封头(1)两边，用于在闸门封头(1)下降复位时，对所述闸门封头(1)进行导向；
定位对中组件(500)，分别设置在所述闸门封头(1)的外侧面以及与闸门封头(1)外侧面所对应的筒节法兰处，用于对闸门封头(1)相对筒节的位置进行对中及定位以实现两者之间的密封连接；
所述起吊提升组件(100)包括对称分布在所述闸门封头(1)两侧的两个起吊支架(110)以及分别对应固定设置在两个所述起吊支架(110)上的两个起升机构(120)；所述起升机构(120)用于对闸门封头(1)进行起吊和复位；所述起吊支架(110)用于支撑所述起升机构(120)；
所述起吊提升组件(100)还包括控制单元，所述控制单元分别与两个所述起升机构(120)连接，用于控制两个所述起升机构(120)同步工作；
所述起吊支架(110)包括第一起吊支架(111)和第二起吊支架(112)，所述起升机构(120)包括分别固定在所述第一起吊支架(111)和第二起吊支架(112)上的第一起升机构(121)、第二起升机构(122)以及连接所述第一起升机构(121)、第二起升机构(122)的绕绳机构(123)，
所述第一起升机构(121)包括：第一卷筒(1211)、缠绕在所述第一卷筒(1211)上的第一钢丝绳(1212)和第二钢丝绳(1213)、所述第一钢丝绳(1212)一端与所述第一卷筒(1211)固定连接，另一端与所第一起吊支架(111)固定连接；
所述第二起升机构(122)包括：第二卷筒(1221)、缠绕在所述第二卷筒(1221)上的第三钢丝绳(1222)和第四钢丝绳(1223)、所述第三钢丝绳(1222)一端与所述第二卷筒(1221)固定连接，另一端与所述第二起吊支架(112)固定连接；
所述绕绳机构(123)包括：与所述第一钢丝绳(1212)、第二钢丝绳(1213)缠绕连接的第一起吊滑轮(1231)、第一平衡单元(1233)和第一导向滑轮(1234)、与所述第三钢丝绳(1222)、第四钢丝绳(1223)缠绕连接的第二起吊滑轮(1232)、第二平衡单元(1237)和第二导向滑轮(1238)，以及连接第二钢丝绳(1213)和第四钢丝绳(1223)的防断器(1239)，所述防断器(1239)用于实现所述第一起升机构(121)与第二起升机构(122)工作安全性；
所述第二钢丝绳(1213)一端固定连接所述第一卷筒(1211)，另一端依次与第一起吊滑轮(1231)、第一平衡单元(1233)、第一导向滑轮(1234)、防断器(1239)可缠绕连接；
所述第四钢丝绳(1223)一端固定连接所述第二卷筒(1221)，另一端依次与第二起吊滑轮(1232)、第二平衡单元(1237)、第二导向滑轮(1238)、防断器(1239)可缠绕连接；
所述防断器(1239)包括滑动槽(12391)，设置在所述滑动槽(12391)内并与滑动槽(12391)滑动连接的滑动轴(12392)，所述滑动槽(12391)与高位悬挂组件(200)固定连接，所述第二钢丝绳(1213)与所述滑动轴(12392)可缠绕连接并延伸至靠近第二起升机构(122)一侧，所述第四钢丝绳(1223)与所述滑动轴(12392)可缠绕连接并延伸至靠近第一起升机构(121)一侧，延伸至靠近第二起升机构(122)一侧的第二钢丝绳(1213)与第四钢丝绳(1223)通过若干锁扣(12393)固定连接，延伸至靠近第一起升机构(121)一侧的第四钢丝绳(1223)与第二钢丝绳(1213)通过若干锁扣(12393)固定连接。
2.根据权利要求1所述的核电厂设备闸门，其特征在于，所述第一起升机构(121)还包括：固定在所述第一起吊支架(111)上的电机(1214)、减速器(1215)、运行制动器(1216)、紧急制动器(1217)和安全制动器(1218)，所述电机(1214)用于为所述第一卷筒(1211)提供驱动力，所述电机(1214)的输出轴连接所述减速器(1215)的输入轴，所述减速器(1215)的输出轴连接所述第一卷筒(1211)的输入轴，所述运行制动器(1216)和紧急制动器(1217)分别对应设置在所述减速器(1215)的输入轴上，所述安全制动器(1218)设置在所述第一卷筒(1211)的输入轴上。
3.根据权利要求2所述的核电厂设备闸门，其特征在于，所述第一起升机构(121)还包括手轮(1219)，所述手轮(1219)设置在所述电机(1214)的输入轴上，用于在电机(1214)失电时，通过手轮(1219)摇动起升机构(120)释放所述闸门封头(1)下降；所述第一起升机构(121)还包括设置在电机(1214)上方的散热单元(12110)，用于为所述电机(1214)散热。
4.根据权利要求3所述的核电厂设备闸门，其特征在于，所述第一平衡单元(1233)包括：固定在所述第一起吊支架(111)上的支座(12331)，与所述支座(12331)固定连接的旋转轴(12332)，与所述旋转轴(12332)可旋转连接的平衡梁(12333)，与所述平衡梁(12333)铰接的第一挂臂(12334)、第二挂臂(12335)以及第一阻尼器(12336)和第二阻尼器(12337)，所述第一挂臂(12334)和第二挂臂(12335)沿所述支座(12331)对称分布，且所述第一挂臂(12334)和第二挂臂(12335)远离所述平衡梁(12333)的一端分别设置有第一滑轮(12338)和第二滑轮(12339)，所述第一阻尼器(12336)和第二阻尼器(12337)沿所述支座(12331)对称分布，且位于所述第一挂臂(12334)和第二挂臂(12335)外侧，所述第一阻尼器(12336)和第二阻尼器(12337)一端与所述平衡梁(12333)固定连接，另一端与所述第一起吊支架(111)固定连接；所述旋转轴(12332)上设置有称重传感器(123310)，用于实时监测所述平衡梁(12333)的受力状态。
5.根据权利要求4所述的核电厂设备闸门，其特征在于，所述第一起吊滑轮(1231)包括：第三滑轮(12311)、第四滑轮(12312)、轴承(12313)、滑轮轴(12314)、耳板(12315)和耳轴(12316)，所述第三滑轮(12311)和第四滑轮(12312)沿耳板(12315)对称分布，且第三滑轮(12311)和第四滑轮(12312)均通过所述轴承(12313)与滑轮轴(12314)固定连接，所述耳轴(12316)横向贯通所述耳板(12315)，且所述耳轴(12316)与耳板(12315)滚动连接，所述耳轴(12316)与所述闸门封头(1)固定连接；所述第一钢丝绳(1212)与所述第三滑轮(12311)可缠绕连接，所述第二钢丝绳(1213)与所述第四滑轮(12312)可缠绕连接。
6.根据权利要求5所述的核电厂设备闸门，其特征在于，所述闸门封头(1)上部对称设置有第一支耳(13)和第二支耳(14)，所述第二支耳(14)与所述第二起吊滑轮(1232)固定连接，所述第一支耳(13)与所述耳轴(12316)固定连接，用于在第一起吊滑轮(1231)和第二起吊滑轮(1232)带动下向上移动。
7.根据权利要求6所述的核电厂设备闸门，其特征在于，所述高位悬挂组件(200)包括：设置在闸门封头(1)正上方的高位悬挂支架(210)以及与所述高位悬挂支架(210)固定连接的第一悬挂单元(220)和第二悬挂单元(230)，所述第一悬挂单元(220)和第二悬挂单元(230)用于当所述闸门封头(1)打开时，分别与设置在所述闸门封头(1)两侧的第一吊耳(11)和第二吊耳(12)可拆卸连接；所述第一吊耳(11)和第二吊耳(12)分别与所述闸门封头(1)焊接连接。
8.根据权利要求7所述的核电厂设备闸门，其特征在于，所述第一悬挂单元(220)包括：钢支座(221)、悬挂钩(222)以及弹簧挡片(223)，所述钢支座(221)固定在所述高位悬挂支架(210)上，所述悬挂钩(222)与所述钢支座(221)铰接，所述弹簧挡片(223)与所述悬挂钩(222)铰接，当所述闸门封头(1)向上移动至指定位置时，所述第一吊耳(11)顶开所述弹簧挡片(223)与所述悬挂钩(222)可拆卸连接。
9.根据权利要求8所述的核电厂设备闸门，其特征在于，所述钢支座(221)包括第一支座(2211)以及与第一支座(2211)垂直的第二支座(2212)和第三支座(2213)，所述第二支座(2212)和第三支座(2213)平行，且所述第二支座(2212)和第三支座(2213)形成一开放空间，所述悬挂钩(222)一端延伸至所述开放空间，所述第一悬挂单元(220)还包括销轴(224)，所述销轴(224)贯穿所述第二支座(2212)和第三支座(2213)和悬挂钩(222)，实现所述悬挂钩(223)与所述钢支座(221)的铰接。
10.根据权利要求9所述的核电厂设备闸门，其特征在于，所述高位悬挂支架(210)包括若干根垂直于所述安全壳的主梁(211)，以及与所述主梁(211)垂直的第一横梁(212)、第二横梁(213)和第三横梁(214)，所述主梁(211)与所述核电厂安全壳厂房的墙壁固定连接，所述第一横梁(212)、第二横梁(213)与所述主梁(211)形成若干环形空间，所述钢支座(221)与若干所述环形空间固定连接，所述高位悬挂支架(210)还包括若干斜支撑梁(215)，用于增强所述高位悬挂支架(210)的稳定性，所述第一导向滑轮(1234)和第二导向滑轮(1238)分别固定在所述第三横梁(214)的两端。
11.根据权利要求10所述的核电厂设备闸门，其特征在于，所述导向组件(300)包括：
第一导向单元(310)，所述第一导向单元(310)包括竖直设置的第一导轨(311)以及能够沿第一导轨(311)上下移动的第一导向轮(312)，所述第一导向轮(312)一端与闸门封头(1)固定连接，另一端与所述第一导轨(311)可滑动连接；
第二导向单元(320)，所述第二导向单元(320)包括竖直设置的第二导轨(321)以及能够沿第二导轨(321)上下移动的第二导向轮(322)，所述第二导向轮(322)一端与闸门封头(1)固定连接，另一端与所述第二导轨(321)可滑动连接。
12.根据权利要求11所述的核电厂设备闸门，其特征在于，所述定位对中组件(500)包括定位单元(510)和对中单元(520)；
所述定位单元(510)包括：与筒节法兰固定连接的第一支撑件(511)，设置在第一支撑件(511)内部的第一圆轨(512)，以及与闸门封头(1)固定连接的第一滚轮支座(515)，第一滚轮(513)通过第一滚轮轴(514)与所述第一滚轮支座(515)固定连接，用于实现闸门封头(1)的高度定位；
所述对中单元(520)包括：与所述筒节法兰固定连接的第二支撑件(521)，设置在第二支撑件(521)内部的第二圆轨(522)，以及与闸门封头(1)固定连接的第二滚轮支座(527)，第二滚轮(523)和第三滚轮(524)分别通过第二滚轮轴(525)和第三滚轮轴(526)与所述第二滚轮支座(527)固定连接，用于实现闸门封头(1)的自动对中。
13.根据权利要求12所述的核电厂设备闸门，其特征在于，所述抗震限位组件(400)包括第一抗震支架(410)、第二抗震支架(420)、第一抗震销(430)、第二抗震销(440)、第一插销(450)和第二插销(460)，所述第一抗震支架(410)和第二抗震支架(420)分别与核电厂安全壳焊接连接，所述第一抗震销(430)和第二抗震销(440)分别与设置在所述闸门封头(1)两侧的第三支耳(15)和第四支耳(16)固定连接，用于限制所述闸门封头(1)左右移动，所述第一插销(450)和第二插销(460)分别与第一抗震支架(410)、第二抗震支架(420)可活动地连接，用于限制所述闸门封头(1)向上移动。
14.根据权利要求13所述的核电厂设备闸门，其特征在于，所述核电厂设备闸门还包括：平移组件(600)，所述平移组件(600)包括第一平移单元(610)和第二平移单元(620)，所述第一平移单元(610)和第二平移单元(620)分别对应与所述第一导轨(311)和第二导轨(321)固定连接，所述第一平移单元(610)包括第一导向滑槽(611)、第一导向块(612)和第一推拉杆(613)，所述第一导向滑槽(611)与所述第一导轨(311)固定连接，所述第一推拉杆(613)与所述第一导向块(612)可推动连接，所述第一导向块(612)通过所述第一推拉杆(613)与所述第一导向滑槽(611)可滑动连接，所述闸门封头(1)复位后在所述第一导向块(612)的导向作用下平移。
15.根据权利要求14所述的核电厂设备闸门，其特征在于，所述核电厂设备闸门还包括供工作人员操作所需的位于不同高度的钢平台(700)，不同高度的钢平台(700)之间通过爬梯(800)连接。
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