RU2297568C1

RU2297568C1 - Gate valve

Info

Publication number: RU2297568C1
Application number: RU2005125155/06A
Authority: RU
Inventors: вцев Александр Владимирович Кудр (RU); Александр Владимирович Кудрявцев; Геннадий Григорьевич Платонов (RU); Геннадий Григорьевич Платонов; Николай Иванович Русаков (RU); Николай Иванович Русаков
Priority date: 2005-08-08
Filing date: 2005-08-08
Publication date: 2007-04-20
Also published as: RU2005125155A

Abstract

FIELD: valving systems.

SUBSTANCE: gate valve comprises housing, gate member, drive, and seal. The gate valve is provided with sealing screws that receive shafts with movable spline joints. The ends of the shafts are provided with unmovable gear wheels that engage the gear wheels of the other shafts.

EFFECT: enhanced reliability.

7 cl, 4 dwg

Description

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.The invention relates to nuclear technology and can be used, for example, on ships with a nuclear steam generating installation (APPU) for sealing the cavity of a container with a radioactive product of significant dimensions with biological protection.

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.).Known gate-wedge gate, comprising a housing with a saddle, a through shaft, and installed in it with the possibility of moving along the guides relative to each other by the main and additional gates with wedge surfaces, while the gates are interconnected by an emphasis with an elastic element, and the guides are made on an additional the gate, located outside the passage channel, kinematically connected with the main gate, and the emphasis with the elastic element is located at the end of the additional gate outside the passage channel ( A.S. SU No. 1455821, F16K 3/14, publ. 1987).

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.However, the known shutter does not provide reliable sealing of the cavity of a container with a radioactive product of significant size, does not contain a duplicating mechanism for sealing the cavity of the container, the biological protection is not sufficiently provided when dragging the radioactive product through the opening of the slide box.

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.An object of the invention is the reliable sealing of the cavity of a container with a radioactive product of significant dimensions, increasing the reliability of the device, providing biological protection, including at the time of dragging the radioactive product through the opening of the slide valve body, ensuring nuclear and radiation safety, reducing the time for overload. This problem is solved in that the gate device comprises a housing, a gate, actuators for moving and sealing the gate, according to the invention, the device is made with sealing screws containing shafts with movable spline joints inside the screws, gears are fixed at the ends of the shafts, which are connected to the gears of other shafts locked with bushings with screws on the slide valve body.

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.The gate device, in which, according to the invention, the gate is made with rollers and a rail mounted on its side surfaces, and rollers mounted on its lower surface.

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.A gate device, according to the invention, in which a gate sealing mechanism is integrated, made in the form of a ball bearing with a gear mounted to rotate from the gears of the gate drive of the gate seal and transmitting movement to the sealing screws with slotted holes, spherical rods with spherical washers and rotation screws gears with fixed nuts.

Устройство шиберное, в котором, согласно изобретению, в шлицевые отверстия уплотняющих винтов установлены шлицевые валы с коническими зубчатыми колесами.Sliding device, in which, according to the invention, spline shafts with bevel gears are installed in the spline holes of the sealing screws.

Устройство шиберное, согласно изобретению, на корпусе которого установлена защитная стенка, крышка с цапфами, закрепленная болтами к корпусу устройства и к корпусу контейнера.The gate device, according to the invention, on the case of which a protective wall is installed, a cover with pins, bolted to the device body and to the container body.

Устройство шиберное, согласно изобретению, в корпусе которого установлены направляющие для катков и направляющие для боковых роликов шибера.The gate device, according to the invention, in the housing of which there are guides for rollers and guides for the side rollers of the gate.

Устройство шиберное, в котором, согласно изобретению, в торцевой стенке корпуса устройства и в стенке защитной установлены демпфирующие устройства с конечными выключателями.The gate device, in which, according to the invention, damping devices with limit switches are installed in the end wall of the device body and in the protective wall.

Устройство шиберное, в которое, согласно изобретению, введены ручные приводы вращения уплотняющих винтов.The gate device, in which, according to the invention, manual drives for rotating the sealing screws are introduced.

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.The technical result is achieved by the fact that additional manual drives of rotation of the sealing screws are introduced, while the manual drives also serve as stoppers of the sealing screws from their rotation when the nuts are rotated from the electric drive, the housing of the gate device is sealed and provides biological protection, including at the time dragging a radioactive product. The gate with the seal provides biological protection and sealing of the container cavity, the rollers mounted on the side surfaces of the gate, in contact with the guides installed in the housing of the gate device, provide uniform lateral clearance for engaging the gear of the drive drive the gate with the rail mounted on the side surface of the gate. Moreover, when the gate is raised upwards, when the container cavity is sealed, the gear wheel of the gate movement remains in mesh with the gate of the gate, and the rollers mounted on the side surfaces of the gate remain in contact with the guides. Electromechanical drives for moving and sealing the gate with limit torque couplings are duplicated by manual drives. The force of sealing the gate significantly exceeds the force of the opening of the joint, which allows you to install a radioactive product on the gate with ensuring tightness, nuclear and radiation safety. Dampers with limit switches are installed on the end positions of the gate. The use of the proposed gate device leads to an increase in the reliability of its operation and a reduction in the time for overload.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг.1-4:The invention is illustrated by the drawings shown in figures 1-4:

фиг.1 - устройство шиберное (вид сверху);figure 1 - the gate device (top view);

фиг.2 - устройство шиберное, разрез по А-А (фиг.1);figure 2 - the gate device, a section along aa (figure 1);

фиг.3 - устройство шиберное, разрез по Б-Б (фиг.1) (привод уплотнения с механизмом уплотнения шибера);figure 3 - slide device, a section along BB (figure 1) (drive seal with a sealing mechanism of the gate);

фиг.4 - устройство шиберное, разрез по В-В (фиг.1) (привод перемещения шибера и ручной привод уплотнения шибера).4 is a slide device, a section along BB (FIG. 1) (a slide movement drive and a manual drive of the slide seal).

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.The gate device (Fig. 1) consists of a housing 1, which is a welded box-shaped structure filled with biological protection material, with a through hole 2 (Fig. 2) for the passage of the radioactive product and a cavity 3 of depth G for accommodating the gate sealing mechanism, and cavity 4 for placing the gate 5 in the retracted position with the rail 6 by rollers 7 (Figs. 3, 4), rollers 8 and a gasket 9 installed in the groove 10, of the electric drive 11 (Fig. 4) with a gear wheel 12 for moving the gate 5, the drive 13 seals (FIG. 3) bera 5. In the housing 1 of the gate device is integrated the sealing mechanism of the gate, made in the form of a ball epaulette 14 (Fig. 3) with a gear 15 mounted for rotation from gears 16, 17, shaft 18, sleeve 19 and shaft 20 of drive 13 sealing the gate 5 and transmitting the rotation of the gears 21 (Fig. 4), for example four, with the motion nuts 22 fixed, the sealing screws 23 with the spline holes 24, the spherical rods 25, the spherical washers 26 and the screws 27. Into the spline holes 24 of the sealing screws 23 splined shafts installed 28 with bevel wheels 29 for holding the sealing screws 23 from rotational movement, when the gears 21 are rotated with the nuts 22 fixedly mounted from the drive 13 (Fig. 3) of the gate seal 5, through the transmission of the bevel wheels 29, 30, stepwise (to ensure biological protection ) shafts 31 with splined shanks 32 and splined flanges 33, mounted on the housing 1 of the slide device with screws 34. If necessary (for example, in case of failure of the sealing drive or the sealing mechanism in the slide device), the mechanism is used I to move the sealing screws 23 while the nuts are stationary 22. To provide biological protection, a protective wall 35 is installed on the housing 1 of the sliding device (Fig. 1,2), the cover 36 with pins 37 for dismantling the cover 36 when replacing the seal 9 and fixed with bolts 38 to the housing 1 of the sliding device and to the housing of the container 39. In the housing 1 of the sliding device are installed guides 40 (Figs. 3, 4) for rollers 7 and guides 41 for rollers 8 of the slide 5. In the wall of the housing 1 and in the protective wall 35 of the sliding device damping lips Devices 43, 42 (FIG. 2) with limit switches.

Устройство шиберное работает следующим образом.The gate device works as follows.

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.In the initial position, the gate 5 is in the extreme retracted position in the cavity 4 (figure 2), the through hole 2 for the passage of the radioactive product is open, the sealing screws 23 with spherical rods 25 and spherical washers 26 are in the lowest position and between them and the lower surface the gate 5 has a sufficient clearance, between the seal 9 and the sealing surface of the container body 39 and the lower surface of the lid 36 there is also a sufficient clearance.

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.All fixed joints are sealed with gaskets. At the time of dragging the radioactive product through the gate device, biological protection is provided due to the housing 1 of the gate device, the gate 5, the protective wall 35, the cover 36 and the container body 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.When a radioactive product is loaded into the container body 39 with the drive 11 for moving the gate, the gate 5 is moved all the way to the damper 43 and the limit switch trips, while the rollers 7 of the gate 5 roll along the guides 40, and the rollers 8 along the guides 41, ensuring the normal engagement of the drive gear 12 11 movement of the slide 5 with rail 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.Then, the drive 13 of the gate seal by rotating the shaft 20, the sleeve 19, the shaft 18 through the gears 16, 17, 15 of the ball run 14 rotate the gears 21 with built-in nuts 22 and the sealing screws 23 rise up, sliding along the spline guide shafts 28, until they stop spherical the washer 26 into the lower surface of the gate 5, then, continuing to rise up, the sealing screws 23 raise the gate 5 until the upper surface of the gate 5 comes into contact with the lower sealing surface of the container body 39, while the seal 9 is deformed and occupies the volume of skills 10. In the drive 13 of the gate seal the clutch of the limit torque is activated and the limit switch is tripped, the drive 13 of the gate seal is turned off. Unsealing and opening the gate is carried out in the reverse order. If necessary (for example, if the drive 13 of the gate valve seal or the sealing mechanism in the gate device fails), the gate valve 5 can be compressed by rotating the sealing screws 23 with the nuts 22 stationary, for this the flanges 33 are removed and the step shafts 31 are rotated by the splined shanks 32 with the tool (slotted wrench) through the bevel wheels 30, 29, the sealing screws 23 move up and raise the slide 5 until its upper surface is in full contact with the sealing surface of the container body 39. When finished and sealing flanges 33 mounted on the splined shafts 32 and 34 are screwed.

Claims

1. The gate device, comprising a housing, a gate, displacement drives and gate seals, characterized in that the device is made with sealing screws containing shafts with movable spline joints inside the screws, gear wheels are fixed at the ends of the shafts, which are connected to the gear wheels of other shafts locked with bushings with screws on the slide gate device case.

2. The gate device according to claim 1, characterized in that the gate is made with rollers and a rail mounted on its side surfaces, and rollers mounted on its lower surface.

3. The gate device according to claim 1, characterized in that the gate seal mechanism is integrated in its housing, made in the form of a ball epaulet with a gear wheel mounted for rotation from the gears of the gate drive of the gate seal and transferring movement to the sealing screws with spherical holes rods with spherical washers and screws by rotation of gears with fixed nuts.

4. The gate device according to claim 1, characterized in that spline shafts with bevel gears are installed in the spline holes of the sealing screws.

5. The gate device according to claim 1, characterized in that a protective wall and a cover with pins mounted on the device body and on the container body are mounted on the gate device body.

6. The gate device according to claim 1, characterized in that guides for rollers and guides for the side rollers of the gate are installed in the housing of the gate device.

7. The gate device according to claim 1, characterized in that damping devices with limit switches are installed in the end wall of the gate device body and in the protective wall.

8. The gate device according to claim 1, characterized in that the manual drives of rotation of the sealing screws are introduced.