RU2749348C1 - Sealed box for optical equipment and sealed panel for sealed box - Google Patents
Sealed box for optical equipment and sealed panel for sealed box Download PDFInfo
- Publication number
- RU2749348C1 RU2749348C1 RU2020129506A RU2020129506A RU2749348C1 RU 2749348 C1 RU2749348 C1 RU 2749348C1 RU 2020129506 A RU2020129506 A RU 2020129506A RU 2020129506 A RU2020129506 A RU 2020129506A RU 2749348 C1 RU2749348 C1 RU 2749348C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sealing
- sealed box
- input
- rods
- sealed
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G12—INSTRUMENT DETAILS
- G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G12B9/00—Housing or supporting of instruments or other apparatus
- G12B9/02—Casings; Housings; Cabinets
- G12B9/04—Details, e.g. cover
- G12B9/06—Metal casings
Landscapes
- Casings For Electric Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к крупногабаритным газонаполненным корпусным конструкциям лазерной техники и может быть использована в лазерных установках для размещения оптического оборудования, которое по условиям эксплуатации должно находиться в среде, отличной от среды основного помещения лазерной установки (заполнение специальным газом, более высокий класс чистоты газа и т.п.). Также элементы конструкции бокса могут быть использованы в иных областях техники в случаях, когда требуется создать локальный герметизированный объем.The group of inventions relates to large-size gas-filled housing structures of laser technology and can be used in laser installations to accommodate optical equipment, which, according to operating conditions, must be in an environment different from the environment of the main room of the laser installation (filling with a special gas, a higher class of gas purity, etc.) .P.). Also, the structural elements of the box can be used in other fields of technology in cases where it is required to create a local sealed volume.
Известен герметичный бокс, представленный в многоканальной физической установке NIF [Fusion science and technology, Vol 69, january/february 2016, Spaeth et al. NIF Laser description, p. 34-38,], который по технической и физической сущности выбран в качестве наиболее близкого аналога. Представленный герметичный бокс содержит сварной металлический корпус с несъемными узлами ввода/вывода лазерного излучения, ввода вакуумных, газовых магистралей, ввода электрических и оптических кабелей и силовой металлический каркас с элементами для крепления оптического оборудования. Металлический корпус снабжен юстируемыми опорными блоками с монтажными пластинами, в которых выполнены пазы. Силовой металлический каркас образован стержневыми и/или листовыми элементами, соединенными между собой. Стержневые элементы выполнены из труб квадратного и/или прямоугольного и/или круглого сечения. Силовой металлический каркас с установленным на него оптическим оборудованием образует «крупную оптомеханическую сборочную единицу», называемую «сменная линейная единица», которая устанавливается в герметичный металлический корпус с использованием специально разработанного подъемника-манипулятора в виде «автономно управляемого роботизированного транспортера». На каждой имеются установочные элементы, которые сопрягаются с ответными элементами металлического корпуса.Known sealed box, presented in a multichannel physical installation NIF [Fusion science and technology, Vol 69, January / February 2016, Spaeth et al. NIF Laser description, p. 34-38,], which, in terms of technical and physical nature, is selected as the closest analogue. The presented sealed box contains a welded metal case with non-removable nodes for input / output of laser radiation, input of vacuum, gas lines, input of electrical and optical cables and a power metal frame with elements for fastening optical equipment. The metal case is equipped with adjustable support blocks with mounting plates in which grooves are made. The load-bearing metal frame is formed by rod and / or sheet elements connected to each other. The rod elements are made of pipes of square and / or rectangular and / or circular cross-section. The power metal frame with the optical equipment installed on it forms a "large optomechanical assembly unit" called a "replaceable linear unit", which is installed in a sealed metal case using a specially designed manipulator lift in the form of an "autonomously controlled robotic conveyor". Each has mounting elements that mate with the counter elements of the metal case.
Представленный герметичный бокс имеет следующие недостатки:The presented sealed box has the following disadvantages:
- обладает большими массогабаритными характеристиками, что обусловлено выполнением герметичного металлического корпуса и силового каркаса в виде отдельных конструкций;- has large weight and size characteristics, which is due to the implementation of a sealed metal body and a load-bearing frame in the form of separate structures;
- не обеспечивает доступ к оптическим элементам, установленным в нем, для диагностики, обслуживания и замены без демонтажа крупной оптомеханической сборки;- does not provide access to the optical elements installed in it for diagnostics, maintenance and replacement without dismantling a large optomechanical assembly;
- для демонтажа крупной оптомеханической сборки необходимо использование спецоборудования в виде роботизированного транспортера;- to dismantle a large optomechanical assembly, it is necessary to use special equipment in the form of a robotic conveyor;
- не обеспечивает возможность линейной и угловой ручной юстировки по отдельности для каждого установленного в нем оптического прибора;- does not provide the possibility of linear and angular manual adjustment separately for each optical device installed in it;
- обладает высокой стоимостью, которая обусловлена большой металлоемкостью и трудоемкостью изготовления.- has a high cost, which is due to the high metal consumption and labor intensity of manufacture.
Для герметизирующей панели для герметичного бокса, в качестве наиболее близкого аналога выбрана панель, представленная в статье о многоканальной физической установке NIF [SPIE Digital Library, LLNL-JRNL-619472, February 20, 2013, The National Ignition Facility - Beam Area Increase, S.C. Burkhart, A. Awwal et al, p. 15] и выполненная в виде металлического листа с ребрами жесткости и со сформированными по периметру на заданном расстоянии от его края отверстиями под крепежные элементы и установленными с лицевой стороны ручками, а с тыльной - уплотнительной прокладкой.For a sealing panel for a sealed box, the panel presented in the article on a multichannel physical NIF installation [SPIE Digital Library, LLNL-JRNL-619472, February 20, 2013, The National Ignition Facility - Beam Area Increase, S.C. Burkhart, A. Awwal et al, p. 15] and made in the form of a metal sheet with stiffening ribs and with holes formed along the perimeter at a predetermined distance from its edge for fasteners and handles installed on the front side, and with a sealing gasket on the back.
Недостатками представленной герметизирующей панели являются:The disadvantages of the presented sealing panel are:
- большая масса, обусловленная большой толщиной листа герметизирующей панели, а также наличием дополнительных деталей в виде ребер жесткости;- large mass due to the large thickness of the sheet of the sealing panel, as well as the presence of additional parts in the form of stiffeners;
- высокая стоимость, обусловленная большой металлоемкостью, наличием дополнительных деталей в виде ребер жесткости, большим объемом механической обработки.- high cost due to high metal consumption, the presence of additional parts in the form of stiffeners, and a large volume of machining.
- выступание ручек за габарит панели с лицевой стороны, что увеличивает общий габарит конструкции.- protrusion of handles beyond the size of the panel from the front side, which increases the overall size of the structure.
Технический результат изобретения заключается в расширении эксплуатационных возможностей за счет уменьшения массогабаритных характеристик и обеспечения доступа к каждому элементу отдельно для его диагностики, обслуживания, замены, ручной юстировки, а также снижения затрат на изготовление за счет уменьшения металлоемкости и трудоемкости.The technical result of the invention consists in expanding operational capabilities by reducing the weight and size characteristics and providing access to each element separately for its diagnostics, maintenance, replacement, manual adjustment, as well as reducing manufacturing costs by reducing metal consumption and labor intensity.
Технический результат достигается тем, что в герметичном боксе для размещения оптического оборудования, содержащем металлический корпус с узлами ввода/вывода лазерного излучения, ввода вакуумных, газовых магистралей, ввода электрических и оптических кабелей, с юстируемыми опорными блоками с монтажными пластинами, в которых выполнены взаимно перпендикулярные пазы, и силовой каркас, выполненный из стержней квадратного и/или прямоугольного сечения, соединенных между собой, с элементами крепления размещаемого оптического оборудования, новым является то, что что металлический корпус и силовой каркас выполнены в виде единой сборно-сварной конструкции из герметично закрепленных на внешних поверхностях стержней силового каркаса герметизирующих панелей, причем стержни силового каркаса, к которым крепятся герметизирующие панели, сварены между собой герметично, а для крепежных элементов герметизирующих панелей на внешних поверхностях этих стержней сформированы отверстия, при этом элементы крепления оптического оборудования выполнены юстируемыми с возможностью линейного и углового перемещения каждого оптического прибора по отдельности.The technical result is achieved by the fact that in a sealed box for placing optical equipment, containing a metal case with nodes for input / output of laser radiation, input of vacuum, gas mains, input of electrical and optical cables, with adjustable support blocks with mounting plates, in which mutually perpendicular grooves, and a load-bearing frame made of rods of square and / or rectangular cross-section, connected to each other, with fastening elements of the optical equipment to be placed, it is new that the metal body and the load-bearing frame are made in the form of a single prefabricated-welded structure of hermetically fixed the outer surfaces of the rods of the load-bearing frame of the sealing panels, moreover, the rods of the load-bearing frame, to which the sealing panels are attached, are welded together hermetically, and holes are formed for the fastening elements of the sealing panels on the outer surfaces of these rods, while the elements are attached The optical equipment is made adjustable with the possibility of linear and angular movement of each optical device separately.
Кроме этого, элементы крепления размещаемого оптического оборудования дополнительно могут быть оснащены выдвижными элементами загрузки оборудования. Взаимно перпендикулярные пазы монтажных пластин опорных блоков могут быть выполнены Т-образными, а узлы ввода/вывода лазерного излучения, ввода вакуумных, газовых магистралей, ввода электрических и оптических кабелей могут быть выполнены съемными с применением фланцевых соединений и средств уплотнения.In addition, the attachment elements of the placed optical equipment can additionally be equipped with retractable equipment loading elements. The mutually perpendicular slots of the mounting plates of the support blocks can be made T-shaped, and the nodes for input / output of laser radiation, input of vacuum, gas lines, input of electrical and optical cables can be made removable using flange connections and sealing means.
В герметизирующей панели для герметичного бокса технический результат достигается тем, что наряду с общими с прототипом признаками, а именно: с металлическим листом со сформированными по периметру на заданном расстоянии от его края отверстиями под крепежные элементы и установленными с лицевой стороны ручками, а с тыльной - уплотнительной прокладкой, включены новые, а именно: в средней ее части на тыльной стороне установлен, по меньшей мере, один разгрузочный элемент со средствами регулировки, обеспечивающий дополнительную точку крепления на силовом каркасе герметичного бокса, при установке более одного разгрузочного элемента их местоположение определяют расчетным образом из условия одинаковой деформации в различных зонах металлического листа, а ручки выполнены с отсутствием выступания за габаритный размер панели с лицевой стороны.In a sealing panel for a sealed box, the technical result is achieved by the fact that, along with the features common to the prototype, namely: with a metal sheet with holes for fastening elements formed along the perimeter at a given distance from its edge and handles installed on the front side, and on the back - a sealing gasket, new ones are included, namely: in its middle part, on the back side, at least one unloading element with adjustment means is installed, providing an additional attachment point on the power frame of the sealed box, when installing more than one unloading element, their location is determined by calculation from the condition of the same deformation in different zones of the metal sheet, and the handles are made without protruding beyond the overall size of the panel from the front side.
Кроме того, в герметизирующей панели разгрузочный элемент может быть выполнен в виде втулки или изогнутой под углом пластины, частично охватывающих силовой каркас герметичного бокса, либо ответный элемент, установленный на силовом каркасе. Металлический лист по периметру может быть усилен уголковым профилем, высота которого с учетом толщины листа подобрана из условия сжатия уплотнительной прокладки 25-40%.In addition, in the sealing panel, the unloading element can be made in the form of a sleeve or a plate bent at an angle, partially covering the load-carrying frame of the sealed box, or a counter-element mounted on the load-bearing frame. The metal sheet along the perimeter can be reinforced with a corner profile, the height of which, taking into account the thickness of the sheet, is selected from the condition of compression of the sealing gasket 25-40%.
Влияние отличительных признаков патентной формулы герметичного бокса для размещения оптического оборудования на технический результат.The influence of the distinctive features of the patent formula of a sealed box for placing optical equipment on the technical result.
Выполнение металлического корпуса и силового каркаса в виде единой сборно-сварной конструкции из герметично закрепленных на внешних поверхностях стержней силового каркаса герметизирующих панелей, позволяет уменьшить массогабаритные характеристики бокса, обеспечить доступ к каждому прибору отдельно для его диагностики, обслуживания и замены без использования спецоборудования, что расширяет эксплуатационные возможности, а также снизить затраты на изготовление за счет уменьшения металлоемкости, длины сварных швов и объема механической обработки.The execution of a metal body and a power frame in the form of a single prefabricated-welded structure of sealing panels hermetically fixed on the outer surfaces of the rods of the power frame allows to reduce the weight and size characteristics of the box, to provide access to each device separately for its diagnostics, maintenance and replacement without the use of special equipment, which expands operational capabilities, as well as reduce manufacturing costs by reducing metal consumption, the length of welds and the amount of machining.
Герметичная сварка между собой стержней квадратного и/или прямоугольного сечения силового каркаса, к которым крепятся герметизирующие панели и формирование на внешних поверхностях стержней силового каркаса отверстий для крепежных элементов герметизирующих панелей позволяют обеспечить минимальные количество деталей, сварных швов и объем механической обработки, что положительно влияет на достигаемый технический результат.Tight welding of rods of a square and / or rectangular cross-section of the load-bearing frame to each other, to which the sealing panels are attached and the formation of holes for fasteners of the sealing panels on the outer surfaces of the rods of the load-bearing frame allow to ensure the minimum number of parts, welds and the amount of machining, which has a positive effect on achieved technical result.
Выполнение элементов крепления размещаемого оптического оборудования юстируемыми с возможностью линейного и углового перемещения позволяет проводить юстировку каждого оптического прибора, установленного в бокс по отдельности, что также расширяет эксплуатационные возможности устройства.The implementation of the fastening elements of the placed optical equipment adjustable with the possibility of linear and angular movement allows for the adjustment of each optical device installed in the box separately, which also expands the operational capabilities of the device.
Дополнительное оснащение герметичного бокса выдвижными элементами загрузки оборудования позволяет упростить установку оптических приборов большой массы и габаритов в бокс, что также положительно влияет на технический результат.Additional equipping of a sealed box with retractable elements for loading equipment makes it possible to simplify the installation of optical devices of large mass and dimensions into the box, which also has a positive effect on the technical result.
Выполнение взаимно перпендикулярных пазов монтажных пластин опорных блоков Т-образными обеспечивают удобство и скорость монтажа герметичного бокса на опорную поверхность.The execution of the mutually perpendicular slots of the mounting plates of the support blocks as T-shaped provide the convenience and speed of mounting the sealed box on the supporting surface.
Исполнение узлов ввода/вывода лазерного излучения, ввода вакуумных, газовых магистралей, ввода электрических и оптических кабелей съемными, с применением фланцевых соединений и средств уплотнения позволяет осуществлять быструю замену этих узлов на месте эксплуатации при возможном их повреждении или при изменении состава оборудования, размещаемого в боксе, что также влияет на достигаемый технический результат.The design of the nodes for the input / output of laser radiation, the input of vacuum, gas lines, the input of electrical and optical cables are removable, using flange connections and sealing means, which allows quick replacement of these units on site in case of possible damage or when the composition of the equipment placed in the box changes. , which also affects the achieved technical result.
Влияние отличительных признаков патентной формулы герметизирующей панели для герметичного бокса на технический результат.Influence of the distinctive features of the patent formula of the sealing panel for a sealed box on the technical result.
Установка в средней части герметизирующей панели на тыльной стороне, по меньшей мере, одного разгрузочного элемента со средствами регулировки, обеспечивающего дополнительную точку крепления на силовом каркасе герметичного бокса, позволяет по условиям прочности и жесткости значительно уменьшить толщину листа панели и избежать введения ребер жесткости, частично снять нагрузку с крепежных элементов, обеспечить однозначность установки герметизирующей панели на силовом каркасе, в результате чего улучшаются эксплуатационные характеристики за счет меньшей массы и удобства монтажа панели и уменьшается стоимость за счет уменьшения металлоемкости и объема механической обработки.Installation in the middle part of the sealing panel on the back side of at least one unloading element with adjustment means, providing an additional attachment point on the load-bearing frame of the sealed box, allows, in terms of strength and rigidity, to significantly reduce the thickness of the panel sheet and avoid the introduction of stiffeners, partially remove load from the fasteners, to ensure the unambiguity of the installation of the sealing panel on the load-bearing frame, as a result of which the operational characteristics are improved due to the lower mass and ease of installation of the panel and the cost is reduced by reducing the metal consumption and the volume of machining.
Определение, при установке более одного разгрузочного элемента, их местоположения расчетным образом из условия одинаковой деформации в различных зонах, позволяет выбрать наиболее оптимальную толщину листа панели, что также влияет на достигаемый технический результат.Determining, when installing more than one unloading element, their location in a calculated way from the condition of the same deformation in different zones, allows you to choose the most optimal thickness of the panel sheet, which also affects the achieved technical result.
Выполнение ручек с отсутствием выступания за габаритный размер панели с лицевой стороны позволяет обеспечить минимальные габаритные размеры герметичного бокса, а также обеспечить большую безопасность персонала при эксплуатации.The implementation of the handles without protruding beyond the overall size of the panel from the front side allows to ensure the minimum overall dimensions of the sealed box, as well as to ensure greater safety of personnel during operation.
Выполнение в герметизирующей панели разгрузочного элемента в виде втулки или изогнутой под углом пластины, частично охватывающих силовой каркас герметичного бокса, либо ответный элемент, установленный на силовом каркасе, являются наиболее оптимальными вариантами с точки зрения изготовления и удобства при последующей сборке.Execution in the sealing panel of the unloading element in the form of a sleeve or an angle-bent plate, partially covering the load-carrying frame of the sealed box, or a counter-element mounted on the load-bearing frame, are the most optimal options in terms of manufacturing and convenience during subsequent assembly.
Установка по периметру металлического листа уголкового профиля, высота которого с учетом толщины листа подобрана из условия сжатия уплотнительной прокладки 25-40%, позволяет локально, без увеличения толщины листа, повысить жесткость панели в местах установки крепежных элементов, а также ограничивает степень сжатия уплотнительной прокладки, тем самым обеспечивая необходимые условия ее работы.Installation of an angle profile along the perimeter of a metal sheet, the height of which, taking into account the thickness of the sheet, is selected from the condition of compression of the gasket of 25-40%, allows locally, without increasing the thickness of the sheet, to increase the rigidity of the panel in the places of installation of fasteners, and also limits the degree of compression of the gasket. thereby providing the necessary conditions for its work.
Рассмотрим реализацию предлагаемой группы изобретений, представленных на фиг. 1-5.Consider the implementation of the proposed group of inventions presented in Fig. 1-5.
На фиг. 1 - фрагмент герметичного бокса со снятой герметизирующей панелью;FIG. 1 - a fragment of a sealed box with a removed sealing panel;
На фиг. 2 - фрагмент герметичного бокса в разрезе;FIG. 2 - a fragment of a sealed box in section;
На фиг. 3 - вариант съемного узла ввода-вывода лазерного излучения (а), ввода вакуумной или газовой магистрали (б), ввода электрических кабелей (в);FIG. 3 - a variant of a removable laser radiation input-output unit (a), input of a vacuum or gas main (b), input of electric cables (c);
На фиг. 4 - опорный блок в разрезе;FIG. 4 - sectional support block;
На фиг. 5 - разгрузочный элемент в виде втулки (а) и изогнутой под углом пластины (б);FIG. 5 - unloading element in the form of a sleeve (a) and a plate bent at an angle (b);
На фиг. 6 - ручка герметизирующей панели.FIG. 6 - handle of the sealing panel.
На фигурах позициями обозначены:In the figures, the positions indicate:
1 - силовой каркас;1 - power frame;
2 - герметизирующая панель;2 - sealing panel;
3 - опорные блоки;3 - support blocks;
4 - элементы крепления оптического оборудования4 - fastening elements of optical equipment
5 - лист герметизирующей панели;5 - a sheet of a sealing panel;
6 - уголковый профиль герметизирующей панели;6 - corner profile of the sealing panel;
7 - уплотнительная прокладка герметизирующей панели;7 - gasket of the sealing panel;
8 - крепежные элементы герметизирующей панели;8 - fasteners of the sealing panel;
9 - средства уплотнения съемного узла;9 - means for sealing the removable unit;
10 - крепежные элементы съемного узла;10 - fasteners of the removable unit;
11 - усиливающая накладка съемного узла;11 - reinforcing strip of the removable unit;
12 - фланец;12 - flange;
13 - трубопровод с фланцем;13 - pipeline with a flange;
14 - панель разъемов;14 - connector panel;
15 - нижняя монтажная пластина;15 - bottom mounting plate;
16 - верхняя монтажная пластина;16 - top mounting plate;
17 - Т-образный болт;17 - T-bolt;
18 - разгрузочный элемент;18 - unloading element;
19 - средства регулировки.19 - means of adjustment.
Герметичный бокс для размещения оптического оборудования включает в себя металлический корпус, ограничивающий внутренний герметизированный объем бокса, образован силовым каркасом 1 и закрепленными на нем герметизирующими панелями 2, и представляет собой сборно-сварную конструкцию (см. фиг. 1).The sealed box for placement of optical equipment includes a metal case that limits the internal sealed volume of the box, formed by a load-
Металлический корпус выполнен со съемными узлами ввода-вывода лазерного излучения (см. фиг. 3а) и/или ввода вакуумных и газовых магистралей (см. фиг. 3б) и/или ввода электрических и оптических кабелей (см. фиг. 3в). Съемные узлы выполнены с применением фланцевых соединений и уплотнительных прокладок 9. Узел ввода-вывода лазерного излучения включает в себя фланец 12, уплотнительную прокладку 9, усиливающую накладку 11 и крепежные элементы 8, и предназначен для стыковки бокса с герметичным световодом или герметичной установки оптического элемента на панель герметичного бокса (см. фиг. 3а). Узел ввода вакуума или газа включает в себя трубопровод с фланцем 13, уплотнительную прокладку 9, усиливающую накладку 11 и крепежные элементы 8 (см. фиг. 3б). Узел ввода электрических и оптических кабелей предназначен для обеспечения дистанционной автоматической работы оборудования, размещаемого в боксе, включает в себя панель разъемов 14 с герметичными проходными разъемами, уплотнительную прокладку 9, усиливающую накладку 11 и крепежные элементы 8 (см. фиг. 3в). При этом разъемы расположены в нише, образованной панелью разъемов 14, уплотнительной прокладкой 9, усиливающей накладкой 11, и могут быть закрыты защитной крышкой, что значительно уменьшает вероятность их повреждения и загрязнения.The metal case is made with removable nodes for input-output of laser radiation (see Fig. 3a) and / or input of vacuum and gas lines (see Fig. 3b) and / or input of electrical and optical cables (see Fig. 3c). Removable units are made using flange joints and sealing
Силовой каркас 1, обеспечивающий герметичность, прочность и жесткость конструкции бокса выполнен из стержней квадратного и/или прямоугольного сечения, соединенных между собой при помощи сварки. Стержни изготавливаются из стандартных труб из стали или алюминиевых сплавов, могут быть защищены после сварки лакокрасочным или иным покрытием, выбираются с соблюдением условия достаточной прочности и жесткости конструкции, а также в зависимости от конкретных условий эксплуатации, назначения и т.п.The
На внешних поверхностях стержней силового каркаса 1, к которым крепятся герметизирующие панели 2, сформированы отверстия для крепежных элементов 8 герметизирующих панелей 2. Отверстия выполняются вне зон, ограниченных габаритами уплотнительных прокладок 7 герметизирующих панелей 2 и могут быть резьбовыми или гладкими, с последующей установкой «гаечных» заклепок, для случая, если резьбовое отверстие, выполненное в стенке трубы силового каркаса 1, не удовлетворяет условиям прочности. Таким образом, внутренние полости труб, к которым крепятся герметизирующие панели 2, сообщаются с окружающей средой через отверстия, то есть эти трубы должны быть сварены между собой герметично. При этом следует отметить, что выполнение сквозных отверстий в стенках труб силового каркаса 1, к которым крепятся герметизирующие панели 2, в зонах, отличных от зон, описанных выше, не допускается, так как герметичность каркаса в таком случае будет утрачена (см. фиг. 2). Стержни силового каркаса, к которым герметизирующие панели 2 не крепятся, герметичной сварки не требуют и допускают выполнение в них отверстий без ограничений, так как они целиком находятся во внутреннем герметичном объеме бокса.On the outer surfaces of the rods of the
Для обеспечения условий работы уплотнительных прокладок 7 герметизирующих панелей 2 в местах их стыковки с силовым каркасом 1 необходимо обеспечить шероховатость поверхностей стержней силового каркаса 1 не более Ra 2,5 мкм. При этом, как правило, трубы в состоянии поставки имеют не худшую шероховатость поверхностей, поэтому механическая обработка поверхностей стержней силового каркаса 1 после сварки в большинстве случаев не требуется, за исключением снятия усилений сварных швов с соответствующей шероховатостью в местах стыковки силового каркаса 1 с уплотнительными прокладками 7 герметизирующих панелей 2.To ensure the operating conditions of the sealing
Юстируемые опорные блоки 3 с монтажными пластинами с Т-образными пазами также включают в себя винты со сферическими опорными поверхностями, ответные винтам опорные фланцы, элементы выборки люфтов и крепления к опорной поверхности, устанавливается на соответствующие ответные приварные элементы силового каркаса 1.Adjustable support blocks 3 with mounting plates with T-shaped slots also include screws with spherical support surfaces, support flanges counter to the screws, backlash extraction elements and attachments to the support surface, installed on the corresponding counter welded elements of the load-
Элементы крепления оптического оборудования 4 выполнены юстируемыми, с возможностью линейного и углового перемещения каждого оптического прибора по отдельности, устанавливаются на соответствующие ответные приварные элементы силового каркаса 1 (см. фиг. 1).The fastening elements of the
Дополнительно герметичный бокс оснащен выдвижными элементами (на фиг. не показано) загрузки оборудования, выполненными в виде телескопических штанг с элементами крепления для соответствующих приборов.Additionally, the sealed box is equipped with pull-out elements (not shown in the figure) for loading equipment, made in the form of telescopic rods with fastening elements for the corresponding devices.
Герметизирующая панель 2 для герметичного бокса в простейшем случае включает в себя металлический лист 5, стандартные профили уголкового сечения 6, которые закреплены к металлическому листу 5 по периметру с лицевой стороны при помощи контактной или других видов сварки (герметичность сварных швов не требуется), уплотнительную прокладку 7 из резинового профиля, приклеенную по периметру с тыльной стороны на заданном расстоянии от края герметизирующей панели 2. Высота уголкового профиля 6 с учетом толщины металлического листа подобрана из условия сжатия уплотнительной прокладки 7 25-40%. Следует отметить, что после сварки механическая обработка металлического листа 5 или уголкового профиля 6 герметизирующей панели 2 в большинстве случаев также не требуется. По периметру герметизирующей панели 2 на заданном расстоянии от ее края сформированы отверстия под крепежные элементы 8, в качестве которых для удобства использованы невыпадающие винты.Sealing
Герметизирующие панели 2, предназначенные для обслуживания оборудования, установленного в герметичный бокс, снабжены ручками, которые выполнены с отсутствием выступания за габаритный размер герметизирующей панели 2 с лицевой стороны и представляют собой диск с буртом и выборкой под пальцы руки, установленный на металлический лист 5 герметизирующей панели 2 герметично при помощи сварки или иным способом (см. фиг. 6).
Крупногабаритные герметизирующие панели снабжены одним или несколькими разгрузочными элементами 18 со средствами регулировки 19 (см. фиг. 5) в виде винтов или деталей с пазами, расположенными в средней части герметизирующей панели 2 на тыльной стороне и обеспечивающими дополнительную точку крепления, удобство и однозначность монтажа панели на силовом каркасе 2 герметичного бокса. Количество разгрузочных элементов 18 определяется допустимой величиной деформации панели под действием заданного избыточного давления при заданной толщине металлического листа 5, которая в свою очередь выбирается конструктивно с учетом изготовления и эксплуатации. При установке более одного разгрузочного элемента их местоположение определяют расчетным образом из условия одинаковой деформации в различных зонах металлического листа.Large-sized sealing panels are equipped with one or
Разгрузочный элемент 18 выполнен в виде втулки (см. фиг. 5а) или изогнутой под углом пластины (см. фиг. 5б), частично охватывающих силовой каркас 1 герметичного бокса, либо ответный элемент, установленный на силовом каркасе 1.The unloading
Рассмотрим работу герметичного бокса. После проведения комплексных подготовительных работ, герметичный бокс устанавливается на месте эксплуатации в проектное положение с использованием опорных блоков 3, которые позволяют производить линейную и угловую регулировку положения бокса, а также жесткую его фиксацию. При этом сначала к основанию крепятся нижние монтажные 15 пластины с Т-образными пазами из комплекта опорных блоков 3, затем на них устанавливается силовой каркас 1 с заранее установленными герметизирующими панелями 2 и опорными блоками 3 с верхними монтажными пластинами 16 с Т-образными пазами. После чего с помощью опорных блоков 3 производится регулировка положения герметичного бокса, выборка люфтов и фиксация Т-образными «станочными» болтами 17, головки которых заводятся в соответствующие открытые Т-образные пазы верхних монтажных пластин 16, поворачиваются на 90°, пропускаются в Т-образные пазы нижних монтажных пластин 15, поворачиваются по часовой стрелке до упора и крепятся гайками (см. фиг. 4). Демонтаж производится в обратном порядке.Consider the operation of a sealed box. After comprehensive preparatory work, the sealed box is installed at the site of operation in the design position using
На следующем этапе к узлам ввода-вывода лазерного излучения (см. фиг. 3а) металлического корпуса герметичного бокса крепятся герметичные световоды или герметично устанавливаются узлы оптических окон, осуществляется «внешние» подключения к узлам ввода вакуумных и/или газовых магистралей (см. фиг. 3б) и/или узлам ввода электрических и оптических кабелей (см. фиг. 3в).At the next stage, sealed light guides are attached to the input-output nodes of laser radiation (see Fig. 3a) of the metal body of the sealed box, or the units of optical windows are hermetically installed, "external" connections to the input nodes of vacuum and / or gas lines are made (see Fig. 3b) and / or nodes for input of electrical and optical cables (see Fig. 3c).
Установка приборов в герметичный бокс производится с помощью средств загрузки после демонтажа необходимого количества герметизирующих панелей. Ручная линейная и угловая юстировка, фиксация приборов осуществляется при помощи юстируемых элементов крепления. Далее следует «внутренние» подключения приборов к узлам ввода вакуумных и/или газовых магистралей (см. фиг. 3б) и/или узлам ввода электрических и оптических кабелей (см. фиг. 3в) и проверка на герметичность и работоспособность.Installation of devices in a sealed box is carried out using the loading means after dismantling the required number of sealing panels. Manual linear and angular adjustment, fixation of devices is carried out using adjustable fixing elements. This is followed by "internal" connections of devices to the input nodes of vacuum and / or gas lines (see Fig. 3b) and / or the input nodes of electrical and optical cables (see Fig. 3c) and check for tightness and operability.
Крепление ранее снятых герметизирующих панелей 2 осуществляется винтами 8, которые при затягивании формируют усилие, в результате чего происходит герметизация за счет деформации уплотнительной прокладки 7. Затяжка винтов 8 проводится до соприкосновения ребра уголкового профиля 6 герметизирующей панели 2 и поверхности силового каркаса 1. При заполнении герметичного бокса газом под избыточным давлением панель испытывает нагрузку, под действием которой происходит ее деформация, которая в зоне расположения разгрузочного элемента 18 достигает величины проектного монтажного зазора между разгрузочным элементом 18 и ответным элементом каркаса, равным 1-2 мм, после чего разгрузочный элемент 18 панели входит в зацепление с ответным элементом каркаса, тем самым предотвращая дальнейшую деформацию панели в зоне расположения разгрузочного элемента 18 и значительно, до нескольких десятков раз, снижая величину деформации в других зонах.The fastening of the previously removed sealing
На предприятии была проведена конструкторская разработка и изготовлена серия опытных образцов герметичных боксов различных размеров. Опытные образцы были испытаны на прочность и герметичность, была проверена работа механизмов и систем. По результатам испытаний боксы подтвердили заявленные технические характеристики и были приняты в эксплуатацию. Таким образом, предлагаемое изобретение позволило расширить эксплуатационные возможности за счет уменьшения массогабаритных характеристик и обеспечения доступа к каждому элементу отдельно для его диагностики, обслуживания, замены и ручной юстировки, а также снижения затрат на изготовление за счет уменьшения металлоемкости и трудоемкости.The enterprise carried out design development and manufactured a series of prototypes of sealed boxes of various sizes. The prototypes were tested for strength and tightness, the operation of mechanisms and systems was tested. According to the test results, the boxes confirmed the declared technical characteristics and were accepted into operation. Thus, the proposed invention made it possible to expand the operational capabilities by reducing the weight and size characteristics and providing access to each element separately for its diagnostics, maintenance, replacement and manual adjustment, as well as reducing manufacturing costs by reducing metal consumption and labor intensity.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020129506A RU2749348C1 (en) | 2020-09-07 | 2020-09-07 | Sealed box for optical equipment and sealed panel for sealed box |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020129506A RU2749348C1 (en) | 2020-09-07 | 2020-09-07 | Sealed box for optical equipment and sealed panel for sealed box |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2749348C1 true RU2749348C1 (en) | 2021-06-08 |
Family
ID=76301657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020129506A RU2749348C1 (en) | 2020-09-07 | 2020-09-07 | Sealed box for optical equipment and sealed panel for sealed box |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2749348C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2773203C1 (en) * | 2021-07-28 | 2022-05-31 | Акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" | Device for protecting the walls of the vacuum chamber from spraying |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3323624A1 (en) * | 1983-06-30 | 1985-01-10 | Telemit Electronic GmbH, 8000 München | Housing for equipment sensitive to vibration and impact |
RU2256958C1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-07-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Рязанский Приборный Завод" | Protective aerodynamic cover for optical devices |
RU192519U1 (en) * | 2019-07-17 | 2019-09-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук | Cabinet for laser and optical equipment |
-
2020
- 2020-09-07 RU RU2020129506A patent/RU2749348C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3323624A1 (en) * | 1983-06-30 | 1985-01-10 | Telemit Electronic GmbH, 8000 München | Housing for equipment sensitive to vibration and impact |
RU2256958C1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-07-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Рязанский Приборный Завод" | Protective aerodynamic cover for optical devices |
RU192519U1 (en) * | 2019-07-17 | 2019-09-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук | Cabinet for laser and optical equipment |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Fusion science and technology. Volume 69. January/february 2016. NIF Laser description. Spaeth et al., p. 34-38. * |
Fusion science and technology. Volume 69. January/february 2016. NIF Laser description. Spaeth et al., p. 34-38. S.C. Burkhart, A. Awwal et al. The National Ignition Facility - Beam Area Increase. 2013. * |
S.C. Burkhart, A. Awwal et al. The National Ignition Facility - Beam Area Increase. 2013. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2773203C1 (en) * | 2021-07-28 | 2022-05-31 | Акционерное общество "Пермский завод "Машиностроитель" | Device for protecting the walls of the vacuum chamber from spraying |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10024569B2 (en) | Fire-rated modular duct assembly and improvements therein | |
RU2583170C2 (en) | Structural bearing system for pipeline | |
US10544584B2 (en) | Wall connection system | |
KR101069111B1 (en) | Cold box sheet metal jacket | |
RU2749348C1 (en) | Sealed box for optical equipment and sealed panel for sealed box | |
CA2829645C (en) | Fire-rated modular duct assembly and improvements therein | |
CN211283408U (en) | Combined hoisting stress piece | |
JP2016094788A (en) | Outer wall panel/column layout structure and layout construction method | |
JP6258540B1 (en) | Track device and panel body construction method | |
US11708934B2 (en) | Reinforced removable thermal insulation (ASTI) | |
KR20200026441A (en) | Waterproof double ceiling for high load support | |
CN215680134U (en) | Modular combined ray shielding device | |
KR102030960B1 (en) | Assembling structure of outer wall panel | |
KR101609267B1 (en) | Assembled water tank for easy maintenance | |
JP3164750U (en) | Unit house air conditioner integrated panel | |
JP5002557B2 (en) | Formwork structure, construction method of formwork structure, construction method of reinforced concrete wall | |
EP0554203B1 (en) | Modular system for building facades | |
JPH09328818A (en) | Building unit and unit building | |
CN211399109U (en) | 180-degree positioning support | |
IT202000025786A1 (en) | SANDBLASTING AND/OR PAINTING CABIN | |
JP2019112961A (en) | Engine generator | |
CN106217351A (en) | Fixing seat, fixing holder assembly and parallel robot | |
RU197923U1 (en) | FLOOR FORMWORK | |
EP3475139A1 (en) | Method of assembling a ceiling framework to a roof structure of a vehicle body of a rail vehicle | |
JP7075733B2 (en) | Reinforced structure |