一種核島乏燃料池閘門氣動執(zhí)行結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種核島乏燃料池閘門氣動執(zhí)行結構，屬于一種氣動回路及控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]核電站核島內乏燃料水池深度一般約為7米，閘門寬度為I米左右，故乏燃料水池一般選用潛孔式閘門。傳統(tǒng)閘門啟閉方式選用提升的方式實現(xiàn)閘門的啟閉，這種方式在核島內占用大量的空間，并且不可避免閘門提升時墜落的可能。
[0003]目前AP1000核電機組乏燃料水池閘門的啟閉方式選用旋轉結構，閘門能實現(xiàn)90°的旋轉實現(xiàn)乏燃料池的開啟和封閉。閘門的旋轉驅動選用氣壓推動氣壓缸，通過曲柄連桿機構驅動閘門，使得通過較短的氣缸行程實現(xiàn)閘門90°旋轉開閉。閘門在關閉位置時，接通閉鎖氣缸，通過曲柄連桿機構推動門閂插入門框中，實現(xiàn)閘門的鎖緊。閘門鎖緊后密封圈進行充氣，實現(xiàn)閘門與門框的密封。
[0004]存在的問題是在氣動執(zhí)行過程中，動作的安全性及可靠性低；在關門位置時閘門的密封性能不滿足要求，在開門位置時保證閘門會受負載的作用動作。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種實現(xiàn)閘門關閉-閉鎖-充氣、排氣-開鎖-開門的自動控制及手動控制。在氣動執(zhí)行過程中，滿足動作的安全性及可靠性；在關門位置時滿足閘門的密封性能，在開門位置時保證閘門不受負載的作用動作的核島乏燃料池閘門氣動執(zhí)行結構。
[0006]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種核島乏燃料池閘門氣動執(zhí)行結構，包括主氣源與備用氣源，所述主氣源與所述備用氣源均連接手動球閥后同時連接至一氣動三聯(lián)件進行調壓、過濾和清潔，所述氣動三聯(lián)件的一出氣口依次通過手動球閥、調速閥、二位五通電磁閥連接至閘門旋轉驅動缸控制氣動缸的運行方向；所述氣動三聯(lián)件的出氣口依次通過手動球閥、調速閥、二位五通電磁閥連接至閘門鎖緊驅動缸；所述氣動三聯(lián)件的出氣口通過調速閥后分為兩路，每路均依次包括手動球閥、調壓閥以及二位三通電磁換向閥實現(xiàn)獨立的充氣和排氣，控制兩條充氣密封圈保證閘門與門框之間的密封性。
[0007]進一步地，閘門旋轉驅動缸的控制支路上連接有單向閥，阻止氣體不會回流。
[0008]進一步地，閘門旋轉驅動缸選用雙鉸接結構，驅動缸的活塞桿與閘門進行鉸接，活塞桿與閘門的旋轉軸形成一個曲柄連桿結構。
[0009]進一步地，閘門鎖緊驅動缸的氣缸活塞桿上連接有上部曲柄，上部曲柄通過連桿連接下部曲柄，在上部曲柄與下部曲柄上分別連接有上部頂塊與下部頂塊，上部曲柄帶動連桿上下運行及上部頂塊左右運動，連桿的上下帶動下部曲柄運動，下部曲柄運行帶動下部頂塊左右運行。
[0010]進一步地，所述二位三通電磁換向閥上連接壓力繼電器將密封氣路壓力信號進行傳遞。
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，有益效果在于:使用壓縮控制來驅動閘門的啟閉、閉鎖及密封。通過調節(jié)驅動壓力可驅動1m以下各種水頭的閘門及滿足相關的閘門密封性，并且系統(tǒng)控制靈活可靠。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型實施例提供的設備結構示意圖；
[0013]圖2是本實用新型實施例提供的閘門旋轉驅動結構示意圖；
[0014]圖3是本實用新型實施例提供的閘門閉門鎖緊驅動結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0016]如圖1所示，一種核島乏燃料池閘門氣動執(zhí)行結構，包括主氣源I與備用氣源3，主氣源與備用氣源均連接手動球閥后同時連接至一氣動三聯(lián)件2進行調壓、過濾和清潔，氣動三聯(lián)件2的一出氣口依次通過手動球閥A15、調速閥A14、二位五通電磁閥A13連接至閘門旋轉驅動缸10控制氣動缸的運行方向；氣動三聯(lián)件2的出氣口依次通過手動球閥B16、調速閥B17、二位五通電磁閥B18連接至閘門鎖緊驅動缸11 ;氣動三聯(lián)件2的出氣口通過調速閥C25后分為兩路，每路均依次包括手動球閥19、20、調壓閥21、22以及二位三通電磁換向閥4、7實現(xiàn)獨立的充氣和排氣，控制兩條充氣密封圈5、6保證閘門與門框之間的密封性，滿足乏燃料的泄漏標準。有電廠公用壓力主氣源為閘門氣動回路提供壓力氣體，如果電廠公用氣源缺失時，可有備用氣源的氮氣壓縮罐體提供動力。經(jīng)過氣動三聯(lián)件將壓縮氣體進行過濾穩(wěn)壓，以保護整個回路。
[0017]系統(tǒng)壓縮空氣正常工況下選用核島內主氣源，壓力約為0.SMPa ;備用氣源3選用壓縮氮氣罐；主氣源I與備用氣源3均分別連接接手動球閥23、24，正常情況下接通主氣源，關閉壓縮氮氣源手動球閥，如主氣源出現(xiàn)故障，關閉主氣源手動球閥接通通過進過氣動三聯(lián)件3后調壓范圍約為0.4?0.6MPa，通過兩個三通接頭將壓縮空氣分成閘門旋轉驅動缸、閘門鎖緊驅動缸及密封圈充氣支路。所有氣動元件均集中安裝在儀控箱中，氣動管路從儀控箱中引入到氣缸及充氣密封圈中。
[0018]參見圖1結合圖2所示，閘門旋轉驅動缸10的控制支路上，首先通過一個手動球閥A15控制支路的通斷氣，調速閥A14用來調整開閉門的速度，二位五通電磁閥A13控制氣動缸的運行方向，實現(xiàn)閘門的開閉；在進氣路上裝有單向閥12，當閘門在開啟的位置時，停止進氣后，阻止氣體不會回流，保證門不在隨負載運動。旋轉氣缸選用雙鉸接結構，旋轉氣缸的活塞桿101與閘門102進行鉸接，閘門102處于門框103之間，旋轉氣缸的活塞桿101與閘門102的旋轉軸形成一個曲柄連桿機構，將氣缸的直線運動轉成閘門的旋轉運行，氣缸直線行程約為220?280mm，閘門實現(xiàn)90°的旋轉。
[0019]參見圖1結合圖3所示，閘門鎖緊驅動缸11的氣缸活塞桿上連接有上部曲柄111，上部曲柄111通過連桿連接下部曲柄112，在上部曲柄111與下部曲柄112上分別連接有上部頂塊113與下部頂塊114，上部曲柄111帶動連桿上下運行及上部頂塊113左右運動，連桿的上下帶動下部曲柄112運動，下部曲柄112運行帶動下部頂塊114左右運行。
[0020]在閘門閉鎖支路上，同樣選用手動球閥B16、調速閥B17及二位五通電磁閥B11，閉鎖氣缸行程較短約為4?8mm，氣缸活塞桿帶動上部曲柄運動，上部曲柄帶動連桿上下運行及上部頂塊左右運動，連桿的上下帶動下部曲柄運動，下部曲柄運行帶動下部頂塊左右運行；氣缸行程較短，可快速實現(xiàn)閘門的閉鎖及開鎖；選用兩個聯(lián)動的閉鎖頂塊可大大降低卡塞現(xiàn)象。
[0021]參見圖1，為保證密封性能，閘門門體采用兩道密封圈5、6，每道密封圈均有一套氣路控制裝置。在門框9與閘門8之間設置兩道密封圈5、6，充氣密封圈支路上，先連接一個調速閥，調速閥后接手動球閥，手動球閥后接調壓閥和二位三通電磁換向閥，二位三通換向閥管路上連接壓力繼電器將密封氣路壓力信號傳送到儀控柜上。由于密封圈的為橡膠制品，故充氣膨脹率會有差異，故對不同的密封圈充入不同壓力等級的氣體，從而保證密封圈相同的膨脹率，保證密封性。通過兩個二位三通電磁換向閥實現(xiàn)對兩個密封圈的自動充氣，當排氣時，切換電磁換向閥的位置，使密封圈的氣體在密封圈自身彈性的作用下排出，設定排氣時間約為20s。
[0022]在上述的方案中將每個閘門各配一套氣動控制系統(tǒng)；為保證系統(tǒng)的安全和可靠性，控制系統(tǒng)相互獨立，不共用任何氣動和電氣元件；為方便操作，兩套控制系統(tǒng)集中在一個柜上。電氣柜上有開、關門按鈕及開關門到位指示燈；每個密封圈均有單獨的充氣和排氣手動按鈕，配有低壓指示燈，當密封圈壓力降低時提示報警；可采用繼電器控制及PLC控制，并可通過DCS將控制信號傳送至總線，可實現(xiàn)遠程操作。
[0023]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種核島乏燃料池閘門氣動執(zhí)行結構，其特征在于，包括主氣源與備用氣源，所述主氣源與所述備用氣源均連接手動球閥后同時連接至一氣動三聯(lián)件進行調壓、過濾和清潔，所述氣動三聯(lián)件的一出氣口依次通過手動球閥、調速閥、二位五通電磁閥連接至閘門旋轉驅動缸控制氣動缸的運行方向；所述氣動三聯(lián)件的出氣口依次通過手動球閥、調速閥、二位五通電磁閥連接至閘門鎖緊驅動缸；所述氣動三聯(lián)件的出氣口通過調速閥后分為兩路，每路均依次包括手動球閥、調壓閥以及二位三通電磁換向閥實現(xiàn)獨立的充氣和排氣，控制兩條充氣密封圈保證閘門與門框之間的密封性。
2.如權利要求1所述的核島乏燃料池閘門氣動執(zhí)行結構，其特征在于，閘門旋轉驅動缸的控制支路上連接有單向閥，阻止氣體不會回流。
3.如權利要求1所述的核島乏燃料池閘門氣動執(zhí)行結構，其特征在于，閘門旋轉驅動缸選用雙鉸接結構，旋轉驅動缸的活塞桿與閘門進行鉸接，旋轉驅動缸的活塞桿與閘門的旋轉軸形成一個曲柄連桿結構。
4.如權利要求1所述的核島乏燃料池閘門氣動執(zhí)行結構，其特征在于，閘門鎖緊驅動缸的氣缸活塞桿上連接有上部曲柄，上部曲柄通過連桿連接下部曲柄，在上部曲柄與下部曲柄上分別連接有上部頂塊與下部頂塊，上部曲柄帶動連桿上下運行及上部頂塊左右運動，連桿的上下帶動下部曲柄運動，下部曲柄運行帶動下部頂塊左右運行。
5.如權利要求1所述的核島乏燃料池閘門氣動執(zhí)行結構，其特征在于，所述二位三通電磁換向閥上連接壓力繼電器將密封氣路壓力信號進行傳遞。
【專利摘要】本實用新型涉及一種核島乏燃料池閘門氣動執(zhí)行結構，包括主氣源與備用氣源，主氣源與備用氣源均連接手動球閥后同時連接至一氣動三聯(lián)件進行調壓、過濾和清潔，氣動三聯(lián)件的一出氣口依次通過手動球閥、調速閥、二位五通電磁閥連接至閘門旋轉驅動缸控制氣動缸的運行方向；所述氣動三聯(lián)件的出氣口依次通過手動球閥、調速閥、二位五通電磁閥連接至閘門鎖緊驅動缸；所述氣動三聯(lián)件的出氣口通過調速閥后分為兩路，每路均依次包括手動球閥、調壓閥以及二位三通電磁換向閥實現(xiàn)獨立的充氣和排氣，控制兩條充氣密封圈保證閘門與門框之間的密封性，在氣動執(zhí)行過程中，滿足動作的安全性及可靠性，閘門的密封性能，在開門位置時保證閘門不受負載的作用動作。
【IPC分類】F16K31-12
【公開號】CN204345039
【申請?zhí)枴緾N201420765949
【發(fā)明人】李燦燦, 陳景良, 粱春宴, 劉銳, 崔學迪, 潘健
【申請人】中國能源建設集團沈陽電力機械總廠有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月8日