阅读说明：本技术 一种核电厂人员闸门密封门锁紧机构 (Locking mechanism for sealing door of personnel gate of nuclear power plant ) 是由 谢洪虎 于 2019-09-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种核电厂人员闸门密封门锁紧机构,包括：动力组件(100),连接外部动力源,用于在外部动力源的带动下产生驱动力；传动组件(200),连接所述动力组件(100),用于传递所述动力组件(100)产生的驱动力；所述传动组件(200)采用换向器实现驱动力的变向；锁紧组件(300),连接所述传动组件(200),用于在驱动力的作用下将人员闸门的密封门(10)锁紧至门框(20)上。本发明简化了核电厂人员闸门密封门锁紧机构设计结构、现场安装；并提高了传动精度。(The invention discloses a locking mechanism of a personnel gate sealing door of a nuclear power plant, which comprises: the power assembly (100) is connected with an external power source and is used for generating driving force under the driving of the external power source; the transmission assembly (200) is connected with the power assembly (100) and is used for transmitting the driving force generated by the power assembly (100); the transmission assembly (200) realizes the direction change of the driving force by adopting a commutator; and the locking assembly (300) is connected with the transmission assembly (200) and is used for locking the sealing door (10) of the personnel lock gate to the door frame (20) under the action of driving force. The invention simplifies the design structure and field installation of the locking mechanism of the personnel gate sealing door of the nuclear power plant; and the transmission precision is improved.)

一种核电厂人员闸门密封门锁紧机构

技术领域

本发明涉及核电厂领域，具体涉及一种核电厂人员闸门密封门锁紧机构。

背景技术

人员闸门贯穿双层安全壳，属于第三道安全屏障的一部分，主要功能是供人员和小型设备在反应堆运行或热停堆时通过，而不损坏安全壳的密封功能。人员闸门由于结构复杂，机构运动逻辑性和关联性强，承压密封要求高，属于故障多发的大型复杂机电一体化设备，其密封门的锁紧至关重要。

现有技术中，核电厂人员闸门密封门锁紧机构主要由连接人员闸门机械传动机构的传动换向器、用于支撑、连接密封门，并传动密封门开关动力输入的铰链机构、用于密封门升降的顶升丝杠、用于动力输入换向的换向换向器、2个扭矩传递的锁紧丝杠、2套传递扭矩的链轮、链条机构、4套用于驱动锁紧栓的曲柄连杆，及4套用于密封门开关的锁紧栓组成。其具体工作过程如下：首先，顶升丝杠在传动换向器的驱动下，带动换向换向器转动，换向换向器通过链轮、链条带动锁紧丝杠自传，安装在锁紧丝杠上的曲柄连杆机构随着锁紧丝杠的自传而产生水平方向上的伸缩，从而驱动与之连接的锁紧栓旋入或旋出，从而实现密封门的拔栓或插栓。当锁紧栓拔出后，顶升丝杠将把密封门整体顶升一定高度，之后在铰链机构的旋转作用下实现密封门的旋转开启。密封门的关闭过程与之相反。

但其存在以下缺陷：锁紧机构结构复杂、现场安装工作量大、且调试比较困难；顶升丝杠需要承载整个密封门的自重，易引起丝杠螺纹损坏，导致密封门无法升降；经过多级传动后，输入扭矩损耗较大，导致电机输出功率较大，易引起传动轴过载；链轮、链条传动精确度较低，易引起密封门产生冲击反弹，造成机械传动系统损坏、操作人员受伤等事故。

综上所述，急需寻求一种核电厂人员闸门密封门锁紧机构来解决现有技术中存在的锁紧机构结构复杂，安装工作量大、锁紧不可靠以及传动效率不高的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的锁紧机构结构复杂，安装工作量大、锁紧不可靠以及传动效率不高的技术问题，本发明提供一种核电厂人员闸门密封门锁紧机构，包括：包括：动力组件，连接外部动力源，用于在外部动力源的带动下产生驱动力；传动组件，连接所述动力组件，用于传递所述动力组件产生的驱动力；所述传动组件采用换向器实现驱动力的变向；锁紧组件，连接所述传动组件，用于在驱动力的作用下将人员闸门的密封门锁紧至门框上。

本发明上述的密封门锁紧机构中，所述动力组件包括：第一输出轴以及套设在第一输出轴上的第一换向器和第一链轮，所述第一换向器一端连接外部动力源，另一端通过第一输出轴将所述外部动力源产生的驱动力传递至第一链轮，所述第一链轮与安装在铰链机构上的第二链轮通过第一链条连接，所述第二链轮带动所述铰链机构转动，所述铰链结构上安装的第三链轮在铰链结构的驱动下转动，第三链轮与第四链轮通过第二输出轴连接，第四链轮通过第三链条与传动组件连接，用于将驱动力传递至所述传动组件。

本发明上述的密封门锁紧机构中，所述传动组件包括：水平传动连杆，一端套设有第二换向器，第二换向器与所述第三链条连接，用于在第三链条的带动下转动；第三换向器，一端连接水平传动连杆，另一端分别连接第一竖向传动连杆和第二竖向传动连杆，所述第一竖向传动连杆连接第四换向器，所述第二竖向传动连杆连接第五换向器，用于将驱动力变向后传递至第四换向器和第五换向器；所述第四换向器和第五换向器均与所述锁紧组件连接，用于将驱动力传递至所述锁紧组件。

本发明上述的密封门锁紧机构中，所述第二换向器为1拖1型锥齿轮副换向器；所述第三换向器、第四换向器和第五换向器均为1拖2型锥齿轮副换向器。

本发明上述的密封门锁紧机构中，所述锁紧组件包括：第一锁紧单元，与所述第四换向器连接，用于在第四换向器传递的驱动力的带动下锁紧或释放所述密封门；第二锁紧单元，与所述第五换向器连接，用于在第五换向器传递的驱动力的带动下锁紧或释放所述密封门。

本发明上述的密封门锁紧机构中，所述第一锁紧单元包括：第一伸缩杆、第二伸缩杆、第一锁紧杆、第二锁紧杆、固定在密封门上的第一门栓和第二门栓、固定在所述门框上的第三门栓和第四门栓以及连接所述第一伸缩杆和第一锁紧杆的第一球铰关节，连接所述第二伸缩杆和第二锁紧杆的第二球铰关节，所述第一伸缩杆一端连接所述第四换向器的其中一个输出端，另一端与所述第一球铰关节连接，所述第一球铰关节另一端与所述第一锁紧杆的一端连接，所述第一锁紧杆的另一端滑动贯穿所述第一门栓和第三门栓，所述第二伸缩杆一端连接所述第四换向器的另一个输出端，另一端与所述第二球铰关节连接，所述第二球铰关节另一端与所述第二锁紧杆的一端连接，所述第二锁紧杆的另一端滑动贯穿所述第二门栓和第四门栓，所述第一伸缩杆与第二伸缩杆在驱动力的带动下可伸长或缩短，实现第一锁紧杆伸入或退出所述第三门栓；所述第二锁紧杆伸入或退出所述第四门栓。

本发明上述的密封门锁紧机构中，所述第二锁紧单元包括：第三伸缩杆、第四伸缩杆、第三锁紧杆、第四锁紧杆、固定在密封门上的第五门栓和第六门栓、固定在所述门框上的第七门栓和第八门栓以及连接所述第三伸缩杆和第三锁紧杆的第三球铰关节，连接所述第四伸缩杆和第四锁紧杆的第四球铰关节，所述第三伸缩杆一端连接所述第五换向器的其中一个输出端，另一端与所述第三球铰关节连接，所述第三球铰关节另一端与所述第三锁紧杆的一端连接，所述第三锁紧杆的另一端滑动贯穿所述第五门栓和第七门栓，所述第四伸缩杆一端连接所述第五换向器的另一个输出端，另一端与所述第四球铰关节连接，所述第四球铰关节另一端与所述第四锁紧杆的一端连接，所述第四锁紧杆的另一端滑动贯穿所述第六门栓和第八门栓，所述第三伸缩杆与第四伸缩杆在驱动力的带动下可伸长或缩短，实现第三锁紧杆伸入或退出所述第七门栓；所述第四锁紧杆伸入或退出所述第八门栓。

本发明上述的密封门锁紧机构中，所述密封门锁紧机构包括固定在所述门框上的第一换向器支架，固定在所述密封门上的第二换向器支架、第三换向器支架、第四换向器支架和第五换向器支架，分别用于支撑并固定所述第一换向器、第二换向器、第三换向器、第四换向器和第五换向器。

本发明上述的密封门锁紧机构中，所述密封门锁紧机构还包括固定在所述密封门上的第一轴承座、第二轴承座、第三轴承座和第四轴承座，分别用于支撑并固定所述第一伸缩杆、第二伸缩杆、第三伸缩杆和第四伸缩杆。

本发明上述的密封门锁紧机构中，所述密封门锁紧机构还包括固定连接所述铰链机构的铰链驱动机构，包括：第一铰链驱动单元和第二铰链驱动单元，所述第一铰链驱动单元包括：第一摆臂托架，所述第一摆臂托架一端连接所述铰链机构，另一端连接第一门旋单元，所述第一门旋单元固定于所述密封门，所述第一摆臂托架通过固定在所述密封门上的第一支撑件支撑并固定；所述第二铰链驱动单元包括：第二摆臂托架，所述第二摆臂托架一端连接所述铰链机构，另一端连接第二门旋单元，所述第二门旋单元固定于所述密封门，所述第二摆臂托架通过固定在所述密封门上的第二支撑件支撑并固定。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：本发明通过动力组件，传动组件以及锁紧组件实现密封门的锁紧，大大简化了核电厂人员闸门密封门锁紧机构的设计以及现场调试工作量，并通过齿轮传动代替链条链轮传动，提高了传动精度，有效防止密封门产生冲击反弹的问题，进一步地，本发明通过设置换向器减少传动级数，提高了传动效率，有效防止了传动轴和传动齿轮的损坏，降低维修工作量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种核电厂人员闸门密封门锁紧机构平面示意图；

图2是本发明实施例提供的一种核电厂人员闸门密封门锁紧机构三维示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术中存在的在现有技术中存在的锁紧机构结构复杂，安装工作量大、锁紧不可靠以及传动效率不高等技术问题，本发明旨在提供一种核电厂人员闸门密封门锁紧机构，其核心思想是：通过动力组件，传动组件以及锁紧组件实现密封门的锁紧，大大简化了核电厂人员闸门密封门锁紧机构的设计以及现场调试工作量，并通过齿轮传动代替链条链轮传动，提高了传动精度，有效防止密封门产生冲击反弹的问题，进一步地，本发明通过设置换向器减少传动级数，提高了传动效率，有效防止了传动轴和传动齿轮的损坏，降低维修工作量。

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人员闸门密封门锁紧机构，如图1所示，该核电厂人员闸门密封门锁紧机构包括：动力组件100，连接外部动力源，用于在外部动力源的带动下产生驱动力；传动组件200，连接动力组件100，用于传递动力组件100产生的驱动力；传动组件200采用换向器实现驱动力的变向；锁紧组件300，连接传动组件200，用于在驱动力的作用下将人员闸门的密封门10锁紧至门框20上。通过动力组件100、传动组件200以及锁紧组件300实现锁紧或开启密封门10，简化了核电厂人员闸门密封门锁紧机构设计结构、现场安装，且调试工作量显著减小；并且通过使用换向器实现驱动力的传递，可减少传动级数，实现提高传动效率的技术效果。

进一步地，由图1中可以看出：动力组件100包括：第一输出轴120以及套设在第一输出轴120上的第一换向器110和第一链轮130，第一换向器110一端连接外部动力源(图中未示出)，另一端通过第一输出轴120将外部动力源产生的驱动力传递至第一链轮130，第一链轮130与套设在铰链机构160上的第二链轮150通过第一链条170连接，所述第二链轮150带动铰链机构160转动，铰链结构160上套设的第三链轮140在铰链结构160的转动下转动，第三链轮140和第四链轮190通过第二链条180连接，第四链轮190通过第二输出轴1010与传动组件200连接，用于将驱动力传递至传动组件200。第一换向器110可将外部动力源提供的驱动力进行变向，可提高核电厂人员闸门密封门锁紧机构的适用性。

进一步地，传动组件200包括：水平传动连杆220，一端套设有第二换向器210，第二换向器210与第二输出轴1010连接，用于在第二输出轴1010的带动下转动；第三换向器230，一端连接水平传动连杆220，另一端分别连接第一竖向传动连杆240和第二竖向传动连杆250，第一竖向传动连杆240连接第四换向器260，第二竖向传动连杆250连接第五换向器270，用于将驱动力变向后传递至第四换向器260和第五换向器270；第四换向器260和第五换向器270均与锁紧组件300连接，用于将驱动力传递至锁紧组件300。

其中，第二换向器210为1拖1型锥齿轮副换向器；第三换向器230、第四换向器260和第五换向器270均为1拖2型锥齿轮副换向器。具体地：第二换向器210由两个相互啮合的锥齿轮组成，其仅具有一个输入端和一个输出端，第三换向器230、第四换向器260和第五换向器270均由三个锥齿轮组成，具有一个输入端和两个输出端，用于实现驱动力的多级、均匀传递；可减少传动级数，提高传动效率，降低传动输入扭矩，有效防止传动轴、传动齿轮损坏。

进一步地，由图1中还可看出：锁紧组件300包括：第一锁紧单元310，与第四换向器260连接，用于在第四换向器260传递的驱动力的带动下锁紧或释放密封门10；第二锁紧单元320，与第五换向器270连接，用于在第五换向器270传递的驱动力的带动下锁紧或释放密封门10。

进一步地，第一锁紧单元310包括：第一伸缩杆311、第二伸缩杆312、第一锁紧杆319、第二锁紧杆3110、固定在密封门10上的第一门栓313和第二门栓314、固定在门框20上的第三门栓315和第四门栓316以及连接第一伸缩杆311和第一锁紧杆319的第一球铰关节317，连接第二伸缩杆312和第二锁紧杆3110的第二球铰关节318，第一伸缩杆311一端连接第四换向器260的其中一个输出端，另一端与第一球铰关节317连接，第一球铰关节317另一端与第一锁紧杆319的一端连接，第一锁紧杆319的另一端滑动贯穿第一门栓313和第三门栓315，第二伸缩杆312一端连接第四换向器260的另一个输出端，另一端与第二球铰关节318连接，第二球铰关节318另一端与第二锁紧杆3110的一端连接，第二锁紧杆3110的另一端滑动贯穿第二门栓314和第四门栓316，第一伸缩杆311与第二伸缩杆312在驱动力的带动下可伸长或缩短，实现第一锁紧杆319伸入或退出第三门栓315；第二锁紧杆3110伸入或退出第四门栓316。

第二锁紧单元320包括：第三伸缩杆321、第四伸缩杆322、第三锁紧杆329、第四锁紧杆3210、固定在密封门10上的第五门栓323和第六门栓324、固定在门框20上的第七门栓325和第八门栓326以及连接第三伸缩杆321和第三锁紧杆329的第三球铰关节327，连接第四伸缩杆322和第四锁紧杆3210的第四球铰关节328，第三伸缩杆321一端连接第五换向器270的其中一个输出端，另一端与第三球铰关节327连接，第三球铰关节327另一端与第三锁紧杆329的一端连接，第三锁紧杆329的另一端滑动贯穿第五门栓323和第七门栓325，第四伸缩杆322一端连接第五换向器270的另一个输出端，另一端与第四球铰关节328连接，第四球铰关节328另一端与第四锁紧杆3210的一端连接，第四锁紧杆3210的另一端滑动贯穿第六门栓324和第八门栓326，第三伸缩杆321与第四伸缩杆322在驱动力的带动下可伸长或缩短，实现第三锁紧杆329伸入或退出第七门栓325；第四锁紧杆3210伸入或退出第八门栓326。

在本发明的其中一个实施例中，第一伸缩杆311包括第一杆体和第二杆体，第一杆体与第二杆体可旋转地连接，具体地：第一杆体外设有外螺纹，第二杆体内设有内螺纹，外螺纹与内螺纹相适配，即：第一杆体和第二杆体形成螺旋丝杠-螺母的结构，用于在驱动力的带动下，第一杆体与第二杆体相对旋转，第一杆体和第二杆体的长度总和缩短或增长，从而实现密封门10的释放和锁紧，同样的，第二伸缩杆312、第三伸缩杆321和第四伸缩杆322与第一伸缩杆311的伸缩原理相同。

需要说明的是：本申请使用第一球铰关节317连接第一伸缩杆311和第一锁紧杆319，第二球铰关节318连接第二伸缩杆312和第二锁紧杆3110，第三球铰关节327连接第三伸缩杆321和第三锁紧杆329，第四球铰关节328连接第四伸缩杆322和第四锁紧杆3210，由于球铰关节可360度转动，可实现第一锁紧杆319、第二锁紧杆3110、第三锁紧杆329和第四锁紧杆3210的偏转角度的实时调节，解决第一锁紧杆319、第二锁紧杆3110、第三锁紧杆329和第四锁紧杆3210插栓过程中因受偏心载荷引起卡滞的问题。

进一步地，由图1中还可看出：密封门锁紧机构还包括固定连接铰链机构160的铰链驱动机构400，铰链驱动机构400包括：第一铰链驱动单元410和第二铰链驱动单元420，第一铰链驱动单元410包括：第一摆臂托架411，第一摆臂托架411一端连接所述铰链机构160，另一端连接第一门旋单元413，第一门旋单元413固定于密封门10，第一摆臂托架411通过固定在密封门10上的第一支撑件412支撑并固定；第二铰链驱动单元420包括：第二摆臂托架421，第二摆臂托架421一端连接铰链机构160，另一端连接第二门旋单元423，第二门旋单元423固定于密封门10，第二摆臂托架421通过固定在密封门10上的第二支撑件422支撑并固定。通过铰链驱动机构400可实现当密封门10处于释放状态时，带动密封门10旋转打开，工作流程具体为：铰链机构160在驱动作用下转动，第一摆臂托架411和第二摆臂托架421带动第一门旋单元413和第二门旋单元423转动，实现密封门10的开启。

需要说明的是：第一门栓313、第二门栓314、第五门栓323和第六门栓324与密封门10之间均可通过螺栓连接，第三门栓315、第四门栓316、第七门栓325和第八门栓326与门框20之间也可通过螺栓连接，其中，第一门栓313、第二门栓312、第五门栓323和第六门栓324可不限于一个，可根据第一伸缩杆311、第二伸缩杆312、第三伸缩杆321和第四伸缩杆322的重量和长度设计合适的第一门栓313、第二门栓314、第五门栓323和第六门栓324，用于使第一伸缩杆311、第二伸缩杆312、第三伸缩杆321和第四伸缩杆322滑动安装，保证锁紧机构的安全可靠性。

进一步地，如图2所示：密封门锁紧机构包括固定在门框20上的第一换向器支架550，固定在密封门10上的第二换向器支架560、第三换向器支架570、第四换向器支架580和第五换向器支架590，分别用于支撑并固定第一换向器110、第二换向器210、第三换向器230、第四换向器260和第五换向器270。可避免在驱动力传递过程中第一换向器110、第二换向器210、第三换向器230、第四换向器260和第五换向器270发生振动造成驱动力传递不可靠的问题。

进一步地，密封门锁紧机构还包括固定在密封门10上的第一轴承座610、第二轴承座620、第三轴承座630和第四轴承座640，分别用于支撑并固定第一伸缩杆311、第二伸缩杆312、第三伸缩杆321和第四伸缩杆322，可实现进一步提高人员密封门锁紧机构工作稳定性的技术效果。

进一步地，为了保证核电厂人员闸门密封门锁紧机构的工作稳定可靠，核电厂人员闸门密封门锁紧机构还可设置多个固定单元，一端固定在密封门10上，另一端分别与第一竖向传动连杆240、第二竖向传动连杆250固定，用于分别将第一竖向传动连杆240和第二竖向传动连杆250固定至密封门10。

本发明的工作过程为：第一换向器110在外部动力源的带动下旋转并带动第一输出轴120上的第一链轮130转动，第一链轮130带动套设在铰链结构160上的第二链轮150转动，第二链轮150通过带动铰链结构160转动从而带动第三链轮140转动，第三链轮140带动第四链轮190转动，第四链轮190与第二转向器210连接，并通过水平传动连杆220将驱动力通过第三转向器230、第一竖向传动连杆240和第二竖向传动连杆250分别传递至第四转向器260和第五转向器270，第四转向器260带动第一伸缩杆311和第二伸缩杆312转动，从而实现第一伸缩杆311和第二伸缩杆312的伸长或缩短，第五转向器270带动第三伸缩杆321和第四伸缩杆322转动，从而实现第三伸缩杆321和第四伸缩杆322转动的伸长或缩短，第一伸缩杆311、第二伸缩杆312、第三伸缩杆321和第四伸缩杆322的伸长或缩短可通过第一球铰关节317、第二球铰关节318、第三球铰关节327、第四球铰关节327分别带动第一锁紧杆319、第二锁紧杆3110、第三锁紧杆329、第四锁紧杆3210分别对应***或退出第三门栓315、第四门栓316、第七门栓325和第八门栓326，从而实现锁紧或者释放密封门10。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

综上所述，本发明实施例通过动力组件，传动组件以及锁紧组件实现密封门的锁紧，大大简化了核电厂人员闸门密封门锁紧机构的设计以及现场调试工作量，并通过齿轮传动代替链条链轮传动，提高了传动精度，有效防止密封门产生冲击反弹的问题，进一步地，本发明通过设置转向器减少传动级数，提高了传动效率，有效防止了传动轴和传动齿轮的损坏，降低维修工作量，伸缩杆采取螺旋丝杠-螺母副精确驱动机构，实现锁紧杆的插栓、拔栓精确操作；采取球铰关节，实现锁紧杆的偏转角度的实时调节，解决锁紧杆插栓过程中因受偏心载荷引起卡滞的问题。

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。