CN102913092B - 人员闸门两侧传动箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人员闸门两侧传动箱，分别装在人员闸门舱面板内外两侧，其结构包括箱体，箱体上装轴承座和手轮，手轮分作上部手轮和下部手轮，用以操作近端密封门和远端密封门。轴承座用以支撑由直齿传动轮系和不完全齿轮轮系，不完全齿轮Ⅲ与直齿传动大齿轮装在同一齿轮轴上，操作手轮，传动轮系可以带动连杆Ⅰ及不完全齿轮的运动，从而带动压力平衡阀、锁紧装置和与中部传动箱锥齿轮联接的齿条的运动，完成对近端和/或远端密封门的功能操作。本发明具有操作力矩小，采用不完全齿轮结构，并配合联锁装置及设置凸台凹槽定位装置等特点，使传动箱可整体单独调整，装卸十分方便。

Description

人员闸门两侧传动箱

技术领域

本发明涉及核电站安全壳***，属于安全壳人员通道设备。

背景技术

人员闸门两侧传动箱是人员闸门传动***的一个关键部件，安装在人员闸门舱面板内外两侧，结构基本一致。并与其他的轴、齿轮、联轴器、中部传动箱等组成传动***。人员闸门传动***是完成人员闸门功能操作的基础。在现有的人员闸门设计中，传动***有采用液压传动和采用电机传动二种方式。

液压传动设计中，液压装置用于密封门压紧，需要配合手轮对密封门进行操作，操作用手轮设置在密封门上，***中每个零部件均安装在人员筒体和密封门上，调试安装均比较繁琐，需要人员闸门安装完成后整体逐步调试，需要投入很多人力和时间，且实际操作步骤多，需要手轮和液压配合使用。

电机传动设计中，传动部件均安装在人员闸门筒体和密封门上，没有形成可单独调试的传动箱，需要人员闸门安装完成后整体逐步调试，投入的人力和时间较多；单独用手轮开门时，仅能操作近端门，且需要操作几十圈才能完成对门的操作，费时费力。

因此，对现有人员闸门传动***进行改进，采用两侧传动箱，只需操作手轮，就可以完成对密封门的功能操作，且整体调试方便，从结构上简化了人员闸门，操作上更加可靠，已成为核电行业普遍关注的一种新的选择。

发明内容

本发明的目的在于采用两侧传动箱来改善人员闸门的密封门操作。通过操作两侧传动箱上的上部手轮，依次完成人员闸门联锁装置动作，近端密封门处的压力平衡阀启闭，锁紧装置的动作以及近端密封门的启闭等动作；通过操作下部手轮，依次完成人员闸门联锁装置动作，远端密封门处的压力平衡阀启闭，锁紧装置的动作以及远端密封门的启闭等动作。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种人员闸门两侧传动箱，包括箱体，其结构由后盖板、箱体板和前盖板组成，前盖板上装有上、下部手轮和轴承座，其特征在于：轴承座上分别装有传动齿轮轮系和不完全齿轮轮系，该不完全齿轮轮系含有从动不完全齿轮Ⅰ、从动不完全齿轮Ⅱ、从动不完全齿轮Ⅲ和主动不完全齿轮，且其分别与从动不完全齿轮Ⅰ的定位板、从动不完全齿轮Ⅱ的定位板、从动不完全齿轮Ⅲ的定位板及主动不完全齿轮的定位板固定连接，所述主动不完全齿轮与从动不完全齿轮Ⅰ、从动不完全齿轮Ⅱ、从动不完全齿轮Ⅲ的间歇啮合，带动了主动不完全齿轮定位板与从动不完全齿轮Ⅰ定位板、从动不完全齿轮Ⅱ定位板、从动不完全齿轮Ⅲ定位板的依次间歇配合，其中所述主动不完全齿轮定位板上带凸台结构，从动不完全齿轮Ⅰ定位板、从动不完全齿轮Ⅱ定位板、从动不完全齿轮Ⅲ定位板上带凹槽结构，二者可互相滑动配合；所述的传动齿轮轮系上有大齿轮，其上设有圆棒，且与联锁翘块自由连接，所述联锁翘块的一侧有重块，另一侧连接联锁棘爪并与联锁齿轮相配合；所述的从动不完全齿轮Ⅰ与其轮轴键联接，该轮轴上安装连杆Ⅰ，连杆Ⅰ与人员闸门的压力平衡阀相联接；所述的从动不完全齿轮Ⅱ与连杆Ⅱ活动连接，连杆Ⅱ则与人员闸门锁紧装置联接；所述的从动不完全齿轮Ⅲ与齿条固定连接，齿条则与人员闸门中部传动箱的锥齿轮组相联接。

所述的上、下部手轮中的上部手轮装在前盖板上，上部手轮通过传动齿轮轮系和不完全齿轮轮系用于操作近端密封门，下部手轮则通过所述中部传动箱用于操作远端密封门。

一种通过人员闸门两侧传动箱启闭密封门的方法，包括将所述传动箱中的连杆Ⅰ、连杆Ⅱ及齿条分别与人员闸门中的压力平衡阀、传动箱锁紧装置和中部传动箱的锥齿轮组相联接的步骤，其特征在于还包括下述步骤：

1开启近端密封门

1.1操作上部手轮，传动齿轮轮系转动，圆棒与联锁翘块分离，带动连杆Ⅰ向下运动，带动联锁棘爪卡入联锁齿轮，与其相连接的传动轴遂不能转动，实现联锁功能；

1.2主动不完全齿轮与从动不完全齿轮Ⅰ啮合，带动连杆Ⅰ动作，打开与其相连的压力平衡阀；主动不完全齿轮定位板的凸台与从动不完全齿轮Ⅰ的凹槽尚未配合，主动不完全齿轮与从动不完全齿轮Ⅰ啮合顺畅；

1.3主动不完全齿轮与从动不完全齿轮Ⅰ啮合脱开后，主动不完全齿轮定位板凸台进入从动不完全齿轮Ⅰ定位板凹槽，从动不完全齿轮Ⅰ位置固定；

1.4主动不完全齿轮与从动不完全齿轮Ⅱ啮合，带动连杆Ⅱ动作，松开与其相连的锁紧装置；主动不完全齿轮定位板的凸台与从动不完全齿轮Ⅱ定位板的凹槽没有配合，主动不完全齿轮与从动不完全齿轮Ⅱ的啮合顺畅；

1.5主动不完全齿轮与从动不完全齿轮Ⅱ啮合脱开后，主动不完全齿轮定位板的凸台进入从动不完全齿轮Ⅱ定位板凹槽，从动不完全齿轮Ⅱ位置固定；

1.6主动不完全齿轮与从动不完全齿轮Ⅲ啮合，带动齿条动作，通过中部传动箱的锥齿轮等连接件打开密封门；主动不完全齿轮的定位板的凸台与从动不完全齿轮Ⅲ定位板的凹槽没有配合，主动不完全齿轮与从动不完全齿轮Ⅲ的啮合顺畅；

1.7主动不完全齿轮与从动不完全齿轮Ⅲ的啮合脱开后，主动不完全齿轮定位板凸台进入从动不完全齿轮Ⅲ定位板凹槽，从动不完全齿轮Ⅲ位置固定；人员闸门的开启操作完成。

2关闭近端密封门

2.1操作传动箱上部手轮，但手轮转动方向与上述步骤1.1～1.7相反，主动不完全齿轮定位板凸台由从动不完全齿轮Ⅲ凹槽中滑出，主动不完全齿轮与从动不完全齿轮Ⅲ啮合，带动与从动不完全齿轮Ⅲ连接的齿条动作，通过中部传动箱的锥齿轮等连接件，关闭密封门；

2.2主动不完全齿轮定位板凸台进入从动不完全齿轮Ⅲ定位板的凹槽，并从从动不完全齿轮Ⅱ定位板凹槽中滑出，主动不完全齿轮与从动不完全齿轮Ⅱ啮合，带动与从动不完全齿轮Ⅱ连接的连杆Ⅱ动作，使联锁装置压紧密封门；

2.3主动不完全齿轮定位板凸台进入从动不完全齿轮Ⅱ定位板凹槽，并从从动不完全齿轮Ⅰ定位板凹槽中滑出，主动不完全齿轮与从动不完全齿轮Ⅰ啮合，带动与从动不完全齿轮Ⅰ连接的连杆Ⅰ动作，关闭压力平衡阀；

2.4随着传动齿轮轮系的转动，圆棒压住联锁翘块，带动连杆Ⅰ向上运动，联锁棘爪脱离联锁齿轮，恢复到初始状态。

与现有技术相比较，本发明的优点显而易见，主要表现在：

(1)多级齿轮传动，减少操作力矩，实现手动操作。

(2)采用不完全齿轮结构，完成多个动作。

(3)配合联锁装置，完成联锁功能。

(4)设置凹槽凸台定位装置，对不完全齿轮配合进行定位。

(5)传动箱可整体单独调试，整体安装在传动***上，装卸方便。

附图说明

本发明有附图8幅，其中：

图1为人员闸门两侧传动箱主视图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1的B-B剖视图；

图4为不完全齿轮组示意图；

图5为不完全齿轮定位装置示意图；

图6为不完全齿轮组三维视图；

图7为两侧传动箱箱体三维视图；

图8为人员闸门两侧传动箱三维图；

图9为拆下侧板的两侧传动箱的三维图。

图中：1、不完全齿轮组 2、连杆Ⅰ(平衡阀) 3、箱体 4、传动齿轮轮系5、手轮 6、联锁装置 7、传动轴 8、套管 9、定位装置 10、齿条 11、连杆Ⅱ(锁紧) 12、从动不完全齿轮Ⅰ 13、从动不完全齿轮Ⅱ 14、从动不完全齿轮Ⅲ 15、主动不完全齿轮 16、从动不完全齿轮Ⅰ定位板 17、从动不完全齿轮Ⅱ定位板 18、从动不完全齿轮Ⅲ定位板 19、主动不完全齿轮定位板 20、侧板21、后盖板 22、箱体板 23、前盖板 24、轴承座 25、大传动齿轮 26、重块 27、联锁翘块 28、联锁棘爪 29、联锁齿轮 30、圆棒。

具体实施方式

一种如图1～图9所示的人员闸门两侧传动箱，主要包括箱体3、传动齿轮组4、不完全齿轮组1、联锁装置6、传动轴7、轴承座24、手轮5、连杆Ⅰ(平衡阀)2、连杆Ⅱ(锁紧)11和齿条10。其中箱体3为焊接结构，经过了抗震分析，满足核电站抗震要求。由后盖板21和箱体板22焊接为一体，前盖板23可拆卸，通过螺栓固定在箱体板22上，轴承座24安装在后盖板21和前盖板23上，箱体左侧侧板可拆卸，用于观察和安装调试。

所有的传动齿轮和不完全齿轮通过各自的轮轴固定在箱体前盖板23、后盖板21上，前面有三级齿轮传动构成传动齿轮轮系4，不完全齿轮轮系1中的主动不完全齿轮15和第三级齿轮传动的大传动齿轮25连接在一根轴上。通过三级齿轮传动，可以使手轮5上的操作力减小，达到人力可操作的程度。

不完全齿轮定位装置与不完全齿轮分别连接在一起，用于不完全齿轮在啮合过程中的定位，主动不完全齿轮15连接的主动不完全齿轮定位板19为凸台结构，从动不完全齿轮Ⅰ16、Ⅱ17、Ⅲ18定位板为凹槽结构，两者相互滑动配合，保证从动不完全齿轮Ⅰ12、Ⅱ13、Ⅲ14在间歇运动时，不出现传动现象，保证主动不完全齿轮15在正转和反转时均能与从动不完全齿轮Ⅰ12、Ⅱ13、Ⅲ14顺利的啮合，达到功能要求。详细的配合见图4～图6。

所述传动箱上安装两个手轮5，即上部手轮和下部手轮。通过操作不同的手轮5，可带动传动***中不同的传动箱动作。上部手轮可通过传动轮系4和不完全齿轮轮系1对近端门进行操作，下部手轮通过传动轴和中部传动箱可操作远端门

联锁装置6安装在箱体板22内，靠近箱体前盖板23，第三级齿轮的大传动齿轮25上设有圆棒30，用于配合联锁装置6动作。齿轮转动时，圆棒30与联锁装置6中的联锁翘块27分离，联锁棘爪28卡死联锁齿轮29达到联锁的目的。

开门时，操作人员操作传动箱上部手轮，转动传动齿轮，随着传动齿轮轮系4转动，圆棒30与联锁翘块27分离，联锁翘块27在重块26作用下，带动连杆Ⅰ2(平衡阀)往下运动，连杆Ⅰ2(平衡阀)带动联锁棘爪28卡入联锁齿轮29，联锁齿轮29被卡死，与联锁齿轮29连接的传动轴7不能操作，达到联锁目的。

与此同时，主动不完全齿轮15与从动不完全齿轮Ⅰ12啮合，带动连杆Ⅰ2(平衡阀)动作，打开与连杆Ⅰ2(平衡阀)相连的压力平衡阀。此时主动不完全齿轮定位板19的凸台与从动不完全齿轮Ⅰ12定位板16的凹槽没有配合，保证主动不完全齿轮15与从动不完全齿轮Ⅰ12的啮合顺畅。主动不完全齿轮15与从动不完全齿轮Ⅰ12啮合脱开后，主动不完全齿轮定位板19凸台进入从动不完全齿轮Ⅰ12定位板16凹槽，从动不完全齿轮Ⅰ12位置固定。

继续操作上部手轮，主动不完全齿轮15与从动不完全齿轮Ⅱ13啮合，带动连杆Ⅱ(锁紧)11动作，松开与连杆Ⅱ(锁紧)11相连的锁紧装置6。此时主动不完全齿轮定位板19的凸台与从动不完全齿轮Ⅱ13定位板17的凹槽没有配合，保证主动不完全齿轮15与从动不完全齿轮Ⅱ13的啮合顺畅。主动不完全齿轮15与从动不完全齿轮Ⅱ13啮合脱开后，主动不完全齿轮定位板19凸台进入从动不完全齿轮Ⅱ13定位板17凹槽，从动不完全齿轮Ⅱ13位置固定。

继续操作上部手轮，主动不完全齿轮15与从动不完全齿轮Ⅲ14啮合，带动齿条10动作，通过中部传动箱的锥齿轮等连接件，打开密封门。此时主动不完全齿轮定位板19的凸台与从动不完全齿轮Ⅲ14定位板18的凹槽没有配合，保证主动不完全齿轮15与从动不完全齿轮Ⅲ14的啮合顺畅。主动不完全齿轮15与从动不完全齿轮Ⅲ14啮合脱开后，主动不完全齿轮定位板19凸台进入从动不完全齿轮Ⅲ14定位板18凹槽，从动不完全齿轮Ⅲ位置固定。此时，人员闸门近端密封门的操作完成。

操作远端门时，对下部手轮进行操作，通过传动轴7和中部传动箱的链条，带动远端的传动箱运行，运动轨迹与上部手轮相同，并完成对远端门的操作。

关门时，操作人员操作传动箱上部手轮，方向与开门时相反，首先是主动不完全齿轮定位板19凸台从从动不完全齿轮Ⅲ14定位板18凹槽中滑出，主动不完全齿轮15与从动不完全齿轮Ⅲ14啮合，带动与从动不完全齿轮Ⅲ14连接的齿条10动作，通过中部传动箱的锥齿轮等连接件，关闭密封门。

继续操作上部手轮，主动不完全齿轮定位板19凸台进入从动不完全齿轮Ⅲ定位板18凹槽，并从从动不完全齿轮Ⅱ13定位板17凹槽中滑出，主动不完全齿轮15与从动不完全齿轮Ⅱ13啮合，带动与从动不完全齿轮Ⅱ13连接的连杆Ⅱ(锁紧)动作，使锁紧装置6动作，压紧密封圈。

继续操作上部手轮，主动不完全齿轮定位板19凸台进入从动不完全齿轮Ⅱ定位板17凹槽，并从从动不完全齿轮Ⅰ12定位板16凹槽中滑出，主动不完全齿轮15与从动不完全齿轮Ⅰ12啮合，带动与从动不完全齿轮Ⅰ12连接的连杆Ⅰ2(平衡阀)动作，关闭压力平衡阀。

与此同时，随着传动齿轮轮系4转动，圆棒30压住联锁翘块27，带动连杆Ⅰ2(平衡阀)往上运动，当圆棒30到达指定位置的时候，联锁棘爪28脱离联锁齿轮29，恢复初始状态，每个传动箱上两个手轮均可操作。

特定情况下，如果需要解除联锁，可装入与联锁翘块27相匹配的圆棒，使得联锁翘块27不能转动，即可解除联锁，满足使用要求。

在整个传动***中，通过操作传动箱下部手轮，可完成对人员闸门远端门的上述操作，运动过程一致。

Claims (3)

1.一种人员闸门两侧传动箱，包括箱体(3)，由后盖板(21)、箱体板(22)和前盖板(23)组成，前盖板(23)上装有上、下部手轮(5)和轴承座(24)，其特征在于：轴承座(24)上分别装有传动齿轮轮系(4)和不完全齿轮轮系(1)，该不完全齿轮轮系(1)含有从动不完全齿轮Ⅰ(12)、从动不完全齿轮Ⅱ(13)、从动不完全齿轮Ⅲ(14)和主动不完全齿轮(15)，且其分别与从动不完全齿轮Ⅰ的定位板(16)、从动不完全齿轮Ⅱ的定位板(17)、从动不完全齿轮Ⅲ的定位板(18)及主动不完全齿轮的定位板(19)固定连接，所述主动不完全齿轮(15)与从动不完全齿轮Ⅰ(12)、从动不完全齿轮Ⅱ(13)、从动不完全齿轮Ⅲ(14)的间歇啮合，带动了主动不完全齿轮定位板(19)与从动不完全齿轮Ⅰ定位板(16)、从动不完全齿轮Ⅱ定位板(17)、从动不完全齿轮Ⅲ定位板(18)的依次间歇配合，其中所述主动不完全齿轮定位板(19)上带凸台结构，从动不完全齿轮Ⅰ定位板(16)、从动不完全齿轮Ⅱ定位板(17)、从动不完全齿轮Ⅲ定位板(18)上带凹槽结构，二者可互相配合；所述的传动齿轮轮系(4)上有大齿轮(25)，其上设有圆棒(30)，且与联锁翘块(27)自由连接，所述联锁翘块(27)的一侧有重块(26)，另一侧连接联锁棘爪(28)并与联锁齿轮(29)相配合；所述的从动不完全齿轮Ⅰ(12)与其轮轴键联接，该轮轴上安装连杆Ⅰ(2)，连杆Ⅰ(2)与人员闸门的压力平衡阀相联接；所述的从动不完全齿轮Ⅱ(13)与连杆Ⅱ(11)活动连接，连杆Ⅱ(11)则与人员闸门锁紧装置联接；所述的从动不完全齿轮Ⅲ(14)与齿条(10)固定连接，齿条(10)则与人员闸门中部传动箱的锥齿轮组相联接。

2.根据权利要求1所述的人员闸门两侧传动箱，其特征在于所述的上、下部手轮(5)中的上部手轮装在前盖板(23)上，上部手轮通过传动齿轮轮系(4)和不完全齿轮轮系(1)用于操作近端密封门，下部手轮(5)则通过所述中部传动箱用于操作远端密封门。

3.一种通过如权利要求1所述的人员闸门两侧传动箱启闭密封门的方法，包括将所述传动箱中的连杆Ⅰ(2)、连杆Ⅱ(11)及齿条(10)分别与人员闸门中的压力平衡阀、传动箱锁紧装置和中部传动箱的锥齿轮组相联接的步骤，其特征在于还包括下述步骤：

3.1开启近端密封门

3.1.1操作上部手轮(5)，传动齿轮轮系(4)转动，圆棒(30)与联锁翘块(27)分离，带动连杆Ⅰ(2)向下运动，带动联锁棘爪(28)卡入联锁齿轮(29)，与其相连接的传动轴(7)遂不能转动，实现联锁功能；

3.1.2主动不完全齿轮(15)与从动不完全齿轮Ⅰ(12)啮合，带动连杆Ⅰ(2)动作，打开与其相连的压力平衡阀；主动不完全齿轮定位板(19)的凸台与从动不完全齿轮Ⅰ(12)的凹槽尚未配合，主动不完全齿轮(15)与从动不完全齿轮Ⅰ(12)啮合顺畅；

3.1.3主动不完全齿轮(15)与从动不完全齿轮Ⅰ(12)啮合脱开后，主动不完全齿轮定位板(19)凸台进入从动不完全齿轮Ⅰ(12)定位板(16)凹槽，从动不完全齿轮Ⅰ(12)位置固定；

3.1.4主动不完全齿轮(15)与从动不完全齿轮Ⅱ(13)啮合，带动连杆Ⅱ(11)动作，松开与其相连的联锁装置(6)；主动不完全齿轮定位板(19)的凸台与从动不完全齿轮Ⅱ(13)定位板(17)的凹槽没有配合，主动不完全齿轮(15)与从动不完全齿轮Ⅱ(13)的啮合顺畅；

3.1.5主动不完全齿轮(15)与从动不完全齿轮Ⅱ(13)啮合脱开后，主动不完全齿轮定位板(19)凸台进入从动不完全齿轮Ⅱ(13)定位板(17)凹槽，从动不完全齿轮Ⅱ(13)位置固定；

3.1.6主动不完全齿轮(15)与从动不完全齿轮Ⅲ(14)啮合，带动齿条(10)动作，通过中部传动箱的锥齿轮连接件打开密封门；主动不完全齿轮的定位板(19)的凸台与从动不完全齿轮Ⅲ(14)定位板(18)的凹槽没有配合，主动不完全齿轮(15)与从动不完全齿轮Ⅲ(14)的啮合顺畅；

3.1.7主动不完全齿轮(15)与从动不完全齿轮Ⅲ(14)的啮合脱开后，主动不完全齿轮定位板(19)凸台进入从动不完全齿轮Ⅲ(14)定位板(18)凹槽，从动不完全齿轮Ⅲ(14)位置固定；人员闸门的开启操作完成；

3.2关闭近端密封门

3.2.1操作传动箱上部手轮，但手轮转动方向与上述步骤3.1.1～3.1.7相反，主动不完全齿轮定位板(19)凸台由从动不完全齿轮Ⅲ(14)凹槽中滑出，主动不完全齿轮(15)与从动不完全齿轮Ⅲ(14)啮合，带动与从动不完全齿轮Ⅲ(14)连接的齿条(10)动作，通过中部传动箱的锥齿轮等连接件，关闭密封门；

3.2.2主动不完全齿轮定位板(19)凸台进入从动不完全齿轮Ⅲ(14)定位板(18)的凹槽，并从从动不完全齿轮Ⅱ(13)定位板(17)凹槽中滑出，主动不完全齿轮(15)与从动不完全齿轮Ⅱ(13)啮合，带动与从动不完全齿轮Ⅱ(13)连接的连杆Ⅱ(11)动作，使联锁装置(6)压紧密封门；

3.2.3主动不完全齿轮定位板(19)凸台进入从动不完全齿轮Ⅱ(13)定位板(17)凹槽，并从从动不完全齿轮Ⅰ(12)定位板(16)凹槽中滑出，主动不完全齿轮(15)与从动不完全齿轮Ⅰ(12)啮合，带动与从动不完全齿轮Ⅰ(12)连接的连杆Ⅰ(2)动作，关闭压力平衡阀；

3.2.4随着传动齿轮轮系(4)的转动，圆棒(30)压住联锁翘块(27)，带动连杆Ⅰ(2)向上运动，联锁棘爪(28)脱离联锁齿轮(29)，恢复到初始状态。