一种用于放射性热室的屏蔽密封门装置的制作方法

本发明涉及屏蔽密封领域，具体地，涉及一种用于放射性热室的屏蔽密封门装置。

背景技术：

射性热室是用于对经过反应堆辐照后的物品进行切割、解体、外观检查、微观分析的专门试验室。通常，由多个不同功能的单热室组成具备完整工艺链的热室群，为实现物品在各个不同功能的热室间运输传递，就需在两个相邻的热室之间设置连接通道。但为保证单个热室的独立使用性，还需要在通道上配置专门的既具有屏蔽功能又具有密封功能的门装置。且在热室的强放射性环境下电机等设备无法使用，同时也不允许工作人员进入高放射性的热室进行操作，因此要求在手动远程操作的条件下，通过该门装置实现连接通道的屏蔽功能与密封功能。

在以往的热室设计中，屏蔽门与密封门通常分开设置，屏蔽门仅起到屏蔽射线的作用，密封门仅起到隔绝空气流通或防止放射性尘埃扩散，保证负压的作用，而且屏蔽门和密封门的运动需要不同方向的动力源来驱动，往往造成系统设计复杂，故障率较高、维护检修成本高。

技术实现要素：

本发明提供了一种用于放射性热室的屏蔽密封门装置，解决了现有屏蔽装置的不足，本屏蔽密封门装置综合考虑了制造、操作、维修等多方面因素，进行优化设计，达到装置简化、操作方便、维护成本低的目的，从而实现对放射型热室的射线屏蔽与气体密封。

为实现上述发明目的，本申请提供了一种用于放射性热室的屏蔽密封门装置，所述装置包括：

屏蔽门、密封门、推杆组件、导向及支撑组件；导向及支撑组件安装在热室内部，屏蔽门安装在导向及支撑组件上，导向及支撑组件用于对屏蔽门进行导向和支撑；密封门安装在屏蔽门上，屏蔽门用于屏蔽热室内部放射性样品产生的γ射线；密封门用于在推杆组件作用下压紧设置在热室壳体内部通道的密封圈上，对热室内部进行密封；推杆组件用于对屏蔽门和密封门的开启和关闭进行操作，用于对推杆组件的锁定和解除锁定进行操作。

进一步的，密封门包括：密封面板、2对第一连接座、2个连接杆、2个弹簧、2个左挡块、2个右挡块；密封面板压紧设置在热室壳体上的密封环形成密封边界；每对第一连接座分别固定在密封面板和屏蔽门上，每对第一连接座对应1个连接杆和一个弹簧，连接杆两端和弹簧的两端分别与第一连接座对中的2个第一连接座连接；四个第一连接座和两个连接杆形成了密封面板与屏蔽门之间的平行四边形运动机构，使密封面板在连杆的带动下能够绕屏蔽门上的第一连接座支点旋转；位于屏蔽门上的第一连接座两侧分别设有左挡块和右挡块，左挡块和右挡块固定在屏蔽门上，左挡块和右挡块用于对连接杆的转动范围进行限位。

进一步的，密封面板为不锈钢圆形板，连接杆在0～90°之间转动。

进一步的，弹簧在第一连接座上的安装点距离密封面板的距离为a，弹簧在第一连接座上的安装点距离屏蔽门的距离为b；连接杆在第一连接座上的安装点距离密封面板的距离为c，连接杆在第一连接座上的安装点距离屏蔽门的距离为d，其中，a的值大于c的值，b的值大于d的值。

进一步的，密封门还包括：销钉、开口销，销钉下端穿过第一连接座和连接杆，连接杆能够绕销钉进行转动，开口销穿过销钉下端防止其脱落。

进一步的，屏蔽门包括：铸铁屏蔽块、上滚轮组、下滚轮组；铸铁屏蔽块用于对热室内部的γ射线进行屏蔽，上滚轮组安装在铸铁屏蔽块的上部，屏蔽门移动时，上滚轮组在导向及支撑组件的滑槽中滚动进行导向；下滚轮组安装在铸铁屏蔽块的下部，屏蔽门移动时，下滚轮组在导向及支撑组件的导轨上滚动进行导向和支撑。

进一步的，推杆组件包括：推杆、手柄、尾部连接件、第二连接座、预埋管；预埋管预埋在热室墙体上，预埋管两端贯穿热室墙体，推杆一端与手柄连接，推杆另一端穿过预埋管后与位于热室内部的尾部连接件连接，尾部连接件与固定在屏蔽门上的第二连接座连接。

进一步的，所述推杆组件还包括：推杆档环、螺纹盖、盖型密封圈、密封垫片、密封垫片安装环；密封垫片安装环焊接在推杆上，密封垫片安装环上的三条凹槽内放置三个橡胶密封垫片；推杆挡环焊接在推杆上，在推杆挡环与螺纹盖之间设置盖型密封圈；推杆上开设三组通孔，用于拉出推杆后，插入设置在热室外部的插销，对屏蔽门进行锁定。

进一步的，导向及支撑组件包括支撑台、导轨和上滑槽；支撑台焊接在热室内部，导轨焊接在支撑台上，上滑槽焊接在热室内部。

进一步的，所述盖型密封圈具体为：该盖型密封圈中间为通孔，可以穿过推杆，放置在螺纹盖与推杆挡环以及螺纹盖预埋管之间。该盖型密封圈为凸台结构，外圈凸台面与预埋管接触，在螺纹盖压紧的作用下能够实现对预埋管的密封；内圈平面与推杆挡环接触，在螺纹盖压紧的作用下能够实现对推杆挡环的密封。

本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请中的屏蔽密封门装置能够解决多热室间连接通道射线屏蔽和气体密封的问题。本门屏蔽厚度相当于140mm纯铅板，密封后负压值为-300pa，在射线屏蔽及放射性物质隔离方面具有良好的效果。

本装置是集成了屏蔽门、密封门、推杆组件、导向及支撑组件的新型屏蔽密封门装置，由于采用了一体化的设计，大大降低了系统的复杂程度，具有系统简化、操作方便、维护成本低的特点，不仅在新建热室时能够使用，还能在老热室的改造项目中使用，具有良好的市场前景和推广应用价值。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；

图1是屏蔽密封门装置的装配结构示意图；

图2是屏蔽密封门开启流程示意图；

图3是屏蔽密封门关闭流程示意图；

图4是屏蔽密封门的运动原理示意图；

图5是密封门结构示意图；

图6是密封门连接部位详细结构示意图；

图7是屏蔽门结构示意图；

图8是推杆组件示意图；

图9是导向及支撑组件结构示意图；

图10是盖型密封圈结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明所要解决的技术问题是提供一种有效的放射性热室屏蔽密封门装置，从而实现对放射型热室的射线屏蔽与气体密封。

请参考图1，图中：1屏蔽门；2密封门；3推杆组件；4导向及支撑组件；5热室墙体；6预埋管；7密封圈安装环；8密封圈；9限位挡块；预埋管6在热室墙体5浇注时便固定好位置之后与墙体浇注在一起，密封圈安装环焊接在热室内壁的不锈钢壳体上，导向及支撑组件也焊接在热室内部的不锈钢壳体上，其余部件均现场装配。

本申请中屏蔽密封门装置由屏蔽门、密封门、推杆组件、导向及支撑组件组成。屏蔽门由铸铁屏蔽块、两组上滚轮、四组下滚轮组成，能屏蔽热室内部放射性样品产生的γ射线；密封门由密封面板、连接座、连接杆、弹簧、左挡块、右挡块、销钉、开口销组成，密封门能在推杆作用下沿定位挡块压紧设置在热室壳体内部的密封圈上，实现对热室内部的密封，保证负压环境。推杆组件由推杆、手柄、推杆档环、螺纹盖、盖型密封圈、密封垫片、密封垫片安装环、尾部连接件、连接座、销钉、开口销以及设置在热室墙体上的预埋管组成，能在热室外部通过手动操作实现热室内部屏蔽密封门的开启-锁死、关闭-锁死动作。导向及支撑组件由支撑台、导轨、上滑槽组成，具有对屏蔽密封门进行支撑与导向的作用。

本装置是集成了屏蔽门、密封门、手拉推杆组件、导向及支撑组件的新型屏蔽密封门装置。密封门通过支座附着在屏蔽门上，并可以围绕支座实现0～90°的旋转。当门装置开启时，密封门在弹簧的作用下，向屏蔽门靠拢；当门装置关闭时，密封门在挡块的作用下逐渐旋转90°，并压紧密封圈。当门装置开启时，通过设置在热室外部的插销，可以锁死推杆，进而锁定门装置的开启状态；当门装置关闭时，通过旋紧螺纹盖，也可以锁死推杆，进而锁定门装置的关闭状态。图2和图3分别表示该装置开启和关闭时的流程图。

屏蔽密封门的开启流程为：开启-打开推杆螺纹盖，解除对推杆的锁死-手动向外拉动推杆-屏蔽门向外移动-密封门复位，离开密封圈-屏蔽门完全移开-移动插销，锁死推杆-结束。

屏蔽密封门关闭流程为：开始-移出插销，解除对推杆的锁死-手动向内推动推杆-屏蔽门向通道移动-密封门受挡块作用，逐渐向密封圈压紧-屏蔽门及密封门完全对中-旋紧螺纹盖，锁死推杆-结束。

请参考图4，屏蔽密封门的运动原理为：密封门通过转动连杆、转动铰链、固定连杆、固定支座附着在屏蔽块上，转动连杆在弹簧拉力下处于其初始位置上，并保持静止。门装置关闭时，推杆推动屏蔽块向右移动，密封门也随着一起向右移动，当密封门触碰到挡块后，转动连杆开始旋转，密封门沿着挡块的方向通道密封圈靠近，并最终压紧密封圈，当密封门与屏蔽块均对中后，通道关闭。门装置开启时，推杆拉动屏蔽块向左移动，密封门在弹簧的复位拉力下又回到其初始位置，然后跟随屏蔽门一起向左远离通道，通道开启。

请参考图5-图6，11密封面板；12第一连接座；13连接杆；14弹簧；15左挡块；16右挡块；17销钉；18开口销；密封门由密封面板、连接座、连接杆、弹簧、左挡块、右挡块、销钉、开口销组成。密封面板为不锈钢圆形板，面板压紧设置在热室壳体上的密封环，从而形成密封边界，达到保证热室内部负压的目的。连接座在密封面板和屏蔽门的铸铁屏蔽块上各设置两个，用于安装连接杆，由四个连接座、两个连接杆形成了密封面板和铸铁屏蔽块之间的平行四边形运动机构，使密封面板在连杆的带动下能够绕铸铁屏蔽块上的连接座支点旋转。弹簧也安装在两个连接座之间，但固定点比连接杆的固定点更靠近尾部，因此弹簧安装后的初始长度比连接杆长一些，当连接杆在0～90°之间转动时，弹簧正好处于持续拉伸阶段，从而回复力也越来越大。左挡块、右挡块设置在铸铁屏蔽块上，防止连接杆的转动范围超过90°、或出现负角度。

请参考图7，21铸铁屏蔽块；22下滚轮；23上滚轮；屏蔽门由铸铁屏蔽块、两组上滚轮、四组下滚轮组成。铸铁屏蔽块用于对热室内部的γ射线进行屏蔽，其铸铁厚度为200mm，相当于140mm纯铅板的屏蔽效果。上滚轮安装在铸铁屏蔽块的上部，屏蔽门移动时，上滚轮在滑槽中滚动，起到导向的作用。下滚轮安装在铸铁屏蔽块的下部，屏蔽门移动时，下滚轮在导轨上滚动，既起到导向的作用，又起到支撑铸铁屏蔽块的作用。

请参考图8，31推杆；32手柄；33预埋管；34尾部连接件；35销钉；36第二连接座；37螺纹盖；38推杆挡环；39盖型密封圈；40密封垫片安装环；41密封垫片；

推杆组件由推杆、手柄、推杆档环、螺纹盖、盖型密封圈、密封垫片、密封垫片安装环、尾部连接件、连接座、销钉、开口销以及设置在热室墙体上的预埋管组成。

第二连接座一端焊接在铸铁屏蔽门侧面，一端通过销钉与尾部连接件连接，销钉与尾部连接件的接触位置有足够的间隙，可以保证两者在x、y、z向有一定的相对移动空间，有效地防止了整个屏蔽密封门在移动期间出现卡死的情况。密封垫片安装环焊接在推杆上，其三条凹槽内放置三个橡胶密封垫片，以隔离热室的内外部。推杆挡环也焊接在推杆上，在挡环与螺纹盖之间设置一种特殊的盖型密封环，在螺纹盖的压紧力作用下该密封环既可以实现与预埋管之间的密封、又能实现与挡环之间的密封。在推杆上还开有三组通孔，用于拉出推杆后，插入设置在热室外部的插销，对屏蔽密封门进行固定锁死。

请参考图9，51支撑台；52导轨；53上滑槽；导向及支撑组件由支撑台、导轨和上滑槽组成。支撑台有方管焊接成支架并焊接在热室内部的不锈钢壳体上，然后用不锈钢板将所有外露面遮挡并焊接，导轨焊接在支架外的不锈钢板上，上滑槽定位后焊接壳体上。

本申请中用于放射性热室的新型屏蔽密封门装置，集成了屏蔽门、密封门、推杆组件、导向及支撑组件的屏蔽密封门一体化装置，通过手动水平移动热室外的推杆组件，既实现了屏蔽密封门在通道径向上水平移动，保证屏蔽门对中就位，又实现了密封门在通道轴向上轴向前后移动，向密封圈靠拢压紧，保证了密封功能。

本装置中的密封门具备旋转功能，且在左挡块、右挡块的作用下刚好实现0～90°之间的旋转：密封门在限位挡块的作用下，能逐渐旋转到90°位置。密封门在弹簧的复位力作用下能从90°位置旋转至0°位置。密封门上设置有结构独特的连接座，弹簧连接点与连接杆连接点之间具有30mm的偏心距，能保证连杆在从0°到90°旋转时，弹簧被不断拉伸，从而回复力也越来越大。密封门密封后能保证热室内部300pa的负压。

请参考图10，所述盖型密封圈具体为：该盖型密封圈中间为通孔，可以穿过推杆，放置在螺纹盖与推杆挡环以及螺纹盖预埋管之间。该盖型密封圈为凸台结构，外圈凸台面与预埋管接触，在螺纹盖压紧的作用下能够实现对预埋管的密封；内圈平面与推杆挡环接触，在螺纹盖压紧的作用下能够实现对推杆挡环的密封。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。