ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ЗАЩЕЛКА ВОЗДУШНОГО ЗАТВОРА

Полезная модель относится к атомной энергетике, в частности к системе пассивного отвода тепла (СПОТ) от реактора.
Электромагнитная защелка воздушного затвора СПОТ предназначена для удержания в закрытом положении воздушных затворов, входящих в состав теплообменного модуля системы пассивного отвода тепла, в режимах нормальной эксплуатации АЭС и обеспечения самопроизвольного открытия воздушного затвора в аварийных режимах.
Известны грузоподъемные электромагниты постоянного тока серии М-42КТ1, выпускаемые по ТУ 16-94 ИРАК.677237.003 ТУ (АЛЬЯНС-ТРЕЙД-С, г.Екатеринбург), используемые для подъема и транспортирования стальных и чугунных грузов. При подаче напряжения на катушку электромагнита обеспечивается захват и удержание груза. Для гарантирования «отлипания» груза после снятия напряжения в конструкции электромагнитов предусмотрена немагнитная шайба. Грузоподъемные электромагниты данной серии имеют ограниченный срок службы, не предназначены для работы в постоянном режиме удержания груза, имеют большие размеры, поскольку рассчитаны на удержание полного веса изделия, не имеют устройств регулирования величины рабочего хода.
Наиболее близким к предлагаемой электромагнитной защелке является электромагнит воздушного затвора СПОТ, который предназначен для удержания в закрытом положении воздушных затворов системы пассивного отвода тепла в режимах нормальной эксплуатации АЭС и обеспечения самопроизвольного открытия воздушного затвора в аварийных режимах (Патент на полезную модель №50704, от 19.08.2005 г.). Данный электромагнит установлен на раме воздушного затвора и состоит из магнитопровода, катушки, немагнитной пластины, жестко закрепленной на нижнем торце магнитопровода и якоря. Основным недостатком электромагнита СПОТ является то, что он имеет значительные размеры, должен развивать большое тяговое усилие, т.к. для выполнения поставленной задачи должен постоянно удерживать полный вес якоря и рычага вала воздушного затвора.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание электромагнитной защелки с электромагнитом с меньшими габаритами и энергопотреблением. Технический результат заключается в снижении материалоемкости и энергоемкости электромагнита воздушного затвора СПОТ.
Технический результат достигается тем, что в электромагнитной защелке воздушного затвора, установленной на раме воздушного затвора с рычагом вала воздушного затвора и противовесом, состоящей из электромагнита и якоря, на якоре выполнен шток, расположенный на оси симметрии, по крайней мере, двух поворотных защелок, закрепленных на раме воздушного затвора на осях вращения, при этом на штоке, выполнено расширение в виде профилированного кулачка, и удлинение в виде толкателя, причем на каждой из поворотных защелок выше оси вращения выполнен упор для профилированного кулачка, ниже оси вращения каждой поворотной защелки выполнена опора для рычага вала воздушного затвора, на внутренней поверхности каждой поворотной защелки, выше оси вращения, выполнен под углом к оси симметрии выступ, причем каждый выступ выходит за ось симметрии, на раме воздушного затвора вдоль штока установлены, по крайней мере, два регулирующих элемента, например, две стойки со встроенными в них ходовыми винтами, кроме того, внутренний размер каждой поворотной защелки от выступа до опоры для рычага воздушного затвора равен высоте рычага вала воздушного затвора, а высота каждой поворотной защелки от оси вращения до упора для профилированного кулачка, по крайней мере, в полтора раза превышает расстояние между осями вращения вышеназванных поворотных защелок.
Электромагнитная защелка воздушного затвора СПОТ, представленная на рисунках (фиг.1, фиг.2), установлена на раме 1 воздушного затвора 2 с рычагом 3 вала 4 воздушного затвора и противовесом 5, состоит из электромагнита 6 и якоря 7. На якоре 7 выполнен шток 8, который расположен на оси симметрии, по крайней мере, двух поворотных защелок 9, закрепленных на раме 1 воздушного затвора 2 на осях вращения 10. На штоке 8 выполнено расширение в виде профилированного кулачка 11 и удлинение в виде толкателя 12. На каждой из поворотных защелок 9 выше оси вращения 10 выполнен упор 13 для профилированного кулачка 11, а ниже оси вращения 10 каждой поворотной защелки 9 выполнена опора 14 для рычага 3 вала 4 воздушного затвора 2. Кроме того, на внутренней поверхности поворотных защелок 9, выше оси вращения 10, выполнены под углом к оси симметрии выступы 15, верхней стороной обращенные в сторону толкателя 12, а нижней стороной обращенные в сторону рычага 3 вала 4 воздушного затвора 2, причем каждый из выступов 15 выходит за ось симметрии. На раме 1 воздушного затвора 2 вдоль штока 8 установлены также, по крайней мере, два регулирующих элемента 16, например, две стойки со встроенными в них ходовыми винтами 17. Внутренний размер поворотных защелок 9 от выступов 15 до опор 14 для рычага 3 воздушного затвора 2 равняется высоте рычага 3 вала 4 воздушного затвора 2, а высота поворотных защелок 9 от оси вращения 10 до упоров 13 для профилированного
кулачка 11, по крайней мере, в полтора раза превышает расстояние между осями вращения 10 поворотных защелок 9. Взаимное расположение регулирующих элементов, например, ходовых винтов 17, относительно штока 8 и рамы 1 воздушного затвора 2 центрирует профилированный кулачок 11 между поворотными защелками 9 по оси симметрии.
Закрытие воздушного затвора 2 осуществляется подъемом рычага 3 из нижнего в верхнее положение. При подъеме рычаг 3 упирается в выступы 15. При дальнейшем движении рычага 3 вверх выступы 15 подают якорь 7 через толкатель 12 штока 8 к электромагниту 6, выбирая свободный ход якоря 7. В то же время поворотные защелки 9 раскрываются и подхватывают опорами 14 рычаг 3. С помощью регулирующих элементов 16 профилированный кулачок 11 выставляется строго по оси симметрии поворотных защелок 9. Далее на электромагнит 6 подается напряжение питания, шток 8 с толкателем 12 за счет электромагнитного притяжения отрывается от выступов 15, а профилированный кулачок 11 заходит на величину рабочего хода электромагнита между поворотными защелками 9, обеспечивая, тем самым, фиксацию поворотных защелок 9 в закрытом положении. Выигрыш в тяговом усилии электромагнита 6 определяется отношением высоты поворотных защелок 9 от оси вращения 10 до упоров 13 для профилированного кулачка 11 к расстоянию между осями вращения 10 поворотных защелок 9, что обеспечивает уменьшение габаритов и энергопотребления электромагнита СПОТ.
При отключении питания электромагнита 6, якорь 7 отлипает, шток 8 под собственным весом опускается вниз, освобождая поворотные защелки 9 для раскрытия за счет веса рычага 3 и противовеса 5. Толкатель 12 давит на выступы 15, способствуя раскрытию поворотных защелок 9, а после падения рычага 3 обеспечивает раскрытое положение поворотных защелок 9 для повторного взвода рычага 3. Освобожденный рычаг 3 под действием противовеса 5, поворачивая вал 4 воздушного затвора 2, опускается в нижнее положение, воздушный затвор 2 открывается.
Таким образом, обеспечивается снижение материалоемкости и энергоемкости электромагнита СПОТ.