Стыковочное устройство для присоединения трубопроводов и передачи вращения

Полезная модель относится к устройствам, обеспечивающим стыковку трубопроводов и механических приводов, с помощью которых осуществляется подача жидких и сыпучих сред и передача механического вращения в резервуары или контейнеры.
Известна установка цементирования жидких сред непосредственно в контейнерах, направляемых на долгосрочное хранение (патент RU2324242). Установка содержит контейнер, установленный на транспортную тележку, перемешивающее устройство, расположенное с возможностью взаимодействия с вертикальным валом электропривода, устройство подачи в контейнер компонентов отверждающего раствора, устройство подачи в контейнер жидких радиоактивных отходов, связанными с соответствующими узлами технологической системы, систему управления.
Недостатком известного аналога является то, что в его конструкции предусмотрено возвратно-поступательное перемещение перемешивающего устройства, извлекаемого из контейнера, что приводит к необходимости его периодической очистки и промывки, что приводит к образованию вторичных отходов и требует приостановки технологического процесса на время отмывки.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является установка для цементирования жидких отходов (RU2479054), отличительной особенностью которой является конструкция узла подачи компонентов и добавок, который монтируется непосредственно на крышке контейнера, выполненной с отверстием по ее центру и снабженного размещенным внутри него перемешивающим устройством.
Недостатки известного устройства состоят в следующем: конструкция устройства, предназначенного для подачи смеси цементирующего (отверждающего) раствора и жидких сред (отходов), требует проведения целого комплекса работ по монтажу элементов стыковочного узла и сборке конструкции, что помимо необходимости присутствия внутри помещения обслуживающего персонала требует наличия дополнительного вспомогательного оборудования (кран для перемещения специальной крышки-приставки, сварочное оборудование для установки опор и кюбеля и т.п.). Данные технологические процессы требуют достаточно высоких временных затрат, при этом осуществляться они будут в условиях воздействия вредных факторов на обслуживающий персонал.
Для исключения указанных недостатков в стыковочном устройстве для присоединения трубопроводов и передачи механического вращения, включающем патрубки подачи жидких и сыпучих сред и вал для передачи механического вращения, предлагается
в устройстве использовать неподвижную базу;
на неподвижной базе смонтировать патрубки для подачи жидких и сыпучих сред, мотор-редукторы для передачи механического вращения с помощью раздвижных валов и узел для преобразования вращательного движения от привода в поступательное движение штока;
к штоку прикрепить перемещающийся вдоль вертикальной оси портал, оснащенный раструбом стыковочным и подвижными блоками, в которых закреплены раздвижные валы (валы, позволяющие передавать крутящий момент при переменной длине).
При разработке заявляемого стыковочного устройства поставлена задача сокращения временных затрат на проведение операций по стыковке трубопроводов подачи сред в защитный резервуар, предназначенный для их отверждения и последующей длительной изоляции, а также передаче механического вращения на приводы перемешивающих устройств, смонтированных внутри резервуара и обеспечивающих однородность отверждаемого раствора, повышения безопасности обслуживания установки с одновременным снижением стоимости конструкции, упрощения и ускорения технологии отверждения жидких отходов.
Заявляемый технический результат достигается за счет разработки специального стыковочного устройства, с помощью которого осуществляется присоединение трубопроводов подачи сред и передача механического вращения.
Сущность полезной модели состоит в следующем.
На фигурах 1 и 2 изображены общие виды устройства соответственно спереди и слева. На фигурах 1 и 2 приняты следующие позиционные обозначения: 1 - неподвижная база; 2 - мотор-редуктор; 3 - проставка; 4 - шлицевая втулка; 5 - узел подъема и проходки; 6 - привод; 7 - шток; 8 - роликовый блок; 9 - портал; 10 - раструб стыковочный; 11 - подвижный блок; 12 - патрубки подачи жидких и сыпучих сред; 13 -манжета; 14 - шлицевой вал; 15 - подпружиненный наконечник.
Стыковочное устройство для присоединения трубопроводов и передачи механического вращения состоит из патрубков подачи жидких и сыпучих сред 12, вала для передачи механического вращения, неподвижной базы 1, мотор-редукторов 2, раздвижных валов (каждый раздвижной вал образован шлицевой втулкой 4 и шлицевым валом 14), узла подъема 5 для преобразования вращательного движения от привода 6 в поступательное движение штока 7, портала 9, раструба стыковочного 10 и подвижных блоков 11.
Основным несущим элементом заявляемого устройства является неподвижная база 1.
На неподвижной базе 1 смонтированы патрубки для подачи жидких и сыпучих сред 12, мотор-редукторы 2 для передачи механического вращения с помощью раздвижных валов и узел для преобразования вращательного движения от привода в поступательное движение штока 7. На неподвижной базе 1 закреплены роликовые блоки 8, обеспечивающие качение вдоль вертикальной оси по направляющим портала 9.
К штоку 7 прикреплен перемещающийся вдоль вертикальной оси портал 9 (выделен на фигуре серым цветом).
Портал 9 оснащен раструбом стыковочным 10 и подвижными блоками 11, в которых закреплены раздвижные валы (образованных шлицевыми втулками 4 и шлицевыми валами 14).
Частные случаи выполнения устройства.
Во-первых, раструб стыковочный 10 образует герметичное раздвижное соединение с патрубками подачи жидких и сыпучих сред 12 при помощи гофрированной резиновой манжеты 13.
Во-вторых, один конец каждого из раздвижных валов в виде шлицевой втулки 4, присоединен к расположенному на неподвижной базе 1 мотор-редуктору 2 через проставку 3, а другой конец в виде шлицевого вала 14, вставлен внутрь шлицевой втулки 4 через подшипниковый узел в подвижном блоке 11, размещенном на портале 9.
В-третьих, один конец шлицевого вала 14 снабжен подпружиненным наконечником 15, который вместе с перемещаемым в горизонтальной плоскости блоком 11 обеспечивают возможность самоустановки подпружиненного наконечника 15 на приводной вал перемешивающего устройства, расположенного внутри защитного резервуара (конструкция защитного резервуара не приведена на рисунках).
Функционирование заявляемого технического решения осуществляется следующим образом:
Стыковочное устройство устанавливается над резервуаром таким образом, чтобы отверстие загрузки сред оказалось точно под раструбом стыковочным 10, а стыковочные узлы приводных валов перемешивающих устройств, расположенных внутри защитного резервуара - под наконечниками 15 шлицевых валов 14.
Привод 6 опускает вниз шток 7 вместе с порталом 9, при этом образуется герметичное соединение раструба 10 с отверстием резервуара и обеспечивается закрепление подпружиненных наконечников 15 на приводных валах перемешивающего устройства, расположенного внутри защитного резервуара, тем самым обеспечивая возможность передачи вращательного движения. После этого осуществляется подача жидких и сыпучих сред через патрубки 12. Включение мотор-редукторов 2 обеспечивает передачу через шлицевые втулки 4 и шлицевые валы 14 вращательного движения на приводные валы перемешивающих устройств, расположенных внутри защитного резервуара, обеспечивая, тем самым, однородность отверждаемой внутри резервуара смеси.
Технический результат - сокращение временных затрат на проведение операций по стыковке трубопроводов подачи жидких и сыпучих сред в защитный резервуар, уменьшение времени воздействия вредных факторов на персонал и обеспечение непрерывности технологических процессов для проведения операций по чистке и отмывке устройства.