基于ADAMS的核电站人员闸门锁紧机构分析与设计优化

发布时间：2024-05-12 05:02

　　人员闸门是核电站安全壳压力边界的构成部分之一,在核电站反应堆正常运行期间和发生基准事故工况期间,须确保该部位安全壳压力边界的完整性和密封性。人员闸门是贯穿安全壳的筒状设备,筒体两端面分别设置2扇密封舱门供人员进出。在无动力时,可完全采用手动操作密封门的启闭。人员闸门的密封性与可靠性与其选用的O形橡胶圈密不可分。本文使用微小矩形橡胶弹簧组合理论,建立截面压缩变形在20%以内的O形橡胶圈的压紧力与变形量的近似函数关系式。根据人员闸门的通行尺寸及操作时间等要求来估算锁紧机构中二级直齿圆柱齿轮传动和曲柄滑块的详细参数。利用ADAMS软件建立人员闸门锁紧机构的二分之一虚拟样机模型,通过动力学和运动学仿真分析,得出门插销的位移、速度和加速度及手轮操作力矩。在此基础之上,再进行参数化设计与优化得到手动操作较为省力的人员闸门锁紧机构,为人员闸门在设计工况下启闭操作的安全性和可靠性提供了支撑。结构合理、安全可靠的人员闸门能够帮助人员高效快速地进出安全壳,在事故工况下为逃生节约宝贵的时间。

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1某核电站人员闸门传动系统示意图

机构、压力平衡机构等实现门的各种动作，达到工作需要。大亚湾人员闸门后又应用于岭澳核电站、红沿河核电站中，秦山二期的人员闸门也参考了大亚湾人员闸门的结构，采用了类似的设计（如图1所示）。图1某核电站人员闸门传动系统示意图Fig.1PersonalAirlockDrive....

图2非能动核电厂人员闸门Fig.2PassiveNuclearPowerPlantPersonalAirlock此外，美国在1980年授权了一项通用的人员闸门专利[6]

Fig.1PersonalAirlockDriveSystemSchematicofsomeNuclearPowerPlant非能动压水堆核电项目人员闸门由日本IHI公司和美国Trentec公司设计，应用于三门核电项目和海阳核电项目（如图2所示）。日本IHI的....

图3美国专利的人员闸门传动机构示意图

5其中1扇门进行操作时，另外1扇门不能进行操作。开门操作顺序为：打开压力平衡阀、松开锁紧装置、开门；关门操作顺序为：关门、锁紧、关闭压力平衡阀（如图3所示）。图3美国专利的人员闸门传动机构示意图Fig.3PersonalAirlockDriveSystemSchem....

图4锁紧机构三维简化模型

国内外不同堆型核电站的安全壳人员闸门锁紧机构各有所长、种类繁多，其锁紧位置、压紧行程、驱动方式、传动原理等均不相同[8]。但是基于反应堆安全壳系统设计的安全导则，各类闸门锁紧机构一般都包含舱面板锁紧座、舱门插销、操作手轮及传动箱等基本部件。其中传动箱内的各种齿轮、轴系组合用以实现....

本文编号：3970901