一种应用于辐射环境中的隔膜阀自动开关装置

技术领域

本发明涉及一种开关控制装置，具体涉及一种应用于辐射环境中的隔膜阀自动开关装置。

背景技术

在核工业领域中，涉及材料生产、加工、后处理等作业中，依旧需要大量人力参与。在工艺线中，诸如隔膜阀等装置需要复位时，运维人员需要进入到辐射环境中确认位置后手动操作，一方面作业极为简单但需要人力定位并操作，另一方面运维人员进入辐射环境，更换服装繁琐的同时，也带来对人体长期的辐射损伤，无论从经济效益还是工作人员健康角度出发，都是较为浪费的。如果能通过自动化的方式远程控制辐射环境中隔膜阀的开启，将对运维人员的安全和身体健康具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种应用于辐射环境中的隔膜阀自动开关装置，提高核系统生产线、工艺线的自动化水平，以及工作效率，并减少人力成本和对运维人员的辐射伤害。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种应用于辐射环境中的隔膜阀自动开关装置，主体呈框架结构，螺纹杆从主体框架的顶部向下贯穿入框架内，贯穿孔设有与螺纹杆连接的内螺纹，在主体框架内设有电机，电机的转轴与所述螺纹杆同轴连接，通过电机的转轴带动所述螺纹杆转动，螺纹杆转动过程中沿所述贯穿孔上升或下降，螺纹杆的上端与隔膜阀开关手柄相连接，螺纹杆的上下运动带动隔膜阀开关手柄的转动，从而实现隔膜阀的打开和关闭。

进一步，如上所述的应用于辐射环境中的隔膜阀自动开关装置，其中，在所述主体框架的内部两侧设有若干滚轮，所述电机的侧壁与滚轮相贴合，使电机沿滚轮上下运动。

进一步，如上所述的应用于辐射环境中的隔膜阀自动开关装置，其中，所述螺纹杆的上端设有卡盘，卡盘与隔膜阀开关手柄固定连接。

进一步，如上所述的应用于辐射环境中的隔膜阀自动开关装置，其中，在所述主体框架的内部上下两端分别设有限位开关，通过限位开关限定装置的行程极限位置。

进一步，如上所述的应用于辐射环境中的隔膜阀自动开关装置，其中，所述电机的转轴上端嵌入所述螺纹杆的下端，并通过顶丝将转轴与螺纹杆固定。

进一步，如上所述的应用于辐射环境中的隔膜阀自动开关装置，其中，在所述主体框架的下部设有过线孔。

进一步，如上所述的应用于辐射环境中的隔膜阀自动开关装置，其中，在所述主体框架的外侧面设有固定架，通过所述固定架将主体框架固定在隔膜阀附近。

进一步，如上所述的应用于辐射环境中的隔膜阀自动开关装置，其中，该装置采用全金属结构，线缆和电机采用耐辐射材质制作。

进一步，如上所述的应用于辐射环境中的隔膜阀自动开关装置，其中，还包括控制电机运行的自动化控制器和上位机，所述限位开关与自动化控制器相连接。

本发明的有益效果如下：本发明提供的一种应用于辐射环境中的隔膜阀自动开关装置，运维人员可在常规环境中控制装置进行自动化作业，不仅效率更高，且无需进入辐射区域，极大缓解现今人员运维带来的诸多不便。该装置可实现无人进入辐射环境下对隔膜阀开关的自动化控制，在不改动原有结构的基础上实现了所有功能，一方面提高了核工业的自动化水平，另一方面提高效率，降低了人员受辐照风险。

附图说明

图1为本发明具体实施例的隔膜阀自动开关装置结构示意图；

图2为本发明具体实施例的隔膜阀自动开关装置的系统结构框图。

图中，1.电机，2.转轴，3.顶丝，4.滚轮，5.卡盘，6.螺纹杆，7.固定架，8.主体框架，9.限位开关，10.过线孔

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种应用于辐射环境中的隔膜阀自动开关装置，可以通过远程控制实现隔膜阀的开启和关闭，从而使运维人员无需进入辐射环境中。该装置的主体呈矩形框架结构，主体框架的中部空间用于安装电机，在框架上预留走线过孔，相关电缆从过线孔穿入主体框架内。本发明对隔膜阀开关手柄的控制方式是通过一个驱动杆的上下运动，来抬起或压下隔膜阀的开关手柄，从而实现隔膜阀的打开和关闭。该驱动杆与主体框架内的电机的转轴同轴连接，电机转轴在转动过程中，驱动杆也随转轴同步转动，当驱动杆设计为螺纹杆时，通过与主体框架螺纹连接的形式，可以把螺纹杆的转动转换为螺纹杆的上下直线运动，从而通过螺纹杆带动隔膜阀开关手柄的转动。

具体来说，螺纹杆从主体框架的顶部向下贯穿入框架内，贯穿孔设有与螺纹杆连接的内螺纹，电机的转轴与所述螺纹杆同轴连接，通过电机的转轴带动所述螺纹杆转动，螺纹杆转动过程中沿所述贯穿孔上升或下降，螺纹杆的上端与隔膜阀开关手柄相连接，螺纹杆的上下运动带动隔膜阀开关手柄的转动，从而实现隔膜阀的打开和关闭。

本装置采用全金属结构，保证机械强度，尽量减少有机材料带来的老化问题。其中，线缆与电机使用耐辐射材质，增加寿命的同时降低维护成本，保证长期稳定运行。装置的动力来源于电机，电机通过外部供电，将驱动置于辐射环境外，利用自动化控制设备实现实时控制。装置的系统结构框图如图2所示，通过自动化控制器远程控制电机，由电机带动机械传动机构运动。

作为具体的实施方式，一种应用于辐射环境中的隔膜阀自动开关装置的整体机械结构如图1所示，包含主体框架8，滚轮4、固定架7、限位开关9等固定在主体框架8上。具体来说，在所述主体框架8的内部两侧设有若干滚轮，电机1的侧壁与滚轮4相贴合，使电机1能够沿滚轮4上下运动。这样可以降低电机运动过程中产生的摩擦，降低功率的同时，消除上下移动时电机卡在框架中间的风险。在所述主体框架8的内部上下两端分别设有限位开关9，通过限位开关9限定装置的行程极限位置。所述限位开关9与自动化控制器相连接，在电机机构上下移动时，触动限位开关后，自动化控制器随即停止电机的转动，从而利用限位开关完成限位，避免意外的发生。在所述主体框架8的外侧面设有固定架7，通过所述固定架7将主体框架8固定在隔膜阀附近。

螺纹杆6上带有外螺纹，螺纹杆6从主体框架8的顶部向下贯穿入框架内，贯穿孔设有与螺纹杆连接的内螺纹，形成了螺纹杆6与主体框架8螺纹连接的形式。所述螺纹杆6的上端设有卡盘5，卡盘5与隔膜阀开关手柄固定连接。所述电机的转轴2上端嵌入所述螺纹杆6的下端，并通过顶丝3将转轴2与螺纹杆6固定。电机转轴在转动的过程中，螺纹杆即随转轴一起同步转动。由于螺纹杆6与主体框架8是螺纹连接的形式，因此，螺纹杆的转动就转换成了螺纹杆的上下直线运动，此时，螺纹杆6是带动电机1一起上下运动。

该隔膜阀自动开关装置的工作流程如下：当电机1通电正转后，由于转轴2和螺纹杆6通过顶丝3固定，因此转轴2带动螺纹杆6转动，螺纹杆通过轴向转动缓慢上升，螺纹杆6上端的卡盘5将与之固定在一起的隔膜阀的开关手柄抬起，即可实现把隔膜阀开关打开。同理，当电机1施加反向电压，即电机1反转，转轴2带动螺纹杆6转动，螺纹杆6通过轴线转动缓慢下降，螺纹杆6上端的卡盘5将与之固定在一起的隔膜阀的开关手柄下拉，即可实现隔膜阀开关关闭。在电机1上下移动时，电机贴合滚轮4，从而降低电机运动过程中产生的摩擦，减少风险的发生。

该装置可依照模型进行加工组装，并将该装置固定在隔膜阀附近的连杆上，开关手柄卡在该装置卡盘上，引出两根电机线接入环境外部的驱动上，利用另一侧集成的自动化控制设备完成控制。在电机机构上下移动时，利用限位开关完成限位，防止出现意外。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。这样，倘若对本发明的这些变型、用途适应性变化属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改变型和用途适应性变化在内。

上述实施方式只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的保护范围应由权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。