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核电厂人员闸门主要结构的介绍与分析摘要：核反应堆安全壳是核电厂防止放射性物质逸散到环境中的重要屏障，也是最后一道屏障。
人员闸门作为安全壳钢衬结构的一部分，该设备的正常运行，对整个安全壳的以及整个核电厂的意义十分重大。
本文主要针对核电厂人员闸门相关结构进行分析。
关键词：核电厂；安全壳；人员闸门；结构分析。
现如今，环境问题日益严重，核能作为一种清洁、高效的能源，对于环境保护有着重要意义。
现我国处于核电发展的高速阶段，安全壳的整体密封性完成，保证核电厂安全显得尤为重要。
人员闸门作为安全壳钢衬结构的一部分，其密封性及设备功能的正常对整个安全壳体有着重大的意义。
人员闸门的主要功能有以下点：①在反应堆正常运行或热停堆时，供人员和小型设备进出安全壳，而不破坏安全壳的密封功能；②事故情况下，作为人员紧急撤离安全壳的出口；③在冷停堆时，闸门允许解除联锁，两个门可同时打开，作为人员和小型设备进出安全壳的通道；④在安全壳进行密封和强度试验时，作为加压/减压舱；作为第三道安全屏障的一部分，在LOCA 等设计基准事故或严重事故（SA）工况下承担防止放射性物质不可接受释放的功能。
人员闸门整体结构介绍：人员闸门为钢制筒型结构，贯穿安全壳，筒体分为三节：位于安全壳内侧的“内筒节”；预埋在安全壳上的“贯穿筒节”和安全壳外侧的“外筒节”。
贯穿筒节预埋在安全壳上且与安全壳钢衬里焊接。
内、外筒节分别与贯穿筒节焊接。
人员闸筒节两端设置门框，门框上铰接着起密封作用的门版。
人员闸门的开启和关闭可通过电动或手动的方式由传动部件实现，门体开启方向为面向堆芯右开，门体位于堆芯侧，从而保证安全壳内部为正压时，门体处于压紧状态。
人员闸门的主要机械结构介绍密封门密封门由Q265HR 厚钢板制作，门上设置窥视窗，采用双道密封垫片密封。
密封门通过铰链机构与门框连在一起。
两个筒节端部上的密封门将筒体分隔出与安全壳内侧及外部空间相隔离的闸门舱室。
窥视窗的密封性是由两道橡胶密封垫片保证。
10.2 设备闸门设计阐明10.2.1 设计技术关键反应堆大型设备通过设备闸门运入安全壳，设备闸门为一法兰型环状闸门舱口，与安全壳钢衬里相焊。
舱口用一种带有法兰旳大型封头盖闭，封头法兰用螺栓固定于舱口法兰上。
设备闸门为一法兰型环状闸门舱口，与安全壳钢衬里相焊。
舱口用一种带有法兰旳大型碟形封头盖闭，封头法兰用螺栓固定于舱口法兰上。
封头上有两个吊耳，供拆装封头用。
两道法兰之间设置双道密封，在两道密封之间旳空隙内可以加压气体作气密性试验。
设备闸门设计重要需要考虑，在基准事故工况和严重事故工况旳温度和压力下，设备闸门仍然保持构造和密封旳完整性。
例如在基准事故工况下，发生蒸汽管道小破口、主蒸汽管道大破口等事件，事故后压力抵达0.42MPa，温度局部抵达150ºC，持续600秒，然后下降，规定设备闸门保持密闭和构造旳完整性。
设备闸门旳承压部件按压力容器有关原则进行设计，从而可以保证设备闸门承压部件可以承受基准事故工况和严重事故工况旳温度和压力；而设备闸门旳密封性是靠两个压紧在钢法兰之间旳同轴弹性实心密封件来保证。
为了可以实现设备闸门在多种也许工况下旳构造完整性和规定功能，在设备闸门设计过程中应考虑如下旳技术关键：1）选材；2）构造设计；3）应力分析；4）鉴定试验规定；5）制造和检查技术规定。
10.2.2 设计技术关键旳处理措施及技术储备10.2.2.1 选材设备闸门旳承压部分采用旳钢材为欧洲压力容器用钢板原则EN10028旳P265GH，对应旳国产材料为20R。
P265GH具有晶粒细化元素，除保证常温性能外，还保证较高温度下旳力学性能，合用于蒸汽锅炉设备、较高工作温度旳压力容器及类似构造件。
材料到场后，应根据技术规格书旳规定做出材料复验，材料复验合格后，方可使用。
设备闸门套筒旳预埋件一般采用国标Q235B旳钢材，所用锚筋一般为圆钢。
设备闸门旳密封圈是由高机械性能旳硅橡胶制成。
10.2.2.1 构造设计设备闸门由闸门封头、闸门筒体、提高装置和悬挂装置等几大部分构成。
浅谈水工闸门结构设计一、前言水闸是用来调节、控制水流的水工建筑，是重要的水工建筑物之一，闸门的结构设计非常重要，它关系到闸门的承受能力以及水工建筑物功能的实现，本文以下进行了详细的阐述。
二、水工闸门的概述1、水工闸门的组成从广义上讲，闸门包括闸门与阀门。
闸门一般主要由活动部分、埋设部分、启闭设备三大部分组成。
活动部分：是封闭孔口而又能根据需要开启孔口的闸门主体，一般称为门叶。
埋设部分：埋设在土建结构中的构件，主要是孔口的门楣、底槛和支承轨道等，通过这些构件将门叶承受的荷载包括自重等传递给土建结构。
2、闸门设计的主要工作程序闸门设计一般程序是收集和分析资料、闸门的选型和布置、门体布置和结构及零部件的设计计算、施工图的绘制。
下面就各个程序介绍闸门设计的主要工作内容和方法。
（一）、收集和分析资料。
要进行一项闸门的设计工作，首先要收集和研究分析闸门设计的基本资料，包括枢纽的任务和水工建筑物的等级、形式与布置；闸门运用条件与相关尺寸；水文、泥沙、水质、漂浮物与气象方面的资料；有关闸门的材料、制造、运输和安装等方面的条件；地质、地震和其他特殊要求等。
分析资料就是要分清闸门的各种工况及运行条件，确定闸门的荷载及具体的操作方式。
（二）、闸门的选型布置原则。
闸门的选型布置合理，不仅会节约大量资金，而且还会取得安全可靠、操作灵活、维修方便等效果。
闸门的选型与布置，应从全局出发、统筹兼顾，正确处理闸门设计与取水输水建筑物的关系，以满足工程的各种使用要求。
大中型工程常需要做多种形式和布置的方案，与建筑物一起作技术经济比较，从而选定最优方案。
三、水工闸门的设计1、水力设计水力设计一般包括：过流能力验算、拟定闸门控制运行方式和消能防冲设计计算。
病险水闸除险加固设计时，影响水闸过流能力的主要因素包括设计水位的变化、孔口断面尺寸和型式的变化、过水涵洞断面尺寸以及涵洞长度的变化、消能防冲设施变化等。
设计时应根据复核后的特征水位和规模，对水闸的过流能力进行复核。
核电阀门密封性与结构要求分析 (一)随着我国能源需求的增长，在能源领域新一轮科技革命的推动下，核能作为一种巨大的清洁能源，其在未来的发展前景也备受关注。
不过，在核电站中，密封阻挡是关键性的技术难题，而核电阀门密封性与结构要求分析则是破解难题的关键。
一、核电阀门密封性的要求核电站涉及核材料和辐射性物质的储存、运输、转换及利用等过程，密封性是防止这些物质泄漏的最基本要求。
因此，核电阀门的密封要求非常严格。
首先，阀门必须保证零泄漏，即在长时间的使用过程中，不得出现任何液体、气体或气体混合物泄漏。
其次，阀门还需满足可靠性高的要求。
核能作为一种超高安全性的能源形式，其安全性在采取防泄漏措施的前提下得到保障。
如果阀门本身不够可靠，那么核电站安全就难以保障。
阀门的使用寿命应至少满足核电站所要求的设计寿命。
再次，随着核电阀门的使用寿命的延长，其安全性、性能和可靠性相关问题成为不可忽略的问题。
在阀门设计时，需要考虑到在长期使用情况下的安全性能问题，尤其是考虑到阀门封座沉没、弹性失效及焊接等方面的问题。
二、核电阀门结构的要求阀门是一个高度集成化的复杂机构，因此阀门结构的设计是保证阀门性能和可靠性的关键因素。
对于核电站，阀门的结构必须符合以下要求：1. 阀门的扭矩应该较小，以确保操作者的人力可以轻松操作。
2. 阀门要求具有优异的抗振性能和抗动荷载及变形能力，以确保在一定的气动和流体负载下仍然可以正常运转，防止动荷载引起的变形，影响密封。
3. 阀门内部的部件和密封部分应尽量避免使用螺栓和螺母，因为螺栓和螺母在承受高压力和高温度时，其连接性能会下降，从而导致泄漏。
4. 阀门的结构应具有简单、紧凑、可靠的特点，以便维护操作和检修。
5. 阀门的设计以满足最严格的工程和标准规定为前提，以确保阀门在安装和使用中满足最高的性能要求。
综上所述，核电阀门作为核电站的重要部件，其密封性和结构要求在核电站的可靠性、安全性和稳定性方面发挥着重要的作用。
核电阀门主要零件设计中国泵业网 1 概括核电阀门是指在核电站中核岛（N1）、惯例岛（ CI）和电站协助举措举措（ BOP）系统中使用的阀门。
从安全级别上分为核安全Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和非核级，此中核安全Ⅰ级要求最高。
从设计规范等级可分 C1 级、C2 级及 C3 级。
从压力组可分为Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ组。
核电阀门在核电站中是使用数量许多的介质输送控制设施，是核电站安全运转中必不行少的重要构成部门。
2 阀门设计2.1 小口径截止阀（1）C1 级小口径截止阀C1 级小口径截止阀的阀体和阀盖应设计为整体。
阀体和阀盖之间可用密封连结。
如无其余特别划定，焊策应在工厂内达成。
阀体和阀盖采纳锻件、模锻或轧件焊接构造。
截止阀严禁使用铸钢。
调理阀使用铸钢要由用户赞同。
压力Ⅰ组和Ⅱ组C1 级小口径截止阀阀盖与阀瓣构成的上密封面表面应堆焊硬质合金。
压力Ⅲ组阀门的非合金钢阀盖上密封面应堆焊不锈钢。
若是阀瓣不是整体设计，则其构成部门应采纳焊接组装，以除去经过密封面泄露的危险。
压力Ⅰ组和Ⅱ组阀门阀座和阀瓣的密封面为表面硬质合金堆焊。
压力Ⅲ组阀门的密封面除必需是表面硬质合金堆焊的气动截止阀外，其余可以为裸露的不锈钢。
阀座能够焊接成型或焊上一个座圈。
调理阀的阀座能够与阀套一体。
C1 级小口径截止阀只答应使用滑动阀杆，但使用转动阀杆的金属隔阂阀除外。
阀杆应磨光，与填料接触部门的阀杆直径公差应小于0.05mm。
阀杆的精加工表面应保证不会由于阀杆与填料之间介质泄漏而产生侵害或腐化。
阀瓣与阀杆能够略微流动以便对中，但不可以在阀杆上自由转动。
调理阀的阀瓣应固定在阀杆上。
（2）C2 级小口径截止阀C2 级小口径截止阀如为隔绝阀和手动调理阀其应是整体设计。
阀体和阀盖之间可用密封焊接或螺纹连结。
如无其余特别划定，焊策应在工厂内达成。
可是，压力级 10MPa（600Lb）以下的阀门，答应阀盖用螺栓与带有防备过分压紧垫片密封构造的阀体连结在一同。
阀体和阀盖采纳锻造、模锻或轧件焊接构造。
核电厂人员闸门传动装置的设计摘要：人员闸门传动装置设计首先需要符合功能要求，经过各传动形式满足功能需求。
不同的传动方式，其设计有着较大差距。
除去冗余环节、简化传动结构、凸显人性化，成为核电厂闸门传统装置设计的重要研究课题。
对此，笔者结合实践研究，就核电厂人员闸门传动装置设计进行简要分析。
关键词：核电厂；人员闸门；传动装置；设计分析核电厂工作中，人员闸门主要功能是：人员出入安全壳的通道以及微型设备、仪器的传输。
其中，安全壳压力边界作为人员闸门的主要部分，结构中有两道密封门，在反应堆有序工作状态或故障状态下，密封门都能够保证安全壳压力边界位置的严密性与完整性。
当故障发生后，可以保证安全壳压力边界位置的密封性。
无异常状态下，正常操作自如打开、关闭。
一、人员闸门传动类型常规传动形式划分为：液压、机械、电气、气压传动。
其中，机械传动原理为：通过机械形式在主动轴与从动轴中传输运动与动力。
电气传动则是通过交流/直流电动机推动工作机工作。
同时，结合一定规律运动的传动形式。
液压传动、气压传动是一种流体传动，压缩空气作为主要动力，驱动并控制不同机械装置达到自动化。
液压传动是利用液体压力能转变的传动形式。
二、核电厂人员闸门传动装置设计传动装置设计满足人员闸门开启/关闭、联锁、压力稳定等要求，与人员闸门运行有着直接影响。
基于承压型设计分析，人员闸门主体结构通常使用筒体与2端密封门构成。
想要确保安全壳封闭性与完整性，首先需要确保一端密封门是封闭的，人员从人员闸门中通过。
为确保人们安全，需要在人员闸门中设定有压力平衡阀与连锁装置、锁紧装置等。
完成人员通过门外端进入安全壳内进行系统操作，应按照顺序完成打开压力平衡阀、联锁装置动作、松开锁紧装置、开门步骤。
人员走出闸门外端，反之则相反，以上流程应借助传动装置进行。
关于传动装置设计要求确保功能性、结构简单、稳定、抗震性强等。
结合传动装置设计要求，不同传动设计的根本不同为动力源的差异性，相关配套的机械构件也各不相同。
第一章阀门的结构尽管各种阀门结构形式千差万别，但其基本的结构形是相同的，都是由驱动和执行两大部分组成。
驱动部分包括驱动装置、传动部件、阀杆等，其作用是输入和传递启闭阀门所需的力矩；执行部分包括阀体、阀盖和启闭件等，其作用是完成阀门的启闭或调节。
一、 阀体和阀盖阀体、阀盖是阀门的主要承压部件。
通常采用法兰或螺纹连接，将它们固接在一起，使其内部构成一个空间，容纳阀杆、启闭件等，并形成介质的流动通道。
１.阀体按介质通道的形式可分为三种形式：（1） 直通式：直通式阀体的进口与出口通道成一直线，经过阀前后介质的流动方向不变。
除安全阀外，其余十类阀门均可做成直通式。
（2） 角式：它的进口与出口通道形成直角，当介质流过阀门后，其流动方向改变90。
截止阀、节流阀、安全阀均可做成角式。
多通或：其介质通道有三个或更多。
介质进出口的方向、通道数及其布置视具体情况的要求。
此阀体常见于球阀和旋塞阀。
不同类型阀门的阀体形状不同，与其有关的因素是阀门的使用权用要求、阀体的强度及介质流动特性。
２.阀盖阀盖位于阀体上方，与阀体连接在一起。
阀盖多半呈椭球状或盘状。
阀盖上加工了填写料函，以便在内部充填写密封填料，保持阀杆密封。
二、 启闭件与阀座密封结构1启闭件与阀座是阀门的关键零件。
阀门对流动介质的控制是通过改变启闭件与阀座的相对位置来实现的。
当启闭件与阀座紧紧密接触时，阀门处于关闭状态，截断介质流动；当启闭件离开阀座时，阀门处于开启状态，接通道路中介质；当启闭件处于中间位置时，阀门处于调节状态。
阀门处于关闭状态时，启闭件与阀座紧密电码接触的两面三刀个表面称为密封面。
密封面所在的零件称作密封圈，阀体密封圈固接在阀体上，形成阀座。
启闭件密封面与阀体密封面构成一对密封副。
１.启闭件及其连接方式各类阀门的启闭件形式不同，其运动方式也不同。
启闭件主要有截止型、闸门型、旋塞型、旋启型和蝶型等五种形式。
启闭件与阀杆的连接不仅应牢回可靠，且要保证它的对中。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920457716.2(22)申请日 2019.04.04(73)专利权人 中广核工程有限公司地址 518000 广东省深圳市大鹏新区鹏飞路大亚湾核电基地工程公司办公大楼专利权人 深圳中广核工程设计有限公司 中国广核集团有限公司 中国广核电力股份有限公司(72)发明人 李石磊 谢洪虎 张峰 何英勇 刘小华 (74)专利代理机构 广州三环专利商标代理有限公司 44202代理人 王基才(51)Int.Cl.F16K 3/314(2006.01)F16K 3/30(2006.01)F16J 15/10(2006.01)(54)实用新型名称核电厂设备闸门密封结构(57)摘要本实用新型公开了一种核电厂设备闸门密封结构，其包括：封头法兰，与闸门封头固定连接；筒体法兰，与预埋在安全壳内部的筒体固定连接；其中，筒体法兰上开设有大尺寸环形凹槽，大尺寸环形凹槽内设置有环形压板，环形压板的两侧与筒体法兰两侧的凹槽边共同构成两道小尺寸环形凹槽，小尺寸环形凹槽内设置有环形密封圈，环形密封圈至少有一部分的截面直径大于小尺寸环形凹槽的深度，环形压板和筒体法兰通过螺栓可拆卸固定连接，将环形密封圈卡在小尺寸环形凹槽内，封头法兰和筒体法兰固定连接，将环形密封圈压紧在封头法兰和筒体法兰之间。
权利要求书2页 说明书7页 附图4页CN 210069004 U 2020.02.14C N 210069004U权 利 要 求 书1/2页CN 210069004 U1.一种核电厂设备闸门密封结构，其特征在于，包括：封头法兰，与闸门封头固定连接；筒体法兰，与预埋在安全壳内部的筒体固定连接；其中，筒体法兰上开设有大尺寸环形凹槽，大尺寸环形凹槽内设置有环形压板，环形压板的两侧与筒体法兰两侧的凹槽边共同构成两道小尺寸环形凹槽，小尺寸环形凹槽内设置有环形密封圈，环形密封圈至少有一部分的截面直径大于小尺寸环形凹槽的深度，环形压板和筒体法兰通过螺栓可拆卸固定连接，将环形密封圈卡在小尺寸环形凹槽内，封头法兰和筒体法兰固定连接，将环形密封圈压紧在封头法兰和筒体法兰之间；其中，大尺寸环形凹槽的宽度大于小尺寸环形凹槽的宽度。
核电阀门密封材料研究与填料的结构设计发表时间：2018-10-25T11:13:52.687Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第18期作者：董国成李娇[导读] 在核电站的运行过程中核电阀门是使用最多的介质输送设备，并且是核电站正常运行必不可少的组成部分。
中国核电工程有限公司福建 350300 摘要：据统计，一座具有两台100万kW机组的二代加压水堆核电站，有各类阀门3万多台。
就AP1000的三代技术而言，虽然采用模块化设计也不少于1万多台。
根据核电厂运营资料分析，核电站运行阀门故障率34%是由阀杆处填料泄漏造成的，所以迫切需要一种高性能、长寿命的填料来保障阀杆的密封。
就自然界所有材料的物性，石墨无疑是最理想的密封材料。
经深加工的柔性石墨是继石棉被禁用之后，更适合阀杆密封的最佳材料。
关键词：核电密封；阀门填料；柔性石墨；阀杆泄漏1核电站阀门简介1.1核电阀门特征1.1.1数量繁多在核电站的运行过程中核电阀门是使用最多的介质输送设备，并且是核电站正常运行必不可少的组成部分。
根据有关部门进行统计说明，若是一组核电站具有100万kW的机组，那么其具有的核电阀门达到3万台。
从最基本的阀门配置的情况上看，球阀占了12.6%；截止阀占有量最高，达到33.6%；其次就是隔膜阀，占到26.2%。
1.1.2要求标准高国际上规定，在核电站使用的阀门必须符合RCC-M、ASME等要求标准，特别是对于核电站中那些安全级的阀门，就更应该按照国家有关部门的规定进行安装。
在核电站所有使用的阀门当中，包括一种冷却系统中的阀门，这种阀门内部具有放射性的辐射物质，所以对于其要求是非常严格的，决不能出现一丝的泄露。
在ASME中规定，应该把核电站阀门当作是一种耐压的容器，从而提高其技术标准，保证核电站阀门的正常使用。
另外，在进行核电站阀门的安装过程中，还需要设置足够的操作空间和安装控件，并且技术人员应该按照严格的操作规程进行操作，照明设备的安装也是不能忽视的。
由于捣镐表面采用硬质合金包裹，故决不允许用锤（或类似的敲击工具）敲打捣镐表面，否则可能出现碎裂或破碎。
敲击产生强烈震动，在焊接过渡处震动产生畸变，引起焊接层破裂，造成硬质合金片破碎或脱落。
在拆卸捣镐时需多加注意，不能让捣镐的硬金属表面受到损坏。
3结语分析介绍了捣固镐的结构型式，有利于今后维修与操作。
对捣固镐保养中的注意事项进行了分析，进一步了解捣固镐的日常维护。
参考文献：[1]韩志清，唐定全.超平起拔道捣固车[M].北京：中国铁道出版社，2004.[2]李毅松，翁敏红.D09-32型捣固装置的结构、功能及运动分析[J].机车车辆工艺，2003（2）：4-7.[3]刘国斌.捣固装置的作业特性分析及新型捣固装置研制[D].杭州：浙江大学，2011.0引言核能是一种通过裂变产生的清洁高效能源，具有很高的安全性和经济性。
百万级核电站多采用非能动型压水堆核电站，能够保证核电站的可靠性[1-4]。
水核电站安全壳厂房的换料水池分为构件池与反应堆水池两部分。
构件池中安装有堆内构件存放架，反应堆水池安装有反应堆压力容器。
参考国内其他核电站的运行经验，反应堆卸料和装料期间，需要在水位低于压力容器法兰面条件下进行部分检修工作。
核电站用水闸门结构设计卢菲菲1，张善文1，汤淋淋1，张海军2（1.扬州大学机械工程学院，江苏扬州225127；2.江苏金秋竹集团有限公司，江苏泰州214500）摘要：为了适应三代核电站技术及更先进堆型的核电站发展需要，设计了能够承受水冲击压力为1MPa 的水闸门，对水闸门的总体结构、门框结构、门扇结构、铰链结构和启闭锁紧机构进行了详细设计，确保水闸门能将换料水池一分为二并实现密封，保证构件池可以维持满水状态以屏蔽上部堆内构件及堆内核测仪表的放射性剂量。
关键词：核电站；水闸门；结构设计Structural design of the sluice door for nuclear power plantLu Feifei 1,Zhang Shanwen 1,Tang Linlin 1,Zhang Haijun 2（1.College of Mechanical Engineering Yangzhou University,Yangzhou 225127,China ；2.Jinqiuzhu Group,Taizhou 214500,China ）Abstract:In order to adapt to the technology of the third generation nuclear power plant and the develop-ment of more advanced DuiXing plant,the sluice gate which can withstand the pressure of 1MPa is designed.The overall structure of the gate,the door frame structure,the door fan structure,the hinge structure and the open and close locking mechanism are designed in detail.The sluice gate can make the refueling pool and the sealing member one divide into two,which can maintain the pool full of water to shield the upper inter-nals and reactor core radiation do measuring instrument.Key words:nuclear power plant;sluice door;structure designAgricultural Equipment &Technology农业装备技术第44卷第2期2018年4月Vol.44№.2Apr .2018水闸门的功能是将换料水池一分为二并实现密封，保证构件池可以维持满水状态以屏蔽上部堆内构件及堆内核测仪表的放射性剂量[5-6]。
1设计要求大型安全屏蔽门设计要求包括机械运行性能和压力要求，具体要求为：（1）水闸门规格为2145mm （长）×1170mm（宽）×120mm（厚）；（2）水闸门主要材料为Q235-B和45钢；（3）启闭锁紧机构能够平稳运行；（4）能够承受1MPa水冲击压力。
2水闸门总体结构设计如图1所示，核电站用水闸门主要有3个部分组成，分别是门框、门扇和启闭锁紧机构。
该水闸门采用外开式打开方式，水闸门为常开状态，但是在紧急状况下，要迅速关闭水闸门起到防水效果。
门上通过上下2个铰链安装在门框上，水闸门的启闭与锁紧均通过连杆机构实现，且为纯机械式。
启闭锁紧机构安装在门扇上，采用多连杆方式进行传动，连杆头部安装有与门框销孔配合的锁销，二者相互配合实现锁紧。
1.门框2.门扇3.启闭锁紧机构4.铰链5.手轮图1水闸门的整体结构示意图2.1主体结构设计水闸门的主体结构为门框和门扇。
门框的材料为Q235-B，其结构形式为常见的长方形，如图2（a）所示。
门框安装在墙体内部，上门框通过3个螺钉固定，左右门框分别通过5个螺钉固定，且门框与墙体接触处进行二次浇注以保证门框在受到压力时不会脱落。
门框规格为2145mm（长）×1170mm（宽）×120mm（厚）。
门框通过4根矩形钢焊接而成，门框4个侧面成45°，比传统焊接成90°的形式更加牢靠。
在门框的左右两侧分别开有3个销孔用来和锁销配合，且3个销孔均布在门框上，左右销孔对称分布。
门框的一侧安装有上下2个铰链，用于连接门扇。
门扇框架是屏蔽门结构中最重要的结构。
水闸门门扇一共分为2层，一层为钢板，一层为由矩形钢焊接而成的骨架结构，且框架结构与钢板连接为一体。
门扇的选用形式，在水压不超过2.5MPa时，经常采用平面状；当水压为2.5～3MPa时，经常采用扁壳状或球壳状。
由于水闸门承受的水压较小，小于2.5MPa，因此为了降低水闸门总重、材料费用和门扇的厚度，采用平板结构而非球壳结构。
钢板材料为45钢，厚度为60mm；骨架材料为Q235-B，厚度为60mm。
骨架由7根横向矩形钢和6根竖向矩形钢焊接而成，如图2（b）所示。
采用矩形钢焊接而成的门扇框架在保证门扇的抗弯强度的基础上同样可以减轻门扇的质量，降低材料费用。
此外，为了提高水闸门的使用寿命，需要对门扇进行防腐处理，通常采用在外表面镀上一层锌膜的方式[7-8]。
（a）门框（b）骨架图2主体结构示意图农业装备技术AET2018.22.2门扇铰链结构设计铰链是连接门扇与门框的重要部件，其结构如图3所示。
它的作用是为门扇的启闭提供转动支点以及为门扇与门框提供定位，防止水闸门无法闭合，或者闭合后，门扇与门框之间留有过大的间隙。
此处采用上下2个铰链，因为采用双铰链可以保证连接的可靠性，同时能够防止水闸门在受到压力时，门扇与门框的配合出现偏移；此外，采用双铰链可以分散门扇的质量，这样既能保证门扇的灵活转动，又能够延长铰链中滚动轴承的使用寿命[9]。
1.轴套2.垫圈3.销4.滚动轴承5.轴图3铰链结构示意图2.3启闭锁紧机构结构设计如图4所示，启闭锁紧机构由手轮、转轮、齿轮、连杆、伸缩杆和锁销组成。
手轮安装在门扇中间，手轮与齿轮配合，3个转轮分别安装在门扇的上中下3个位置，且与齿轮在一条直线上；上下2个转轮分别连接有2个连杆和1个伸缩杆，中间转轮连接有3个连杆和1个伸缩杆；6个锁销均安装在连杆的端部。
其工作过程如下：手轮转动带动齿轮转动；当齿轮转动时，通过连接的伸缩杆和连杆带动3个转轮同步转动，最终促使连杆端部的锁销左右移动，实现启闭锁紧[10]。
3结语为了确保换料水池可以一分为二并实现密封，保证构件池可以维持满水状态以屏蔽上部堆内构件及堆内核测仪表的放射性剂量，在换料水池中安装水闸门是必不可少的。
本文对水闸门进行了总体结构、门框结构、门扇结构、铰链结构和启闭锁紧机构设计，确保水闸门满足机械运行性能和压力要求。
参考文献:[1]周跃民,王明利.先进压水堆关键技术研究与开发[J].核动力工程,2002(1):1-4.[2]张森如.先进压水堆核电站关键技术研究开发综述[J].核动力工程,2002(S1):1-6.[3]臧明昌.第三代核电和西屋公司AP1000评述[J].核科学与工程,2005，25(2):106-155.[4]西屋电气公司.西屋公司的AP1000先进非能动型核电厂[M].现代电力,2006，23(5):55-65.[5]于志成.AP1000核电机组增加换料水池水闸门必要性分析[J].科技视界,2016(9):29-30.[6]朱雪锋.水闸门分段式设计[J].机械工程师,2016(6):63-64.[7]汤淋淋,贺强,张善文,等.核电站用大型安全屏蔽门结构设计[J].机械工程与自动化,2017(4):83-84.[8]郑鹏,马晴川.大型钢析架结构设计与分析[J].机械工程与自动化,2016(5)：102-103.[9]闻邦椿.机械设计手册[M].机械工业版社,2010.[10]濮良贵.机械设计[M].高等教育出版社,2010.基金项目：扬州大学科技创新培育基金（2015CXJ016）；江苏省自然科学基金项目（BK20150455）。
1.锁销2.转轮3.连杆4.齿轮5.手轮6.伸缩杆图4启闭锁紧机构示意图卢菲菲等：核电站用水闸门结构设计AET2018.2。
