КАНТОВАТЕЛЬ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1996 года по МПК G21C19/00 G21C19/02 B23Q7/00 

Настоящее изобретение относится к области машиностроения и преимущественно может быть использовано в горячих камерах АЭС, в которых осуществляется подача отработавших топливных сборок в зону обработки с помощью технологического оборудования с одновременным их кантованием.

Ранее был предложен кантователь изделий, содержащий корпус, тележку с приводом и датчиком путевой автоматики, чехол для размещения изделий, установленный на тележке с возможностью поворота под действием зубчато-реечного привода [1]
Указанный кантователь характеризуется большими энергозатратами при эксплуатации, которые обусловлены наличием холостых ходов тележки в технологическом процессе кантования изделия.

Известно также устройство для проведения работ с тепловыделяющей сборкой [2] Данное устройство содержит емкость с водой, верхнюю неподвижную плиту, установленную в верхней части емкости, раму, соединенную с плитой, цилиндр, имеющий возможность вращаться в раме, механизм для подъема и опускания цилиндра, поворотный механизм, соединенный с цилиндром и обеспечивающий вращение цилиндра в вертикальной плоскости, и ограничитель, соединенный с рамой и приостанавливающий вращение цилиндра.

Указанное устройство обладает большой сложностью, которая обусловлена тем, что все механизмы и узлы устройства постоянно находятся в воде.

Наиболее близким по своей технической сущности по отношению к заявляемому является кантователь длинномерных изделий, содержащий шахту, тележку перемещающуюся в шахте, чехол для размещения изделий, установленный на тележке с возможностью поворота под действием привода, и датчики путевой автоматики [3] Поворот чехла осуществляется с помощью привода, выполненного в виде зубчатого колеса, жестко соединенного с осью чехла и двух зубчатых реек, установленных параллельно друг другу с разных сторон зубчатого колеса и смещенных в вертикальной плоскости относительно друг друга, и подпружиненного поворотного упора, установленного с возможностью поочередного взаимодействия с вышеуказанными зубчатыми рейками.

В связи с тем, что зубчатое колесо установлено на оси поворота чехла, а сам чехол установлен на тележке, перемещающейся вдоль шахты, то зубчатое колесо не может иметь большие габариты. Поэтому для поворота чехла требуются значительные начальные усилия. Это с одной стороны приводит к неоправданному увеличению мощности приводного электродвигателя, а с другой стороны является причиной частого разрушения крепежных элементов, с помощью которых зубчатое колесо фиксируется на оси поворота. Дополнительной причиной таких разрушений являются значительные динамические нагрузки, возникающие в момент перехода из горизонтального положения в вертикальное и остановки чехла при его кантовании, что вызвано большими линейными размерами чехла. Все это приводит к снижению надежности устройства, требует проведения в случае поломки ремонтных работ, сложность которых усугубляется местом расположения кантователя.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности кантователя.

В основу настоящего изобретения была положена задача разработать такую конструкцию кантователя, которая обладала бы большой надежностью и простотой, а также удобством обслуживания.

Эта задача решается тем, что в кантователе длинномерных изделий, содержащем шахту, подвижную тележку, установленную в шахте, чехол для размещения изделий, смонтированный на тележке с возможностью поворота под действием привода, и датчики путевой автоматики, согласно изобретению, привод поворота чехла выполнен в виде размещенного внутри поворотной гильзы выдвижного плунжера, установленного с возможностью вращения совместно с гильзой, при этом плунжер кинематически связан с винтом механизма его выдвижения и снабжен вилкой с упорами, установленными с возможностью контактирования с чехлом по обе стороны оси его поворота, причем кинематическая связь плунжера с винтом выполнена в виде подшипниковой опоры, размещенной в плунжере.

Такое конструктивное выполнение кантователя позволило увеличить плечо приложения силы, вызывающей поворот чехла, исключить колебательные движения чехла в момент его кантования и остановки, поскольку на чехол воздействуют две опоры, разнесенные по обе стороны оси поворота, т.е. снизить динамические нагрузки на привод, а вместе с ним упростить конструкцию подвижной части кантователя.

Другие особенности и преимущества настоящего изобретения будут выявлены ниже при рассмотрении конкретного примера его выполнения и прилагаемых чертежей:
на фиг.1 общий вид кантователя;
на фиг.2 вид А на фиг.1;
на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.2.

Кантователь (фиг.1) содержит шахту 1 с направляющими 2, закрепленную на плите 3. Внутри шахты 1 по направляющим 2 перемещается тележка 4 на которой имеются два кронштейна 5. В этих кронштейнах на оси 6 установлен чехол 7, закрывающийся с обоих торцев съемными крышками 8. Тележка 4 подвешена на тросе 9 и соединена с барабаном 10 лебедки 11, которая через проходку в стене соединена с приводом 12 перемещения тележки 4.

Над приводом 12 расположен зажимной механизм 13, выполненный в виде дистанционно управляемых тисков, соединенных с приводом 14 через проходку в стене. Выше зажимного механизма 13 расположен привод 15 поворота чехла 7, а над ним держатель 16 для крышки 8 со средством 17 возвратного перемещения держателя 16.

Привод 15 (фиг.3) поворота чехла 7 выполнен в виде выдвижного плунжера 18, размещенного в поворотной гильзе 19, смонтированной в проходке 20 стены горячей камеры, и установленного с возможностью вращения совместно с гильзой с помощью шпонки 21 и шпоночного паза 22. В плунжере 18 размещена подшипниковая опора 23, с помощью которой осуществляется связь плунжера с винтом 24 механизма его выдвижения, связанного через гайку 25, зубчатые колеса 26 и 27 с двигателем 28. На гильзе 19 установлено червячное колесо 29, которое через червяк 30 связано с двигателем 31. На плунжере 18 размещена вилка 32 (фиг. 2) с разнесенными опорами 33, установленными с возможностью контактирования с чехлом 7 по обе стороны оси 6 его поворота.

Привод 12 перемещения тележки 4 снабжен датчиками 34, 35 и 26 (фиг.1) путевой автоматики, а привод 16 поворота чехла 7 снабжен датчиками 37 и 38 (фиг.3).

Работа кантователя осуществляется следующим образом. Изделие, отработавшая топливная сборка, помещается в чехол 7. Тележка 4 в этот момент находится в нижнем положении шахты 1. Для перемещения топливной сборки в зону обработки включается привод 12 и с помощью лебедки 11, барабана 10 и троса 9 тележка 4 перемещается вверх по направляющим 2 шахты 1. Чехол 7 входит в контакт с датчиком 34, привод 12 отключается. Топливная сборка зажимается тисками 13 и обрабатывается.

После окончания обработки тележка 4 с помощью привода 12 вновь перемещается вверх в шахте 1. При подходе в зону расположения датчика 35 скорость тележки автоматически падает, а при встрече чехла 7 с датчиком 35 тележка 4 останавливается и включается привод средства 17 перемещения держателя 16. Держатель 16 с установленной крышкой 8 перемещается влево относительно плоскости чертежа и установит крышку над открытым концом чехла 7. В этот момент привод средства 17 (известным способом) отключится, а вновь включится привод 12 перемещения тележки 4. Тележка поднимается вверх и открытый конец чехла 7 входит в крышку 8. Чехол 7 входит в крышку 8. Чехол воздействует на датчик 36, при этом тележка 4 остановится, а включится привод средства 17 на перемещение держателя 16 вправо относительно плоскости чертежа.

В момент, когда держатель 16 займет крайнее правое положение, отключится привод средства 17 и включится привод 12 на подъем тележки 4. Тележка 4 будет перемещаться вверх до тех пор, пока ось 6 поворота чехла не займет положение соосное или близкое к нему (точное совпадение не обязательно) с продольной осью плунжера 18. В этот момент привод 12 (известным образом) отключится, а включится двигатель 28, который через зубчатые колеса 26 и 27, гайку 25 вызовет перемещение влево относительно плоскости чертежа плунжера 18. Симметричное расположение вилок 32 относительно вертикальной оси чехла кантователя не обязательно. При встрече плунжера 18 с датчиком 37 произойдет отключение привода линейного перемещения плунжера и включится двигатель 31, который начнет поворачивать гильзу 19. Вместе с гильзой 19 начинает вращаться плунжер 18; опоры 33 вилки 32 входят в контакт с поверхностью чехла 7 и осуществляют его поворот на 180^o. В связи с тем, что опоры 33 разнесены на значительное расстояние от оси 6 поворота чехла 7, усилие требуемое для поворота чехла мало. Кроме того, если верхняя опора 33 осуществляет поворот чехла, то нижняя опора 33 как бы придерживает чехол, т.е. в этом случае отсутствует колебательное движение чехла в момент его поворота и остановки после поворота на 180^o. Все это приводит к тому, что на привод 15 поворота чехла 7 не действуют динамические силы, которые могли бы привести к выходу из строя привода 15.

В момент, когда осуществится поворот чехла 7 на 180^o известным способом произойдет реверс привода 12 на опускание тележки 4 вниз и произойдет включение двигателя 28 на отвод плунжеpа 18 вправо относительно плоскости чертежа, который остановится после того как плунжер войдет в контакт с датчиком 38. При достижении тележкой 4 положения, при котором чехол 7 войдет в контакт с датчиком 36 произойдет отключение привода 12 тележки 4 и включение привода средства 17 на перемещение влево относительно плоскости чертежа держателя 16.

Также, как это было описано ранее, держатель переместится влево, его элементы (не обозначены) войдут в контакт с посадочным пояском (не показано) крышки 8, держатель остановится, а включится привод 12 на опускание тележки 4. После того как тележка 4 достигнет положения, при котором чехол 7 войдет во взаимодействие с датчиком 34, произойдет остановка привода тележки и осуществится отвод вправо относительно плоскости чертежа держателя 16 способом описанным выше.

После зажатия изделия в тисках 13, осуществляется его обработка, после чего изделие извлекается из чехла, а тележку 4 опускают в нижнее положение шахты 1. Кантователь готов к новому циклу работы.

Таким образом заявляемый кантователь обеспечивает надежный поворот чехла на 180^o, упрощает конструкцию поворотного узла чехла (отсутствует зубчатое колесо и две зубчатые рейки), т.е. конструкция стала проще. Сам привод поворота чехла способствует плавному повороту чехла, значительно снижаются динамические нагрузки на ведущие элементы привода, устраняется колебание чехла в момент его остановки и кантования.

Все это в целом способствует повышению надежности в работе кантователя. ЫЫЫ2

Использование: в области машиностроения, преимущественно, в горячих камерах АЭС, в которых осуществляется подача отработавших топливных сборок в зону обработки с помощью технологического оборудования с одновременным их кантованием. Сущность изобретения: кантователь содержит подвижную тележку, установленную в шахте, чехол для размещения изделий, смонтированный на тележке с возможностью поворота под действием привода, и датчики путевой автоматики. Привод поворота чехла выполнен в виде плунжера, кинематически связанного с гильзой и установленного с возможностью перемещения вдоль гильзы. В плунжере размещена подшипниковая опора винта винтового механизма. Винтовой механизм и гильза связаны с внешними приводами, при этом плунжер снабжен опорами, установленными с возможностью контактирования с чехлом по обе стороны оси его поворота. Такое конструктивное выполнение кантователя позволило увеличить плечо приложения силы, вызывающей поворот чехла, исключить колебательные движения чехла в момент его кантования и остановки, поскольку на чехол воздействуют две опоры, разнесенные по обе стороны оси поворота, т.е. снизить динамические нагрузки на привод, а вместе с ним упростить конструкцию подвижной части кантователя. 3 ил.

Кантователь длинномерных изделий, содержащий шахту, подвижную тележку, установленную в шахте, чехол для размещения изделий, смонтированный на тележке с возможностью поворота под действием привода, и датчики путевой автоматики, отличающийся тем, что привод поворота чехла выполнен в виде размещенного внутри поворотной гильзы выдвижного плунжера, установленного с возможностью вращения совместно с гильзой, при этом плунжер кинематически связан с винтом механизма его выдвижения и снабжен вилкой с упорами, установленными с возможностью контактирования с чехлом по обе стороны оси его поворота, причем кинематическая связь плунжера с винтом выполнена в виде подшипниковой опоры, размещенной в плунжере.