РАЗДЕЛИТЕЛЬ ПОШТУЧНОЙ ВЫДАЧИ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ В АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ Российский патент 1997 года по МПК B23Q7/00 B21D43/16 B65H3/06 B23P15/26 

Изобретение относится к оборудованию для изготовления тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) в циркониевой оболочке, преимущественно для ядерного реактора ВВЭР, и может найти применение в автоматических линиях изготовления, оксидирования поверхности ТВЭЛ с образованием оксидной пленки, контроля и сборки ТВЭЛ в тепловыделяющие кассеты.

Известен разделитель деталей цилиндрической формы, выполненный из элемента, закрепленного на оси с возможностью поворота [1]
Элемент выполнен в виде лопастей с установленными на каждой лопасти упругими пружинами, выступающими за вершины лопастей.

Принцип работы разделителя основан на внедрении лопастей между деталями цилиндрической формы, однако применительно для тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) в циркониевой оболочке для ядерного реактора ВВЭР внедрение лопастей и пружин между ТВЭЛами приведет к их повреждению и переводу в брак.

Известен разделитель поштучной выдачи тепловыделяющих элементов, преимущественно, в циркониевой оболочке, автоматической линии, включающей выполненную с окнами наклонную площадку для перемещения тепловыделяющих элементов между механизмами линии, оснащенными датчиками, содержащий, по меньшей мере, шесть элементов, размещенных в окнах наклонной площадки и смонтированных на общей оси, и привод возвратно-поступательного перемещения, связанный с элементами посредством тяги и сблокированный с датчиком соответствующего механизма автоматической линии [2]
Данный разделитель является составной частью автоматической линии, где каждый элемент представляет диаметрально размещенные лопасти, смещенные относительно друг друга на толщину трубки и имеющие разные радиусы по образующим лопастей.

Благодаря тому, что элементов, по крайней мере, шесть, то деформации трубки или ТВЭЛа не происходит. Принцип действия разделителя основан на внедрении лопастей между ТВЭЛами с тем, чтобы отсечь один ТВЭЛ и направить его на дальнейшие операции и задержать остальной поток ТВЭЛов на наклонной площадке.

При скапливании ТВЭЛов на наклонной площадке они осуществляют давление на нижний ТВЭЛ и это давление тем выше, чем больше поток ТВЭЛов и чем больший угол наклона площадки. При внедрении лопастей разделителя между нижним ТВЭЛом и остальным потоком ТВЭЛов для поштучной его выдачи происходит повреждение поверхности как нижнего ТВЭЛа, так и прилегающего к нему очередного ТВЭЛа и потока ТВЭЛов, приводящее к браку ТВЭЛ.

Известно, что цирконий отличается склонностью к разъедающей коррозии, появляющейся в результате истирания циркония между соприкасающимися поверхностями даже при отсутствии коррозионной среды (Металлургия циркония. Перевод с английского/Под редакцией Г. А. Меерсона и Ю. В. Гагаринского, M. Изд-во иностранной литературы, 1959, с. 298).

В канале ядерного реактора в месте повреждения поверхности ТВЭЛа лопастями разделителя не исключается разгерметизация.

Поскольку в автоматической линии изготовления ТВЭЛ поштучная их подача с операции на операцию повторяется многократно, то вопрос сохранения поверхности ТВЭЛа и исключение повреждений, наносимых трением разделителя (отсекателя) приобретает актуальное значение.

Техническая задача изобретения исключение повреждений поверхности ТВЭЛ при их изготовлении.

Задача решается тем, что разделитель поштучной выдачи тепловыделяющих элементов, преимущественно в циркониевой оболочке, автоматической линии, включающей выполненную с окнами наклонную площадку для перемещения тепловыделяющих элементов между механизмами линии, оснащенными датчиками, содержащий по меньшей мере шесть элементов, размещенных в окнах наклонной площадки и смонтированных на общей оси, и привод возвратно-поступательного перемещения, связанный с элементами посредством тяги и сблокированный с датчиком соответствующего механизма автоматической линии, снабжен направляющими и опорными роликами, последние из которых смонтированы на наклонной площадке линии, а каждый элемент выполнен в виде установленного на оси с возможностью вращения ролика и соединенной с ним опоры для перемещения тепловыделяющих элементов, выполненной с наклонной поверхностью, направленной в сторону наклона наклонной площадки линии.

Направляющие ролики подпружинены в направлении к опорным роликам и размещены с зазором относительно них, величина которого составляет не менее диаметра тепловыделяющего элемента.

Замена принципа действия трения на принцип действия качения в разделителе поштучной подачи ТВЭЛа позволит исключить повреждение циркониевой оболочки ТВЭЛа в процессе изготовления, поверхностной обработки, контроля и сборки в тепловыделяющие сборки.

На фиг. 1 представлен общий вид разделителя; на фиг. 2 то же, вид сверху; фиг. 3 опорный ролик; на фиг. 4 момент отделения ТВЭЛа от потока.

Разделитель поштучной выдачи ТВЭЛ, преимущественно в циркониевой оболочке, автоматической линии, выполнен по крайней мере из шести подвижных роликов 1 качения, размещенных в окнах 2 наклонной площадки 3, закрепленных на общей оси 4, соединенных тягой 5 с приводом 6, сблокированным с датчиком 7 соответствующего механизма автоматической линии (не показано) и снабжен опорными роликами 8 и направляющими роликами 9, причем количество тех и других идентично количеству подвижных роликов 1.

Каждый подвижный ролик 1 имеет опору 10, для перемещения ТВЭЛа 11, выполненную с наклонной поверхностью, направленной в сторону наклона площадки 3, а каждый направляющий ролик 9 подпружинен пружиной 12.

Угол наклона α наклонной площадки составляет 5 7^o.

Разделитель поштучной выдачи ТВЭЛ работает следующим образом.

Будучи установлен в автоматические линии изготовления ТВЭЛ, поверхностной обработки, контроля и разбраковки и сборки ТВЭЛ в ТВС, разделитель поштучной выдачи ТВЭЛ работает обычно по заданной программе, т.е. с помощью датчика 7 блокируется с любым механизмом автоматической линии. ТВЭЛы 11 по наклонной площадке 3 скатываются до опорных роликов 8, установленных поперек движения ТВЭЛа, так что ТВЭЛ, имеющий длину 4 м, опирается на шесть опорных роликов. По заданной программе включается привод 6, который, воздействуя на тягу 5, поворачивает ее на оси 4, и подвижные ролики 1 через окна 2 вместе с опорами 10 поднимаются вверх, перекатывая ТВЭЛ 11 между опорными роликами 8 и направляющими роликами 9 до тех пор, пока верхняя точка опоры 10 не установится выше опорного ролика 8. ТВЭЛ 11 по наклонной поверхности опоры 10 скатывается на наклонную площадку и по ней до механизма обработки ТВЭЛа (не показан), ролики 1 возвращаются в исходное положение, а ТВЭЛы 11 скатываются до опорных роликов 8.

Поскольку направляющие ролики 9 подпружинены в направлении к опорным роликам 8 и размещены относительно них с зазором не менее диаметра ТВЭЛа, то поштучная выдача ТВЭЛов осуществляется перекатыванием последних без повреждения их поверхности.

Использование: изготовление и обработка тепловыделяющих элементов в циркониевой оболочке, преимущественно для ядерного реактора. Сущность изобретения: разделитель содержит по меньшей мере шесть элементов, размещенных в окнах наклонной площадки автоматической линии и смонтированных на общей оси. Элементы выполнены в виде роликов и соединенной с ними опоры для перемещения тепловыделяющих элементов. Опора выполнена с наклонной поверхностью, направленной в сторону наклона наклонной площадки линии. Разделитель оснащен направляющими и опорными роликами, последние из которых смонтированы на наклонной площадке линии. Ролики связаны с приводом возвратно-поступательного перемещения посредством тяги. Привод сблокирован с датчиком соответствующего механизма автоматической линии. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Разделитель поштучной выдачи тепловыделяющих элементов преимущественно в циркониевой оболочке автоматической линии, включающей выполненную с окнами наклонную площадку для перемещения тепловыделяющих элементов между механизмами линии, оснащенными датчиками, содержащий по меньшей мере шесть элементов, размещенных в окнах наклонной площадки и смонтированных на общей оси, и привод возвратно-поступательного перемещения, связанный с элементами посредством тяги и сблокированный с датчиком соответствующего механизма автоматической линии, отличающийся тем, что он снабжен направляющими и опорными роликами, последние из которых смонтированы на наклонной площадке линии, а каждый элемент выполнен в виде установленного на оси с возможностью вращения ролика и соединенной с ним опоры для перемещения тепловыделяющих элементов, выполненной с наклонной поверхностью, направленной в сторону наклона наклонной площадки линии. 2. Разделитель по п.1, отличающийся тем, что направляющие ролики подпружинены в направлении к опорным роликам и размещены с зазором относительно них, величина которого составляет не менее диаметра тепловыделяющего элемента.