СЦЕПКА ДЛЯ ПЕНАЛОВ С РАДИОАКТИВНЫМИ ОБЪЕКТАМИ Российский патент 1998 года по МПК G21C19/32 G21C19/10 

Предлагаемое техническое решение относится к ядерной технике, в частности к устройствам для обращения с отработанным ядерным топливом.

Необходимость решения данной задачи возникла в связи с тем, что для перегрузок и транспортирования пеналов с отработанным ядерным топливом необходимо устройство для соединения пеналов между собой и штанги подвески с пеналом. Существуют всевозможные захватные органы для извлечения и установки пенала, для установки заглушек, а также захватно-подрывные устройства [1], но эти захваты не выполняют функции сцепки радиоактивных пеналов между собой.

Наиболее близким аналогом заявляемого технического решения (по назначению) является сцепка [2], которая выполнена в виде байонетного соединения.

Недостатком наиболее близкого аналога является то, что байонетное соединение не может обеспечить решения поставленной задачи, связанной с необходимостью выполнения работ по перемещению пеналов без крышек, например, в процессе разделки содержащегося в них отработанного ядерного топлива. При этом следует иметь в виду, что на внутренней поверхности пенала, со стороны открытой части, имеется уплотнительный поясок, обеспечивающий герметичность при стыковке пенала с РЗМ. Это исключает возможность использования внутренней стенки пенала для формирования дополнительных опорных поясков для байонетного соединения. Кроме того, при использовании полностью байонетного соединения трудно обеспечить ведение работ на дистанции с помощью простейших манипуляторов, осуществлять пакетную транспортировку пеналов с отработанным ядерным топливом и сформировать вертикальную гирлянду пеналов для хранения.

Задача, решаемая изобретением, заключается в таком усовершенствовании сцепки, при котором стало бы возможным подвесить на сцепке пеналы без крышек и при этом обеспечить защиту персонала от радиационного облучения в процессе выполнения работ с отработанным ядерным топливом.

Сущность изобретения состоит в том, что в сцепке для пеналов с радиоактивными объектами, включающей один узел крепления, предложено с другого торца корпуса установить второй стыковочный узел, выполненный в виде выдвижных радиальных фиксаторов, размещенных в корпусе с возможностью радиального перемещения и взаимодействия их с отверстиями в пенале. Причем на этом же торце установлена подвижная относительно него коническая уплотняющая пробка, а второй узел крепления выполнен в виде накидной ходовой гайки, установленной на направляющем стержне, закрепленном в центре корпуса.

Наличие стержневых фиксаторов позволяет надежно фиксировать сцепку на пенале, а коническая пробка, установленная подвижно относительно корпуса, позволяет обеспечить герметичность пенала от внешней среды в процессе транспортировки или временного хранения. Таким образом, решена задача по транспортировке пеналов с отработанным ядерным топливом со снятыми крышками, обеспечена возможность дистанционного управления всеми действиями со сцепкой простейшими манипуляторами. Удается реализовать пакетную транспортировку пеналов и их хранение в виде гирлянды.

Изобретение поясняется графическими материалами. На фиг.1 представлен общий вид предлагаемой сцепки. На фиг.2 - разрез А-А фиг.1. На фиг.3 - соединение сцепки с пеналом. На фиг.4, 5 - соединение и разъединение сцепки со штангой.

Сцепка для пеналов с радиоактивными объектами (фиг. 1,2,3) содержит два стыковочных узла 1,2. Стыковочный узел 1 состоит из трех частей: цилиндрического корпуса 3, конической пробки 4 и предохранительной гайки 5. Цилиндрический корпус 3 содержит стержневые фиксаторы 6, которые могут перемещаться в отверстии 7 (фиг.3) цилиндрического корпуса 3 под воздействием пружин 8 или от манипулятора (на фиг. не показан) через пальцы 9. Пальцы 9 жестко установлены в стержневых фиксаторах 6, и их перемещение ограничено пазами 10 в цилиндрическом корпусе 3. Кроме этого, цилиндрический корпус 3 содержит две направляющие 11, которые могут свободно перемещаться в отверстиях 12 цилиндрического корпуса 3. На концах направляющих 11, которые выходят из торца цилиндрического корпуса 3, жестко закреплена коническая пробка 4. Между конической пробкой 4 и цилиндрическим корпусом 3 на направляющих 11 расположены пружины 13. С другого торца цилиндрического корпуса 3 установлена предохранительная гайка 5 с рубашкой и жестко установленными на ней пальцами 14, там же закреплен направляющий стержень 15. Другой конец направляющего стержня 15 содержит выступы 16 и соединен со стыковочным узлом 2. Стыковочный узел 2 содержит накидную ходовую гайку 17 с рубашкой и жестко установленными на ней пальцами 18 и кольцо 19 с выступами 20. Кольцо 19 соединено с рубашкой накидной ходовой гайки 17 винтом 21 с возможностью свободного вращения кольца 19 с выступом 20 в рубашке накидной ходовой гайки 17.

Работает сцепка следующим образом (фиг.2,3,4,5). На фиг.3 изображена установка сцепки на пенал 22. Для установки сцепки на пенал 22 свинчивают предохранительную гайку 5 на величину, достаточную, чтобы пальцы 9 могли свободно перемещаться в пазах 10 цилиндрического корпуса 3. Затем коническую пробку 4 и цилиндрический корпус 3 вводят в пенал 22 до упора буртика цилиндрического корпуса 3 в торец 23 пенала 22. При этом пальцы 9 со стержневыми фиксаторами 6 перемещаются навстречу друг другу в пазах 10. Далее стыковочный узел 1 проворачивают относительно пенала 22, пока под действием пружин 8 (или манипулятора) стержневые фиксаторы 6 не войдут в отверстия 24 в стенках пенала 22. После этого предохранительную гайку 5 навинчивают до упора с торцевой поверхностью 25 стыковочного узла 1. При этом рубашка предохранительной гайки 5 устанавливается между пальцами 9, в результате чего достигается стопорение стержневых фиксаторов 6 в отверстиях 24 пенала 22. Посредством конической пробки 4 уплотняется полость пенала 22. Для снятия сцепки с пенала 22 свинчивают предохранительную гайку 5 на величину, достаточную, чтобы пальцы 9 могли свободно перемещаться в пазах 10 цилиндрического корпуса 3. Пальцы 9 со стержневыми фиксаторами 6 перемещаются в пазах 10 посредством пружин 8 (или манипулятора) до полного выхода стержневых фиксаторов 6 из отверстий 24 пенала 22. После этого сцепка снимается с пенала 22. На фиг. 4, 5 изображены установка и снятие сцепки со штанги 26. Для установки сцепки на штангу 26 свинчивают накидную ходовую гайку 17 с кольцом 19 до упора с предохранительной гайкой 5. Затем конец направляющего стержня 15, содержащий выступы 16, вводят узкой частью в паз 27 штанги 26 до упора. Далее всю сцепку разворачивают на 90^o относительно штанги 26, при этом выступы 16 направляющего стержня 15 оказываются над буртиками 28 широкой части паза 27 штанги 26 (фиг. 1). Таким образом сцепка лишается осевого перемещения относительно штанги 26. Затем накидную ходовую гайку 17 с кольцом 19 навинчивают до упора кольца 19 с торцевой поверхностью 29 штанги 26. При этом выступы 20 кольца 19 входят в паз 27 штанги 26, охватывая направляющий стержень 15 с двух сторон, не давая ему повернуться, а рубашка накидной ходовой гайки 17 надежно фиксирует кольцо 19. Для снятия сцепки со штанги 26 свинчивают накидную ходовую гайку 17 с кольцом 19 до упора с предохранительной гайкой 5, при этом выступы 20 кольца 19 выходят из паза 27 штанги 26, тем самым освобождая направляющий стержень 15. Затем сцепку разворачивают на 90^o и выводят из штанги 26 (фиг.5).

Предложенное приспособление для соединения пеналов без крышек между собой или пеналов со штангой, может быть использовано для выполнения перегрузок и транспортирования пеналов с отработанным ядерным топливом, кроме того, позволяет разместить пеналы с ОЯТ в бассейнах хранилища в виде вертикальной гирлянды.

Список используемой литературы
1. А. Г. Кузнецов, В.Д.Пошехнов, "Специальные ремонтные механизмы и оснастка на АЭС", М., Энергоатомиздат, 1985 г., с. 65 - 66, 89 - 90.

2. Авторское свидетельство СССР 1085420, кл. G 21 C 19/10, 1988 г.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к устройствам для обращения с отработанным ядерным топливом. Сущность изобретения состоит в том, что в сцепке для пеналов с радиоактивными объектами, включающей один узел крепления, предложено с другого торца корпуса установить второй стыковочный узел, выполненный в виде выдвижных радиальных фиксаторов, размещенных в корпусе с возможностью радиального перемещения и взаимодействия их с отверстиями в пенале. Причем на этом же торце установлена подвижная относительно него коническая уплотняющая пробка, а второй узел крепления выполнен в виде накидной ходовой гайки, установленной на направляющем стержне, закрепленном в центре корпуса. Изобретение обеспечивает возможность подвески пеналов без крышки с одновременной защитой персонала от радиационного облучения в процессе выполнения работ с отработанным ядерным топливом. 5 ил.

Сцепка для пеналов с радиоактивными объектами, включающая узел крепления пеналов, расположенный в торце корпуса, отличающаяся тем, что она снабжена вторым узлом крепления, размещенным с другого торца корпуса, причем один из узлов крепления выполнен в виде выдвижных радиальных фиксаторов, взаимодействующих с отверстиями пенала, и снабжен конической уплотняющей пробкой, подвижной относительно корпуса, а второй узел крепления выполнен в виде накидной ходовой гайки, установленной на направляющем стержне, закрепленном в центре корпуса.