СЪЕМНИК ПРОБКИ Российский патент 2001 года по МПК G21C19/105 

Предложенное техническое решение относится к технике эксплуатации ядерных энергетических реакторов типа РБМК и может быть использовано при ремонтных работах по замене отработавших нормативно установленный срок шариковых дроссельных расходомеров ШАДР-32М. Указанные расходомеры установлены на каждой петле нижних водяных коммуникаций питания контурной водой каждого технологического канала. Ежегодно на каждом энергоблоке с реактором РБМК-1000 замене подлежат 400 расходомеров. По ряду технологических причин после извлечения расходомера из контура циркуляции реактора необходимо снять с него пробку. Пробка соединена с корпусом расходомера внутренним пружинным радиально-разъемным кольцом. В месте расположения кольца корпус расходомера имеет группу радиальных отверстий, позволяющих, воздействуя на кольцо внешними силами, сжать его, расцепив тем самым пробку с корпусом расходомера и осевым перемещением пробки извлечь ее с кольцом из корпуса расходомера.

Известен съемник, который может быть использован для снятия пробки с шарикового дроссельного расходомера теплоносителя в технологических каналах водографитового ядерного реактора, содержащий корпус с цилиндрическим гнездом для размещения расходомера, механизм для сжатия замкового кольца с группой подпружиненных относительно корпуса радиально-подвижных пальцев, кинематически связанных с механизмом извлечения пробки. В известном съемнике механизм для сжатия замкового кольца с группой радиально-подвижных пальцев, расположенных в радиальных каналах корпуса приводится в действие вручную угловым разворотом охватывающей корпус обоймы с внутренним храповиком, задающим закон и величину перемещения пальцев в направлении замкового кольца расходомера. При этом отсутствуют однозначные критерии усилия воздействия пальцев на замковое кольцо. В результате, пальцы, сжимая замковое кольцо, одновременно зажимают цилиндрический хвостовик пробки, что препятствует ее последующему извлечению из расходомера. Механизм извлечения пробки представляет собой приводимую вручную от воротка маточную гайку с неподвижным ходовым винтом, временно закрепляемым, опять же вручную, в имеющемся на пробке резьбовом гнезде.

Таким образом, недостатки известного съемника вытекают из описанной выше конструкции - это высокая доля ручного труда и ненадежность механизма извлечения пробки. При этом необходимо иметь в виду, что извлеченный из контура циркуляции теплоносителя расходомер имеет высокую степень радиоактивного загрязнения радионуклидами коррозионного происхождения. Мощность излучения от расходомера доходит до и работа с ним требует минимального применения ручного труда.

Целью изобретения является уменьшение доли ручного труда при снятии пробки с расходомера, повышение надежности механизма извлечения пробки и уменьшение поглощенной дозы облучения персоналом.

Поставленная цель достигается за счет того, что в съемнике пробки, содержащем корпус с цилиндрическим гнездом, механизм для сжатия замкового кольца с группой подпружиненных относительно корпуса радиально-подвижных пальцев, кинематически связанных с механизмом извлечения пробки, механизм извлечения выполнен в виде гидроуправляемого вертикально-подвижного кольцевого штока, своей торцевой поверхностью воздействующего на нижний торец пробки с выполненными на наружной поверхности штока, обращенной к нижнему торцу пробки кольцевой профильной канавкой, воздействующей на пальцы и вертикальными, сопряженными с пальцами пазами, при этом корпус выполнен в виде концентрично расположенных и соединенных между собой нижними торцевыми поверхностями труб, внутренняя из которых содержит на наружной поверхности торцевые крышки, сопряженные с цилиндрической поверхностью штока механизма извлечения пробки, а пальцы установлены на внутренней поверхности наружной трубы корпуса.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом позволил выявить отличительные признаки, что доказывает соответствие заявляемой совокупности признаков критерию изобретения "новизна".

При поиске аналогов и прототипа не обнаружены технические решения, сходные с отличительными признаками заявляемого решения, что доказывает соответствие заявляемой совокупности признаков критерию изобретения "изобретательский уровень".

Сущность предложения поясняется из рассмотрения чертежей, на которых представлены
фиг. 1 - съемник пробки с расходомера в разрезе;
фиг. 2 - вид А с фиг. 1;
фиг. 3 - вид Б с фиг. 2:
фиг. 4 - разрез Д-Д с фиг. 1;
фиг. 5 - разрез Е-Е с фиг. 1.

Съемник пробки с расходомера (шариковый дроссельный расходомер на фиг. 1 показан выноской ШАДР-32М) представляет собой вертикальный корпус 1 из двух концентрично расположенных труб - внутренней 2 и наружной 3. Обе трубы нижними торцевыми поверхностями прикреплены к фланцу 4 и посредством фланца 4 соединены между собой. В свою очередь фланец 4 прикреплен к основанию 5 с регулируемыми по высоте опорами 6 для обеспечения вертикального положения съемника.

Внутри корпуса 1 имеется вертикальное цилиндрическое гнездо, в которое помещают расходомер головкой 7 вниз, пробкой 8 вверх. Пробка зафиксирована на корпусе расходомера от осевого смещения пружинным радиально-разъемным замковым кольцом 9, которое, находясь в свободном состоянии, перекрывает одновременно кольцевые канавки в цилиндрическом хвостовике пробки 8 и в цилиндрическом корпусе расходомера. Съемник содержит механизм 10 для сжатия замкового кольца 9 и механизм извлечения 11 пробки 8.

Механизм 10 (фиг. 3) для сжатия замкового кольца выполнен в виде группы подпружиненных относительно корпуса 1 радиально-подвижных пальцев 12. При этом каждый из радиально-подвижных пальцев установлен на внутренней поверхности наружной трубы 3 корпуса 1 и подпружинен в направлении перемещения пальца к центру съемника. В кольцевом зазоре между внутренней 2 и наружной 3 труб корпуса 1 концентрично расходомеру расположен механизм извлечения 11 пробки 8. Механизм 11 выполнен в виде гидроуправляемого вертикально-подвижного кольцевого штока 13. На наружной поверхности внутренней трубы 2 корпуса 1 имеются прикрепленные к ней бурты 14 и 15, являющиеся торцевыми крышками цилиндра, сопряженные с его цилиндрической поверхностью. К внутренней поверхности штока 13 прикреплен кольцевой поршень 16, который делит гидрозаполняемое пространство на верхнюю и нижнюю полости - соответственно "ВП" и "НП" (фиг. 1). На наружной поверхности штока 13, обращенной к нижнему торцу пробки 8 выполнена кольцевая профильная канавка "Л" и вертикальные, сопряженные с пальцами 12 пазы "М". При этом на каждом из пальцев 12 установлены ролики 17 (фиг. 3), взаимодействующие с профилем канавки "Л" и в исходном состоянии съемника удерживающие радиально-подвижные пальцы 12 в крайнем отведенном от расходомера положении. Съемник имеет установленные диаметрально противоположно на внутренней трубе 2 замки 18, запирающие расходомер в съемнике и препятствующие осевому и круговому перемещению расходомера относительно корпуса 1. На фланце 4 выполнена кольцевая канавка "Н" для сбора и организованного отвода через сквозные вертикальные отверстия в основании 5 протечек рабочей жидкости из полости между корпусом 2 и штоком 13 механизма извлечения 11 в установленный на основании 5 поддон 19. Для поочередного заполнения или опорожнения полостей "ВП" и "НП" механизма извлечения 11 рабочей жидкостью имеются прикрепленные к наружной трубе 3 корпуса 1 съемника разделители сред 20 и 21, заполненные рабочей жидкостью. Обе напорные полости разделителей соединены гибкими трубопроводами 22 и 23 с соответствующими верхними полостями ("ВП") и нижними полостями ("НП") штока 13 механизма извлечения 11. Управляющие полости разделителей сред соединены через четырехходовой кран 24 и вентиль 25 с магистралью технической воды. В каждой из полостей цилиндра, образованного внутренней трубой 2 корпуса 1 с торцевыми буртами 14 и 15, т.е. с торцевыми крышками и штоком 13 механизма извлечения 11 с поршнем 16 установлены винты 26 для удаления из цилиндра воздуха.

Как следует из описанной выше конструкции съемника, высокоактивный расходомер находится в центральной полости из нескольких концентрично расположенных трубных конструкций, которые заметно ослабляют радиоактивное излучение от расходомера, что создает благоприятные в биологическом отношении условия работы персоналу.

Для подготовки съемника к работе сообщают выходное отверстие крана 24 (фиг. 2) сливным трактом (не показан) с канализацией. Присоединяют входное отверстие закрытого вентиля 25 к сети технической воды. Заполняют рабочей жидкостью разделитель 21 до появления рабочей жидкости в отверстии "П", после этого винт 26 отв. "П" и заглушку 27 заливной горловины 28 (фиг. 2) разделителя 21 затягивают до упора. Поворачивают рукоятку крана 24 в сторону разделителя 21. Открыв вентиль 25, подают рабочую жидкость в полость "НП" (фиг. 1) и поднимают кольцевой поршень со штоком 13 до упора поршня 16 в торец крышки 14. Закрывают вентиль 25. Заполняют рабочей жидкостью разделитель 20 до появления рабочей жидкости в отв. "Р", после этого винт 26 отв. "Р" и заглушку 29 заливной горловины 30 и разделителя 20 затягивают до упора. Поворачивают рукоятку крана 24 в сторону разделителя 20. Открыв вентиль 25, подают рабочую жидкость в полость "ВП", опускают кольцевой поршень 16 со штоком 13 до упора поршня 16 в бурт 15 корпуса 2. Закрывают вентиль 25.

Съемник пробки расходомера работает следующим образом.

Установленный в вертикальное цилиндрическое гнездо корпуса 1 (фиг. 1) расходомер (ШАДР-32М), предварительно сориентированный относительно радиально-подвижных пальцев 12 отверстиями корпуса ШАДР-32М, зажимают замками 18 для предотвращения его вертикального и кругового перемещений.

В исходном положении съемника шток 13 (фиг. 1) опущен, рукоятка крана 24 (фиг. 2) повернута в сторону разделителя 20, вентиль 25 закрыт.

При подаче рабочей жидкости в полость "НП" (фиг. 1) поршень 16 передвигает шток 13 вверх.

При переходе роликов 17 пальцев 12 с верхнего цилиндрического пояса на конический пояс профильной канавки "Л" штока 13 пальцы 12 под воздействием механизма 10 перемещаются в радиальных отверстиях крышки 14 в радиальном направлении.

При переходе роликов 17 пальцев 12 на средний цилиндрический пояс поверхности "Л" пальцы 12 воздействуют на замковое кольцо 9, обжимают его и выводят из канавки корпуса ШАДР-32М, утапливая в канавку хвостовика пробки 8.

Продолжая движение вверх шток 13 верхним торцом начинает выдвигать пробку 8 из корпуса ШАДР-32М, при одновременном удерживании кольца 9 в сжатом положении.

При переходе роликов 17 пальцев 12 на нижний конический пояс поверхности "Л" штока 13 ролики 17, воздействуя на пружины механизма 10, сжимают их, отводя пальцы 12 от кольца 9. Продолжая движение вверх шток 13 верхним торцом выдвигает пробку 8 из корпуса ШАДР-32М. При этом ролики 17 пальцев 12, перемещаясь по нижнему цилиндрическому поясу поверхности "Л", удерживают пальцы 12 за пределами вертикального цилиндрического гнезда корпуса 1. Снимают пробку 8 с кольцом 9 вручную.

Зажимы 18 отводят, ШАДР-32М вынимают из цилиндрического гнезда корпуса 1.

При подаче рабочей жидкости в полость "ВП" шток 13 возвращается в крайнее нижнее положение. Пальцы 12 возвращаются в исходное положение (фиг. 1), вентиль 25 (фиг. 2) закрывают.

Таким образом, совокупное выполнение признаков описанного выше съемника сокращает долю ручного труда по снятию пробки с расходомера, повышает надежность съемника, снижает мощность радиоактивного излучения и, как следствие, создает более благоприятные в медикобиологическом отношении условия работы персонала.

Источник информации
Патент РФ N 2009868, класс МПК⁶ B 25 B 27/00, дата публикации 30.03.94 г.

Использование: при ремонтных работах по замене отработавших расходомеров (ШАДР-32М) для уменьшения доли ручного труда, повышения надежности устройства и уменьшения поглощенной дозы облучения персоналом. Сущность изобретения: устройство состоит из корпуса с цилиндрическим гнездом, механизма для сжатия замкового кольца с группой радиально-подвижных пальцев, кинематически связанных с механизмом извлечения пробки, который выполнен в виде гидроуправляемого вертикально-подвижного кольцевого штока, своей торцевой поверхностью воздействующего на нижний торец пробки. На наружной поверхности штока выполнены кольцевая профильная канавка, воздействующая на пальцы, и вертикальные пазы. Корпус выполнен в виде концентрично расположенных труб, внутренняя из которых содержит на наружной поверхности торцевые крышки, сопряженные с цилиндрической поверхностью кольцевого штока, а пальцы установлены на внутренней поверхности наружной трубы корпуса. 5 ил.

Съемник пробки, содержащий корпус с цилиндрическим гнездом, механизм для сжатия замкового кольца с группой подпружиненных относительно корпуса радиально-подвижных пальцев, кинематически связанных с механизмом извлечения пробки, отличающийся тем, что механизм извлечения пробки выполнен в виде гидроуправляемого вертикально-подвижного кольцевого штока, своей торцевой поверхностью воздействующего на нижний торец пробки с выполненными на наружной поверхности штока, обращенной к нижнему торцу пробки, кольцевой профильной канавкой, воздействующей на пальцы, и вертикальными, сопряженными с пальцами пазами, при этом корпус выполнен в виде концентрично расположенных и соединенных между собой нижними торцевыми поверхностями труб, внутренняя из которых содержит на наружной поверхности торцевые крышки, сопряженные с цилиндрической поверхностью кольцевого штока механизма извлечения пробки, а пальцы установлены на внутренней поверхности наружной трубы корпуса.