УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАГОТОВОК ЯЧЕЕК ДИСТАНЦИОНИРУЮЩИХ РЕШЕТОК ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ Российский патент 2003 года по МПК G21C3/34 G21C21/00 

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение при изготовлении тепловыделяющих сборок (ТВС) ядерных реакторов, преимущественно ВВЭР-1000 и ВВЭР-440.

Известна дистанционирующая решетка для энергетического ядерного реактора ВВЭР-1000, собранная из отдельных фигурных ячеек, сваренных между собой в точках и скрепленных снаружи ободом (см. Б.А.Дементьев. Ядерные энергетические реакторы ВВЭР-1000. М.: Энергоатомиздат, 1990, стр.44, рис.2.13 А-А). В известном техническом решении информация по устройству для изготовления заготовок ячеек дистанционирующей решетки тепловыделяющей сборки отсутствует.

Известно, что фигурные ячейки из сплава циркония изготавливаются из тонкостенных трубок (см. описание патента Российской Федерации 2155998 по заявке 98115170 от 04.08.1998, опубликован 10.09.2000, МПК 7 G 21 С 3/34. Дистанционирующая решетка ТВС ядерного реактора и способ ее изготовления. Раздел описания 4).

В описании патента информация по устройству для изготовления заготовок ячеек дистанционирующей решетки тепловыделяющей сборки отсутствует.

Используемые для роспуска на заготовки ячеек длинномерные тонкостенные трубки из сплава на основе циркония имеют осевую жесткость, равную нулю. В связи с этим любой прогиб приводит к невосстанавливаемой деформации трубок, сплющиванию, потере размеров и невозможности использования для роспуска на заготовки для ячеек деформированные участки трубок.

Кроме того, известно, что цирконий отличается склонностью к разъедающей коррозии, появляющейся в результате истирания металла между соприкасающимися поверхностями даже при отсутствии коррозионной среды под влиянием колебаний при очень малых амплитудах, а в некоторых случаях при незначительных нагрузках (см. Металлургия циркония. Перевод с английского под редакцией Г.А. Меерсона и Ю.В. Гагаринского. М.: Издательство иностранной литературы, 1959, стр.298).

Указанные обстоятельства создают известные трудности при роспуске циркониевых трубок на заготовки ячеек, т.к. не исключен прогиб и деформация циркониевых длинномерных трубок и разъедающая коррозия в местах повреждения.

Технической задачей изобретения является предупреждение повреждений тонкостенных трубок из сплава на основе циркония при роспуске на заготовки для ячеек дистанционирующих решеток, сокращение до минимума длины остатка и повышение при этом выхода годных заготовок для ячеек.

Эта техническая задача решается тем, что в устройстве для изготовления заготовок ячеек дистанционирующих решеток тепловыделяющей сборки, характеризующемся тем, что механизм роспуска длинномерных тонкостенных трубок из сплава на основе циркония в заготовки для ячеек снабжен подвижными, скользящими на направляющей стойками по всей длине длинномерной тонкостенной трубки с шагом между стойками, исключающим прогиб длинномерной тонкостенной трубки, размещенной в подпружиненных цанговых зажимах в верхних частях стоек с возможностью вращения цанговых зажимов вокруг своей оси вместе с длинномерной тонкостенной трубкой и толкателем подачи длинномерной тонкостенной трубки в зону резания, выполненным в виде подвижной, скользящей на указанной направляющей стойки, в верхней части которой с возможностью вращения вокруг своей оси соосно длинномерной тонкостенной трубке закреплен пруток-толкатель с длиной больше суммарной длины всех стоек, поддерживающих длинномерную тонкостенную трубку в сгруппированном положении, а на конце толкателя-прутка, взаимодействующего с концом длинномерной тонкостенной трубки, выполнена проточка, равная внутреннему диаметру длинномерной тонкостенной трубки с диаметральной прорезью на торце, при этом все подвижные скользящие стойки и стойка толкателя закреплены нитями через блок с приводным ступенчатым барабаном с приводом-противовесом.

Использование предложенного механизма роспуска длинномерных тонкостенных трубок на заготовки ячеек для дистанционирующих решеток позволит предупредить повреждения поверхности трубок и сократить до минимума длину остатка и повысить при этом выход годных заготовок для ячеек дистанционирующих решеток.

На чертежах представлено устройство для изготовления заготовок ячеек дистанционирующих решеток тепловыделяющей сборки ядерного реактора:
- фиг.1 - общий вид устройства;
- фиг.2 - толкатель;
- фиг.3 - подвижная стойка;
- фиг.4 - подвижная стойка при подаче трубки;
- фиг.5 - стойки в сгруппированном положении.

Устройство для изготовления заготовок ячеек дистанционирующих решеток тепловыделяющей сборки ядерного реактора включает механизм роспуска 1 длинномерных тонкостенных трубок 2 из сплава на основе циркония на заготовки 3 для ячеек 4 дистанционирующих решеток 5 тепловыделяющей сборки.

Механизм роспуска 1 длинномерных тонкостенных трубок 2 из сплава на основе циркония в заготовки 3 для ячеек 4 снабжен подвижными на направляющей 6 стойками 7 по всей длине длинномерной тонкостенной трубки 2 с шагом между стойками 7, исключающим прогиб длинномерной тонкостенной трубки 2, размещенной в подпружиненных 8 цанговых зажимах 9 в верхних частях стоек 7 с возможностью вращения цанговых зажимов 9 вокруг своей оси вместе с длинномерной тонкостенной трубкой 2 и толкателем 10 подачи длинномерной тонкостенной трубки 2 в зону 11 резания подвижным резцом 12 с подвижным упором 13 и шпинделем 14. Толкатель 10 выполнен в виде подвижной скользящей на указанной направляющей 6 стойки 15, в верхней части которой с возможностью вращения вокруг своей оси соосно длинномерной тонкостенной трубке 2 закреплен пруток-толкатель 10 с наружным диаметром, равным наружному диаметру длинномерной тонкостенной трубки 2, с длиной, несколько большей суммарной длины всех стоек 1, поддерживающих тонкостенную трубку 2 в сгруппированном положении. На конце прутка-толкателя 10, взаимодействующего с концом тонкостенной трубки 2 выполнена проточка 16, равная внутреннему диаметру длинномерной тонкостенной трубки 2 с диаметральной прорезью 17 на торце прутка-толкателя 10.

Все подвижные скользящие стойки 7 и стойка 15 толкателя 10 закреплены нитями 18 через блок 19 с приводным ступенчатым барабаном 20. В качестве привода приводного ступенчатого барабана использован противовес 21.

Механизм роспуска 1 длинномерных тонкостенных трубок 2 из сплава на основе циркония в заготовки 3 для ячеек 4 работает следующим образом.

Длинномерная тонкостенная трубка 2 из сплава на основе циркония устанавливается в цанговых зажимах 9, которые установлены в верхних частях стоек 7. Стойки 7 размещены по длине направляющей 6 с шагом, исключающим прогиб трубки 2. В торец тонкостенной трубки 2 устанавливается пруток-толкатель 10, соединение осуществляется по проточке 16. Подача тонкостенной трубки 2 осуществляется подачей стойки 15 толкателем 10 через нити 18 и ступенчатый барабан 20. Тонкостенная трубка 2 по мере отрезки заготовок 3 поочередно проходит через цанговые зажимы 9.

В крайнем - сгруппированном положении стоек 7 толкатель 10 проходит через цанговые зажимы 9, подавая тонкостенную трубку 2 в шпиндель 14, что позволяет сократить до минимума длину остатка.

Устройство для изготовления заготовок ячеек дистанционирующих решеток тепловыделяющей сборки предназначено для использования в атомной энергетики. Устройство содержит механизм роспуска длинномерных тонкостенных трубок из сплава на основе циркония в заготовки для ячеек. Механизм снабжен подвижными стойками по всей длине длинномерной тонкостенной трубки. Последняя размещена в подпружиненных цанговых зажимах в верхних частях стоек с возможностью вращения цанговых зажимов вокруг своей оси вместе с длинномерной тонкостенной трубкой и толкателем подачи длинномерной тонкостенной трубки в зону резания. Толкатель выполнен в виде подвижной стойки. В верхней части последней с возможностью вращения вокруг своей оси соосно с длинномерной тонкостенной трубкой закреплен пруток-толкатель. Длина последнего больше суммарной длины всех стоек. На конце прутка-толкателя выполнена проточка. Последняя равна внутреннему диаметру длинномерной тонкостенной трубки с диаметральной прорезью на конце. Обеспечивается предупреждение повреждений тонкостенных трубок при роспуске на заготовки для ячеек дистанционирующих решеток. 5 ил.

Устройство для изготовления заготовок ячеек дистанционирующих решеток тепловыделяющей сборки, характеризующееся тем, что механизм роспуска длинномерных тонкостенных трубок из сплава на основе циркония в заготовки для ячеек снабжен подвижными, скользящими на направляющей стойками по всей длине длинномерной тонкостенной трубки с шагом между стойками, исключающим прогиб длинномерной тонкостенной трубки, размещенной в подпружиненных цанговых зажимах в верхних частях стоек с возможностью вращения цанговых зажимов вокруг своей оси вместе с длинномерной тонкостенной трубкой и толкателем подачи длинномерной тонкостенной трубки в зону резания, выполненным в виде подвижной скользящей на указанной направляющей стойки, в верхней части которой с возможностью вращения вокруг своей оси соосно длинномерной тонкостенной трубке закреплен пруток-толкатель с длиной, большей суммарной длины всех стоек , поддерживающих длинномерную тонкостенную трубку, в сгруппированном положении, а на конце толкателя-прутка, взаимодействующего с концом длинномерной тонкостенной трубки, выполнена проточка, равная внутреннему диаметру длинномерной тонкостенной трубки с диаметральной прорезью на торце, при этом все подвижные скользящие стойки и стойка толкателя закреплены нитями через блок с приводным ступенчатым барабаном, с приводом-противовесом.