МАШИНА ДЛЯ ПЕРЕГРУЗКИ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ СБОРОК ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА Российский патент 2004 года по МПК G21C19/10 G21C19/18 G21C19/19 

Изобретение относится к области атомного машиностроения, в частности к оборудованию, предназначенному для проведения транспортно-технологических операций при загрузке и выгрузке тепловыделяющих сборок ядерного реактора.

Известно устройство для перегрузки ТВС (1), содержащее стойку, возвратно-поступательно перемещающуюся рейку с захватом, связанную гибкой связью через подвижный блок с уравновешивающим устройством, состоящим из планетарного механизма, барабана гибкой связи и дополнительной рейки, взаимодействующей с силовым элементом.

Недостатком такого устройства является невозможность завершения операции перегрузки тепловыделяющих сборок и расцепления с ТВС при выходе из строя органа управления захватом в случае превышения нагрузок.

Известно устройство для проведения манипуляций с реакторным топливом (2), содержащее телескопический манипулятор, установленный узел для захвата ТВС на окружной поверхности концевого участка направляющей трубы, установленной с возможностью вертикального перемещения во внутренней штанге манипулятора.

Недостатком такого устройства является отсутствие возможности завершения операции перегрузки ТВС и расцепления с ТВС при выходе из строя органа управления при превышении нагрузок.

Прототипом предлагаемого изобретения является устройство для перегрузки ТВС ядерного реактора (3), содержащее перегрузочную трубу с приводом. В нижней части перегрузочной трубы установлен запорный клапан с приводом, вынесенным в верхнюю часть перегрузочной трубы посредством штанги, состоящей из двух секций. В нижней части внутренней секции закреплен захват. На верхнем торце устройства для перегрузки ТВС установлен привод подъема штанги захвата. Захват приводом подъема опускается до сцепления с отработавшей ТВС. Затем приводом посредством тяги начинается дальнейший подъем запорного клапана. При этом упор тяги запорного клапана при движении вверх взаимодействует с упором телескопической штанги и сначала сжимает пружину тормоза ловителей, тем самым размывая тормоз, а затем при дальнейшем подъеме передает на упор необходимое усилие страгивания ТВС.

Недостатком указанного устройства является отсутствие возможности завершения операции по перегрузке ТВС и расцепления с ТВС при выходе из строя органа управления захватом при превышении нагрузок.

Предлагаемым изобретением решается задача завершения операции по перегрузке ТВС и расцепления с ТВС при выходе из строя органа управления захватом при обрыве каната в случае превышения силы натяжения каната.

Для достижения указанного технического результата в машине для перегрузки тепловыделяющих сборок ядерного реактора, содержащей телескопическую штангу с захватом, управляемым канатным приводом, внутреннюю секцию штанги, включающую ползун с качающимся захватом, установленным подвижно на одной оси с канатным блоком, ось второго канатного блока закреплена на качающемся захвате, при этом канат, проходящий через оба блока и прижимающий качающийся захват к упору силой натяжения каната, соединен с ползуном пружиной, прижимающей качающийся захват к другому упору в случае отсутствия силы натяжения каната.

Отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что внутренняя секция штанги включает ползун с качающимся захватом, установленным подвижно на одной оси с канатным блоком, а ось второго канатного блока закреплена на качающемся захвате, при этом канат, проходящий через оба блока и прижимающий качающийся захват к упору силой натяжения каната, соединен с ползуном пружиной, прижимающей качающийся захват к другому упору в случае отсутствия силы натяжения каната.

Благодаря наличию этих признаков завершается операция по перегрузке тепловыделяющих сборок ядерного реактора при обрыве каната, управляющего захватом, в случае превышения силы натяжения каната, повышается надежность и безопасность работы машины.

Предлагаемая машина для перегрузки тепловыделяющих сборок ядерного реактора иллюстрируется чертежами на фиг.1-6.

Фиг.1 - показан общий вид машины для перегрузки тепловыделяющих сборок ядерного реактора;

фиг.2 - продольный разрез А-А внутренней секции штанги в нормальном режиме “Захват закрыт);

фиг.3 - продольный разрез Б-Б внутренней секции штанги в нормальном режиме работы “Захват закрыт”;

фиг.4 - продольный разрез А-А внутренней секции штанги в нормальном режиме работы “Захват открыт”;

фиг.5 - продольный разрез А-А внутренней секции штанги в положении “Захват закрыт;

фиг.6 - продольный разрез А-А внутренней секции штанги в аварийном режиме работы “Захват открыт”.

Машина для перегрузки тепловыделяющих сборок ядерного реактора (фиг.1) состоит из моста 1, установленного на рельсовый путь 2. По рельсам моста перемещается тележка 3, на которой установлена телескопическая рабочая штанга 4 с захватом 5 на внутренней секции 6. Вертикальное перемещение секций и управление захватом осуществляется с помощью привода 7.

Управление захватом осуществляется изменением положения управляющего груза 8 при помощи каната 9, являющегося органом управления захватом, т.е. в нижнем положении управляющего груза 8 захват закрыт, в верхнем - открыт. На управляющем грузе жестко установлен зацеп 10. Перемещение внутренней секции осуществляется канатом 11, соединенным со штоком 12, который, в свою очередь, соединен с ползуном 13, имеющим возможность перемещаться относительно внутренней секции 6. Внутри ползуна 13 на оси 14 подвижно установлены блок 15 и качающийся захват 16. На качающемся захвате 16 установлена ось 17 с блоком 18. Канат 9 обегает блоки 15 и 18 (фиг.2). Перемещение качающегося захвата 16 ограничивается упорами 19 и 20 (фиг.2 и фиг.3).

Работа машины для перегрузки тепловыделяющих сборок ядерного реактора осуществляется следующим образом.

В нормальном режиме работы (положение “Захват закрыт”, фиг.2) открывание захвата осуществляется путем перемещения каната 9, поднимающего управляющий груз 8 в положение “Захват открыт” при нормальном режиме работы (фиг.4). Сцепления качающегося захвата 16 с зацепом 10 не происходит, т.к. сила натяжения каната 9 отклоняет его до контакта с упором 20. Перемещение внутренней секции 6 с открытым или закрытым захватом осуществляется путем синхронного движения канатов 9 и 11.

Режим 1 - аварийный режим работы в положении “Захват закрыт” по завершении операции при обрыве каната 9 (фиг.5).

При обрыве каната 9 отсутствует сила натяжения каната 9 и пружина 21 переместит качающийся захват 16 до контакта его с упором 20. Перегружаемое изделие транспортируется на координату нужной ячейки и при помощи каната 11 опускается в нее. После его установки дополнительным ходом каната 11 ползун 13 перемещается относительно внутренней секции 6 вниз до сцепления качающегося захвата 16 (фиг.5) с зацепом 10. Этим движением каната 11 в обратном направлении поднимаются ползун 13, качающийся захват 16 и сцепленный с ним управляющий груз 8, открывая захват.

Режим 2 - аварийный режим работы в положении “Захват открыт” (фиг.6).

Ползун 13 подхватывает внутреннюю секцию 6 и телескопическая штанга 4 собирается и демонтируется для проведения ремонта.

Предлагаемое изобретение позволяет завершить операцию по перегрузке ядерного реактора при обрыве каната, управляющего захватом, в случае превышения силы натяжения каната, таким образом повышая надежность и безопасность работы машины.

Источники информации

1. Авт. св. СССР № 2742524, кл. G 21 C 19/10, 1979.

2. Патент Японии № 57-110752, G 21 C 19/18, 1982.

3. Авт. св. № 1820763, G 21 C 19/10, 1991 (прототип).

Машина для перегрузки тепловыделяющих сборок ядерного реактора предназначена для использования в области атомной энергетики. Машина содержит телескопическую штангу с захватом. Последний управляется канатным приводом. Внутренняя секция штанги включает ползун с качающимся захватом. Последний установлен подвижно на одной оси с канатным блоком. Ось второго канатного блока закреплена на качающемся захвате. Канат проходит через оба блока и прижимает качающий захват к упору силой натяжения канат. Последний соединен с ползуном пружиной. Последняя прижимает качающийся захват к другому упору в случае отсутствия силы натяжения каната. Обеспечивается завершение операции по перегрузке тепловыделяющей сборки и расцепление с тепловыделяющей сборкой при выходе из строя органа управления захватом. 6 ил.

Машина для перегрузки тепловыделяющих сборок ядерного реактора, содержащая телескопическую штангу с захватом, управляемым канатным приводом, отличающаяся тем, что внутренняя секция штанги включает ползун с качающимся захватом, установленным подвижно на одной оси с канатным блоком, а ось второго канатного блока закреплена на качающемся захвате, при этом канат, проходящий через оба блока и прижимающий качающий захват к упору силой натяжения каната, соединен с ползуном пружиной, прижимающей качающийся захват к другому упору в случае отсутствия силы натяжения каната.