УСТРОЙСТВО СТОПОРНОЕ Российский патент 2012 года по МПК F16B2/18 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к атомной технике, и может быть преимущественно использовано для удержания решеток компенсирующих групп (КГ) реактора атомной паропроизводящей установки (АППУ) в крайнем нижнем положении.

При перегрузке ТВС, в условиях непредвиденных внешних воздействий (например, крене, переворачивании и т.п.), возникает необходимость исключения перемещения компенсирующих групп, представляющих собой группы стержней поглотителей, установленных на одной плите, для управления реактивностью реактора, что связано с обеспечением ядерной и радиационной безопасности. Известно, что при перегрузке ТВС (включая выгрузку отработавших тепловыделяющих сборок или загрузку свежих тепловыделяющих сборок) применяют несколько типов переустанавливаемых в процессе перегрузки стопорных устройств. Однако эти стопорные устройства не обеспечивают непрерывного стопорения КГ при перегрузке ТВС и тем самым не обеспечивают ядерную и радиационную безопасность в случаях непредвиденных внешних воздействий, приводят к увеличению металлоемкости перегрузочного оборудования и времени перегрузки ТВС.

Известно быстроразъемное, соединительное устройство для соединения деталей, в корпусе которого размещен подпруженный толкатель с фиксатором, выполненным в виде шариков, установленных в отверстиях, предусмотренных в корпусе, а толкатель снабжен конусным хвостовиком с пазами разной глубины на наружной поверхности для захода шариков (а.с. SU №338692, F16B 21/06, опубл. 1972). Однако известное устройство выполнено не самостопорящимся, без кольцевой выточки корпуса для размещения шариков, без неподвижно установленного стержня, выполненного с грибком под захватное устройство, для установки и извлечения устройства стопорного дистанционно в затесненных условиях, что не исключает перемещение КГ в условиях непредвиденных внешних воздействий, следовательно, не обеспечивает ядерную и радиационную безопасность.

Известно устройство стопорное для компенсирующих групп реактора, в котором в качестве фиксирующих элементов используются шарики, западающие на глубину не более 3 мм в кольцевую проточку корпуса штоковой тепловыделяющей сборки при перемещении втулки под воздействием пружины (патент RU №2304237 С2, кл. F16B 2/16, опубл. 2007.08.10).

Однако известное устройство не может быть использовано в конструкциях компенсирующих групп реактора, в которых упорная поверхность для стопорения расположена на большом расстоянии от корпуса устройства стопорения, то есть при больших диаметрах отверстий в верхней опорной плите.

При использовании известных устройств в таких конструкциях значительно увеличивается металлоемкость и время перегрузки.

Технической задачей является создание стопорного устройства, позволяющего осуществлять непрерывное стопорение в каналах любого диаметра без увеличения металлоемкости и времени перегрузки.

Решение поставленной задачи позволяет расширить технологические возможности устройства, непрерывно удерживать решетку компенсирующих групп в крайнем нижнем положении на все время перегрузки, обеспечивая в итоге ядерную и радиационную безопасность.

Указанная задача решается тем, что устройство стопорное снабжено приводом, состоящим из втулки, в отверстие которой установлен шток, а фиксаторы выполнены в виде поворотных упоров, расположенных в пазах корпуса относительно друг друга под углом 120°, причем толкатель снабжен винтом, имеющим возможность перемещения относительно корпуса и взаимодействия со штоком привода.

Кроме того, корпус снабжен наконечником и штифтами, имеющими возможность взаимодействия с фигурными пазами втулки привода, винт грибком, взаимодействующим с Т-образным пазом толкателя, а поворотные упоры выполнены криволинейной конфигурации.

Такое выполнение устройства позволяет расширить технологические возможности, так как может использоваться в конструкциях с различным диаметром отверстий в верхней опорной плите, следовательно, непрерывно удерживать решетку компенсирующих групп в крайнем нижнем положении на все время перегрузки, а применение привода обеспечивает быстроту и точность установки (извлечения) устройства, что позволит сократить время перегрузки.

Сущность изобретения поясняется чертежами фиг.1-7, где

на фиг.1 показан продольный разрез устройства в закрытом положении;

на фиг.2 показан продольный разрез в открытом положении;

на фиг.3 показано сечение А-А;

на фиг.4 показано сечение Б-Б;

на фиг.5 показано сечение В-В;

на фиг.6 показано сечение Г-Г;

на фиг.7 приведен вид Д.

Устройство стопорное состоит из корпуса 1 с наконечником 2, предназначенным для установки и фиксации устройства в гнезде компенсирующих групп. В корпусе 1 выполнены отверстие 3 для перемещения толкателя 4, три продольных паза 5, размещенных относительно друг друга под углом 120°. В продольных пазах 5 размещены упоры 6 с возможностью вращения на осях 7 и взаимодействия с толкателем 4 с помощью пазов 8. В верхней части отверстия 3 корпуса 1 расположен винт 9, имеющий возможность перемещения по резьбовой поверхности отверстия 3. В нижней части винт 9 снабжен грибком 10 для взаимодействия с толкателем 4, на торце которого выполнен глухой Т-образный паз 11. В верхней части винт 9 имеет возможность соединения со штоком 12 привода 13.

Привод 13 содержит втулку 14, внутри которой установлен шток 12, закрепляемый стопорным винтом 15 при транспортировании устройства к месту установки, рукоятки 16 для установки и демонтажа втулки 14. В верхней части корпуса 1 расположены штифты 17, предназначенные для установки втулки 14 привода 13. Втулка 14 содержит в нижней части фигурные пазы 18 для взаимодействия со штифтами 17. На штоке 12 выполнены кольцевые риски для контроля полной установки устройства. В верхней части шток 12 содержит выточку 19 для взаимодействия со стопорным винтом 15, перекидную рукоятку 20, отверстие 21 для транспортировки и две кольцевые риски с надписями «открыто» и «закрыто» для контроля раскрытия упоров 6 до верхней плиты 22 выемной части реактора. В верхней плите 22 выполнена кольцевая проточка под поворотные упоры 6, обеспечивающая надежное стопорение КГ за счет их удержания.

Устройство стопорное работает следующим образом.

На верхнюю часть корпуса 1 со штифтами 17 устанавливают втулку 14 и поворачивают по фигурному пазу 18 до упора. Во внутреннюю полость втулки 14 устанавливают шток 12, соединяя с винтом 9, и стопорят стопорным винтом 15 в кольцевую выточку 19 для фиксации привода 13 устройства. Устройство в сборе с приводом 13 за отверстие 21 транспортируют к месту установки в отверстие канала механизма СУЗ. Установку производят до упора и полного совмещения поверхностей наконечника 2 корпуса 1 с поверхностями гнезда компенсирующей группы, контролируя положение по кольцевым рискам. За рукоятку 20 вращают шток 12, который поворачивает винт 9 и, перемещаясь вниз, приводит в движение толкатель 4. За счет пазов 8 толкатель 4, взаимодействуя на один конец упоров 6, поворачивает их вокруг оси 7 в пазах 5 корпуса 1 до соприкосновения другим концом с кольцевой проточкой, выполненной в верхней плите 22 выемной части реактора. Надежное стопорение компенсирующей группы происходит за счет удержания упоров 6 в торец кольцевой проточки верхней плиты 22 выемной части реактора.

Втулку 14 поворачивают в пазах 18 и вместе со штоком 12 демонтируют. Привод 13 устанавливают на следующее (второе) стопорное устройство для стопорения другой решетки компенсирующей группы и так стопорят все решетки. После окончания работ по перегрузке реактора устройства стопорные демонтируют при помощи привода 13. Демонтаж производится в обратной последовательности.

Использование предлагаемого устройства позволяет непрерывно удерживать решетку компенсирующих групп в крайнем нижнем положении на все время перегрузки, в том числе и в случае непредвиденных внешних воздействий, а также исключает применение разных типов переустанавливаемых в процессе перегрузки стопорных устройств, приводит к сокращению времени перегрузки и уменьшению металлоемкости оборудования.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к атомной технике, и может быть преимущественно использовано для удержания решеток компенсирующих групп реактора атомной паропроизводящей установки в крайнем нижнем положении и направлено на возможность осуществлять непрерывное стопорение в каналах любого диаметра. Устройство стопорное содержит корпус, в котором размещен толкатель, взаимодействующий с фиксаторами. Устройство снабжено приводом, состоящим из втулки, в отверстие которой установлен шток, а фиксаторы выполнены в виде поворотных упоров, расположенных в пазах корпуса относительно друг друга под углом 120°. Толкатель снабжен винтом, имеющим возможность перемещения относительно корпуса и взаимодействия со штоком привода. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство стопорное, содержащее корпус, в котором размещен толкатель, взаимодействующий с фиксаторами, отличающееся тем, что устройство снабжено приводом, состоящим из втулки, в отверстие которой установлен шток, а фиксаторы выполнены в виде поворотных упоров, расположенных в пазах корпуса относительно друг друга под углом 120°, причем толкатель снабжен винтом, имеющим возможность перемещения относительно корпуса и взаимодействия со штоком привода.

2. Устройство стопорное по п.1, отличающееся тем, что корпус в нижней части снабжен наконечником.

3. Устройство стопорное по п.1, отличающееся тем, что винт снабжен грибком, взаимодействующим с Т-образным пазом толкателя.

4. Устройство стопорное по п.1, отличающееся тем, что корпус снабжен штифтами, имеющими возможность взаимодействия с фигурными пазами втулки привода.

5. Устройство стопорное по п.1, отличающееся тем, что поворотные упоры выполнены криволинейной конфигурации.