ТРОСОВЫЙ НАТЯЖИТЕЛЬ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ФОРМЫ ПОЛЫХ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2015 года по МПК B21D3/00 

Заявляемое изобретение относится к оборудованию для обработки металла давлением, касается, в частности, устройств, предназначенных для устранения искривления длинномерных изделий, и может быть использовано при выполнении работ по восстановлению геометрической формы полых графитовых колонн канального ядерного реактора.

В уровне техники обнаружены устройства для проведения работ по восстановлению геометрической формы протяженных трубчатых изделий. Например, в а.с. на изобретение №1544130 приведено устройство для калибровки и правки труб, выполненное в виде набора рабочих (деформирующих) элементов цилиндрической формы, ориентированных цилиндрической поверхностью в сторону выпрямляемых стенок трубы, сочлененных с гибкой тягой. В патенте на изобретение РФ №2078631 также описано техническое решение для правки длинномерных заготовок путем воздействия на заготовку силой, приложенной в сторону, противоположную исходной непрямолинейности, и расположенной в плоскости, проходящей через продольную ось заготовки. В уровне техники обнаружен также Европейский патент ЕР 090024803. В патенте приведено устройство для удаления вмятин, в котором имеется три рабочих элемента, выполненных с возможностью расширения в исправлении по окружности.

Ближайшим аналогом заявляемого изобретения является описанное в а.с. на изобретение №389862 устройство для калибровки (натяжитель) и правки трубопроводов, содержащее деформирующий элемент (рабочая часть), сочлененный с тросом, снабженным приводом.

Недостатком технического решения, описанного в ближайшем аналоге, является то, что с помощью устройства выполняются калибровки (правки) отдельных труб и нельзя выполнить в условиях ограниченной доступности исправление искажений геометрической формы нескольких смежных труб одновременно.

Задача, решаемая в заявленном изобретении, заключается в разработке устройства, с помощью которого можно устранить искажения геометрической формы одновременно нескольких протяженных труб, в частности полых графитовых колонн активной зоны ядерного канального реактора.

Сущность данного изобретения состоит в том, что тросовый натяжитель для восстановления формы полых длинномерных изделий, содержащий закрепленную на тросе рабочую часть и механизм нагружения для создания усилия на трос, предложено, снабдить удлинителем для обеспечения позиционирования рабочей части, при этом рабочую часть выполнить из набора последовательно и подвижно размещенных на тросе цилиндрических элементов с отверстиями под трос с радиальными и угловыми смещениями относительно их центральных осей, соединенных фиксирующими торцевыми контактными парами, а механизм нагружения выполнить с датчиками линейных перемещений и осевой нагрузки троса, соединенными через модуль опроса с дисплеем. Кроме того, в тросовом натяжителе, предложено на сопрягаемых торцевых и боковых поверхностях цилиндрических элементов выполнить скосы с углом 0,4÷0,5 и 0,8÷0,9 градуса соответственно.

В порядке обоснования существенности заявляемых отличительных признаков приводим следующее. Важнейшей составляющей заявляемой конструкции натяжителя является рабочая часть, выполненная из набора последовательно и подвижно размещенных на тросе цилиндрических элементов с отверстиями под трос с радиальными и угловыми смещениями относительно их центральных осей, соединенных фиксирующими торцевыми контактными парами. Таким образом, формируется изгиб троса в свободном состоянии в направлении, противоположном стреле прогиба графитовых колонн. За счет применения предлагаемой конструкции рабочей части натяжителя удается увеличить радиальное усилие, создаваемое натяжителем, в 1,7 раза. Удлинитель обеспечивает позиционировании рабочей части натяжителя с набором элементов в графитовой колонне. Наличие датчиков линейных перемещений троса и осевой нагрузки позволяет контролировать силовое воздействие на выпрямляемые полые графитовые колонны (трубы). С целью смещения зоны максимальных контактных напряжений на торцах и боковых поверхностях цилиндрических элементов выполнены скосы.

Заявляемое изобретение проиллюстрировано на фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6, где: на фиг. 1 представлен общий вид натяжителя; на фиг. 2 представлен в разрезе элемент 4 рабочей части натяжителя; на фиг. 3 дан вид по А элемента 4. На фиг. 4 показаны углы скосов α₁ и α₂ на торцевых и боковых поверхностях элементов 4. На фиг. 5 в аксонометрии изображено соединение элементов 4 посредством торцевых контактных пар. На фиг. 6 представлена рабочая часть натяжителя. Натяжитель (фиг. 1) представляет собой стержневую многозвенную конструкцию, выполненную из коррозионностойкой стали, состоит из трех основных узлов: механизма нагружения 1, удлинителя 2, рабочей части натяжителя 3 с набором элементов 4. Механизм нагружения 1 предназначен для создания усилия на трос 8 (фиг. 6). В состав механизма нагружения 1 входят датчики линейных перемещений и осевой нагрузки, соединенные через модуль опроса с дисплеем (на фиг. 1 не обозначены). Удлинитель 2 обеспечивает позиционирование рабочей части натяжителя 3 в графитовой колонне с набором элементов 4. Рабочая часть натяжителя 3 предназначена для формирования и передачи усилия на графитовые колонны и состоит из набора элементов 4, размещенных на тросе 8 (фиг. 5, 6). Изображенный на фиг. 2 элемент 4 представляет собой цилиндр со сквозным отверстием 5 под трос 8. Отверстия 5 имеют радиальные и угловые смещения (фиг. 2 I и II) относительно центральных осей цилиндрических элементов 4. Рабочая часть натяжителя 3 набирается из элементов 4 таким образом, чтобы сформировался изгиб троса 8 в свободном состоянии в направлении, противоположном стреле прогиба графитовой колонны (фиг. 6). Элементы 4 соединяются между собой посредством торцевых контактных пар: у одного из сопрягаемых элементов на торцах выполнены по два штифта 6, а у другого отверстия 7 (фиг. 5). Торцевая контактная пара предотвращает разворот элементов 4 относительно друг друга. На фиг. 4 показаны скосы на торцевой и боковой поверхности с углами α₁ и α₂ элемента 4, необходимые для снижения контактных напряжений.

Работа заявленного устройства применительно к ядерному канальному реактору осуществляется следующим образом. Натяжитель ориентируют своей рабочей частью 3 относительно направления стрелы прогиба и устанавливают в технологический канал графитовой колонны. При этом натяжитель принимает форму изгиба графитовой колонны. Поднимают давление в механизме нагружения 1 с контролем усилия натяжения троса 8. Рабочая часть натяжителя 3 создает радиальное усилие для устранения прогиба одной или группы графитовых колонн. По датчикам линейных перемещений и осевой нагрузки осуществляют контроль изменения величины прогиба графитовой колонны и при достижении требуемого значения давление снижают и извлекают натяжитель из технологического канала.

Предлагаемая конструкция натяжителя позволяет выполнить работы по восстановлению геометрической формы колонн графитовой кладки ядерного канального реактора.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности для устранения искривления длинномерных изделий, и может быть использовано при выполнении работ по восстановлению геометрической формы полых графитовых колонн канального ядерного реактора. В тросовом натяжителе, содержащем рабочую часть, закрепленную подвижно на тросе, механизм нагружения оснащен датчиками линейных перемещений и осевой нагрузки, соединенными через модуль опроса с дисплеем. При этом он снабжен удлинителем для обеспечения позиционирования рабочей части, выполненной из набора последовательно и подвижно размещенных на тросе цилиндрических элементов с отверстиями под трос с угловыми и радиальными смещениями относительно их центральных осей, соединенных фиксирующими торцевыми контактными парами. Устраняются искажения геометрической формы одновременно нескольких труб. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Тросовый натяжитель для восстановления формы полых длинномерных изделий, содержащий закрепленную на тросе рабочую часть и механизм нагружения для создания усилия на трос, отличающийся тем, что он снабжен удлинителем для обеспечения позиционирования рабочей части, при этом рабочая часть выполнена из набора последовательно и подвижно размещенных на тросе цилиндрических элементов с отверстиями под трос с радиальными и угловыми смещениями относительно их центральных осей, соединенных фиксирующими торцевыми контактными парами, а механизм нагружения выполнен с датчиками линейных перемещений и осевой нагрузки троса, соединенными через модуль опроса с дисплеем.

2. Тросовый натяжитель по п. 1, отличающийся тем, что на сопрягаемых торцевых и боковых поверхностях цилиндрических элементов выполнены скосы с углом 0,4÷0,5 и 0,8÷0,9 градуса соответственно.