Устройство для перегрузки тепловыделяющих сборок ядерного реактора Советский патент 1993 года по МПК G21C19/10 

I

Ичобретеши оттюснтся к оборудоял )11Ш ;и1Я пгрег руякм теплоиыде.пяюших сборок (ТПС) преимущественно из ндер 1((И-о релктора (ЯР) с естпстпекной цикуляцией теплоносителя первого коиту ра, когда требуются большие вертикалные перемещения значительных масс а процессе перегрузки.

Целью изобретения является попьгае иие долговечности и КПД путем исклю- чения геометрического отяоснтельиого скольжения ролика и ганека в зоне их контакта.

На фиг.I изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - разрез Л - А на фиг.I; на фиг.З - вид Б фиг.2; нп фиг.4 - сечение В-В на фиг.З; на фнг.5 - уяел I на фиг.З.

Устройство для перегрузки ТВС 1 ядерного реактора 2 содержит коорди- иатный ноет 3 с его механизмами передвижения (не показан). На координатном мосту 3 закреплена коло1П1а 4, на которой установлен ролико-шнеко- ный механизм 5 перемещения телеско- пической гатаиги 6.

Колонна А в нижней части снабжена подвижной биологической защитой 7, взаимодействующей с упорами 8 телескопической штанги 6 при ее верти- кальиом перемещении. Телескопическая штанга 6 состоит из наружной 9, средней 10 и В1гутренней 11 секций. Наружная секция 9 в верхней части имеет тросовый привод 12 захвата 13, закрепленного на Н1тжнем конце внутренней секции 11,

В нкжней части наружная секция 9 снабжена запорным клапаном 1А с приводом клапана (не показан) и биоло- гической защитой 15.

На наружной секции 9 с двух диаметрально противоположных сторон перпендикулярно оси штанги па всей длине хода с одинаковым шагом, кон- сольно закреплены ролики 16, взаимодействующие со шнеками 17, имеющими коническую винтовую канавку, угол уклона ci которой в нормальном сечении выбран из соотношения:

г. ,, fAWT-t-S- of arctg 2п , , 1

где- г - наибольшее расстояние от

оси рряшеиик ролика до линии контакта ролика со шнеком;

5О

5

0

0 5

0

5 0

5

)2

R - 1,.1 1Г Г р;)Г,СТОННИ( f T

оси ор.ипрния пшена ло линии коятактл iiftieKa с poлмк( К, - нлименынее расстояние от

оси прашг-ння шнека до линии контакта шнока с роликом; S - шаг винтоной линии шнека.

При пыттолнении шнеков с конической винтовой канавкой с углом уклона « в соответствии с приведенной формулой реализуется чистое качение роликов по mFfeKy без г-еометрического относительного скольжения, так как в любой точке па линии контакта разность окружных скоростей шнека и ролика равна нулю, если от1гошение пути, а значит, и скорости будет равно единице.

Механизм 5 перемещения закреплен на верхнем торце колонны А и имеет два шнека 17, которые связаны между собой дифференциалом через Грузоупор™ яый тормоз с электродвигателем.

Ролики 16 установлены в герметичных подшипниковых узлах 18, имеющих резиноармированную манжету 19. Наружная секция 9 на всей длине имеет направляющие 20, -взаимодействующие с направляющими роликами 21, закреп- ленньоти в верхней и нижней части ко-, лонны А.

Устройство для перегру ки ТВС ЯР работает следующим образом.

Координатным мостом 3 телескопическая штанга 6 наводится на координату отработавшей ТВС 1 в активной . зоне ядерного реактора 2 (фиг.1), за- порньй клапан А приводом клапана (не показан) открывается и включается электродвигатель механизма 5 перемещения на опускание штанги.

Электродвигатель через грузоупор- ifbtfi тормоз и диффере}1циал вращает шнеки 17, по винтовым канавкам которых катятся ролики 16. Штанга 6 по направляющим роликам 2 опускается в реактор 2 с теплоносителем (водой) на глубину, превьш1ающую длину отработавшей ТВС i .

В процессе перемещения штанги 6 дифференциал выравнивает нагрузки, прикладываем1 1е к роликам 16, исключая перекос штанги в nniipafLnHKinuix роликах 21 колонны А, л rpyloyI f) тормоз обеспечинаеп ocTniiL-inKy штпиги 6 при аварийном обет оминлнии тродвигателя.

313029

CMPiiifMWPM в плане, осп шт-шгп относительно оси шнеков D сторону подъема DHHTonoA линии из величину t

г S otn обсспечипается передача уси.){., с

ЛИЯ на ролики 16 шнекаья 17 по оси ueitTpa тяжести штанги.

,Этим исключается перекос штанги 6 в натравляющих роликах 21, умень- пшется их износ, износ направляющих fO и опасность заклинивания штанги в колонне t.

Кроме того, указанное смещение осей обеспечивает направление OKpjrar- ного усилия вращения роликов перпеп- f5 дикулярно их осям, что исключает их проскальзывание относительно шнеков, уменьшая износ пнгеков и ролнков, it повышает КП/Д привода, так как в ли11ии контакта роликов имеет место только 20 трение качения.

После опускания штанги б в нижнее положение тросовый привод 12 опускает среднюю 10 и внутреннюю I1 секции вниз до сцепления захвата 13 с голов-25 кой ТВС и втягивает ТВС в наружную секцию 9 ттанги 6, запорный клапан закрывается и штанга 6 с отработавшей ТВС в среде теплоносителя (вода) механизмом 5 перемещення поднимается. В верхнее положение.

Затей координатным мостом 3 отработавшая ТВС 1 в среде тенлоноси- ..с теля в штанге б транспортируется на место хранения в обратной последовательности.

;.

Подрижная биологическая защита 7 0 и биологическая зашита 15 наружной секции 9 обеспечивают благоприятную радиационную обстановку в реакторном зале в процессе перегрузки.

30-5

Ясг:ользовяние устройстрл для ПР- регрузки ТИС ЯР поэполяет гк ррметять з ачительные массы ттапт-и без наличия трущихся пар, а ррашаюшмйся ролик работает в хорошо смазанном т ер- метическом узле, при этом не требуется смазка в зоне контакта с шнеками, что значительно сниисает износ передачи п повышает КЩД, в результате повышается долговечность работы устройства и целом. .

Формула изобретет; и я

Устройство для перегрузки тепловыделяющих сборок ядерного реактора, содержащее координатный мост, полую колонну, жестко связанную с мостом, телескопическую штангу, установленную в направляю1цих полой колон ы, и ролико-шнековьш механизм перемещения щтанги, отличающееся тем что, с целью повышения долговечности и КПД путем исключения геометрического относительного скольжения ролика и шнека в зоне их контакта в нем шнеки выполнены с конической винтовой канавкой, угол наклон-т d которой Е нормальном Сечении выбран из соотношения

, г ,. fi + S . . c/ arctg RlR-C- -pr)

/4ir R S где r - наибольшее расстояние от

Оси вращения ролика до линии контактг ролика со мне- ком;

R - наибольшее расстояние от

оси вращения шнека до линии контакта щнека с роликом;

R - наименьшее расстояние от

оси вращения шнека до линии контакта шнека с роликом;

S - шаг винтовой линии шнека.

фиг, 2

rs

diidB

б-В noSf:p 4f.

Редактор Т.Янова Заказ 3085

Шг/г-5 .

Составитель К.Косоуров

Техред Л,Олейнкк . Корректор Л.Патай

Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам ияобретеннй и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раутская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,уя .Ирпсктплч .(J

Изобретение относится lu оборудованию для перегрузки тепловыделя1юй; Х сборок (ТБС) преимущестаенно из- ядер- .ного реактора (ЯР) с. естественной циркуляцией теплоносителя первого контура, когда требуется большие вертикальные неремещения значительных масс в процессе перегрузки. Целью изобретения является поиышеиие долг товвчности и КПД устройства для перегрузки ТВС ЯР. Устройство содержит координатный мост 3, по:тую колонну AS жестко свяэаннута с мостом 3, телескопическую штангу 6 и установленный на . колонне iHHeKO 3brf мexaииз 5 перемещения штакги 6, которая имеет захват 13. ОтработаБшая ТВС 1 птпгксартси п гатапгу б, гсоторая механизмог- 5 под- М п-1ается п колонну 4, ТВС 1 г, среде теплоносителя транспортируется коср- дннатпым мостом 3, Ролико-ш-.ековьй механизг-г 5 состоит двух кинемап - чсскп спязаппых seлcдy собой шнеко1 17 с KoHH iecKiMH БИНТОВЫМИ канавка1 п), угол уклона . о которых в нормальном сечении выбран из соотношения o- arVtgr/R-R, Cr i|TT2/l/ 2Yr; Где г - Ь аибольшее расстояние от оси ролика до линии контакта ролика со шпеком, R - наибольпср. рас- стояние от оси вращения шнека до ли- - НИИ контакта шнека с роликом, И,- иа- иненьшсе расстояние от оси врлгаения шнека до линии контакта шнека г. роликом, S - иаг винтовой линии мшека. Указанный .угол наклона по:п оля т ис- геометрическое относитолыю скольжение ролика 16 и шнека 17 г зоне 1ГА контакта, 5 ил. С С Л--.- «JIC.-V К5 QD jO ГТОй.