Захватное устройство механизма перегрузки атомного реактора Советский патент 1978 года по МПК G21C19/10 

Изобретение относится к система, перегрузки атомных реакторов, производящим манипуляции с различными перегружаемыми элементами, например тепловьзделяющими элементами и регулирующими стержнями,, посредством механизма перегрузки, содержащего различные захватные инструменты. . Известно захватное устройство ме-г ханизма перегрузки атомного реактора содержащее захватную головку, выполненную заодно с корпусом механизма перегрузки, в котором размещены прив управления захватом и привод перемещения захвата l . Однако с помощью этого захватного устройства невозмож перегрузка соосно размещенных в атом ном реакторе перегружаемых элементов например топливных элементов и регулирующих стержней, размещенных в топ ливных элементах. Известно захватное устройство механизма перегрузки атомного реактора, содержащее два захвата - захват регулирующих стержней и захват тепловыделяющих элементов 2j. Захваты размещены на независимо перемещаемых телескопически сочлененных штангах, :между которыми установлена направляющая для стержней и их захвата. Штанга с захватом тепловьщеляющих элементов также имеет.направляющую. Это устройство имеет сложную конструкцию и независимые приводы перемещения и управления каждого захвата. Известно захватное устройство механизма перегрузки атомного реактора, содержащее сменные захватные головки для перегружаемых элементов по крайней мере тепловыделяющих элементов и регулирующих стержней, корпус механизма перегрузки, установленный в направляющей колонне и перемещаемый лебедкой, размещенной на тележке, привод сцепления захватных головок с корпусом механизма перегрузки и привод управления захватными головками з. При перегрузке топливных элементов с корпусом механизма перегрузки вводится в зацепление захватная головка топливных Элементов, при перегрузке регулирующих стержней - головка регулирующих стержней. Управление захватными гсэловками производится одним приводом управления захватами, который установлен в корпусе механизма перегрузки и своим выходным элементом воздействует на запирающий элемент захвата. Механизм сцепления захватной головки содержит байонетный замок, поэтому, чтобы ее соединить с корпусом механизма перегрузки, ее следует сначала поднять, а по том повернуть до совмещения фиксирую щих пазов, в которые вводится фикси.рующий сухарь. Привод сцепления захватной голов,ки с корпусом механизма перегрузки при смене захватных головок производит два движения - осевое и поворотное, что требует его усложнения, осо бенно значительного при дистанционном производстве смены захватных гол вок . Целью изобретения является упроще ние дистанционного производства смен захватных головок. Достигается это тем, что в извест ном захватном устройстве механизма перегрузки атомного реактора, содержащем сменные захватные головки для перегружаемых элементов по крайней мере тепловыделяющих элементов и регулирующих стержней, корпус механизм перегрузки, установленный в направляющей колонне и перемещаемый лебе/(кой, размещенной натележке, привод сцепления.захватных головок с корпусом механизма перегрузки и привод управления захватными головками, на нижнем конце направляющей колонны закреплена Е)ама с горизонтальными на правляющими двух перемещаемых по ним гнезд, которые соединены с установленным на колонне приводом и в среднем относительно рамы положении соос ны с корпусом механизма перегрузки, а в крайних - отстоят друг от друга на расстоянии, достаточном для прохо да межйу ними корпуса механизма пере грузки f захватные головки снабжены одинаковыми нижними и одинаковыми верхними стыковочными юбками и запирающим элементом захватов, который подпружинен вверх в положение расцепления захватов с перегружае1№1м элементом и в состыкованном состоянии упирается в выходной элемент при вода управления захватами, установленного в корпусе механизма перегруз ки в положении зацепления захвата с перегружаемым элементом; верхние сты ковочные юбки снабжены кольцевой канавкой для шариков механизма сцепления fc захватными головками корпуса механизма перегрузки, размещенных в радиальных отверстиях стыковочного, наконечника корпуса механизма перегрузки с возможностью радиального смещения; внутри стыковочного наконе ника соосно корпусу механизма перегрузки и возможностью осевого переме щения установлена запорная втулка, воздействующая на шарики при сцеплении корпуса механизма перегрузки с захватной головкой; запорная втулка соединена с приводом механизма сцепления захватных головок и корпуса механизма перегрузки, установленным в корпусе механизма перегрузки в положении зацепления корпуса механизма перегрузки с захватной головкой. На фиг. 1 - захватное устройство механизма перегрузки, общий вид; на фиг. 2 - то же, при перегрузке регулирующих стержней, общий вид; на фиг.Ззахватная головка регулирующих стержней, сцепленная с корпусом механизма перегрузки и регулирующими стержнями на фиг.4 - захватная головка тепловьаделяющих элементов, сцепленная с тепловыделяющим элементом. Захватное устройство механизма перегрузки содержит захватную головку 1 тепловьщеляющего элемента, захватную головку 2 регулирующих стержней, корпус механизма перегрузки 3, направляющую колонну 4, лебедку 5, размещенную на тележке б. На нижнем конце колонны 4 закреплена рама 7 с горизонтальными направляющими, по которым посредством привода (не показан) перемещаются гнезда 8. В гнезда 8 сверху вставлены захватные головки 1 и 2, которые, стыкуясь стыковочным наконечником 9 корпуса механизма перегрузки, захватывают, например, регулирующие стержни 10 или тепловыделяющие сборки 11, установленные в активной зоне 12 реактора. Захватные головки снабжены нижними 13 и верхними 14 стыковочными юбками и запирающим элементом 15, который подпружинен пружиной 16 вверх. Верхние юбки 14 снабжены кольцевой канавкой 17 для шариков 18, размещенных в отверстиях 19 наконечника 9. В наконечнике 9 подвижно установлена запорная втулка 20. Она соединена со штоком 21 цилиндра 22 управляющего механизмом сцепления захватных головок 1 и 2 с корпусом 3. в цилиндре 22 установлена пружина 23, Отжимающая поршень со штоком 21 вниз. Запиракадий элемент 15 упирается в отжимаемый вниз пружиной 24 шток 25 цилиндра 26. Цилиндр 26 управляет захватной головкой 2, захват которой состоит из шарикового замка, включающего запирающий элемент 15 с выточкой 27 и обойму 28 с шариками 29, размещаемую в гнезде траверсы 30, соединяющей в пучок регулирующие стержни 10. Захват тепловыделяющего элемента состоит из двуплечих рычагов 31, шарнирно соединенных через тяги 32 с запирающим элементом 15 и взаимодейcтвiющиx нижними плечами с гнездами 33 стыковочного наконечника 34 тепловыделяющего элемента 11. Захватное устройство механизма перегрузки атомного реактора работает следующим образом. Тележка 6 подводит корпус 3 с колонной 4 и гнездами 8, в которых . установлены захватные головки 1 и 2 в положение, соосное перегружаемому элементу 10 или 11. В зависимости от перегрухсаемого элемента гнездо 8 с соответствующей перегружаемому элементу захватной головкой приводом (не показан) гнез 8 по направляющим рамы 7 устанавливается в соосное с корпусом 3 полож ние, наконечник 9 которого поднят выше стыковочной юбки 14 головок 1 или 2, установленных в гнездах 8. Запирающий элемент 15 при этом отжат вверх пружиной 16, и захваты головок 1 и 2 находятся в состоянии расцепления (выточка 27 против шари ков 29, нижние плечи рычагов отведе ны наружу за пределы наконечника 34 Под поршни цилиндров 22 и 26 подается давление, штоки 21 и 25, пре одолевая сопротивление пружин 23 и 24, вместе с запорной втулкой 20 поднимаются вверх. Втулка 20 .распол гается выше шариков 18, не взаимодействуя с ними. Далее лебедка 5 опускает корпус вниз и наконечник 9 входит в юбку 1 настолько, что шарики 18, утопленны в отверстиях 19, устанавливаются пр тив выточки 17. Производится сброс давления из цилиндра 22. Под действием пружины 23 шток 21 вместе с втулкой 20 опу кается вниз. Втулка 20 выжимает шарики 18 в выточку 17 и тем самым производит сцепление юбки 14 с нако нечником 9. После сцепления головки 1 или 2 корпусом 3 лебедка 5 поднимает корпус 3 вместе с головкой 1 или 2 до тех пор, пока головка выйдет из гнезда 8. . Освободившееся от головки гнездо 8 переводится в крайнее относительно рамы 7 положение, освобождая в раме между гнездами 8 окно для прохода вниз корпуса 3, сцепленного с голов кой 1 или 2. Лебедка 5 опускает корпус 3 с головкой до тех пор, пока не произой дет стыковка юбки 13 и наконечника 34 и юбка 13 не станет на упор наконечника, а шарики 29, утопленные в выточку 27, против выточки гнезда тр версы 30. Далее производится сброс давления из цилиндра 26. Под действием пружины 24 шток 25 вместе с элементом 15 опускается вниз (пружина 24 сильная по отношению к пружине 16). Элемент 15 в головке 2 выжимает шарики из обоймы 28 в выточку гнезда траверсы 30 и тем самым производит сцепление головки 2 с регулирующими стержнями 10, а в головке 1 вводит нижние плечи рычагов 31 в гнезда 33 наконечни ка 34 и тем самым производит сцепление головки 1 с тепловыделяющим элементом. 96б После чего лебедка 5 поднимает корпус 3 и сцепленные с ним головки. 1 или 2 и перегружаемые элементы 11 или 10 на отметку, позволяющую посредством тележки 6 транспортировать элемент Ю или 11 в требуемое место. Расцепление головки 1 или 2 с перегружаемым элементом производится подачей давления в гидроцилиндр 26, а с корпусом 3 - в цидроцилиндр 22. Замена головки 1 или 2 производится следующими операциями: подводом головки 1 или 2, сцепленной с корпусом 3 к раме 7, подводом пустого гнезда 8 под головку, опусканием головки в гнездо 8, расцеплением головки и корпуса 3 отводом гнезда в крайнее положение, подводом другого гнезда с другой головкой в положение, соосное корпусу и далее как описано выше. Экономический эффект данного изобретения состоит в том, что сокращается время перегрузки, поскольку для замены захватных головок не требуется извлекать корпус механизма перегрузки из рабочей зоны, а также в том, что дистанционная замена захватных головок обеспечивается простейшими движениями корпуса механизма перегрузки, поэтому упрощается конструкция предложенного устройства и повышается его надежность, что весьма важно в условиях реактора. Формула изобретения Захватное устройство механизма перегрузки атомного реактора, содержащее сменные захватные головки для перегружаемых элементов по крайней мере тепловыделяющих элементов и регулирующих стержней, корпус механизма перегрузки, установленный в направляющей колонне и перемещаемый лебедкой, размещенной на тележке, привод сцепления захватных головок с корпусом механизма перегрузки и привод управления захватными головками, отличающееся тем, что, с целью упрощения дистанционного производства смены, захватных головок, на нижнем конце направляющей колонны закреплена рама с горизонтальными направляющими двух перемещаемых по ним гнезд, которые соединены с установленным на колонне приводом и в среднем относительно рамы положении соосны с корпусом механизма перегрузки, а в крайних отстоят друг от друга на расстоянии, достаточном для прохода между ними корпуса механизма перегрузки;захватные головки снабжены одинаковыми нижними и одинаковыми верхнимл стыковочными юбками и запирающим элементом захватов, который подпружинен вверх в положение расцепления захватов с перегружаемым элементом и в состыкованном состоянии упирается в выходной