Сборка для ядерного реактора

 

Сборка ядерного реактора. Сборка содержит подвеску, узел соединения, несущую штангу и датчик стержневого типа. Сущность: узел соединения подвески с несущей штангой выполнен в виде державки с силовой и управляющей цангами, на которой укреплена стопорная гильза с толкателем, а в качестве запирающего элемента узла соединения используется датчик стержневого типа. 2 ил.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к конструкции сборки с изотопными блоками, которая устанавливается в активную зону ядерного реактора, например, типа БН, для наработки радионуклидов, используемых в народном хозяйстве. Сборки с размещенными на них конструктивными элементами в виде изотопных блоков, поглощающих стержней или топливных элементов, являются одними из основных узлов ядерных реакторов. Известны конструкции сборки, содержащие подвеску в виде органа регулирования, штангу, к которой при помощи захвата крепится подвеска, и механизм перемещения подвески. Специальное назначение известных сборок определило сложность их конструкции, которая исключает частую (например, ежедневную) и массовую (например, десятками штук) перестановку сборок с отсоединением подвесок. Конструкция сборки для ядерного реактора [2] выбрана в качестве прототипа. Сборка содержит подвеску, узел соединения, несущую штангу и датчик стержневого типа. Подвеска представляет собой трубу с хвостовиком, грибовидным наконечником и размещенными на ней блоками. Узел соединения выполнен в виде стакана, с одной стороны жестко соединенного со штангой, с другой стороны снабженного внутренним кольцевым буртом, а вдоль образующей имеющего сквозной паз с расширением со стороны штанги. Штанга является несущей конструкцией сборки и удлинителем, позволяющей опускать подвеску с блоками в активную зону реактора или вглубь бассейна с водой под ее биологическую защиту. Датчик стержневого типа вставлен в полость штанги, проходя вдоль нее до места крепления узла соединения со штангой, закреплен на штанге сверху и служит для изменения температуры теплоносителя в канале реактора. Для стыковки подвески со штангой через узел соединения необходимо выполнить следующие операции: а) установить подвеску под углом 90^о к штанге; б) сориентировать грибок наконечника подвески относительно паза на узле соединения; в) ввести грибок в широкую часть паза до упора и повернуть подвеску относительно штанги на 90^о так, чтобы ножка грибка подвески прошла вдоль паза, а подвеска приняла положение продолжения штанги. Недостатком известной сборки является сложность и трудоемкость операций по стыковке-расстыковке подвески со штангой. Этот недостаток объясняется следующим. Подвеска с блоком и узел соединения радиоактивны, поэтому операция по стыковке-расстыковке должна выполняться дистанционно, например, под слоем воды около 5 метров с ограниченной видимостью. Ориентация подвески относительно штанги в вертикальной плоскости под углом 90^о и азимутальном направлениях в таких условиях сложна и трудно- контролируема. Целью изобретения является упрощение операций стыковки-расстыковки подвески со штангой и повышение производительности труда. Указанная цель достигается тем, что в известной сборке для ядерного реактора, содержащей подвеску, узел соединения, штангу и датчик стержневого типа, узел соединения выполнен в виде державки с силовой и управляющей цангами, на которой установлена стопорная гильза с толкателем, при помощи которого производится управление стопорной гильзой во время операций стыковки и расстыковки подвески со штангой, а датчик, кроме основного назначения, выполняет роль запорного устройства для цанги державки и позволяет контролировать состояние как узла соединения, так и всей сборки. Заявляемая сборка по сравнению с прототипом отличается наличием державки с двумя цангами, стопорной гильзы с толкателем и датчиком, приспособленным для запирания узла соединения. Данное отличие позволяет сделать вывод, что заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Существенными отличиями заявляемой сборки является то, что державка снабжена двумя цангами, толкатель, укрепленный на стопорной гильзе, размещен внутри державки, а хвостовик датчика размещен в полости цанги державки. Это позволяет производить операции стыковки и расстыковки подвески со штангой в вертикальном положении, дистанционно, без азимутальной ориентации, а также обеспечивает условие, исключающее неконтролируемую расстыковку подвески со штангой. Анализ известных технических решений в данной области техники не позволил выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия". На фиг. 1 изображен общий вид заявляемой сборки в рабочем состоянии; на фиг.2 узел I на фиг.1. Оно содержит подвеску 1, узел соединения 2, несущую штангу 3 и датчик, стержневого типа 4. Узел соединения 2 подвески со штангой, представляет собой конструкцию, содержащую следующие элементы. Державка 5 с расположенными на ней силовой 6 и управляющей 7 цангами на разных уровнях жестко крепится к штанге 3. На державку 5 надета стопорная гильза 8, которая может перемещаться вдоль оси державки. Внутри державки размещается толкатель 9, который жестко крепится штифтами 10 через пазы 11 к стопорной гильзе 8 и может перемещаться вдоль оси державки 5. В качестве запирающего элемента узла соединения 2 использована хвостовая часть 12 датчика стержневого типа 4. В рабочем состоянии силовая цанга 8 удерживает подвеску 1 за грибок 13 наконечника, стопорная гильза 8 в верхнем конечном положении зафиксирована управляющей цангой 7. Нижней своей частью стопорная гильза 8 охватывает цангу 6, препятствуя ее раскрытию под действием сил, направленных вниз вдоль подвески 1. Для исключения отсоединения подвески 1 от штанги 3, при неконтролируемых перемещениях стопорной гильзы 6, в полость цанги 7 введен хвостовик 12, который препятствует сжатию лепестков управляющей цанги 7, фиксирующих положение стопорной гильзы 8. Датчик 4 жестко укреплен вверху к штанге 3. Для расстыковки подвески 1 и штанги 3 необходимо выполнить следующие операции: извлечь датчик 4 из полости штанги 3; установить в полость штанги 3 стержень, который упирается в толкатель 9, прилагая на стержень усилие, переместить толкатель 9 вниз до отказа. При этом стопорная гильза 8, жестко соединенная с толкателем 9 через штифты 10, смещается вниз и лепестки цанги 6 получают возможность раскрываться. Под действием собственного веса или усилия, прилагаемого вниз, грибок 13 подвески 1 выводится из зацепления с цангой 6. Для стыковки подвески со штангой необходимо, чтобы стопорная гильза 8 была в крайнем нижнем положении, а из полости управляющей цанги 7 удален хвостовик 12 датчика 4. Грибок 13 наконечника подвески вводится в силовую цангу 6 и усилием вверх перемещает толкатель 9 вверх до упора. При этом стопорная гильза 8 перемещается вверх и фиксируется управляющей цангой 7. В таком положении грибок наконечника подвески 1 охватывается лепестками силовой цанги 6 и сборка состыковывается. После чего в сборку устанавливается датчик 4, хвостовик которого входит в полость управляющей цанги 7, при этом узел соединения запирается, и сборка находится в рабочем состоянии. Использование предложенного технического решения позволяет производить операции стыковки и расстыковки подвески со штангой в вертикальном положении и дистанционно. Использование датчика для запирания цанги, фиксирующей стопорную гильзу, позволяет исключить неконтролируемую расстыковку при выполнении технологических операций. Все это позволяет упростить работу со сборкой, повышает производительность труда в 2 раза и улучшает его условия.

Формула изобретения

СБОРКА ДЛЯ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, включающая несущую штангу, подвеску, узел соединения подвески со штангой и датчик стержневого типа, расположенный в полости штанги, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности труда за счет упрощения операций стыковки-расстыковки подвески со штангой, а также увеличения надежности, узел соединения выполнен в виде державки с силовой и управляющей цангами и сторопной гильзы, надетой на державку с возможностью осевого перемещения, причем внутри державки размещен толкатель, связанный со стопорной гильзой, а в качестве запирающего элемента узла соединения использован датчик стержневого типа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2