Устройство для извлечения упавших предметов ядерного реактора

Изобретение относится к атомному машиностроению. Устройство для извлечения упавших предметов ядерного реактора содержит платформу с грузоподъемным устройством, установленную над бассейном с водой, вертикальную штангу, рабочую головку со штоком и приводной блок. Причем рабочая головка снабжена винтовым захватом. Штанга выполнена телескопической, из наружной и внутренней секций. Приводной блок выполнен в виде четырех барабанов, установленных на опорной раме с возможностью вращения вокруг собственных осей, и четырех канатов, каждый из которых одним концом намотан на соответствующий барабан, причем другой конец первого каната связан с внутренней секцией штанги, к которой прикреплена головка, другие концы второго и третьего канатов связаны с корпусом винтового захвата. К другому концу четвертого каната с возможностью осевого перемещения прикреплен управляющий груз. Изобретение позволяет повысить эксплуатационную надежность устройства для извлечения упавших предметов ядерного реактора. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к атомному машиностроению, а именно к средствам для обеспечения безопасности при перегрузке ядерного реактора, и может быть использовано в водонаполненных бассейнах выдержки, хранилищах отработанного ядерного топлива без осушения бассейнов выдержки и полной выгрузки ядерного топлива.

В результате эксплуатации ядерного реактора существует вероятность искривления головок тепловыделяющих сборок (ТВС), что вызывает затруднения при перегрузке ядерного реактора.

При зацеплении ТВС, пеналов герметичных (ГП) имеющимися штатными штангами существует вероятность их падения.

Известно устройство для извлечения упавших предметов ядерного реактора, а именно устройство для извлечения упавших ТВС и ГП, являющееся элементом перегрузочной машины ядерного топлива. Известное устройство предназначено для перемещения в вертикальное положение упавших ТВС и ГП в реакторе ВВЭР 1000 или его бассейне выдержки и установки упавших предметов в свободное гнездо опорных стаканов шахты реактора или бассейна выдержки (ИАМ.199.19.12.00.000 ВО Устройство для подъема упавших ТВС и пеналов герметичных для Нововоронежской АЭС-2, энергоблок №1-2, входящее в состав изделия ИАМ.199.19.00.00.000 ВО МПС - 1200 УХЛ4).

Известное устройство выполнено в виде приспособления, которое закрепляется в захвате рабочей штанги перегрузочной машины ядерного топлива. Для подъема упавшей ТВС или ГП известное устройство перемещается в зону головки ТВС с заранее развернутыми захватами. Угол наклона захватов устройства для извлечения упавших ТВС и ГП ядерного реактора регулируется при помощи приспособления, установленного в контейнерном отсеке бассейна выдержки. Производится захват, после чего, совмещая движения моста, тележки и рабочей штанги машины перегрузочной, поднимают упавшие ТВС или ГП.

Управление известным устройством осуществляется с пульта дистанционного управления машины перегрузочной ядерного топлива в ручном режиме с использованием системы телевизионного контроля машины перегрузочной.

Известное устройство для извлечения упавших ТВС и ГП является элементом машины перегрузочной ядерного топлива и не может использоваться отдельно от нее. Использование машины перегрузочной ядерного топлива для извлечения упавших ТВС и ГП приводит к повышенным затратам.

Кроме того, известное устройство не универсально, например не может быть использовано на реакторах типа ВВЭР 440, так как в них используют другие типы перегрузочных устройств ядерного топлива.

К настоящему изобретению наиболее близким техническим решением из известных технических решений (прототипом) является устройство для извлечения упавших предметов ядерного реактора, содержащее подвижную платформу с грузоподъемным устройством, установленную над бассейном с водой, а также вертикальную штангу, рабочую головку со штоком и приводной блок, установленный на опорной раме, которая подвешена к грузоподъемному устройству, причем рабочая головка снабжена винтовым захватом, расположенным на поворотной оси и шарнирно соединенным с корпусом рабочей головки с возможностью подхвата извлекаемого упавшего предмета (RU 2418329 С1, 10.05.2011).

Недостатком прототипа является пониженная его эксплуатационная надежность из-за использования в качестве привода захвата пневмоцилиндра, работоспособность которого зависит от исправности и герметичности линии подачи сжатого воздуха.

В прототипе существует вероятность расцепления захвата, сцепленного с ТВС, под действием веса последней и (или) при повреждении (неплотности) линии подачи сжатого воздуха, вследствие чего шток привода самопроизвольно переместится вниз и захват окажется в положении «открыто». Данное конструктивное решение снижает эксплуатационную надежность устройства для извлечения упавших предметов ядерного реактора.

В прототипе отсутствует возможность дистанционной регулировки угла наклона захвата относительно положения головки упавшей ТВС. Установка лапок захвата в необходимое положение (угол наклона), соответствующее положению упавшей ТВС, возможно только вручную. Это также снижает эксплуатационную надежность устройства для извлечения упавших предметов ядерного реактора.

Технической задачей изобретения является повышение эксплуатационной надежности устройства для извлечения упавших предметов ядерного реактора.

Технический результат изобретения обеспечивается в устройстве для извлечения упавших предметов ядерного реактора, содержащем подвижную платформу с грузоподъемным устройством, установленную над бассейном с водой, а также вертикальную штангу, рабочую головку со штоком и приводной блок, установленный на опорной раме, которая подвешена к грузоподъемному устройству, причем рабочая головка снабжена винтовым захватом, расположенным на поворотной оси и шарнирно соединенным с корпусом рабочей головки с возможностью подхвата извлекаемого упавшего предмета, при этом штанга выполнена телескопической, из наружной и внутренней секций, первая из которых прикреплена к опорной раме, приводной блок выполнен в виде четырех барабанов, установленных на опорной раме с возможностью вращения вокруг собственных осей, и четырех канатов, каждый из которых одним концом намотан на соответствующий барабан, причем другой конец первого каната связан с внутренней секцией штанги, к которой прикреплена головка, другие концы второго и третьего канатов связаны с корпусом винтового захвата, а к другому концу четвертого каната с возможностью осевого перемещения прикреплен управляющий груз, шарнирно связанный со штоком головки.

Кроме того, в нижней части штока может быть выполнен направляющий паз, а рабочая головка может быть выполнена полой, груз может быть размещен в полости головки и связан со штоком посредством оси, прикрепленной к нижней части груза.

Кроме того, другой конец второго каната может быть связан с участком корпуса винтового захвата, расположенным с одной стороны, а другой конец третьего каната может быть связан с участком корпуса винтового захвата, расположенным с другой стороны.

Кроме того, в приводном блоке каждый барабан может быть соединен с приводным зубчатым колесом посредством фиксатора и снабжен ручным тормозом, при этом зубчатые колеса барабанов могут быть связаны между собой, а также с ручными маховиками и редуктором.

Благодаря тому, что штанга выполнена телескопической, из наружной и внутренней секций, первая из которых прикреплена к опорной раме, приводной блок выполнен в виде четырех барабанов, установленных на опорной раме с возможностью вращения вокруг собственных осей, и четырех канатов, каждый из которых одним концом намотан на соответствующий барабан, причем другой конец первого каната связан с внутренней секцией штанги, к которой прикреплена головка, другие концы второго и третьего канатов связаны с корпусом винтового захвата, а к другому концу четвертого каната с возможностью осевого перемещения прикреплен управляющий груз, шарнирно связанный со штоком головки, в устройстве для извлечения упавших предметов ядерного реактора используется более надежный механический привод, в котором отсутствуют менее надежные пневматические компоненты, такие как пневмоцилиндр. Это повышает эксплуатационную надежность устройства для извлечения упавших предметов ядерного реактора.

Выполнение в нижней части штока направляющего паза, а также выполнение рабочей головки полой и размещение груза в полости головки связанным со штоком посредством оси, прикрепленной к нижней части груза, обеспечивают срабатывание захватов при нахождении управляющего груза внизу, что приводит к снижению вероятности расцепления захвата из-за более надежной фиксации в нем извлекаемого предмета. Это также повышает эксплуатационную надежность созданного устройства для извлечения упавших предметов ядерного реактора.

В предлагаемом устройстве для извлечения упавших предметов ядерного реактора обеспечивается дистанционная регулировка угла наклона захвата относительно положения головки объекта извлечения и извлечение упавшего предмета, находящегося в любом положении, в том числе непосредственно около стенки бассейна (реактора). Это обеспечивается тем, что другой конец второго каната связан с участком корпуса винтового захвата, расположенным с одной стороны, а другой конец третьего каната связан с участком корпуса винтового захвата, расположенным с другой стороны.

Соединение в приводном блоке каждого барабана с приводным зубчатым колесом посредством фиксатора, а также снабжение каждого барабана ручным тормозом, связывание зубчатых колес барабанов между собой, а также с ручными маховиками и редуктором, обеспечивает надежную работу приводного блока, что также повышает эксплуатационную надежность устройства для извлечения упавших предметов ядерного реактора.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства для извлечения упавших предметов ядерного реактора; на фиг. 2 показан выносной элемент I на фиг. 1; на фиг. 3 - выносной элемент II на фиг. 1; на фиг. 4 показан разрез IV-IV на фиг. 2; на фиг. 5 - выносной элемент III на фиг. 4; на фиг. 6 - вид V на фиг. 3, на фиг. 7 - рабочая головка в изометрии.

Устройство для извлечения упавших предметов ядерного реактора содержит подвижную платформу 1 с грузоподъемным устройством 2, установленную над бассейном 3 с водой 4. Устройство содержит также вертикальную штангу, которая выполнена телескопической, из наружной секции 5 и внутренней секций 6, рабочую головку 7 и приводной блок, установленный на опорной раме 8, которая подвешена к грузоподъемному устройству 2. Наружная секция 5 телескопической штанги прикреплена к опорной раме 8, а к внутренней секция 6 прикреплена головка 7.

В данном конкретном примере, подтверждающем возможность промышленного использования изобретения, в качестве извлекаемого упавшего предмета на чертеже позицией 9 показана отработавшая тепловыделяющая сборка ядерного реактора.

Приводной блок выполнен в виде четырех барабанов 17, 18, 19 и 20, установленных на опорной раме 8 с возможностью вращения вокруг собственных осей, и четырех канатов 10, 11, 12 и 13.

Первый канат 12 одним концом намотан на барабан 17, а другой конец первого каната 12 связан с внутренней секцией 6 штанги.

В приводном блоке барабаны 17, 18, 19 и 20 соединены с соответствующими приводными зубчатыми колесами посредством соответствующих фиксаторов 14 и снабжены соответствующими ручными храповыми тормозами 21. Зубчатые колеса барабанов 17, 18, 19 и 20 связаны между собой зубчатыми передачами 16, а также с ручными маховиками 22 и редуктором 23.

Головка 7 состоит из корпуса 25, внутри которого установлен подвижный груз 26. В нижней части корпуса на оси 30 установлен другой корпус 29. На этом корпусе установлен ползун с роликами 32, который, при движении груза 26, вращает стакан со сменным захватом 33. К нижней части груза прикреплена тяга 27, которая соединяется с ползуном 32. При движении груза 26 вниз тяга 27 толкает ползун 32. Стакан 33 с захватом имеет винтовые пазы, которые позволяют, при поступательном движении ползуна 32, стакану вращаться на 30°. При повороте стакана происходит сцепление захвата с пальцами упавшего предмета. Канат диаметром 5,4 мм левого нижнего барабана 20 блока барабанов соединяется с грузом 26. Канат диаметром 5,4 мм правого верхнего барабана 18 блока барабанов соединяется карабином со скобой 28 нижнего корпуса головки. Канат диаметром 5,4 мм левого верхнего барабана 19 блока барабанов соединяется карабином с опорой 31, установленной на ползуне. Канат диаметром 5,4 мм правого верхнего барабана блока барабанов служит для поворота нижнего корпуса головки 29 в горизонтальное положение. Канат диаметром 5,4 мм левого верхнего барабана блока барабанов служит для возврата ползуна 32 и расцепления захвата с объектом извлечения.

Для работы с устройством для извлечения упавших предметов ядерного реактора необходимо:

- включить храповик 21 правого верхнего барабана 18, остальные храповики 21 - отключить;

- включить все фиксаторы 14, кроме фиксатора барабана 18;

- ручкой редуктора 23 опустить внутреннюю секцию 6 до необходимого угла поворота нижнего корпуса 29 головки 7;

- выключить все фиксаторы 14, кроме фиксатора 14 левого нижнего барабана 17. Штурвалом барабана 17 поднять груз 26;

- включить храповик 21 барабана 17;

- выключить фиксатор 14 барабана 17;

- включить фиксатор 14 левого верхнего барабана 19. Штурвалом барабана 19 подтянуть ползун 32 к скобе крепления каната 31. В таком состоянии головка 7 находится в положении «Открыто» и готова к сцеплению с упавшим изделием;

- ввести захват головки 7 в отверстие головки упавшего изделия перемещая кран 2;

- отключить фиксаторы 14, кроме фиксатора 14 левого нижнего барабана 20;

- опустить груз 26 штурвалом барабана 20, при этом стакан с захватом головки 33 повернется на 30° и произойдет сцепление захвата и упавшего изделия;

- отключить все фиксаторы 14 и храповики 21;

- поднять краном 2 устройство для извлечения упавших предметов ядерного реактора с упавшим изделием.

1. Устройство для извлечения упавших предметов ядерного реактора, содержащее подвижную платформу с грузоподъемным устройством, установленную над бассейном с водой, а также вертикальную штангу, рабочую головку со штоком и приводной блок, установленный на опорной раме, которая подвешена к грузоподъемному устройству, причем рабочая головка снабжена винтовым захватом, расположенным на поворотной оси и шарнирно соединенным с корпусом рабочей головки с возможностью подхвата извлекаемого упавшего предмета, отличающееся тем, что штанга выполнена телескопической, из наружной и внутренней секций, первая из которых прикреплена к опорной раме, приводной блок выполнен в виде четырех барабанов, установленных на опорной раме с возможностью вращения вокруг собственных осей, и четырех канатов, каждый из которых одним концом намотан на соответствующий барабан, причем другой конец первого каната связан с внутренней секцией штанги, к которой прикреплена головка, другие концы второго и третьего канатов связаны с корпусом винтового захвата, а к другому концу четвертого каната с возможностью осевого перемещения прикреплен управляющий груз, шарнирно связанный со штоком головки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нижней части штока выполнен направляющий паз, а рабочая головка выполнена полой, груз размещен в полости головки и связан со штоком посредством оси, прикрепленной к нижней части груза.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что другой конец второго каната связан с участком корпуса винтового захвата, расположенным с одной стороны, а другой конец третьего каната связан с участком корпуса винтового захвата, расположенным с другой стороны.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в приводном блоке каждый барабан соединен с приводным зубчатым колесом посредством фиксатора и снабжен ручным тормозом, при этом зубчатые колеса барабанов связаны между собой, а также с ручными маховиками и редуктором.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к ядерной технике, в частности к средствам для хранения дефектных отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) реактора ВВЭР-1000. Крышка чехла хранения отработавших тепловыделяющих сборок реактора ВВЭР-1000 устанавливается на трубы чехла посредством байонетного соединения и содержит внутреннее кольцо, уплотнительная поверхность которого поджимается байонетным соединением к фланцу трубы, и головку, внешний контур которой соответствует внешнему контуру головки ОТВС.

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к устройствам для обращения с отработавшим ядерным топливом, а более конкретно к контейнерам, в которых размещаются отработавшие тепловыделяющие сборки (ОТВС).

Изобретение относится к инициаторам деления ядер для ядерных реакторов и способам их применения. Способ инициирования деления ядер включает инициирование по меньшей мере одной дефлаграционной волны деления ядер по меньшей мере в одной активной зоне реактора с дефлаграционной волной деления ядер, содержащей первый материал ядерного топлива, с помощью по меньшей мере одного вставляемого и извлекаемого инициатора деления ядер, содержащего второй материал ядерного топлива.

Изобретение относится к ядерной технике, к средствам для хранения дефектных отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) реактора ВВЭР-1000. Чехол содержит основание, центральную трубу, дистанционирующие решетки с отверстиями для установки труб, в которых размещаются дефектные ОТВС.

Изобретение относится к области ядерной энергетики и может быть использовано, преимущественно, для перегрузки выемной части насосных агрегатов в ядерных реакторах с тяжело-жидкометаллическим теплоносителем.

Изобретение относится к способам и устройствам для растворения отработавшего ядерного топлива предварительно измельченных тепловыделяющих сборок (ТВС) атомных реакторов.

Изобретение относится к атомной технике, а именно к устройству для установки и извлечения длинномерного оборудования из ядерных реакторов с жидкометаллическим теплоносителем, в частности натриевым.

Изобретение относится к области атомной энергетики, а именно области ядерных реакторов с жидким теплоносителем, и, в частности, может быть использовано для отработки режимов перемещения пробки реактора на быстрых нейтронах с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем.

Изобретения относится к ядерной технике, в частности к перегрузке ампул с пучками тепловыделяющих элементов реактора РБМК-1000 из транспортного чехла в пеналы сухого хранилища.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к транспортированию, выгрузке и размещению пучков тепловыделяющих элементов реактора РБМК-1000 в пеналах сухого хранилища.

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано для проведения подъёмно-транспортных работ в реакторном зале атомной станции. Устройство для проведения подъёмно-транспортных работ в реакторном зале атомной станции включает мостовой кран, установленный на крановые пути. Устройство дополнительно содержит тросовый манипулятор, оборудованный блоком управления, узлом подвеса с крановыми весами, по меньшей мере, двумя тросовыми лебёдками, размещенными ниже крановых путей. Блок управления связан с крановыми весами и лебёдками. Изобретение позволяет повысить производительность подъемно-транспортных работ. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к системам для захвата внутренней трубки и блокировки/деблокировки ее во внешней трубке, концентрической с внутренней трубкой. Захватывающая и блокирующая/деблокирующая система обеспечена одним или более зацепляющими устройствами, обеспечивающими возможность как герметичной блокировки/деблокировки внутренней трубки вместе с захватывающим элементом, так и внутренней трубки во внешней трубке, и это осуществляется только при поступательном движении захватывающего элемента на смещение A или смещение B. Система представляет собой систему для введения и извлечения трубки держателя образцов, предназначенной для размещения образца ядерных материалов, например, ядерного топлива, внутрь и наружу из измерительной трубки держателя приборов, предназначенной для размещения измерительных датчиков и системы охлаждения. Изобретение позволяет манипулировать держателями образцов ядерных материалов в исследовательском ядерном реакторе для обеспечения извлечения держателей образцов без какого-либо повреждения в защитной оболочке относительно внешней среды, а также является надежным, простым в изготовлении и быстрым в использовании. 15 з.п. ф-лы, 26 ил.

Изобретение относится к атомному машиностроению. Устройство для извлечения упавших предметов ядерного реактора содержит платформу с грузоподъемным устройством, установленную над бассейном с водой, вертикальную штангу, рабочую головку со штоком и приводной блок. Причем рабочая головка снабжена винтовым захватом. Штанга выполнена телескопической, из наружной и внутренней секций. Приводной блок выполнен в виде четырех барабанов, установленных на опорной раме с возможностью вращения вокруг собственных осей, и четырех канатов, каждый из которых одним концом намотан на соответствующий барабан, причем другой конец первого каната связан с внутренней секцией штанги, к которой прикреплена головка, другие концы второго и третьего канатов связаны с корпусом винтового захвата. К другому концу четвертого каната с возможностью осевого перемещения прикреплен управляющий груз. Изобретение позволяет повысить эксплуатационную надежность устройства для извлечения упавших предметов ядерного реактора. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Наверх