Захватное устройство механизма перегрузки атомного реактора

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республик

<1634696

К ПАТЕНТУ

{5l} М. Кл. (БЗ} УДК 621.039. 5 (088. 8) (6I ) Дополнительный к патенту— (22) ЗаЯвлено 040474 (21)2015213/) 8-25 (23) ПРиоритет- (32) 05.04.73 () ) Р2317014,1 () >) ФРГ (43} Опубликовано 251178.Бюллетень Щ 43 (45) Лата опубликовании оаиааиии 26.11.78

Q 21 С 19/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР но лелам иаооретений и открытий

Иностранцы

Антон Фель и Бернард ХоФфмайстер (ФРГ) (72} Автори изобретении

Иностранная Фирма Фридрих Крупп Гмбх (ФРГ) (71} Заявитель (54) ЗАХВАТНОЕ УСТРОЙСТВО МЕХАНИЗМА ПЕРЕГРУЗКИ

ATONHOI Î РЕАКТОРА

Изобретение относится к системами перегрузки атомных реакторов, производящим манипуляции с различными перегружаемыми элементами, например тепловыделяющими элементами и регулирующими стержнями,.посредством механизма перегрузки, содержащего различные захватные инструменты.

Известно захватное устройство ме-. ханизма перегрузки атомного реактора, о содержащее захватную головку, выполненную заодно с корпусом механизма перегрузки, в котором размещены привод управления захватом и привод переме щения захвата (1) . Однако с помощью этого захватного устройства невозможна перегрузка соосно размещенных в атомном реакторе перегружаемых элементов, например топливных элементов и регулирующих стержней, размещенных в топливных элементах.

Известно захватное устройство механизма перегрузки атомного реактора, содержащее два захвата - захват регулирующих стержней и захват тепло- 5 выделяющих элементов (2j . Захваты размещены на независимо перемещаемых телескопически сочлененных штангах, -между которыми установлена направляющая для стержней и их захвата. Штанга с захватом тепловыделяющих элементов также имеет, направляющую. Это устройство имеет сложную конструкцию и независимае 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 (3) .

При перегрузке топливных элементов с корпусом механизма перегрузки вводится в зацепление захватная головка топливных элементов, при перегрузке регулирующих стержней - головка регулирующих стержней. Управление захватныни головками производится одним приводом управления захватами, который установлен в корпусе механизма перегрузки и своим выходным элементом воздействует на запирающий элемент захвата. Механизм сцепления

634696 захватной головки содержит байонетный замок, поэтому, чтобы ее соединить с корпусом механизма перегрузки, ее следует сначала поднять, а потом повернуть до совмещения фиксирующих пазов, в которые вводится фикси.Рующий сухарь. 5

Привод сцепления э ахватной голов,ки с корпусом механизма перегрузки при смене захватных головок производит два движения - осевое и поворотное, что требует его усложнения, осо- 10 бенно значительного при дистанционном производстве смены захватных головок °

Целью изобретения является упрощение дистанционного производства смены )5 захватных головок.

Достигается это тем, что в известном захватном устройстве механизма перегрузки атомного реактора, содержащем сменные захватные головки для 20 перегружаемых элементов по крайней мере тепловыделяющих элементов и регулирующих стержней, корпус механизма перегрузки, установленный в направляющей колонне и перемещаемый лебед- кой, размещенной на тележке, привод

25 сцепления захватных головок с корпусом механизма перегрузки и привод управления захватными головками, 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, 35 а в крайних — отстоят друг от друга на расстоянии, достаточном для прохода меЖду ними корпуса механизма перегрузки; захватные головки снабжены одинаковыми нижними и одинаковыми 40 верхними стыковочными юбками и запирающим элементом захватов, который подпружинен вверх s положение расцепления захватов с перегружаемым элементом и в состыкованном состоя- 45 нии упирается в выходной элемент привода управления захватами, установленного в корпусе механизма перегрузки в положении зацепления захвата с перегружаемым элементом; верхние сты- 50 ковочные юбки снабжены кольцевой канавкой для шариков механизма сцепления с захватными головками корпуса механизма перегрузки, размещенных в радиальных отверстиях стыковочного. наконечника корпуса механизма пере55 грузки с возможностью радиального смещения; внутри стыковочного наконеч ника соосно корпусу механизма перегрузки и возможностью осевого перемещения установлена запорная втулка, 60 воздействующая на шарики при сцеплении корпуса механизма перегрузки с захватной головкой; запорная втулка соединена с приводом механизма сцепления захватнь1х головок и корпуса, 65 механизма перегрузки, установленн м в корпусе механизма перегрузки в поJloReHHH зацепления корпуса механизма перегрузки с захватной головкой.

На фиг. 1 — захватное устройство механизма перегрузки, общий виду на

Фиг. 2 — то же, при перегрузке регулиРующих стержней, общий вид; на фиг.3захватная головка регулирующих стержней, сцепленная с корпусом механизма перегрузки и регулирующими стержнями на фиг.4 — захватная головка тепловыделяющих элементов, сцепленная с тепловыделяющим элементом.

Захватное устройство механизма перегрузки содержит захватную головку 1 тепловыделяющего элемента, захватную головку 2 регулирующих стержней, корпус механизма перегрузки 3, направляющую колонну 4, лебедку 5, размещенную на тележке 6. 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, раз- мещенных 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 к 2 с корпусом 3. В цилиндре 22 установлена пружина 23, отжимающая поршень со штоком 21 вниз °

Запирающий элемент 15 упирается в отжимаемый вниз пружиной 24 шток 25 цилиндра 26. Цилиндр 26 управляет захватной головкой 2, захват которой состоит иэ 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 взаимодействующих нижними плечами с гнездами 33 стыковочного наконечника 34 тепловыделяющего элемента 11.

Захватное устройство механизма перегрузки атомного реактора работает следующйм образом.

Тележка 6 подводит корпус 3 с колонной 4 и гнездами 8, в которых .

634696 установлены захватные головки 1 и 2, в положение, соосное перегружаемому элементу 10 или 11.

В зависимости от перегружаемого элемента гнездо 8 с соответствующей перегружаемому элементу захватной головкой приводом (не показан) гнезд

8 по направляющим рамы 7 устанавливается в соосное с корпусом 3 положение, наконечник 9 которого поднят выше стыковочной юбки 14 головок 1 или 2, установленных в гнездах 8.

Запирающий элемент 15 при этом (О отжат вверх пружиной 16, и захваты головок 1 и 2 находятся в состоянии расцепления (выточка 27 против шариков 29, нижние плечи рычагов отведены наружу за пределы наконечника 34).

Под поршни цилиндров 22 и 26 подается давление, штоки 21 и 25, преодолевая сопротивление пружин 23 и

24, вместе с запорной втулкой 20 поднимаются вверх. Втулка 20 .распола- 0 гается выше шариков 18, не взаимодействуя с ними.

Далее лебедка 5 опускает корпус 3 вниз и наконечник 9 входит в юбку 14 настолько, что шарики 18, утопленные в отверстиях 19, устанавливаются против выточки 17.

Производится сброс давления иэ цилиндра 22. Под действием пружины

23 шток 21 вместе с втулкой 20 опускается вниз. Втулка 20 выжимает шарики 18 в выточку 17 и тем самым производит сцепление юбки 14 с наконечником 9.

После сцепления головки 1 или 2 с корпусом 3 лебедка 5 поднимает кор- 36 пус 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 40 рамы 7 положение, освобождая в раме между гнездами 8 окно для прохода вниз корпуса 3, сцепленного с головкой 1 или 2. Лебедка 5 опускает корпус 3 с головкой до тех пор, пока не произойдет стыковка юбки 13 и наконечника 4

34 и юбка 13 не станет на упор наконечника, а шарики 29, утопленные в выточку 27, против выточки гнезда траверсы 30.

Далее производится сброс давления 50 из цилиндра 26. Под действием пружины 24 шток 25 вместе с элементом 15 опускается вниз (пружина 24 сильная по отношению к пружине 16). Элемент

l5 в головке 2 выжимает шарики из 65 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 наконечника 34 и тем самым производит сцепление головки 1 с тепловыделяющим элементом. б5

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 10 или 11 в требуемое место.

Расцепление головки 1 или 2 с перегружаемыч 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 перегруз— ки 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, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения дистанционного производства смены захватных головок, на нижнем конце направлявшей колонны закреплена рама с горизонтальными направляющими двух перемещаемых но 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 ниж« ними и одинаковыми верхними стыковочными юбками и запирающим элементом захватов, который подпружинен вверх в положение расцепления захватов с перегружаемым элементом и в состыкованном состоянии упирается в выходной