ВИНТОВОЙ ПОДЪЕМНИК
SCREW ELEVATOR

Изобретение относится к атомной технике и предназначено для использования в реакторах с жидкометаллическим теплоносителем, а именно - при установке или снятии герметизирующей защитной пробки в крышке реактора.
Известно устройство для разгерметизации и снятия крышки реактора с помощью гидроподъемника (патент RU №2333148, B66F 3/24, B66F 7/20, B66F 11/00, опубл. 10.09.2008 г.). Но в случае снятия герметизирующей защитной пробки реактора с жидкометаллическим теплоносителем, когда на пробку действует значительная выталкивающая сила, гидроподъемник не может быть применен.
Известные винтовые подъемники, например, по патенту №RU 2271329 B66B 9/02, опубл. 10.03.2006 или №2092426 B66F 3/08, B66F 7/14, опубл. 10.10.1997, не могут быть использованы в условиях разнонаправленности усилий при подъеме, и тем более при установке пробки в крышку реактора.
Особенностью процесса вертикального перемещения пробки из крышки реактора с жидкометаллическим теплоносителем посредством винтового подъемника является разнонаправленность и смена усилий, действующих на пробку в связи с влиянием на нее выталкивающей силы, создаваемой жидкометаллическим теплоносителем.
Кроме того, при подъеме пробки из крышки реактора резко ухудшается радиационная обстановка в районе винтового подъемника и необходимо обеспечить автоматическое отсоединение пробки от винтовою подъемника для последующего ее удаления в защитный скафандр.
Грузонесущие элементы винтового подъемника должны обеспечивать беспрепятственное перемещение пробки при ее установке и удалении из крышки реактора.
Наиболее близким аналогом конструкции винтового подъемника для извлечения и установки пробки в крышке реактора с жидкометаллическим теплоносителем является устройство по патенту RU №2297568, F16K 3/18, F16K 31/54, опубл. 2007 г., содержащее корпус, привод перемещения и подъемные винты с шестеренками, входящими в зубчатое зацепление с одним зубчатым колесом.
Недостатком известного устройства является невозможность его использования для перемещения объектов со знакопеременной нагрузкой, а также невозможность перемещения объектов внутри устройства.
В основу изобретения положена задача разработать винтовой подъемник для установки и снятия защитной пробки в крышке реактора в условиях разнонаправленной нагрузки, способный обеспечить автоматическое сцепление и расцепление с защитной пробкой.
Кроме того, винтовой подъемник должен размещаться в ограниченном пространстве над крышкой реактора и обеспечивать возможность беспрепятственного перемещения пробки внутри подъемника для удаления ее в защитный скафандр.
Изобретение обеспечивает следующие, в частности, технические результаты:
во-первых, повышение плавности перемещение пробки в условиях знакопеременной нагрузки;
во-вторых, улучшение радиационных условий при эксплуатации за счет автоматического расцепления или сцепления с пробкой.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Винтовой подъемник, взаимодействующий с перемещаемой пробкой, содержит каркасную конструкцию, служащую силовой опорой для привода, три ходовых винта и прямолинейные направляющие с канавками. На каждом из ходовых винтов размещен силовой блок с гайкой и подвижными упорами - верхним и нижним. Гайка служит для взаимодействия силового блока с резьбой ходового винта. Силовой блок перемещается по прямолинейным направляющим с канавками. Горизонтальное движение упоров относительно силового блока определяется траекторией канавок в направляющих и горизонтальным канавкам в силовом блоке, в которые входят оси упоров. Верхний упор служит для ограничения движения пробки в вертикальном направлении относительно силового блока, под воздействием выталкивающей силы. Нижний упор служит для препятствия от падения пробки. Каждый из ходовых винтов содержит шестеренку, которая входит в зубчатое зацепление с одним объединяющим зубчатым колесом. Объединяющее зубчатое колесо приводится во вращение от отдельного привода. Пробка соединена с траверсой, содержащей три выступа, которые предназначены для взаимодействия с подвижными упорами силового блока. Эти три выступа установлены на траверсе с возможностью разворота относительно вертикальной оси пробки. Указанный разворот выступов необходим для их стыковки с упорами силового блока при монтаже винтового подъемника.
Изобретение поясняется чертежами:
фиг.1 - продольный разрез винтового подъемника;
фиг.2 - разрез по А-А;
фиг.3 - разрез по Б-Б;
фиг.4 - разрез по В-В;
фиг.5 - вид Г.
Винтовой подъемник содержит каркасную часть 1 с прямолинейными направляющими 2 и тремя ходовыми винтами 3 с шестеренками 4, которые входят в зубчатое зацепление с объединяющим зубчатым колесом 5. В верхней части винтового подъемника расположен привод 6, который связан с объединяющим зубчатым колесом 5 через приводной вал 7 и шестеренку 8 на последнем. На каждом из ходовых винтов 3 расположен силовой блок 9 с гайкой 10 и подвижными упорами верхним 11 и нижним - 12. Упоры 11 и 12 содержат оси 13, входящие в горизонтальные канавки 14, расположенные в силовом блоке и канавки 15 направляющих 2, по которым перемещается силовой блок. Канавки 15 имеют вертикальное направление в нижней части и наклонное - в верхней части. Упоры 11 и 12 охватывают выступы 16, связанные с траверсой 17 перемещаемой пробки 18. Первоначально пробка 18 расположена и зафиксирована на реакторе 19 с жидкометаллическим теплоносителем 20.
Винтовой подъемник работает следующим образом.
Перед подъемом пробки 18 на нее устанавливается траверса 17 и груз (не показан), препятствующий всплытию пробки, а на крышку реактора 19 устанавливается каркасная часть 1 винтового подъемника. Выступы 16 вводятся между упорами 11 и 12. Снимается груз и нажимной фланец пробки 18, удерживающий ее от вертикального перемещения. Включается привод 6, который вращает приводной вал 7 с шестеренкой 8 и, следовательно, объединяющее зубчатое колесо 5. Вращение объединяющего зубчатого колеса 5 приводит к одновременному вращению шестеренок 4 и, следовательно, ходовых винтов 3. Гайки 10 перемещают силовой блок 9 по резьбе вверх по ходовым винтам 3 и направляющим 2. Движение силового блока 9 приводит к подъему пробки 18 с траверсой 17. При этом упоры 11 и 12 движутся в пределах контакта между осями 13 и канавками 14 и 15. При подходе пробки 18 к верхнему положению, при котором выталкивающая сила, действующая на пробку, приближается к нулю, канавка 15 отводит верхние упоры 11 в наружную сторону от пробки. После полного отвода верхнего упора 11 работа привода 6 прекращается и пробка 18 через траверсу 37 сцепляется с захватом грузоподъемного устройства защитного скафандра. После указанного сцепления производится некоторый подъем пробки и производится дальнейший подъем силового блока 9, при котором нижние упоры 12 отводятся аналогично верхним 11. После указанных операций пробка беспрепятственно удаляется в защитный скафандр.
При установке пробки на реактор выполняются операции в порядке, обратном операциям по удалению пробки из реактора.