НАВОДЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО
GUIDE DEVICE

Изобретение относится к области ядерных технологий и может быть использовано для перегрузки ТВС в ядерном реакторе с жидкометаллическим теплоносителем.
При перегрузке ТВС в ядерном реакторе с жидкометаллическим теплоносителем необходимо осуществить наведение захвата контейнера на головку («грибок») извлекаемой отработавшей тепловыделяющей сборки (ОТВС), сцепление захвата с «грибком», страгивание ОТВС с места («подрыв») и подъем ОТВС в контейнер.
Поскольку чехлы системы управления и защиты (СУЗ), выступающие из ОТВС, имеют большую высоту, то выход на заданную координату возможно осуществить лишь выше чехлов СУЗ, что ведет к большой величине вертикального перемещения захвата и направляющего элемента механизма. В связи с тем, что чехлы СУЗ могут в верхней точке отклоняться от оси ОТВС на значительную величину, необходимо обеспечить значительный зазор между чехлом СУЗ и внутренней поверхностью захвата. Последнее не позволяет использовать чехлы СУЗ для наведения захвата на "грибок" ОТВС с необходимой точностью. Кроме того, в связи с малыми зазорами между ОТВС при извлечении деформированных (в частности, изогнутых) ОТВС для их подъема может возникнуть необходимость приложения больших (превышающих допустимые для троса лебедки контейнера) усилий при прохождении активной зоны реактора.
Наиболее близким по технической сущности является наводящее устройство (патент RU №2161588, В66С 1/66, опубл.2001), согласно которому оно состоит из основания, большой и малой поворотных плит со смещенными осями вращения, направляющей трубы и винтового домкрата.
Однако данное наводящее устройство не допускает больших величин перемещения захвата и направляющего элемента, не обеспечивая, таким образом, проход захвата через чехлы СУЗ, не имеет возможности подъема захвата на большую высоту с усилием, превышающим допустимое для троса лебедки контейнера, не позволяя тем самым извлекать деформированные (изогнутые) ОТВС, кроме того, не позволяет загрузить захват с ОТВС в контейнер в случае повреждения механизма, обеспечивающего сцепление домкрата с захватом при страгивании с места («подрыве») ОТВС в случае заклинивания ее в посадочном месте.
Задачей, решаемой изобретением, является разработка устройства для наведения захвата контейнера на головку («грибок») ОТВС, подлежащей извлечению, прохода захвата через чехлы СУЗ, страгивания («подрыва») ОТВС, извлечения деформированных (изогнутых) ОТВС, требующих усилия, превышающего допустимое для троса лебедки контейнера, при значительной высоте перемещения с учетом обеспечения надежности оборудования и безопасности работы.
При использовании предлагаемого изобретения могут быть получены, в частности, следующие технические результаты:
- упрощение конструкции устройства (механизма), в том числе:
- обеспечение опускания наводящей трубы на большую глубину;
- обеспечение прохода захвата через чехлы СУЗ;
- обеспечение наведения захвата на «грибок» ОТВС;
- исключение необходимости в отдельном приводе для «подрыва»;
- расширение технологических возможностей устройства (механизма), в том числе:
- извлечение деформированных (изогнутых) ОТВС перемещением захвата с усилием, превышающим допустимое для троса лебедки контейнера;
- улучшение безопасности работы, в том числе:
- предотвращение падения захвата с ОТВС в случае обрыва троса лебедки контейнера;
- исключение трения захвата и ОТВС по внутренней поверхности направляющей
трубы;
- повышение надежности работы оборудования, в том числе:
- обеспечение самоустановки гайки привода перемещения направляющей трубы;
- устранение изгибающей нагрузки на винт механизма;
- исключение возможности повреждения самого захвата и направляющей трубы при страгивании («подрыве») ОТВС;
- обеспечение более точного наведения.
Указанная задача решается тем, что наводящее устройство содержит основание, большую и малую поворотные плиты со смещенными осями вращения и приводами, обеспечивающими выход на заданную координату, и направляющую трубу для направления перемещения захвата, согласно изобретению
направляющая труба для направления перемещения захвата, выполненного с возможностью прохода через чехлы СУЗ и стыковки с головкой ОТВС, установлена в корпусе, связанном с малой поворотной плитой,
привод перемещения направляющей трубы выполнен в виде винтового механизма, винт которого установлен эксцентрично относительно направляющей трубы с возможностью вращения, а гайка - с возможностью линейного перемещения по винту и возможностью самоустановки относительно направляющей трубы, при этом обеспечивая возможность вертикального перемещения с усилием, превышающим допустимое для троса лебедки контейнера, как минимум на высоту активной зоны реактора.
Предпочтительно в корпусе установить ролики для перемещения направляющей трубы.
Желательно направляющую трубу снабдить роликами для перемещения захвата.
Целесообразно направляющую трубу снабдить упором для подъема захвата.
Предпочтительно гайку винтового механизма установить в корпусе при помощи конического гнезда и сферической опоры.
Желательно гайку винтового механизма снабдить лысками для предотвращения ее вращения относительно корпуса.
Технический результат достигается тем, что значительное вертикальное перемещение направляющей трубы позволяет опускать трубу на большую глубину для прохода захвата через чехлы СУЗ и обеспечить наведение захвата на «грибок» ОТВС, кроме того, исключает необходимость в отдельном приводе для «подрыва» ОТВС, упрощая конструкцию устройства (механизма).
Осуществляя подъем направляющей трубы (до крайнего верхнего положения) с некоторым опережением относительно подъема захвата лебедкой контейнера ОТВС, в частности при извлечении деформированных (изогнутых) ОТВС, обеспечивается перемещение захвата с усилием, превышающим допустимое для троса лебедки контейнера ОТВС, и исключается падение захвата с ОТВС в случае обрыва троса лебедки контейнера ОТВС, что расширяет технологические возможности устройства (механизма) и повышает безопасность работы.
Снабжение направляющей трубы упором предупреждает падение захвата с ОТВС в случае обрыва троса лебедки контейнера, повышая безопасность работы.
Снабжение направляющей трубы роликами для перемещения захвата исключает трение захвата и ОТВС по внутренней поверхности трубы, обеспечивая повышение надежности механизма.
Устранение изгибающей нагрузки на винт механизма обеспечивается возможностью самоустановки гайки привода перемещения направляющей трубы, повышая тем самым надежность механизма.
Самоустановка гайки привода перемещения направляющей трубы обеспечивается тем, что гайка винтового механизма установлена в корпусе при помощи конического гнезда и сферической опоры с возможностью предотвращения ее вращения относительно корпуса.
Исключение возможности повреждения самого захвата и направляющей трубы при страгивании («подрыве») ОТВС обеспечивается снабжением нижней части направляющей трубы упором для подъема захвата, повышая надежность механизма. При этом захват выполнен с возможностью прохода через чехлы СУЗ и стыковки с головкой ОТВС.
Заявляемое изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг.1-8:
фиг.1 - общий вид устройства в момент наведения на подлежащую извлечению ОТВС;
фиг.2 - общий вид устройства в момент сцепления захвата с подлежащей извлечению ОТВС;
фиг.3 - вид А (фиг.1);
фиг.4 - разрез Б-Б (фиг.3);
фиг.5 - разрез В-В (фиг.3);
фиг.6 - разрез Г-Г (фиг.3);
фиг.7 - элемент Д (фиг.6);
фиг.8 - элемент Е. (фиг.1).
Наводящее устройство (фиг.1) содержит основание 1, большую поворотную плиту 2 (фиг.3) с шаровым погоном 3, зубчатой передачей 4 (фиг.4) и приводом 5 (фиг.3), малую поворотную плиту 6 (фиг.3) с шаровым погоном 7, зубчатой передачей 8 (фиг.5) и приводом 9 (фиг.3), воронку 10 для установки контейнера ОТВС 11 (фиг.1), корпуса 12 направляющей трубы 14.
Корпус 12 направляющей трубы 14, связанный с малой поворотной плитой 6, снабжен роликами 13 для перемещения направляющей трубы 14.
Направляющая труба 14, установленная в корпусе 12, снабжена роликами 15 для перемещения захвата 26 и направляющими 16 (фиг.2, 7) с возможностью исключения трения захвата и ОТВС по внутренней поверхности трубы, обеспечивая более точное наведение захвата и повышение надежности механизма.
Механизм (привод) перемещения направляющей трубы 14 (фиг.7) выполнен в виде винтового механизма, состоящего из винта 17, установленного эксцентрично относительно направляющей трубы 14 с возможностью вращения, гайки 18, установленной с возможностью линейного перемещения по винту 17 и возможностью самоустановки относительно направляющей трубы 14, и привода 19 (фиг.3), что обеспечивает возможность вертикального перемещения с усилием, превышающим допустимое для троса лебедки контейнера, как минимум на высоту активной зоны реактора. Гайка 18 (фиг.7) установлена в корпусе 20 при помощи конического гнезда 22 и сферической опоры 23. Для предотвращения вращения гайки 18 относительно корпуса 20 она снабжена лысками 24. Возможность самоустановки гайки привода перемещения направляющей трубы устраняет изгибающую нагрузку на винт механизма, повышая надежность последнего.
Корпус 20 связан с направляющей трубой 14 при помощи пальца 21.
Нижняя часть направляющей трубы 14 снабжена упором 25 (фиг.7, 8), предназначенным для подъема захвата 26 (фиг.6), выполненного с возможностью прохода через чехлы СУЗ и стыковки с головкой ОТВС, исключая возможность повреждения самого захвата и направляющей трубы при страгивании («подрыве») ОТВС и повышая надежность механизма и безопасность работы.
Работа наводящего устройства происходит следующим образом: в исходном положении направляющая труба 14 втянута в корпус 12 направляющей трубы и расположена выше чехлов СУЗ (фиг.1). Приводами 5 и 9 (фиг.3) направляющую трубу 14 наводят на ось подлежащей извлечению ОТВС, после чего производят выдвижение (опускание) направляющей трубы 14 при помощи винта 17 (фиг.7). Остановка привода 19 (фиг.3) перемещения направляющей трубы 14 происходит по сигналу датчика перемещения (не показан). Лебедкой (не показана) контейнера ОТВС 11, установленного в воронку 10, производят опускание захвата 26 до сцепления с головкой ОТВС (фиг.1, 2), в частности опускание захвата 26 производят до ослабления троса 28 (фиг.6). При этом значительное вертикальное перемещение направляющей трубы позволяет опускать трубу на большую глубину для прохода захвата через чехлы СУЗ и обеспечить наведение захвата на «грибок» ОТВС.
Затем приводом 19 производят подъем направляющей трубы 14 с возможностью взаимодействия упора 25 направляющей трубы 14 с торцом 27 захвата 26 (фиг.6, 8), поднимая последний. Тем самым в случае заклинивания ОТВС в посадочном месте происходит ее «подрыв». В дальнейшем производят подъем направляющей трубы 14 и захвата 26 и загрузку захвата в контейнер ОТВС 11 (фиг.1, 2). Подъем направляющей трубы 14 (до крайнего верхнего положения) осуществляется с некоторым опережением относительно подъема захвата лебедкой контейнера ОТВС 11, что позволяет обеспечить перемещение захвата 26 с усилием, превышающим допустимое для троса лебедки контейнера ОТВС 11, и исключить падение захвата с ОТВС в случае обрыва троса, повышая безопасность работы.