СТАНОК ДЛЯ СБОРКИ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИЕ СБОРКИ
MACHINE TO ASSEMBLE FUEL ELEMENTS INTO FUEL PACKAGES

Изобретение относится к механосборочному производству, в частности к станкам для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки для ядерных реакторов.
Известен станок для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки, содержащий станину, накопитель тепловыделяющих элементов, балку, размещенную на стапеле координатном с возможностью ее перемещения, на которой закреплены механизм осевой проводки тепловыделяющих элементов по роликам, механизм их запрессовки в дистанционирующие решетки с полым толкателем, снабженным цанговым зажимом на конце и механизмом раскрытия цангового зажима, кантователь изменения положения тепловыделяющей сборки из горизонтального в вертикальное с установленным на нем каркасом тепловыделяющей сборки (см. патент Российской Федерации №2139178, МПК 6 В23Р 15/26, 19/02 от 18.11.97 г., опубл. 10.11.99 г.).
Недостатками станка является то, что он предназначен для горизонтальной сборки тепловыделяющих элементов в каркас тепловыделяющей сборки, что сокращает номенклатуру изготовления тепловыделяющих сборок с шагом дистанционирующих решеток более 250 мм во избежание исключения прогиба собираемых тепловыделяющих элементов при сборке, а также станок не работает в момент перевода тепловыделяющей сборки из горизонтального положения в вертикальное для установки хвостовика и головки.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является станок для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющую сборку, содержащий станину, накопитель тепловыделяющих элементов в виде транспортной кассеты в чехле с элементами дистанционирования тепловыделяющих элементов внутри чехла, каркас тепловыделяющей сборки с закрепленными дистанционирующими решетками, установленными вертикально и параллельно между собой под станком для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющую сборку, стапель-позиционер двухкоординатный перемещения линейного привода по заданной программе, снабженного механизмом извлечения тепловыделяющих элементов из накопителя, совмещенный с механизмом запрессовки тепловыделяющих элементов в дистанционирующие решетки каркаса тепловыделяющей сборки и механизмом осевой проводки тепловыделяющего элемента сначала вертикально вверх после извлечения тепловыделяющего элемента из накопителя, а затем вертикально вниз при запрессовке тепловыделяющего элемента в ячейки дистанционирующих решеток каркаса тепловыделяющей сборки (см. патент Российской Федерации №2261492, МПК G21C 21/02, В23Р 15/26, от 23.10.2003 опубл. 10.04.2005) прототип.
Недостатком данного устройства является низкая производительность по причине простоя стапеля-позиционера в период окончания запрессовки тепловыделяющих элементов в каркас тепловыделяющей сборки и дальнейшей операции установки хвостовика и надевания головки тепловыделяющей сборки, а также в период замены пустого накопителя тепловыделяющих элементов на полный и установки нового каркаса тепловыделяющей сборки взамен собранной тепловыделяющей сборки.
Кроме того, в станке-прототипе для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки не предусмотрен механизм надевания головки тепловыделяющей сборки.
Технической задачей изобретения является повышение производительности станка для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющую сборку, упрощение технологии сборки путем применения механизма надевания головки тепловыделяющей сборки.
Поставленная задача решается тем, что в станке для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющую сборку, содержащем станину, накопитель тепловыделяющих элементов, выполненный в виде транспортной кассеты в чехле с элементами дистанционирования тепловыделяющих элементов внутри чехла, каркас тепловыделяющей сборки с закрепленными дистанционирующими решетками, последние установлены вертикально и параллельно между собой и расположены под станком для осуществления сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющую сборку, линейный привод, стапель-позиционер двухкоординатный, выполненный с возможностью перемещения от линейного привода по заданной программе и имеющий механизм извлечения тепловыделяющих элементов из накопителя тепловыделяющих элементов, совмещенный с механизмом запрессовки тепловыделяющих элементов в дистанционирующие решетки каркаса тепловыделяющей сборки, и механизм осевой проводки тепловыделяющего элемента сначала вертикально вверх после его извлечения накопителя тепловыделяющих элементов, а затем вертикально вниз при запрессовке тепловыделяющего элемента в дистанционирующие решетки каркаса тепловыделяющей сборки, согласно изобретению он снабжен по меньшей мере одним дополнительным накопителем тепловыделяющих элементов в виде транспортной кассеты в чехле с элементами дистанционирования тепловыделяющих элементов внутри чехла и по меньшей мере одним дополнительным каркасом тепловыделяющей сборки с закрепленными дистанционирующими решетками, которые установлены вертикально и параллельно между собой и расположены под станком, дополнительным приводом для перемещения стапель-позиционера с одной позиции сборки на другую и механизмом надевания головки на каркас тепловыделяющей сборки, при этом дополнительный накопитель тепловыделяющих элементов и дополнительный каркас тепловыделяющей сборки установлены параллельно друг другу, а межцентровое расстояние между ними равно межцентровому расстоянию между упомянутыми накопителем тепловыделяющих элементов и каркасом тепловыделяющей сборки.
Также задача решается тем, что дополнительный привод перемещения стапеля-позиционера выполнен в виде рельсовых направляющих и пневматического цилиндра.
Также задача решается тем, что механизм надевания головки на каркас тепловыделяющей сборки выполнен в виде консольно-поворотного грузоподъемного устройства.
Выполнение станка представленной конструкции с, по меньшей мере, одной дополнительной позицией сборки, а также механизмом надевания головки позволяет производить непрерывную запрессовку тепловыделяющих элементов в каркас тепловыделяющей сборки.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На чертежах представлены:
фиг.1 - станок для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки, общий вид;
фиг.2 - привод перемещения стапеля-позиционера;
фиг.3 - механизм надевания головки тепловыделяющей сборки.
Станок для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки содержит станину 1, накопитель 2 тепловыделяющих элементов 3 в виде транспортной кассеты в чехле с элементами дистанционирования тепловыделяющих элементов, каркас 4 тепловыделяющей сборки с закрепленными дистанционирующими решетками 5 и хвостовиком 6, установленные вертикально и параллельно между собой под стапелем-позиционером двухкоординатным 7, с размещенным на стапеле-позиционере 7 линейным приводом 8, механизмом 9 извлечения тепловыделяющих элементов 3 из накопителя 2, совмещенным с механизмом запрессовки тепловыделяющих элементов 3 в дистанционирующие решетки 5 каркаса 4 тепловыделяющей сборки, механизмом 10 осевой проводки тепловыделяющего элемента сначала вертикально вверх после извлечения тепловыделяющего элемента 3 из накопителя 2, а затем вертикально вниз при запрессовке тепловыделяющего элемента 3 в дистанционирующие решетки 5 каркаса 4 тепловыделяющей сборки.
Станок для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки содержит, по крайней мере, еще одну позицию сборки 11, включающую дополнительный накопитель 2 тепловыделяющих элементов 3 в виде транспортной кассеты в чехле с элементами дистанционирования тепловыделяющих элементов, дополнительный каркас 4 тепловыделяющей сборки с закрепленными дистанционирующими решетками 5 и хвостовиком 6, установленные параллельно с межцентровым расстоянием между собой, равным межцентровому расстоянию имеющихся накопителя и каркаса тепловыделяющей сборки, и дополнительный привод 12 перемещения стапеля-позиционера 7 с одной позиции сборки на следующую, выполненный в виде рельсовой направляющей 13 и пневматического цилиндра 14.
Механизм 15 надевания головки 16 тепловыделяющей сборки на каркас 4, которым снабжен станок, выполнен в виде консольно-поворотного грузоподъемного устройства 17.
Станок для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки работает следующим образом.
Накопитель 2 тепловыделяющих элементов 3 в виде транспортной кассеты в чехле с элементами дистанционирования тепловыделяющих элементов друг от друга устанавливают вертикально в станину 1 станка для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки.
Параллельно накопителю 2 устанавливают каркас 4 тепловыделяющей сборки с закрепленными дистанционирующими решетками 5 на каналах направляющих и хвостовиком 6. Стапель-позиционер двухкоординатный 7 с линейным приводом 8 механизмом 9 извлекает тепловыделяющий элемент 3 из накопителя 2. При этом механизм 10 осевой проводки тепловыделяющего элемента 3 совмещается с осью тепловыделяющего элемента 3, находящегося в накопителе 2.
По заданной программе линейный привод 8 с механизмом 9 извлечения тепловыделяющего элемента 3 из накопителя 2, совмещенный с механизмом запрессовки тепловыделяющих элементов 3 в дистанционирующие решетки 5 каркаса 4 тепловыделяющей сборки, и механизм 10 осевой проводки тепловыделяющего элемента 3 стапелем-позиционером двухкоординатным 7 перемещается в позицию запрессовки тепловыделяющего элемента 3 в дистанционирующие решетки 5 каркаса 4 тепловыделяющей сборки.
По окончании запрессовки всех тепловыделяющих элементов 3 в дистанционирующие решетки 5 каркаса 4 стапель-позиционер двухкоординатный 7 с линейным приводом 8 приводом 12 по рельсовой направляющей 13 пневматическим цилиндром 14 перемещается на следующую позицию сборки 11 с заранее установленным накопителем 2 тепловыделяющих элементов 3 в виде транспортной кассеты в чехле с элементами дистанционирования тепловыделяющих элементов, каркасом 4 тепловыделяющей сборки с закрепленными дистанционирующими решетками 5 и хвостовиком 6, где производится аналогичная запрессовка тепловыделяющих элементов 3, извлекаемых из накопителя 2, в дистанционирующие решетки 5 каркаса 4.
В это время на первой позиции сборки производится крепление хвостовика 6 к каркасу 4 тепловыделяющей сборки и надевание головки 16 механизмом 15 с помощью консольно-поворотного грузоподъемного устройства 17.
Благодаря такой конструкции станка запрессовка тепловыделяющих элементов в каркас тепловыделяющей сборки производится непрерывно, одним стапелем-позиционером, что повышает производительность производства тепловыделяющих сборок для ядерных реакторов.