ТЕЛЕСКОП ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО МАНИПУЛЯТОРА

Полезная модель относится к ядерной технике, в частности, к средствам для перегрузки ампул с пучками отработавших тепловыделяющих элементов (ПТ) реактора РБМК-1000 в пеналы и предназначена для использования в камере комплектации пеналов (ККП) сухого хранилища.
В ККП перегрузка ампул с ПТ из транспортного чехла в герметичные пеналы хранения отработавшего ядерного топлива осуществляется дистанционно электромеханическим манипулятором (далее по тексту-манипулятор) грузоподъемностью 500 кг (проект 1697-20-0002 разработки ОАО «Центральное конструкторское бюро машиностроения»).
Манипулятор содержит мост, на котором размещена тележка с приводом перемещения и с установленным на ней исполнительным механизмом, включающим телескоп. Телескоп исполнительного механизма состоит из вертикального цилиндрического корпуса, внутри которого установлены две трубы, внутренняя и наружная, перемещающиеся при помощи самостоятельных для каждой трубы винтовых пар. Трубы перемещаются по направляющим роликам: наружная труба по роликам, корпуса которых установлены на цилиндрическом корпусе, а внутренняя - по роликам, корпуса которых установлены на наружной трубе. В местах установки корпусов роликов на корпусе телескопа и на наружной трубе выполнены лыски с отверстиями. Корпус ролика с одной стороны снабжен фланцем, а с другой двумя щеками с цилиндрическими отверстиями, в которых установлена ось с роликом. Корпуса роликов крепятся на винтах своими фланцами через регулировочные прокладки к лыскам, а ролики вводятся через отверстия в лысках в зазоры между корпусом и наружной трубой и между наружной и внутренней трубами.
На внутренней и наружной трубах по линиям их взаимодействия с роликами выполнены продольные пазы, в которых на винтах установлены сменные планки. На цилиндрическом корпусе и наружной трубе смонтировано по 5 рядов роликов, а в каждом ряду - по 4 ролика, расположенных равномерно по диаметру.
Внутри внутренней трубы смонтированы телескопические валопроводы, осуществляющие управление работой захвата, используемого при перегрузке ампул, и сменного инструмента.
Для нормальной работы валопроводов и точного позиционирования захвата и инструмента необходимо обеспечить соосность выдвигаемых из корпуса телескопа наружной и внутренней труб.
Вращением винтов осуществляется одновременное равномерное выдвижение внутренней трубы из наружной трубы и наружной трубы из цилиндрического корпуса. При выдвижении труб планки, закрепленные на наружной и внутренней трубах, перемещаются по соответствующим вращающимся роликам, обеспечивающим соосность и центрирование труб в корпусе телескопа и относительно друг друга, причем отклонения от соосности зависят от величины зазоров между роликами и планками.
Отклонения от соосности выдвигаемых труб влияют на работу телескопических валопроводов, приводят к возникновению вибраций инструмента на головке телескопа, в свою очередь вызывающей затруднения при дистанционном наведении инструмента на объект.
К недостаткам известного телескопа относится то, что величина зазора между роликами и планками определяется косвенным путем, включающим измерения и изменение толщины прокладок, установленных между фланцами корпусов роликов и лысками на трубах, в результате чего получить постоянство и необходимую точность величины зазоров затруднительно.
Проверка и выставка зазоров является трудоемким процессом, так как требует демонтажа корпусов с роликами для проведения измерений и изменение толщины прокладок подбором или обработкой.
Кроме того, при эксплуатации телескопа периодически наблюдается повышение вибрации труб и посторонний шум при их перемещении, причиной которых являются заклинивания отдельных роликов. Перемещения планок по заклиненным роликам приводит к возникновению вместо трения качения трения скольжения «металл по металлу» и взаимному истиранию в месте контакта, а также к повышенной вибрации при выдвижении труб и затруднениям в точном наведении инструмента на объект, в частности захвата на ампулу. При этом определить, какой ролик пришел в негодность можно только после демонтажа корпуса с роликом, так как ролики размещаются под фланцем корпуса ролика. Учитывая количество роликов, поиск заклиненного ролика может занять продолжительное время.
Работа телескопа с заклиненными роликами вследствие замены трения качения на трение скольжения приводит к повышению нагрузки на винтовые пары телескопа и способствует более интенсивному их износу.
Известный телескоп электромеханического манипулятора принят заявителем в качестве прототипа.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели, заключается в повышении точности и сокращении продолжительности проверки величины зазоров между вращающимися роликами и планками внутренней и наружной труб телескопа и работоспособности роликов.
Для достижения указанного технического результата в телескопе электромеханического манипулятора, содержащем цилиндрический корпус, наружную и внутреннюю трубы с продольными планками и установленные на лысках цилиндрического корпуса и наружной трубы корпуса роликов, снабженных фланцами и щеками с отверстиями, установленную в отверстиях щек ось с вращающимся роликом, во фланце корпуса ролика между щеками выполнено отверстие.
Отверстия в щеках выполнены в виде пазов, в которые установлена с возможностью перемещения по пазам ось с установленным на нее вращающимся роликом. На концах осей выполнены наклонные лыски, перпендикулярно которым в щеках выполнены резьбовые отверстия с выходом на наружную поверхность фланца, а в резьбовые отверстия установлены винты с возможностью взаимодействия с наклонными лысками оси.
В частном случае исполнения отверстие во фланце корпуса ролика между щеками выполнено квадратным, со стороной квадрата, равной ширине ролика.
Выполнение во фланце корпуса ролика между щеками отверстия позволяет без снятия корпуса ролика через отверстие проверять вращение роликов и отсутствие или наличие его заклинивания и, тем самым, сократить продолжительность проверки работоспособности ролика.
Выполнение в щеках отверстий в виде пазов, в которых установлена с возможностью перемещения по пазам ось с установленным на ней вращающимся роликом, выполнение на концах осей наклонных лысок и перпендикулярно им резьбовых отверстий с выходом на наружную поверхность фланца и установка в резьбовые отверстия винтов с возможностью взаимодействия с наклонными лысками оси, позволяет винтами переместить ось по пазам до упора ролика в планку, а затем, повернув винты в обратную сторону на определенный угол с учетом шага их резьбы, установить необходимую величину зазора между роликами и планками наружной или внутренней трубы и, тем самым, повысить постоянство и точность величины всех устанавливаемых зазоров между роликами и планками и сократить продолжительности их установления.
В результате повышение точности величин устанавливаемых зазоров и их постоянства обеспечивают снижение значений несоосности и вибрации в узлах предлагаемого телескопа.
Кроме того, выполнение на концах осей наклонных лысок и перпендикулярно им резьбовых отверстий с выходом на наружную поверхность фланца и установка в резьбовые отверстия винтов с возможностью взаимодействия с наклонными лысками оси, позволяет зафиксировать ось в отверстиях щек.
Выполнение отверстия во фланце корпуса между щеками квадратным со стороной квадрата, равной ширине ролика, позволяет, вращая ролик, проверить состояние всей рабочей поверхности ролика, взаимодействующей с планкой трубы.
Предлагаемый телескоп иллюстрируется чертежами,
представленными на фиг. 1 и фиг. 2, фиг. 3.
На фиг. 1 изображен общий вид телескопа; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3-ролик в разрезе.
Предлагаемый телескоп (см. фиг. 1 и 2) состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого установлены две трубы, внутренняя 2 и наружная 3, перемещающиеся при помощи самостоятельных для каждой трубы винтовых пар (на чертеже не показаны). Для соосного перемещения труб 2 и 3 на наружной трубе 3 и цилиндрическом корпусе 1 смонтированы ролики 4 соответственно. Во внутренней 2 и наружной 3 трубах напротив роликов 4 установлены съемные планки 5. В местах установки роликов 4 на корпусе 1 телескопа и на наружной трубе 3 выполнены лыски 6 с отверстиями 7.
Ролик 4 состоит (см. фиг. 3) из корпуса 8, с одной стороны которого выполнен фланец 9, а с другой - щеки 10. В щеках 10 выполнены пазы 11, в которые установлена с возможностью перемещения ось 12 с установленным на нее вращающимся роликом 13.
На концах оси 12 выполнены наклонные лыски 14. Перпендикулярно лыскам 14 в щеках 10 выполнены резьбовые отверстия 15 с выходом на наружную поверхность фланца 9. В резьбовые отверстия 15 установлены винты 16, взаимодействующие с наклонными лыскамд 14.
Во фланце 9 корпуса 8 между щеками 10 выполнено квадратное отверстие 17 со стороной квадрата, превышающей ширину ролика 13.
Предлагаемый телескоп работает следующим образом.
Вращением ходовых винтов (на чертежах не показаны) осуществляется одновременное равномерное выдвижение внутренней трубы 2 из наружной трубы 3 и наружной трубы 3 из цилиндрического корпуса 1. При этом съемные планки 5, установленные на внутренней трубе 2 и наружной трубе 3, перемещаются по соответствующим вращающимся роликам 13, обеспечивая соосность и центрирование труб 2 и 3 в корпусе 1 телескопа. Наружная поверхность вращающихся роликов 13 выполнена с радиусом, соответствующим радиусу съемных планок 5.
При периодических осмотрах телескопа или в случае появления повышенной вибрации труб 2 и 3 и посторонних шумов у работающего телескопа, манипулятор ставится в ремонтное депо, где телескоп выдвигается полностью. При этом все корпуса 8 роликов 4, установленные на лысках 11 корпуса 1 и наружной трубы 3 становятся доступными для проверки отсутствия заклинивания вращающихся роликов 13 и величины зазоров между роликами 13 и планками 5 через квадратные отверстия 17 без снятия корпусов 8.
Установление зазора (люфта) между роликами 13 и планками 5 осуществляется следующим образом.
Винтами 16 ось 12 перемещается по пазам 11 до упора ролика 13 в планку 5, одновременно выбирая зазор в сопряжении ролика 13 с осью 12. Затем, отвернув винты 16 на определенный угол, устанавливается требуемый зазор между вращающимся роликом 13 и планкой 5 с учетом зазора в сопряжении «вращающийся ролик 13 - ось 12».