RU2393561C1

RU2393561C1 - Fuel-handling machine of nuclear reactor

Info

Publication number: RU2393561C1
Application number: RU2009120641/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Кобелев (RU); Александр Михайлович Кобелев; Дмитрий Владимирович Жильников (RU); Дмитрий Владимирович Жильников; Сергей Юрьевич Шлепкин (RU); Сергей Юрьевич Шлепкин
Priority date: 2009-06-02
Filing date: 2009-06-02
Publication date: 2010-06-27

Abstract

FIELD: transportation.

SUBSTANCE: fuel-handling machine of nuclear reactor comprises trolley with support and vertical working stem installed on trolley support with the possibility to diverge from vertical line. Trolley is equipped with controlled supports with shear pins and damping elements, which interact with stem. Such design of fuel-handling machine will make it possible to reduce stresses in unit of connection of working stem and trolley support.

EFFECT: improved operational reliability of fuel-handling machine.

2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к атомному машиностроению и может быть использовано при проектировании устройств для перегрузки тепловыделяющих сборок в ядерном реакторе.The invention relates to nuclear engineering and can be used in the design of devices for overloading fuel assemblies in a nuclear reactor.

Известна перегрузочная машина ядерного реактора, содержащая тележку с опорой и вертикальную рабочую штангу, жестко установленную на опоре тележки (US 5687207, G21C 19/20, 11.11.1997).Known reloading machine of a nuclear reactor containing a trolley with a support and a vertical working rod, rigidly mounted on the support of the trolley (US 5687207, G21C 19/20, 11.11.1997).

В известной перегрузочной машине при внезапном динамическом воздействии (аварийное торможение, землетрясение, воздушная ударная волна, падение самолета и т.д.) жесткая заделка рабочей штанги в опоре тележки может привести к деформации и разрушению опоры и рабочей штанги.In a well-known reloading machine in case of sudden dynamic impact (emergency braking, earthquake, air shock wave, plane crash, etc.), a rigid termination of the working rod in the carriage support can lead to deformation and destruction of the support and working rod.

К настоящему изобретению наиболее близким техническим решением из известных решений (прототипом) является перегрузочная машина ядерного реактора, содержащая вертикальную рабочую штангу, установленную на тележке, с возможностью отклонения от вертикали и взаимодействия с демпфирующими элементами (ЕР 0743652, G21C 19/16, 20.11.1996).The closest technical solution of the known solutions (prototype) to the present invention is a nuclear reactor reloading machine containing a vertical working rod mounted on a trolley, with the possibility of deviation from the vertical and interaction with damping elements (EP 0743652, G21C 19/16, 11/20/1996 )

В прототипе, с целью защиты рабочей штанги и опоры от повреждения при внезапном динамическом воздействии на перегрузочную машину, имеется возможность отклонения рабочей штанги от вертикали, которая обеспечивается деформацией упругих элементов, установленных между тележкой и рабочей штангой. Упругие элементы изготовлены из специальных полимерно-металлических материалов и исполняют роль демпферов, воспринимающих нагрузки от этого внезапного воздействия на перегрузочную машину. Корректировка угла отклонения оси рабочей штанги относительно вертикали при нормальной эксплуатации (при отсутствии динамических воздействий) обеспечивается четырьмя электромеханическими домкратами.In the prototype, in order to protect the working rod and support from damage during a sudden dynamic impact on the reloading machine, it is possible to deflect the working rod from the vertical, which is ensured by the deformation of the elastic elements installed between the trolley and the working rod. The elastic elements are made of special polymer-metal materials and play the role of dampers that absorb the load from this sudden impact on the reloading machine. Correction of the angle of deviation of the axis of the working rod relative to the vertical during normal operation (in the absence of dynamic effects) is provided by four electromechanical jacks.

Недостатком прототипа является сложность конструкции перегрузочной машины ядерного реактора, связанная с наличием электромеханических домкратов, для организации корректной работы которых требуется довольно сложный управляющий алгоритм. Кроме того, в такой конструкции трудно добиться высокой точности установки рабочей штанги в вертикальное положение, необходимое для эксплуатации машины в нормальных режимах работы.The disadvantage of the prototype is the complexity of the design of the reloading machine of a nuclear reactor, associated with the presence of electromechanical jacks, for the organization of the correct operation of which requires a rather complex control algorithm. In addition, in such a design it is difficult to achieve high accuracy of installation of the working rod in the vertical position necessary for the operation of the machine in normal operating conditions.

Технической задачей изобретения является упрощение конструкции перегрузочной машины ядерного реактора с обеспечением высокой точности установки рабочей штанги в вертикальное положение.An object of the invention is to simplify the design of the reloading machine of a nuclear reactor with high precision installation of the working rod in a vertical position.

Техническая задача решается в перегрузочной машине ядерного реактора, содержащей вертикальную рабочую штангу, установленную на тележке с возможностью отклонения от вертикали и взаимодействия с демпфирующими элементами, причем рабочая штанга снабжена расположенными вокруг нее регулируемыми упорами, выполненными со срезаемыми штифтами и закрепленными в тележке с возможностью радиального перемещения относительно рабочей штанги.The technical problem is solved in a reloading machine of a nuclear reactor containing a vertical working rod mounted on a trolley with the possibility of deviating from the vertical and interacting with damping elements, the working rod being equipped with adjustable stops located around it, made with cut pins and secured in the trolley with the possibility of radial movement relative to the working rod.

Кроме того, регулируемые упоры могут быть закреплены в тележке посредством цилиндрической обечайки, а рабочая штанга может быть расположена в цилиндрической обечайке с образованием кольцевого зазора.In addition, the adjustable stops can be fixed in the trolley by means of a cylindrical shell, and the working rod can be located in the cylindrical shell with the formation of an annular gap.

Снабжение рабочей штанги расположенными вокруг нее регулируемыми упорами, выполненными со срезаемыми штифтами и закрепленными в тележке с возможностью радиального перемещения относительно рабочей штанги, обеспечивает защиту рабочей штанги и опоры от повреждения при внезапном динамическом воздействии на перегрузочную машину без использования электромеханических домкратов, для организации корректной работы которых требуется довольно сложный управляющий алгоритм. В заявляемой конструкции при внешних воздействиях на перегрузочную машину заданное отклонение рабочей штанги от вертикали, например, на 3°, обеспечивается за счет срезания, по меньшей мере, одного штифта с одновременным отводом упора от рабочей штанги и взаимодействием последней с демпфирующими элементами без соударения с металлоконструкцией тележки.The supply of the working rod with adjustable stops located around it, made with cut pins and secured in the trolley with the possibility of radial movement relative to the working rod, provides protection of the working rod and support from damage during a sudden dynamic impact on the reloading machine without the use of electromechanical jacks, for organizing the correct operation of which A rather complicated control algorithm is required. In the claimed design, when external influences on the reloading machine, the specified deviation of the working rod from the vertical, for example, by 3 °, is achieved by cutting at least one pin with simultaneous removal of the stop from the working rod and the interaction of the latter with the damping elements without impacting with the metal structure carts.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид перегрузочной машины ядерного реактора; на фиг.2 - выносной элемент А фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б фиг.2; на фиг.4 - разрез В-В фиг.2; на фиг.5 - выносной элемент Г фиг.4; на фиг.6 представлен фрагмент перегрузочной машины ядерного реактора с тележкой и рабочей штангой в изометрии с разнесенными монтажными узлами.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the reloading machine of a nuclear reactor; figure 2 - remote element A of figure 1; figure 3 is a section bB of figure 2; figure 4 is a section bb In figure 2; figure 5 - remote element G figure 4; figure 6 presents a fragment of a reloading machine of a nuclear reactor with a trolley and a working rod in isometry with spaced mounting nodes.

Перегрузочная машина ядерного реактора содержит тележку 1 с опорой 2 и установленную на опоре 2 вертикальную рабочую штангу 3. Рабочая штанга 3 состоит из направляющей трубы 4 и телескопического захвата 5, установленной в направляющей трубе 4 и соединенной с блоком приводов 6. Рабочая штанга 3 может быть выполнена без направляющей трубы 4 и состоять только из телескопического захвата 5 с блоком приводов 6 (этот вариант на чертеже условно не показан).The nuclear reactor reloading machine comprises a trolley 1 with a support 2 and a vertical working rod 3 mounted on the support 2. The working rod 3 consists of a guide pipe 4 and a telescopic gripper 5 installed in the guide pipe 4 and connected to the drive unit 6. The working rod 3 can be made without a guide pipe 4 and consist only of a telescopic grip 5 with a block of drives 6 (this option is not conventionally shown in the drawing).

Рабочая штанга 3 установлена в опоре 2 тележки 1 с возможностью отклонения от вертикали. Для этого опора 2 тележки 1 выполнена в виде верхнего кольца 7, взаимодействующего с рабочей штангой 3, и нижнего кольца 8. Верхнее кольцо 7 выполнено с диаметрально противоположными подшипниками 9, а нижнее кольцо 8 - с диаметрально противоположными подшипниками 10. Подшипники 9(10) в кольце 7(8) выполнены с осями, расположенными на одной прямой, перпендикулярной осям подшипников 10(9) кольца 8(7), причем корпусы подшипников 9 верхнего кольца 7 выполнены заодно целое с нижним кольцом 8, а корпусы подшипников 10 нижнего кольца 8 установлены на тележке 1. Опора 2 такой конструкции становится качающейся в двух взаимно перпендикулярных направлениях.The working rod 3 is installed in the support 2 of the truck 1 with the possibility of deviation from the vertical. For this, the support 2 of the trolley 1 is made in the form of an upper ring 7, interacting with the working rod 3, and a lower ring 8. The upper ring 7 is made with diametrically opposite bearings 9, and the lower ring 8 is made with diametrically opposite bearings 10. Bearings 9 (10) in the ring 7 (8) are made with axes located on one straight line perpendicular to the axes of the bearings 10 (9) of the ring 8 (7), and the bearing housings 9 of the upper ring 7 are integral with the lower ring 8, and the bearing housings 10 of the lower ring 8 mounted on trolley 1. Opo and 2 of this design becomes swingable in two mutually perpendicular directions.

Тележка 1 снабжена цилиндрической обечайкой 11, в которой продольно размещена рабочая штанга 3, образующая с обечайкой 11 кольцевой зазор с демпфирующими элементами 12, взаимодействующими со штангой 3. Рабочая штанга 3 снабжена расположенными вокруг нее регулируемыми упорами 13, закрепленными в обечайке 11 своими корпусами 14 с возможностью радиального перемещения относительно рабочей штанги 3. Упоры 13 выполнены со срезаемыми штифтами 15 и регулировочными винтами 16. Каждый винт 16 установлен в каретке 17, которая имеет возможность вращаться вокруг оси 18. Фиксация каретки 17 относительно корпуса 14 осуществляется штифтом 15. Штифт 15 рассчитан на усилия, которые оказывает рабочая штанга 3 на упор 13 в нормальных условиях эксплуатации перегрузочной машины.The truck 1 is equipped with a cylindrical shell 11, in which the working rod 3 is longitudinally placed, forming an annular gap with the shell 11 with damping elements 12 interacting with the rod 3. The working rod 3 is equipped with adjustable stops 13 located around it, fixed in the shell 11 by their bodies 14 with the possibility of radial movement relative to the working rod 3. The stops 13 are made with cut pins 15 and adjusting screws 16. Each screw 16 is installed in the carriage 17, which has the ability to rotate around axis 18. Fixing the carriage 17 relative to the housing 15. The pin 14 is carried out pin 15 is designed to force, which renders the operating rod 3 to the stop 13 under normal operating conditions, overload the machine.

Регулировка положения и фиксация вертикальности рабочей штанги 3 осуществляется при помощи четырех упоров 13, которые в свою очередь регулируются винтами 16 и фиксируются штифтами 15. Такая регулировка и фиксация рабочей штанги 3 проста в исполнении, обладает высокой точностью и не требует предварительного демонтажа телескопического захвата 5. Так как каждый штифт 15 рассчитан на усилия, которые оказывает штанга 3 на упор 13 в нормальных условиях эксплуатации, то при работе перегрузочной машины в этих режимах рабочая штанга 3 находится в строго вертикальном положении с минимальным воздействием на опору 2.Adjusting the position and fixing the verticality of the working rod 3 is carried out using four stops 13, which in turn are regulated by screws 16 and are fixed with pins 15. Such adjustment and fixing of the working rod 3 is simple in execution, highly accurate and does not require preliminary dismantling of the telescopic grip 5. Since each pin 15 is designed for the forces exerted by the rod 3 against the stop 13 under normal operating conditions, when the reloading machine operates in these modes, the working rod 3 is in strict vertical position with minimal impact on support 2.

При нарушении условий нормальной эксплуатации (аварийный останов машины, землетрясение, ударная волна, падение самолета) рабочая штанга 3 отклоняется от вертикали и срезает соответствующий штифт 15. При этом каретка 17 откидывается в сторону, поворачиваясь на оси 18, упор 13 радиально перемещается в направлении от рабочей штанги 3, а последняя тут же начинает взаимодействовать с демпфирующими элементами 12. Соударение рабочей штанги 3 с металлоконструкцией тележки при этом исключено.In case of violation of normal operation conditions (emergency stop of the machine, earthquake, shock wave, plane crash), the working rod 3 deviates from the vertical and cuts off the corresponding pin 15. In this case, the carriage 17 leans to the side, turning on the axis 18, the stop 13 radially moves in the direction from the working rod 3, and the latter immediately begins to interact with the damping elements 12. The impact of the working rod 3 with the metal structure of the trolley is excluded.

Claims

1. Reloading machine of a nuclear reactor containing a vertical working rod mounted on a trolley with the possibility of deviating from the vertical and interacting with damping elements, characterized in that the working rod is equipped with adjustable stops located around it, made with cut pins and secured in the carriage with the possibility of radial displacement relative to the working rod.

2. The machine according to claim 1, characterized in that the adjustable stops are fixed in the trolley by means of a cylindrical shell, and the working rod is located in the cylindrical shell with the formation of an annular gap in which damping elements are placed.