Устройство для перегрузки тепловыделяющих сборок ядерного реактора
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕГРУЗКИ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЩИХ СБОРОК ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА , содержащее установленную на координатном Мосту полую колонну, в направлл1а1их которой размещена телескопическая штанга, кинематически связанная с механизмом перемещения, отличающееся тем, что, с целью по выше ни л надсягюс ; и о а по ты путем устроненмг r;epei ocoFf гелескопиMCi .KOii штанги, механизм перемещения выпол( в виде двух кииематически связанных ме)мду собой шнек(в, взаимодействукхчих еесфери геским - роликами , консольно закрепленными в гер метимных поди1ипниковых узлах на наружной секции телескопической штанги , причем в плане ось 1;танги смещена относителы-ic осей шнекоз -з сторону подъема винтовой ка(-газк; i;i«ei a в точг- S КС г онтакга на величину i - -ог;;;-. гжК где S - luar винтовой линии гинека. R расстояние от оси шнека до точки конТакта шнека со сферическим роликом, г радиус сферического ролика. сл
C(3I03 СОВЕ ГСКИХ
СОЦИАЛИСТ ИЧЕСI<,I/IX
РЕСПУБЛИК
19г10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ГЕНИЯ С С>ь,„ Ы Ь3 (О ГОСУДАРСТ8ЕННОЕ ПATЕ-.Н ГР10Е BI:-fiOMCTB0 СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 3602467/25 (22) 10.06,83 (46) 15.06.93. Бюл, II 22 (72) P.И.Крылов, 1Э.Н.Павловский, Г.В.Негин, С.Л.Макаров и E.В.Конов (56) Авторское свидетельство СССР 730152, кл. С; 21 С 19/10, 1978, Авторское свидетельство СССР t1 397095, кл. >: 21 с 19/18, 1971. (54)(57) ьстРойство для цеРеГРузки теплОВыделяюцих сьОРОк лдеРИОГО РеАКТОРА, содержащее установленную на координатном Мосту полую колонну, в направляющих которой размещена телескопическая штанга, кинематически связанная с механизмом перемещения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с Изобретение относится к оборудованию для перегрузки тепловыделяющих сборок преимущественно из ядерного реактора с естественной циркуляцией теплоносителя первого контура, когда требуются большие вертикальные перемещения значительных масс в процессе перегрузки. Известно устройство перегрузки тепловыделяющих сборок ядерного реактора, содержащее координатный мост, телеског>ическую агангу, установленную в направляющих v. полой колонне, и механизм перемещения штанги с двумя реечными передачами и уравновешиваю" щим устройством, груз которого выпол" нен в виде =екторов и гибкой связью „„5U „„1 106323 А1 цРл ью повыше ниг> н зде>K rioc >l работ ь> пу 1< : устранени>.: пер<. <,:с;; - гглескопиЧ<:C Коi> ШТ а HГy1.,МЕ. <2 HИ с: ЛOР ЕМЕ> СОНИЯ ВЫПОЛНC Н а BИДР ДВУХ <И НР >>сз Т ИЧРС КИ связанных -1гжду собой шнеков, ВзаиМОДЕй< ТВУЮЩH, « . : CфРРИ !РС><>1МИ РОЛИ ками, > Qp» ГОГО Оборудования падающим уравно аешивающи>. грузом,. последствия котср гo oсобс: Ho з -, ачительны., -ри больШИХ ХОДВХ « МВССаХ ШТВНГИ,:,Р<сМЕ ТО ГО при большом >4икоеЗых узлах на лескопической шт ось штанги смеце ш>4еков В сторону E чину 2кК 30 40 3 I, Mr сэ 1 VI !4 М Т Ь 14с3 Г1 рс1 Н Ля ЮщИЕ0 дГ1Г4 ура В КЗГЗЕКВ«с>1;1К ". " à : ГРУЗа !4с1 !3CI<> ВЕЛИЧИНУ -"Г О ХГ>дс1 Рс1В>4УК1 XOÄ r IITc3 >4ГИ . 1;>ио< пее Близким п<1 технис>еской1 -.;óщнОсти и достигаемому результату к с>ПИСf II3aeÌOÌ Г УСТ РОЙСТ ЕЗУ ЛВЛЯЕтСЯ УСт— pr1Er E -ЕК; дпя ПЕрЕГруЗКИ тЕПЛОВЫдЕЛяЮщих: орок ядерного реактора, содержащ.>е ус1;1 новленную на координатном и 4 ту ПОЛУЮ КОЛОННУ, В ВВПраВЛяЮщИХ которой размещена телескопическая штанг "I, <ИНЕматичЕСКи свяэае4Ная С мЕха низмо> пере>леще>4И>1. г>еха ниэм переМЕЩ Нl< Е1 Да HI4с1 ГО „ СТ РОИСТ Вa ВЫГ1ОЛHe H 13 Виде дв;х Ви>.тов, имеюцих привод и ере.3 тра Версу шарнирно связа нных со штангой, гайки Винтов установлены в Обои лах с езозможност ью осевого перемещения и снаб>ке ы упорами и Выключа— тот>ями,, oравл>4ющими приводом элессЕ 14сс Е4 Передача винт-гайка в данном устpnI4c Та, работает также без смазки иэза >4евозможности герметизации гайки I3o резьбе Винта, что снижает наде>кность и безоГ>асност ь работы устройства. При больших ходах штанги требуются и длинные винты, которые становятся неустойчивыми элементами при paGoте на сжатие, а та <же работают как торсионы, при разных углах закручивания KoTUpblx происходит I3eppf Кр 3ме того, компоновка устройства с таким механизмом перемецения имеет значительные габариты устройства по высоте пр>4 <Зпуще> ной штанге. Все это приводит к невоэмо>нности использования данного устройства при больших ходах и массах штанги на реакторе с естественной циркуляцией. Целью изобретения является повышение надежности работы путем устранения п .рекосов телескопической шта нги. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для перегрузки тепловыделяющих сборок ядерного реактора, содержащем установленную на коордиГ4атном мосту полую колонну, В на-, правляющих которой размещена телескопическая штанга, кинематически связанная с механизмом перемещения, механизм перемещения выполнен в виде двух кинематически связанных между собой шнеков, взаимодействуюцих со с. ферлческими роликами, .Консольно анги, причем В плане на относительно Осеи подъема Винтовой ка1 4с1 В К И LLI HE l< a В Т О Ч К Е К О f 4 T a К Т а >4 а Е1 Е 11 И Г Де В шс1 Г Ви нтое1;>й линии шнека, |4. — расстояние От E>cf шнека до точки контакта шнека со с >ерическим роликом, r — радиус сферичес1:ого ролика. >1а фиг.1 изобра>кен общий вид ус"ройства, на фиг.2 — кинема Гическая схема винтового меха>1изма перемеце>4ил, на фиг,3 — разрез >1-A на фиг. ., на фиг. f — Вид В >4а фиг.3. Устройство для перегрузки тепловыделяющих сборок 1 ядерного реактор,1 2 содержит координат>4ый мост 3 с егo механизмами передвижения (на чертеже Hp. показаны). На координатном мосту закреплена коло>4>4а 4, на которой установлен механизм перемецения г> телескопической штанги 6. Колонна 4 В нижней части снабжена подвижной биологической зацитой 7, ВэаИМОДЕйСтВУЮЩЕй С УПОРаМи о ТЕЛЕскопической штанги 6 при ее Вертикальном перемещении, телескопическая штанга 6 состоит из 3-х секций: наружной 9, средней 10 и внутренней 11, наружная секция 9 В верхней части имеет тросовый привод 12 захват,3 13„ закрепленного на нижнем конце внутренней секции 11. В нижней части наружная секция 9 снабжена запоэным клапаном 14 с приводом клапана и биологической защитой 19. На наружной секции 9 с двух диаметрально про" тивоположных сторон, перпендикулярно оси телескопической штанги, на всей длине хода с одинаковым шагом, кон45 сольно закреплены сферические ролики 16, Взаимодействующие со шнеками механизма перемещения 5. Г1еханизм перемещения 5 закреплен на верхнем торце колонны 4 и имеет два шнека 17, которые связаны между собой дифференциалом 10 и через грузоупорный тормоз 19 с электродвига" телем 20. Сферические ролики 16 установлены в герметичных подшипниковых уз.пах 21, имеющих реэиноармированную манжету 22. Наружная секция 9 на всей длине имеет направляющие 23, взаимодействующие с направляюцими роликами 5 1! ? ч, закрс г>лен><ыми в верхне11 ll ни>к»сй частях колонны 1>. с Устройство для перегрузки тепловыделяющих сборок ядерного реактора рабоTаст следую«fèм oбразoì. Координатным мостом 3 гелсскопическая штанга 6 наводится на координату отработавшей тспловыдсг>лющей сСорки 1 лдерным реактором 2 (см, фиг.1), запорный клапан 14 приводом клапана (на чертеже не показан) открываетсл и включается алекff>oqBI>f.атель 20 механизма псрсмещенил > на опускание телескопической штанги. Электродвигатель 20 через грузоупорный тормоз 19 и дифференциал 18 враща".т шнеки 17, по винтовым канавкам когорых катлтся ролики 16, и штан> а 6 по направляющим роликам 24 опускаетсл B ядерный реактор ? с теплоносителем (водой) г<а глуГ>ину, превышающую длину отработавшей тспловыделяющей сборки 1. В процессе перемещения телескопической штанги 6 дифференциал 18 выравнивает нагрузки, прикладываемые к сферическим роликам 16, исключал перекос штанги B направллющих роликах 2 > колонны 4, а грузоупорный тормоз 19 обеспечивает останов телескопической штанги б,при аварийном обесточивании электродвигателя 20. Смещение в плане оси телескопической штанги относительно оси Л!1 усилия на сферические ролики 16> шнеками 17 по оси .центра тяжести телескопической штанги. Этим исключаетсл перекос телсскопи< еской штанги 6 в направллющих роликах ?4, уменьшается их износ, износ направляюцих 23 и опасность заклинивания телескопической штанги в колонне Кроме того, указанное смецение осей оосспечиваст направление окружного усилия вращения сферических роликов 16 перпендикуллрно их осям, что исключает их проскальзывание относительно шнеков 17, уменьшая износ шнеков 17 и сферических роликов 16 и повь>шает КПД механизма перемещения так как в точке контакта сферических роликов 16 имеет место только трение .качения. г>6> >.с if t (<< >It,rr t!,!>lt,сс с" »t <, tll<»rс С КО<1 ШТ >Hi 11 с> В ttll П <: .""i r < T f>r «.1> HI1fI з.>хвата 13 с г и- вк;;<;епл<>выделлющеи сборки и г< . <гиваст тепловыделяющую сборку B <ару;:<ную сскцин> 3, запорный клаг>аH за> Рь>Гзс>< тсл l1 теле 1р скопи -<сскал шта><г а 6 с отработавше>t тепловыделлющей сборкой в среде теплоносителя (водс) «exaH«BHO>t перемещения 5 поднимаетсл в вер",Håñ положение. Затем координатным могтом 3 15 отработавьал >епловыделлн»<1ая сборка 1 в среде теплоносителя в телескопической штанге 6 тра нспортируетсл ><а место хранения B обратной последовательности. Подвижнал Сиологичсскал защита 7 и биологическая защита 1) наружной секции 9 обеспечивает благоприлтную радиационную обстановку в реакторном зале (на чертеже нс показан) в про25> цсссс перегрузки. Использование устройства длл пере-, > рузки тепловыделяюцi v. сборок ядерного реактора позволяет персмецать Зр значительные массы на .>ольшой вертикальный ход, АТо особенно нсоГходимо на реактс>рах с естественной циркуляцией геплоноситслл первого контура, так как участвующие в передаче шнеки g5. оГ>падают Сольшой прочностью, устойчивостьюю и не обладает торсионностью, а увеличение хода телескопической шта.<ги ><с увеличивает его гаГариты. Передача шнек-ролик нс содержит 4р труцихсл пар, а врацаюцийся ролик работает в хорошо смазанном герметичном узле, что значительно снижает износ передачи и повышает его КПД. Все это повышает надеж>ость и без45 опасность Работы опись>ваемого устРойства в целом. По сравнению с базовым объектом, которым лвллется серийно вь>пускаемая машина перегрузочная для ВВЭР-440, кроме перечисленных выше преимуцеств, позволлет снизить металлоемкость устройства для перегрузки тепловыделяющих сборок ядерного реактора по крайней мере на величину„ равную массе грузов противовесов, т.е. HB массу штанги. 110с323! 1 86323 срие.2 11!3632 16 Редактор О.Филиппова Техред М.Моргентал Корректор С.Пекарь Заказ 2373 Тираж Подписное ВНИИПИ Госуда :ственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, -д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101
