Автоматическая линия сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки

 

Изобретение относится к механосборочному производству и может быть использовано при сборке энергетических атомных реакторов ВВЭР. Автоматическая линия включает первый станок сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки, у которого на станине смонтированы основной накопитель тепловыделяющих элементов в виде наклонных реек с основными отсекателями поштучной подачи тепловыделяющих элементов, механизм осевого перемещения в виде рольганга с прижимными роликами, механизм запрессовки в виде подпружиненного толкателя и цепной передачи с регулируемым усилием запрессовки, механизм горизонтального и вертикального перемещения обоймы с каркасом под дистанционирующие решетки, механизм оснащения тепловыделяющих элементов съемными наконечниками конической формы и фильера с емкостью для подачи смазки. В линии имеются второй станок для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки атомного реактора ВВЭР-1000, включающий съемный цельнометаллический имитатор тепловыделяющих сборок ВВЭР-1000, и третий станок, содержащий съемный каркас-спутник для сборки тепловыделяющих сборок ВВЭР-440. Линия снабжена стендом-кантователем для установки головки и хвостовика на тепловыделяющую сборку с возможностью поворота вокруг оси и из горизонтального положения в вертикальное, и наоборот, установкой отмывки от лакового покрытия, установкой сушки отмытых от лакового покрытия тепловыделяющих сборок, стендом установки металлического экрана на тепловыделяющие сборки ВВЭР-1000 модели 493, стендом установки металлического экрана на тепловыделяющие сборки ВВЭР-440 и установкой упаковки тепловыделяющих сборок в транспортный контейнер. В результате обеспечивается расширение технологических возможностей линий, а также повышение качества и производительности сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки. 6 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к механосборочному производству, в частности к станкам для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки, преимущественно для энергетических атомных реакторов ВВЭР.

Известна автоматическая линия сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки, включающая станок для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки с транспортным средством перемещения тепловыделяющих сборок, содержащий смонтированные на станине накопитель тепловыделяющих элементов в виде наклонных реек с отсекателями поштучной подачи тепловыделяющих элементов, механизм осевого перемещения в виде рольганга с прижимными роликами, механизм запрессовки тепловыделяющих элементов в дистанционирующие решетки в виде подпружиненного толкателя и цепной передачи с регулируемым усилием запрессовки тепловыделяющих элементов, механизм горизонтального и вертикального перемещения обоймы с каркасом под дистанционирующие решетки, механизм оснащения тепловыделяющих элементов съемными наконечниками конической формы и систему управления (см. а.с. СССР N 1186452, МКИ В 23 P 15/26, 1983 г.).

Механизм запрессовки тепловыделяющих элементов в дистанционирующие решетки известного станка обладает высокой инерционностью, что в случаях перекоса дистанционирующей решетки относительно оси запрессовки тепловыделяющего элемента приводит к деформации и разрушению как самого элемента, так и дистанционирующей решетки, так как тепловыделяющий элемент, упираясь в дистанционирующую решетку, сминает ее, а сам под воздействием толкателя деформируется и разрушается.

Разборка каркаса и замена дистанционирующей решетки снизит производительность, а инерционность механизма запрессовки приведет к снижению качества и выхода годных. Несовпадение оси запрессовки и ячеек дистанционирующей решетки становится возможным в случаях: - невыхода нужной ячейки дистанционирующей решетки на координату; - недопустимой кривизны тепловыделяющего элемента; - некачественно надетого на тепловыделяющий элемент наконечника.

Каждое из этих обстоятельств с высокой степенью вероятности приводит к тому, что тепловыделяющий элемент, не попав в ячейку первой дистанционирующей решетки, необратимо деформируется и деформирует дистанционирующую решетку. В известном станке не предусмотрен контроль наличия наконечника на тепловыделяющем элементе, что не исключает запрессовки его в дистанционирующие решетки без наконечника, повреждения его поверхности о стенки ячеек дистанционирующих решеток и снижение вследствие этого выхода годных тепловыделяющих сборок.

Станок не решает задачи автоматического нанесения смазки на тепловыделяющие элементы перед или во время их запрессовки в дистанционирующие решетки, что снижает качество тепловыделяющих сборок, выход годных и производительность.

Кроме того, в известных станках для управления и вывода дистанционирующих решеток на координаты запрессовки тепловыделяющих элементов применяется электрическая схема, построенная по принципу ЧПУ с использованием микроЭВМ "Электроника-60". Схема сложна, требует для обслуживания высококвалифицированных специалистов, ненадежна, так как (из опыта работы) не исключает остановки и сбоев, что ведет как к простою станка сборки, то есть потере производительности, так и к потере качества сборки и снижению выхода годных тепловыделяющих сборок.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является линия, включающая станок для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки, содержащий смонтированные на станине накопитель тепловыделяющих элементов в виде наклонных реек с отсекателями поштучной подачи тепловыделяющих элементов, механизм осевого перемещения в виде рольганга с прижимными роликами, механизм запрессовки тепловыделяющих элементов в дистанционирующие решетки в виде подпружиненного толкателя и цепной передачи, с регулируемым усилием запрессовки тепловыделяющих элементов, механизм горизонтального и вертикального перемещения обоймы с каркасом под дистанционирующие решетки, механизм оснащения тепловыделяющих элементов съемными наконечниками конической формы в виде размещенного над механизмом запрессовки лотка со сквозным проходным отверстием и бункера в виде установленного с возможностью вращения диска с вырезами для наконечников, механизм запрессовки снабжен соосно ему установленной фильерой из мягкого материала в кожухе и связанной с ней емкостью для подачи смазки, двумя датчиками контроля длины тепловыделяющих элементов вместе с наконечником, один из которых, фиксирующий конец тепловыделяющего элемента, выполнен по типу датчика ПИЩ и электрически связанным с ними контроллером типа "МИКРОДАТ", электрически связанным с системой управления (см. патент N 2065350 "Станок для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки", МКИ В 23 К 37/04, В 23 P 15/26) - прототип.

Станок устраняет недостатки известного станка по а.с. N 1186452, но вместе с тем на станке - прототипе автоматической линии возможна сборка тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки только одного вида - для атомного реактора ВВЭР-1000 с предварительной сборкой каркаса из трубы центральной, труб канальных и дистанционирующих решеток на специальном станке, транспортировкой каркаса, установкой каркаса на станок сборки и закрепления дистанционирующих решеток в обоймах станка сборки тепловыделяющих сборок.

На станке - прототипе сборка тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки для атомного реактора ВВЭР-440 невозможна из-за того, что тепловыделяющие элементы для атомного реактора ВВЭР-440 имеют меньшую длину, чем тепловыделяющие элементы для атомного реактора ВВЭР-1000, а тепловыделяющие сборки - меньшее сечение. Кроме того, в тепловыделяющих сборках реактора ВВЭР-440 не предусмотрен каркас из трубы центральной, канальных труб и дистанционирующих решеток: в тепловыделяющих сборках реактора ВВЭР-440 предусмотрена сборка тепловыделяющих элементов непосредственно в дистанционирующие решетки без каркаса. Поскольку тепловыделяющие элементы имеют нулевую осевую жесткость, то тепловыделяющая сборка реактора ВВЭР-440 горизонтально транспортироваться не может из-за прогиба тепловыделяющих элементов и их деформации.

Транспортировка тепловыделяющих сборок ВВЭР-440 на транспортном средстве, предназначенном для транспортировки тепловыделяющих сборок ВВЭР-1000, без повреждения невозможна.

Применение известной линии и линии - прототипа не позволяют осуществить: - сборку каркаса из центральной трубы, канальных труб и дистанционирующих решеток для тепловыделяющих сборок ВВЭР-1000; - сборку тепловыделяющих сборок ВВЭР-440; - очехловку в металлический экран тепловыделяющих сборок ВВЭР-1000 модели 493; - очехловку в металлический экран тепловыделяющих сборок ВВЭР- 440; - крепеж головок и хвостовиков к тепловыделяющей сборке; - удаление лакового покрытия с тепловыделяющих элементов, которое наносилось предварительно на каждый тепловыделяющий элемент для предохранения от повреждений его поверхности при запрессовке тепловыделяющих элементов в дистанционирующие решетки;
- сушку тепловыделяющих сборок после отмывки;
- установку тепловыделяющих сборок в транспортный контейнер.

Кроме того, в станках сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки не предусмотрена одновременная сборка тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки различной степени обогащения по урану-235 для выравнивания выгорания урана-235 по сечению сборки в канале атомного реактора.

Технической задачей изобретения является расширение технологических возможностей, повышение качества и производительности сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки.

Решением этой задачи является то, что автоматическая линия сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки с транспортным средством перемещения тепловыделяющих сборок, содержащая станок сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки, у которого смонтирован на станине основной накопитель тепловыделяющих элементов в виде наклонных реек с основными отсекателями поштучной подачи тепловыделяющих элементов, механизм осевого перемещения в виде рольганга с прижимными роликами, механизм запрессовки тепловыделяющих элементов в дистанционирующие решетки в виде подпружиненного толкателя и цепной передачи с регулируемым усилием запрессовки тепловыделяющих элементов, механизм горизонтального и вертикального перемещения обоймы с каркасом под дистанционирующие решетки, механизм оснащения тепловыделяющих элементов съемными наконечниками конической формы, фильера, установленная соосно подпружиненному толкателю и снабженная емкостью для додачи смазки, датчики контроля длины тепловыделяющего элемента вместе с наконечником, электрически связанные с системой управления, согласно изобретению, автоматическая линия снабжена вторым станком для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие ободки для использования его при сборке из центральной трубы, канальных труб и дистанционирующих решеток каркаса тепловыделяющих сборок для атомного реактора ВВЭР-1000, содержащим основной накопитель тепловыделяющих элементов и съемный цилиндрический имитатор тепловыделяющих сборок ВВЭР-1000 и третьим станком, содержащим основной накопитель тепловыделяющих элементов и съемный каркас-спутник для сборки тепловыделяющих сборок ВВЭР-440, повторяющий снаружи форму обоймы под дистанционирующие решетки тепловыделяющей сборки ВВЭР-1000, а внутри - форму дистанционирующих решеток тепловыделяющей сборки ВВЭР-440, стендом-кантователем для установки головки и хвостовика на тепловыделяющую сборку с возможностью поворота вокруг оси и из горизонтального положения в вертикальное, и наоборот, установкой отмывки от лакового покрытия, установкой сушки отмытых от лакового покрытия тепловыделяющих сборок, стендом установки металлического экрана на тепловыделяющие сборки ВВЭР-1000 модели 493, стендом установки металлического экрана на тепловыделяющие сборки ВВЭР-440 и установкой упаковки тепловыделяющих сборок в транспортный контейнер, причем станки сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки снабжены дополнительными накопителями тепловыделяющих элементов разного обогащения по урану 235 в виде расположенных над основными накопителями дополнительных наклонных реек с дополнительными отсекателями поштучной подачи тепловыделяющих элементов на основной накопитель, размещены вместе со стендом-кантователем тепловыделяющих сборок на осевой линии движения транспортного средства, горизонтального перемещения тепловыделяющих сборок с захватом по периметру дистанционирующих решеток тепловыделяющих сборок и периметру каркаса-спутника, а стенд-кантователь тепловыделяющих сборок, установка отмывки, установка сушки, стенды установки металлических экранов и установка упаковки тепловыделяющих сборок размещены на осевой линии вертикального перемещения тепловыделяющих сборок с захватом в виде обечайки с внутренними продольными пазами, взаимодействующими с выступами на головке тепловыделяющей сборки.

Другими отличиями является:
- выполнение съемного каркаса-спутника в виде ложементов под каждую дистанционирующую решетку тепловыделяющей сборки ВВЭР-440, соединенных по периметру по длине штырями;
- выполнение стенда-кантователя в виде замкового устройства для тепловыделяющих сборок с возможностью его поворота вокруг оси на роликах, закрепленных к стойкам поворотной платформы посредством силового цилиндра;
- выполнение установки отмывки тепловыделяющих сборок в виде вертикальной реторты с соплами подачи горячей воды, размещенными по своей высоте и по касательной к тепловыделяющей сборке, размещенной в ней;
- выполнение установки сушки тепловыделяющих сборок в виде вертикальной реторты с соплами подачи горячего воздуха, размещенными по высоте и по касательной к тепловыделяющей сборке, размещенной в ней;
- выполнение двух стендов установки металлических экранов на тепловыделяющей сборке в виде двух вертикальных реторт с размещенными в них направляющими кольцами для экранов для тепловыделяющих сборок ВВЭР-1000 модели 493 и тепловыделяющих сборок ВВЭР-440;
- выполнение установки упаковки тепловыделяющей сборки в транспортный контейнер в виде плавно сопряженных горизонтальных и вертикальных направляющих с перемещаемой по ним кареткой с закрепленным на ней транспортным контейнером.

Снабжение автоматической линии тремя станками сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки с применением съемного имитатора тепловыделяющих сборок и съемного каркаса-спутника для тепловыделяющих сборок ВВЭР-440 позволит использовать любой из трех станков для сборки каркаса для тепловыделяющих сборок ВВЭР-1000, выставить точно с помощью имитатора обоймы под дистанционирующие решетки каркаса для тепловыделяющих сборок ВВЭР-1000, осуществить сборку тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки ВВЭР-1000, выставить дистанционирующие решетки в каркас-спутник и осуществить сборку тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки ВВЭР-440.

Таким образом расширяются технологические возможности автоматической линии и повышается производительность за счет исключения межоперационных транспортировок.

Размещение в линии стенда-кантователя позволит использовать его как для установки головок и хвостовиков на тепловыделяющих сборках ВВЭР- 1000, так и на сборках ВВЭР-440, что расширяет технологические возможности и повышает производительность за счет исключения межоперационных транспортировок.

Размещение в линии установок отмывки тепловыделяющих элементов от лакового покрытия, установок сушки отмытых от лакового покрытия тепловыделяющих сборок, стендов установки на них металлических экранов и установки упаковки расширяет технологические возможности автоматической линии и повышает производительность за счет исключения межоперационных транспортировок.

Использование имитатора тепловыделяющих сборок перед сборкой каркаса тепловыделяющей сборки ВВЭР-1000 позволит точно разместить дистанционирующие решетки, исключить их перекос и, следовательно, при сборке тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки ВВЭР-1000 исключить брак тепловыделяющих элементов и тепловыделяющих сборок, что повысит качество сборки.

Использование каркаса-спутника при сборке тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки ВВЭР-440 и транспортирование в каркасе-спутнике позволит повысить качество за счет исключения деформации тепловыделяющих элементов и сборок при горизонтальной транспортировке.

Выполнение дополнительных накопителей на каждом из станков позволит при сборке осуществить размещение тепловыделяющих элементов разного обогащения по урану-235 по периметру тепловыделяющих сборок, что обеспечит снижение неравномерности энерговыделения по сечению сборки и в целом по активной зоне энергетического реактора. Таким путем повышается средний уровень мощности реактора, увеличивается глубина и равномерность выгорания топлива, удлиняется кампания реактора и в целом повышается качество тепловыделяющих сборок.

Размещение на осевой линии станков и стенда- кантователя с захватом, повторяющим форму тепловыделяющей сборки ВВЭР- 1000, и каркаса-спутника позволяет транспортировать горизонтально сборки без их повреждения.

Вертикальная транспортировка тепловыделяющих сборок от стенда-кантователя до установки упаковки с помощью обечайки-захвата позволит предотвратить повреждение тепловыделяющих сборок, что повышает их качество.

Наличие дополнительных накопителей тепловыделяющих элементов другого обогащения у каждого из станков автоматической линии сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки позволяет использовать ее для сборки тепловыделяющих сборок из уранплутониевых тепловыделяющих элементов, профилированных по урану-235, или МОХ - ТВЭЛами.

На чертежах представлена автоматическая линия сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки, где фиг. 1 - общий вид линии, вид сверху; фиг. 2 - станок для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющую сборку, вид сбоку; фиг. 3 - станок для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющую сборку, вид сверху; фиг. 4 - схема запрессовки тепловыделяющих элементов; фиг. 5 - каркас тепловыделяющей сборки ВВЭР-1000 и имитатор; фиг. 6 - каркас-спутник, вид с торца; фиг. 7 - каркас-спутник, вид сбоку; фиг. 8 - стенд-кантователь; фиг. 9 - установки отмывки и сушки; фиг. 10 - стенды установки металлических экранов; фиг. 11 - металлические экраны и тепловыделяющие сборки ВВЭР-440; фиг. 12 - установка упаковки тепловыделяющих сборок; фиг. 13 - захват вертикальной транспортировки.

Автоматическая линия сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки с транспортным средством перемещения тепловыделяющих сборок, содержащая станок 1 сборки тепловыделяющих элементов 2 в тепловыделяющие сборки 3, у которого смонтированы на станине 4 основной накопитель 5 тепловыделяющих элементов 2 в виде наклонных реек с основными отсекателями 6 поштучной подачи тепловыделяющих элементов, механизм 7 осевого перемещения в виде рольганга с прижимными роликами 8, механизм 9 запрессовки тепловыделяющих элементов 2 в дистанционирующие решетки 10 в виде подпружиненного толкателя и цепной передачи с регулируемым усилием запрессовки тепловыделяющих элементов 2, механизмы горизонтального 11 и вертикального 12 перемещения обоймы 13 с каркасом под дистанционирующие решетки 10, механизм 14 оснащения тепловыделяющих элементов 2 съемными наконечниками 15 конической формы, фильеру 16, установленную соосно подпружиненному толкателю и снабженную емкостью 17 для подачи смазки, и датчики 18 контроля длины тепловыделяющих элементов 2 вместе с наконечниками 15, электрически связанные с системой управления, дополнительно снабжена, по крайней мере, вторым станком 19 для сборки тепловыделяющих элементов 2 в тепловыделяющие сборки для использования его при сборке из центральной трубы 20, канальных труб 21 и дистанционирующих решеток 10 каркаса тепловыделяющих сборок для атомного реактора ВВЭР-1000, снабженным съемным цельнометаллическим имитатором 22 тепловыделяющей сборки ВВЭР-1000 и по крайней мере третьим станком 23 сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки, снабженным съемным каркасом-спутником 24 для тепловыделяющей сборки ВВЭР-440, повторяющим снаружи форму обоймы 13 под дистанционирующие решетки 10 тепловыделяющей сборки ВВЭР-1000, а внутри - форму дистанционирующих решеток 25 тепловыделяющей сборки ВВЭР-440, стендом-кантователем 26 для установки головки 27 и хвостовика 28 на тепловыделяющие сборки с возможностью поворота вокруг оси и из горизонтального положения в вертикальное, и наоборот, установкой отмывки 29 от лакового покрытия, установкой сушки 30 отмытых от лакового покрытия тепловыделяющих сборок, стендом 31 установки металлического экрана 32 на тепловыделяющие сборки ВВЭР-1000, стендом 33 установки металлического экрана 34 на тепловыделяющие сборки 35 ВВЭР-440 и установкой 36 упаковки тепловыделяющих сборок в транспортный контейнер 37.

Станки 1, 19, 23 снабжены дополнительными накопителями 38 тепловыделяющих элементов 2 разного обогащения по урану-235 в виде расположенных над основными накопителями 5 наклонных реек с дополнительными отсекателями 39 поштучной встречной подачи тепловыделяющих элементов 2 на основной накопитель 5 и размещены вместе со стендом-кантователем 26 тепловыделяющих сборок на осевой линии движения транспортного средства горизонтального перемещения тепловыделяющих сборок с захватом 40 по периметру дистанционирующих решеток 10 тепловыделяющей сборки и периметру каркаса-спутника 24, а стенд-кантователь 26 тепловыделяющих сборок, установка отмывки 29 сборок от лакового покрытия, установка сушки 30 отмытых сборок, стенд 31 установки металлического экрана 32 на тепловыделяющие сборки 3 ВВЭР-1000, стенд 33 установки металлического экрана 34 на тепловыделяющие сборки 35 ВВЭР-440 и установка 36 упаковки тепловыделяющих сборок в транспортный контейнер 37 размещены на осевой линии вертикального перемещения сборок с захватом 41 в виде обечайки с внутренними продольными пазами 42, взаимодействующими с выступами 43 на головке 27 сборки. Съемный каркас-спутник 24 для тепловыделяющих сборок 35 ВВЭР-440 выполнен в виде ложементов 44 под каждую дистанционирующую решетку 25 сборки 35 ВВЭР-440, соединенных по периметру штырями 45. Стенд-кантователь 26 выполнен в виде замкового устройства 46 для тепловыделяющей сборки с возможностью его поворота вокруг оси на роликах 47, закрепленных к стойкам 48 поворотной посредством силового цилиндра 49 платформе 50.

Установка отмывки 29 тепловыделяющих сборок от лакового покрытия выполнена в виде вертикальной реторты с соплами 51 подачи горячей воды, размещенными по касательной и по всей высоте сборки, размещенной в ней.

Установка сушки 30 выполнена в виде вертикальной реторты с соплами 52 подачи горячего воздуха, размещенными по касательной и по всей высоте сборки, размещенной в ней.

Стенды 31, 33 установки металлических экранов 32, 34 на тепловыделяющей сборке 3 ВВЭР-1000 модели 493 и на тепловыделяющей сборке 35 ВВЭР-440 выполнены в виде вертикальных реторт с направляющими кольцами из фторопласта большего сечения 53 для сборки 3 ВВЭР-1000 модели 493 и меньшего сечения 54 для сборки 35 ВВЭР-440.

Установка 36 упаковки тепловыделяющих сборок в транспортный контейнер 37 выполнена в виде плавно сопряженных горизонтальных 55 и вертикальных 56 направляющих с перемещаемой по ним кареткой 57 с закрепленным на ней съемным транспортным контейнером 37 с помощью трособлочной системы 58.

Тепловыделяющая сборка 35 ВВЭР-440 снабжена головкой 59 и хвостовиком 60.

Автоматическая линия сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки работает следующим образом.

В любой из станков 1, 19, 23 в обоймы 13 устанавливают цельнометаллический имитатор 22 сборки 3 для ВВЭР-1000. По имитатору 22 центруют обоймы 13 и после удаления имитатора 22 в обоймы 13 закрепляют дистанционирующие решетки 10 для тепловыделяющей сборки 3 ВВЭР-1000.

По наклонным рейкам основного накопителя 5, смонтированным на станине 4, центральная труба 20 скатывается до основных отсекателей 6, откуда поступает на механизм 7 осевого перемещения, прижимается прижимными роликами 8 и механизмом 9 в виде подпружиненного толкателя запрессовывается в центральное отверстие дистанционирующих решеток 10. Механизмом 11 горизонтального перемещения либо механизмом 12 вертикального перемещения обойма 13 с дистанционирующими решетками 10 смещается на шаг на новую координату запрессовки, и в отверстия в дистанционирующих решетках 10, предназначенные для канальных труб 21, запрессовываются по аналогии с центральной трубой канальные трубы 21, образуя каркас тепловыделяющей сборки. Центральная труба 20 и канальные трубы 21 вокруг нее, образующие каркас тепловыделяющей сборки для ВВЭР-1000, закрепляются в дистанционирующих решетках 10. Каркас имеет достаточную осевую жесткость и может быть использован на любом 1, 19, 23 станке для сборки тепловыделяющей сборки 3 ВВЭР-1000, то есть может транспортироваться в горизонтальном положении.

Сборку тепловыделяющих элементов 2 в тепловыделяющую сборку 3 для ВВЭР-1000 осуществляют следующим образом. После установки каркаса из трубы центральной 20, канальных труб 21 и дистанционирующих решеток 10 в обоймы 13 любого станка 1, 19, 23 тепловыделяющие элементы 2 по наклонным рейкам основного накопителя 5 через основные отсекатели 6 поштучно выдаются на позицию запрессовки. На позиции запрессовки тепловыделяющий элемент 2 на механизме 7 осевого перемещения прижимается прижимными роликами 8 и подпружиненным толкателем механизма 9 запрессовки тепловыделяющих элементов 2 подается через сквозное проходное отверстие механизма 14 оснащения тепловыделяющих элементов 2 съемными наконечниками 15 конической формы и наконечниками 15 вперед подается через фильеру 16, снабженную емкостью 17 подачи смазки, смазывается и запрессовывается в дистанционирующие решетки 10. Одновременно при прохождении фильеры датчики 18 "ПИЩ" контроля длины тепловыделяющих элементов 2 вместе с наконечниками 15 контролируют длину тепловыделяющих элементов 2 вместе с наконечником 15. В случае, если длина тепловыделяющего элемента 2 вместе с наконечником 15 соответствует заданной длине, то тепловыделяющие элементы 2 запрессовываются в дистанционирующие решетки, если же общая длина меньше заданной, то система "МИКРОДАТ" прекратит запрессовку. Это делается с целью предотвращения повреждения тепловыделяющих элементов о дистанционирующие решетки и исключения запрессовки тепловыделяющих элементов без наконечников.

Подпружиненный толкатель механизма 9 запрессовки возвращается обратно, на позицию запрессовки поступает очередной тепловыделяющий элемент 2, механизм 11 горизонтального или механизм 12 вертикального перемещения выводят обоймы 13 с дистанционирующими решетками на новую координату запрессовки, и запрессовка тепловыделяющих элементов осуществляется до заданного количества элементов.

Повысить средний уровень мощности реактора ВВЭР-1000, увеличить глубину и равномерность выгорания топлива, удлинить кампанию реактора можно, если по периферии тепловыделяющей сборки разместить тепловыделяющие элементы с другим обогащением по урану-235. Для этого тепловыделяющие элементы 2 из дополнительного накопителя 38 по наклонным рейкам скатываются до дополнительных отсекателей 39, которые поштучно подают их встречно на наклонные рейки основного накопителя 5, и процесс их запрессовки аналогично осуществляется по периферии сборки. Захватом 40 горизонтального перемещения тепловыделяющая сборка транспортируется на стенд-кантователь 26, устанавливается в замковые устройства 46, закрепляется и при повороте вокруг оси замкового устройства на роликах 47, установленных на стойках 48 сборки, занимает нужное положение для закрепления головки 27 и хвостовика 28. На головку 27, имеющую выступы 43, устанавливают захват 41, который своими продольными пазами 42 находит на выступы 43 головки 27, и при повороте захвата 41 его пазы 42 смещаются, а выступы 43 головки в нижней части упираются в обечайку захвата 41, а в верхней части фиксируются винтовой крышкой захвата 41. Силовым цилиндром 49 платформа 50 из горизонтального положения переводится в вертикальное, и тепловыделяющая сборка С захватом 41 грузоподъемного устройства вертикально транспортируется на установку отмывки 29 от лакового покрытия, которое предварительно было нанесено на каждый тепловыделяющий элемент для предотвращения повреждения при сборке в тепловыделяющие сборки.

В установке 29 в виде вертикальной реторты из сопел 51, размещенных по касательной к тепловыделяющей сборке, подается горячая вода, которая по всей высоте сборки за счет вращающегося потока воды интенсивно отмывает тепловыделяющие элементы от лакового покрытия.

Тепловыделяющая сборка 3 захватом 40 извлекается из установки 29 и опускается в установку 30 сушки, где из сопел 52, размещенных по касательной к сборке, подается горячий воздух, образующий вращающийся по всей высоте сборки поток горячего воздуха, с помощью которого происходит интенсивная сушка тепловыделяющей сборки. Захватом 40 сборка 3 транспортируется на установку 36 упаковки, где транспортный контейнер 37 укладывают на каретку 57, закрепляют и с помощью трособлочной системы 58 каретка 57 с транспортным контейнером 37 по горизонтальным направляющим 55 , сопряженным с вертикальными направляющими 56, переводится в вертикальное положение. Тепловыделяющие сборки 3 опускают в транспортный контейнер, герметизируют крышкой и в обратном порядке трособлочной системой 58 транспортный контейнер 37 на каретке 57 возвращают в горизонтальное положение
Тепловыделяющие сборки ВВЭР-1000 модели 493 собирают следующим образом.

На стенде-кантователе 26 на тепловыделяющей сборке 3 закрепляют хвостовик 28, переводят ее в вертикальное положение, вертикально хвостовиком 28 вверх транспортируют на установку 29 отмывки от лакового покрытия, затем на установку 30 сушки и на стенд 31 установки металлического экрана 32. Сборку опускают в металлический экран, находящийся в направляющих кольцах 53 вертикальной реторты, закрепляют металлический экран 32 к хвостовику 28 и транспортируют ее вертикально на стенд-кантователь 26, где на тепловыделяющую сборку модели 493 устанавливают головку 27, закрепляют металлический экран 32 к головке 27 и транспортируют тепловыделяющую сборку на установку 36 упаковки сборок в транспортный контейнер 37.

Тепловыделяющая сборка ВВЭР-440 собирают следующим образом.

На любой из станков 1, 19, 23 в обоймы 13 устанавливают каркас-спутник 24, на ложементы 44, закрепленные между собой штырями 45, устанавливают дистанционирующие решетки 25 и осуществляют сборку тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки 35 ВВЭР-440 по аналогии со сборкой тепловыделяющих сборок ВВЭР-1000.

Каркас-спутник 24 вместе со сборкой 35 ВВЭР-440 захватом 40 транспортного средства транспортируется на стенд-кантователь 26, где на сборку 35 ВВЭР-440 закрепляют хвостовик 60, и она хвостовиком вверх транспортируется вертикально на отмывку в установке 29, на сушку в установке 30 и на стенд 33, где опускается в металлический экран 34. Металлический экран 34 закрепляется к хвостовику 60, и тепловыделяющая сборка 35 ВВЭР-440 транспортируется на стенд-кантователь 26, где на ней к металлическому экрану закрепляется головка 59, и собранная тепловыделяющая сборка 35 ВВЭР-440 вновь стендом-кантователем 26 переводится в вертикальное положение и транспортируется на установку упаковки 36 в транспортный контейнер.


Формула изобретения

1. Автоматическая линия сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки, выполненная в виде станка для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки, содержащего смонтированные на станине основной накопитель тепловыделяющих элементов в виде наклонных реек с основными отсекателями поштучной подачи тепловыделяющих элементов, механизм осевого перемещения в виде рольганга с прижимными роликами, механизм запрессовки тепловыделяющих элементов в дистанционирующие решетки в виде подпружиненного толкателя и цепной передачи с регулируемым усилием запрессовки, механизм горизонтального и вертикального перемещения обоймы с каркасом под дистанционирующие решетки, механизм оснащения тепловыделяющих элементов съемными наконечниками конической формы, фильеру, установленную соосно подпружиненному толкателю и снабженную емкостью для подачи смазки, систему управления и датчики контроля длины тепловыделяющего элемента вместе с наконечником, электрически связанные с системой управления, отличающаяся тем, что она снабжена вторым станком для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки, предназначенным для сборки из центральной и канальных труб и дистанционирующих решеток каркаса тепловыделяющих сборок для атомного реактора ВВЭР-1000 и оснащенным основным накопителем тепловыделяющих элементов и съемным цельнометаллическим имитатором тепловыделяющих сборок ВВЭР-1000, третьим станком для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки, оснащенным основным накопителем тепловыделяющих элементов и съемным каркасом-спутником, выполненным повторяющим снаружи форму обоймы под дистанционирующие решетки тепловыделяющей сборки ВВЭР-1000, а внутри - форму дистанционирующих решеток тепловыделяющей сборки ВВЭР-440, стендом-кантователем для установки головки и хвостовика на тепловыделяющие сборки и обеспечения возможности поворота последних вокруг оси из горизонтального положения в вертикальное и в противоположном направлении, установкой отмывки от лакового покрытия, установкой сушки отмытых от лакового покрытия тепловыделяющих сборок, стендами установки металлических экранов на тепловыделяющие сборки, установкой упаковки тепловыделяющих сборок в транспортный контейнер, транспортным средством для горизонтального перемещения тепловыделяющих сборок, выполненным с захватом по периметру дистанционирующих решеток тепловыделяющих сборов и периметру каркаса-спутника, и захватом для вертикального перемещения тепловыделяющих сборок, выполненным в виде обечайки с внутренними продольными пазами, имеющими возможность взаимодействия с предусмотренными на головке тепловыделяющих сборок выступами, при этом станки для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки снабжены дополнительными накопителями тепловыделяющих элементов разного обогащения по урану-235, выполненными в виде расположенных над основным накопителем дополнительных наклонных реек с дополнительными отсекателями поштучной подачи тепловыделяющих элементов на основной накопитель, и размещены вместе со стендом-кантователем тепловыделяющих сборок на осевой линии движения транспортного средства для горизонтального перемещения тепловыделяющих сборок, а установка отмывки, установка сушки, стенды установки металлических экранов и установка упаковки тепловыделяющих сборок размещены под стендом-кантователем тепловыделяющих сборок на осевой линии их вертикального перемещения с помощью упомянутого захвата в виде обечайки.

2. Линия по п.1, отличающаяся тем, что съемный каркас-спутник выполнен в виде ложементов под каждую дистанционирующую решетку тепловыделяющей сборки ВВЭР-440, соединенных по периметру и по длине штырями.

3. Линия по п.1, отличающаяся тем, что стенд-кантователь выполнен в виде установленной с возможностью поворота от силового цилиндра платформы со стойками, несущими закрепленные на них ролики, и замкового устройства для тепловыделяющих сборок, размещенного с возможностью поворота вокруг оси на упомянутых роликах.

4. Линия по п.1, отличающаяся тем, что установка отмывки тепловыделяющих сборок выполнена в виде вертикальной реторты, предназначенной для размещения тепловыделяющей сборки и выполненной с соплами подачи горячей воды, расположенными по всей высоте тепловыделяющей сборки и по касательной к ней.

5. Линия по п.1, отличающаяся тем, что установка сушки тепловыделяющих сборок выполнена в виде вертикальной реторты, предназначенной для размещения тепловыделяющей сборки и выполненной с соплами подачи горячего воздуха, расположенными по всей высоте тепловыделяющей сборки и по касательной к ней.

6. Линия по п.1, отличающаяся тем, что стенды установки металлических экранов на тепловыделяющие сборки выполнены в виде двух вертикальных реторт с размещенными в них направляющими кольцами для экранов тепловыделяющих сборок ВВЭР-1000 и ВВЭР-440.

7. Линия по п.1, отличающаяся тем, что установка упаковки тепловыделяющих сборок в транспортный контейнер выполнена в виде плавно сопряженных горизонтальных и вертикальных направляющих и установленной в них с возможностью перемещения каретки с закрепленным на ней транспортным контейнером.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области энергомашиностроения, химического машиностроения, машиностроения для пищевой и холодильной промышленности и может быть использовано при производстве аппаратов различного назначения, содержащих трубы в качестве элементов конструкции, а именно: кожухотрубных и иных теплообменников

Изобретение относится к оборудованию для изготовления секций ребристых радиаторов

Изобретение относится к области машиностроения, а точнее к оборудованию для изготовления секций ребристых радиаторов

Изобретение относится к области механосборочного производства, в частности к станкам для сборки тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) в тепловыделяющие сборки (ВС), преимущественно для энергетического реактора ВВЭР-1000

Изобретение относится к машиностроению, к оборудованию для изготовления секций ребристых радиаторов

Изобретение относится к области изготовления теплообменных аппаратов, которые находят широкое применение в различных отраслях промышленности

Изобретение относится к оборудованию для изготовления секций ребристых радиаторов

Изобретение относится к области механосборочного производства, в частности к станкам для сборки тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) в тепловыделяющие сборки (ВС), преимущественно для энергетического реактора ВВЭР-1000

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности к способу крепления труб в отверстиях трубной решетки теплообменных аппаратов

Изобретение относится к изготовлению теплопередающих устройств ,в частности, охлаждающих кожухов для систем охлаждения в трубчатых электропечах сопротивления

Изобретение относится к области механосборочного производства, в частности к устройствам для сборки трубчато-пластинчатьк радиаторов

Изобретение относится к механосборочному производству и может быть использовано при сборке энергетических атомных реакторов ВВЭР

Наверх