Перегрузочное устройство ядерного реактора

 

« „» К1. ° .

И С:АН ЙЕ

О П

Союз Севетсмнх

Соцналистнческнх

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22)Занвлено 300874 (21) 2058681/18-25 (51) М, Кл . (23) Приоритет — (32) 01.09.73 (31) Р2 344264 . 0 (3З) ФРГ

G 21 С 19j10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.039. . 5 (088. 8) Опубликовано 0 0679„ K e Tea b ¹21

Дата опубликования описания 050679 (72) Автор изобретения

Иностранец Бернхард Хоффмайстер, (ФРГ) Иностранная фирма Фрид. Крупп ГмбХ (ФРГ) (71) Заявитель (54) ПЕРЕГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

Изобретение касается перегрузки ядерных и может быть использовано для извлечения тепловыделяющих элементов и регулирующих стержней иэ активной зоны. 5

Известно перегруэочн е устройство ядерного реактора, содержащее корпус, захват, закрепленный на телескопической штанге, причем захват состоит иэ двух частей, одна из которых предназ- 10 начена для извлечения регулирующих стержней, а другая — для извлечения тепловыделяющих элементов (1).

Недостатком этого устройства является невысокая надежность работы устройства и его сложность.

Известно перегрузочное устройство ядерного реактора, содержащее корпус, захватывающий инструмент механически связанный с корпусом, пневматический 20 привод инструмента с поршнем и силовыми возвратными пружинами (2).

Недостатком этого устройства являются узкие технологические возможности. 25

Целью изобретения является расширение технологических воэможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, «что корпус выполнен из двух частей с 1 З0

2 воэможностью перемещения относительно друг друга с помощью механического привода с поршнем и силовыми возвратными пружинами, причем силовые возвратные пружины привода перемещения захватывающего инструмента и привода перемещения корпуса расположены в верхней части корпуса и связаны с поршнями посредством штоков, расположенных один в другом.

На фиг.1 показана нижняя часть т ередаточного устройства и головка горючего, элемента,разрез В-В на фиг.2вырез в увеличенном масштабе, соглас« но фиг.1, на фиг.3 — разрез по корпусу устройства и головке горючего элемента; на фиг.4 — вид А фиг.1, и разрез Б-Б фиг;1. устройство содержит корпус, состоящий из двух частей 1 и 2. Часть 1 навешивается тросами на неизображенном на чертеже подъемном механизме, расположенном на загрузочном приборе.

Обе части 1,2 представляют собой полые тела квадратного поперечного сечения . и входящие телескопическж. друг в друга. Верхняя часть корпуса 1 входит внизу в открытый снизу ящик 3. Этот ящик имеет на своей верхней кромке буртик 4, который крепится с помощью.I.. :. .»

3 667170 болтового сОединения фЛанцем к напраЪ- Таким образом сцепляется захватЫленному вверх участку 5 верхней части вающий инструмент 24 в нижней части

1 ° 2 корйуса. При этом захватывающий инНижняя часть корпуса 2 имеет проме- струмент направлен таким образом по жуточное донышко 6. От него простира- сРавнению с ящиком 3, что его боковые ются стенки 7 наверх, которые захва- " стенки оказываются соосными с боковыми тывают открытое вверх ripîÑÑðàíñòao 5 стенками ящика. .и прилегают в внутренним поверхностям На корпусе сцепляется в захватыстенок ящика с возможностью скЬльже- вающий "ийструмент 24 (см.фиг.1) для ния по ним. горючего элемента. Этот инструмент имеет на каждой стороне выступающие

Стенки ящика 3 имеют йаправленные 10 вниз вилкообразные пальцы 25, котовертикально вверх-вниз закрытые шли- рые своими вну-,ренними поверхностями цы . В них входят головки 9 болтов, прилегают к пальцам 26, выступающим которые вмонтированы в стенки 7. В . наверх от головки 27 горючего элеменрезультате этого ограничивается дви-"" та. На их "верхней торцовой кромке опижение нижней части 2 по отношению к 5 рается захватывающий инструмент 24 верхней части 1 в направлении вниз. для горючего элемента своими поверхБолты 9, как показано на фиг.l, приле- ностями заплечиков 28. При этом проса т в самом нижней положейий"части 2 тираются нижние сужающиеся концы пальк нижней бграничительной поверхности цев 25 почти до поверхности эаплечишлицы 8. Движение .нижней чаети 2 íà- 20,ков 29 головки горючего элемента. Эта верх ограничивается тем, что верхние головка имеет между выступающими на"торцовые поверхности 10 стенки 7 верх пальцами 26 стенки 30 с двумя прилегают к кольцевой поверхности 11 прямоугольными окошечками 31. на нижней кромке заплечиков ящика 3. В две пары расположенных напротив

Возможный при этом подъем характери- друг друга окошечек 31 могут как зуется размером й. Внутри ящика 3 и в это показанб на фиг.2 входить нижние

1 пределах пространства, огранйченного крючкообразные концы захватывающих стенками 7, располагается винтовая защелок 32,, которые располагаются по нажимная пружина 12, которая опирает- — "воротно в захватывающем инструменте ся внизу на промежуточное донышко 6 24 для горючего элемента вблизи от и прилегает наверху к кольцевой по- 30 нижнего донышка 19 с расположенными верхности 11.,горизонтально шарнирными болтами 33.

Нижняя часть 2 имеет простирающую- Каждая из двух расположенных напро.— ся вниз от промежуточногО донышка 6 ТНа друг друга захватывающих эащелок цилиндрическую кромку 13, цилиндри- 32 соединяется друг с другом рычажныческая поверхность которой 14 продол» 35 ми сгибаемнМи штангами. Эти штанги жается в направлений наверх в форме имеют два одинаковых коромысла 34

I расширяющейся конической поверхности которые с бдной стороны входят с ша

15 т до у олщения 16, в то время. как она нирным болтом 35 ниже шарнирного болша рна нижнем конце кромки 13 сужается.

К та 33 в захватывающую защелку 32 и с ромка 13 вдвигается в"отверстие 40 другой стороны соединяются общим шар17 до упора об утолщение 16, причем нирным болтом 36 с нижним концом штанконусообразная поверхность 15 приле- . ги 37, которая перемещается в вертигает к соответствующей поверхности, кальном направлении во втулке 38

Р по которой отверстие 17 расширяется, простйрающейс вниз от донышка 19. направлении наверх. Верхнее доныш- Оба болта 37, относящиеся к паре ко 18 которое закрывает снизу кром- захватывающих защелок 32, соединяются

45 ку 13, располагается при этом на" друг с другом своими верхними концами расстоянии от донышка 19," закрываю- . соединительной пластиной 39 выше дощего снизу отверстие 17.. нышка 19. В центре захватывающего йнрадиальных отверстйях, которые1 струмента 24 располагается нажимная, располагаются в кромке 13 приблизи50 пружина 40 в насадке 41, выступающей тельно на половине ее высоты, распо- вниз до донышка 19, которая стремитлагаются шарики 20, диаметр KoTQpblx cR перемещать соединительную пластину почти равен диаметру отверстий и нес- в направлении вверх. колько больше толщины кромки 13. В Для привода захватывающего инструпокаэанном на чертеже положении сцеп-, 55 мента 24 служит пневматический силоления шарики входят в кольцевой паз вой привод с цйлиндром 42, который

21 в отверстии 17. От выпадайия из насажен на донышке 18 и имеет поршень этого кольЦевого йаза=шарики 20 пре= 43. Через отверстие в доньпаке 18, эакдотвращаются заслонкой 22, расширяю- рывающем сйиэу цилиндр 42, пропуска. щейся вниз и имеющей форму горшка, 60 ется насаженный на поршне 43 штамп 44 которая перемещается" в "пределах кром- который прилегает к соединительной ки 13 и в показанном самом нижнем пластине 39. В направлении наверх положении закрывает снизу радиальные продолжением штампа 44 служит шток отверстия. Цапфа 23 своббдно проходит поршня 45, который направляется наверх в открытый сверху шлиц в стенке за - 65 через отверстие в крышке 46, закрыхватывающего инструмента 24. вающей сверху цилиндр 42.

667170

Другой аналогичный пневматический силовой привод, который служит для подъема и опускания заслонки 22, имеющей форму горшка, располагается в пределах нижней части корпуса 2 захватывающего тела выше другого силового привода. Его цилиндр 47 насажен на промежуточном донышке 6. OT соответствующего поршйя 48 направляется полый шток поршня 49 вниз через отверстие промежуточного донышка 6; на его нижнем конце крепится заслонка 22, имею-, 0 щая форму горшка. В направлении вверх пропускается полый шток поршня 49 через отверстие в крышке 50, закрывающей цилиндр 47. Выше крышки 50 наса« жена кольцевая шайба 51 на полом што- 5 ке поршня 49, которая служит в качест" ве нижней опоры для силовой возврат» ной пружины 52. Эта пружина опиРается наверху на фиксатор 53 в блоке

54, насаженном на крышке 50. ?О

В отверстии полого штока поршня

49 пропускается шток поршня 45. Он входит через отверстие в фиксаторе

53, проходит через него и несет на своем верхнем конце кольцевую шайбу 25

55, которая служит в качестве нижнего подшипника для силовой пружины 56.

Эта пружина опирается наверху о другой фиксатор 57 блока 54.

Шток поршня 45 имеет сверление по

;своей длине. В этом отверстии пропус-. кается ощупывающая штанга 58. Она не;сет на своем конце, выступающем за

"фиксатор 57, кулачковый поршень 59, на который воздействует винтовая нажимная пружина 60 направленной вниз силой, которая опирается наверху о другой фиксатор 61 блока 54. На ку-" лачковом поршне 59 располагается ограничительный шуп 62, который соедйняется сигнальным проводом с указательным инструментом в состоянии работы загружающего прибора.

К каждому из обоих цилиндров 42,47 подсоединяется снизу и сверху поршня

43 или 48 воздушный трубопровод 63-66, 45 баланговые соединения 67 закрываются после монтажа).

Для пружин 52 и 56 предусматривается следующее стопорное устройство.

На блоке 54 располагается двухпле- 5Q чий. рычаг 68 с воэможностью поворачивания вокруг горизонтальной оси 69.

На одном плече этого рычага имеется цапфа 70, которая проходит с зазором через отверстие в кромке буртика 4. у

На конце другого плеча рычага на- ходится внизу закругленная кромка 71, служащая в качестве отводного элемейта. Выше от этой кромки образует это плечо рычага носик 72. На выступах @> кольцевых шайб 51 и 55 располагаются поворотно два плоских стержня 73,74, которые смещены в сторону относительно друг друга. Плоский стержень 73 имеет длину в два раза большую, чем плоский стержень 74. Они удерживают ся с помощью плоских пружин 75,76 своими верхними концами, прижимаясь. к кромке 71 и к концу двухплечего рычага 68, имеющего носик 72 °

Стенки ящика 3, а также пропускаемые через него стенки 7 имеют выемки

77,78, которые частично перекрываются ° устройство работает следующим образом.

С нижней частью 2 сцепляется зах-, ватывающий инструмент 24 для горючего элемента с помощью шариков 20, и этот инструмент установлен на головке 26 горючего элемента. Захватывающие защелки 32 находятся (согласно показанному положению толстыми линиями на

Фиг.2) в закрытом положении. Их крючкообразные концы проходят таким образом через окошечко 31. Это закрытое положение соответствует тому, что поршень 43 нижнего силового прибора переводится пружиной 56 в ниж нее конечное положение. В соответствии с этим нажимает штамп 44 через соединительную пластину 39 штанги 37 вниз, что соответствует закрытому положению захватывающих защелок 32.

После этого кольцевая шайба 55 находится в своем нижнем положении.

Из этого положения кольцевая шайба

55 подниматься не может. Затем верхняя часть корпуса 1 поднимается вверх по отношейию к нижней части 2 на величину хода h, так что двухпле- . чий рычаг 68 поворачивается .из застопоренного положения в направлении по часовой стрелке и Фиксируется в этом положении. При этом носик 72 располагается на верхних концах плоских стержней 73, 74, так что кольцевые диски 51 и 55 удерживаются в своих нижних положениях.

Вследствие этого оказывается возможным перемещать поршни 43 и 48 с помощью сжатого воздуха sBepx, которые располагались приблизительно в нижних камерах. цилиндров 42 или же

47 и тем самым сжимать пружину 52 или же 56. Тем самым обеспечивается сцепление как между захватывающим инструментом 24 для горючего элемента и головкой 26 горючего элемента с помощью захватывающих защелок 32, так и сцепление между нижней частью корпуса 2 и захватывающим инструментом

24 для горючего элемента с помощью шариков 20. Вследствие этого не существует опасности, что может упасть горючий, элемент вследствие отключе ния одного из . сцеплений когда в результате подъема частей корпуса 1;2 горючий элемент вынимается из своего

Фиксированного положения.

Если головка 27 горючего элемента, должна отцепиться от захватывающего инструмента 24 для горючего элемента, то горючий элемент опускается в свое фиксированное положение, так что эах9

7 667170 г ватывающий инструмент 24 для горюче- го верхни конец располао элемента и нижняя часть 2 корпуса с под носиком 2. В результате не могут перемещаться дальше вниз. этого захватыва нс иск т .ахватывающие этоГйверхняя часть 1 Ко

Гйв p- полагаются в положении закрывания н пуса опускается дальше вниз то дви- стопорят я жется она вниз, пока кольцев -я" топорятся в этом положении. Плоский а йоверх- стержень 73,напротив и и по н ность 11 не будет соприкасаться с 5 ве хне ри поднимании верхней то с с верхней части 2 захватывающего тела е торцовой поверхностью 10 стен- сразу же перево ит ки 7. П и этом переводится из своего полор том винтовая йа>кимная пру- жения, готового к жина 12 снимается н ового к сцеплению, в полона величину 4, что жение сцепления, в котором его ве способствует амортизации удара при ний кон и конец располагается под носиком вии с этим поршень 48 срабатывании захватывающего инстру- 10 72.В соответсгвии фиксируется в своем нижнем положе- После этого дйуплечий рычаг 68r -нии, так что соединение сцепления йоворачивается в направлении против между захватывающим инструментом 24 часовой стрелки в положение разъеди- и нижней частью 2 захватывающего тенения (которое показано на фиг.1 )5 ла не может разъединяться. пуйктирными линиями) . При этом отжи- Разъединение захватывающего ин мает кромка 71, как направляющее còðóìåíòà 24 для горючего элемента

74 приспособление, плоские стержни 73 от нижней части 2 захватывающего т

I ющ го те75 76

4 против усилия пластинчатых пружин Ла происходит соответствующим б из положения сцепления, пока- 0 зом. Предпосылкой для этого являетзанного сплошными линиями на фиг.5, ся то, что захватывающий инструмент в положение для подготовки сцепления, 24 для горючего элемента перемещаетпричем верхние концы плоских стерж- ся в нижнее положение, так что при ней 73, 74 выходят за пределы носи- дальнейшем движении вниз верхней

После этого для расцепления 5 части 1 захватывающего тела, последгорючего элемента 26 подается под няя перемещается вниз по отношению поршень 43 по трубопроводу 63 йод " к не двигающейся уже более вниз ниждавлением воздух, причем по труба- ней части 2. Вследствие этого двупроводу 64 воздух выходит иэ цилинд- плечий рычаг 68 поворачивается в пора 42. Вследствие этого поршень 43 ложение разъединения в направлении перемещае т ся в в е Рх под действием

30 против часовой стрелки, так что плоссжатия пружины 56, в ° результате чего кие стержни 73, 74 опрокидываются захватывающие защелки 32 поворачива- ромкой 71 в положения, готовые к ются под влиянием пружины 41 в сво- . сцеплению. бодное положение. При двйжении поршня После этого поршень 48 поднимает

43 вверх перемещается вдоль по кром- 35 ся сжатым воздухом, подаваемым из ке 71 плоский стержень 74, участвую- трубопровода 65, сжимая пружину 52, щий в этом движении. Напротив, плос- так что заслонка 22 поднимается в кий стержень 73 остается в своем по- свободное положение и шарики могут ложении, готовом к сцеплению. выходить из кольцевого паза 21. При

Если теперь часть корпусаподнимает-40 этом плоский стержень 73 проталкивася, то перемещается она сначала по ется по кромке 71 наверх в свободное отношению к находящейся в покое ниж- положение. Если после этого верхняя

"ней части 2 на"велйчину подъема h. часть 1 захватывающего тела подни, При этом двуплечий рычаг 68 пово- мается и по отношению к нижней части

" рачийается в эастопоренное полажение 45 пРоходйт величину шага h, то попадав направлении по часовой стрелке., ет двуплечий рычаг 68 в застопорен-

При этом перемещается носик 72 на верх- ное положение, не захватывая при этом нем конце плоского стержйя 74, так плоский стержень 73 вниз от носика 72. что поршень 43 остается в своем поло- Вследствие этого остается поршень 48 жении под действием сжатого воздуха, g0 в верхнем положении. Только тогда, т.е. захватывающие защелки 32 сохра- когда кромка 13 выходит из отверстия няются в расправленном положении. В 17, выдувается сжатый воздух под поршсоответствии с этим при дальнейшем нем 48, опускается.он в свое:. нижнее подъеме корпуса 1,2 головка 27 горю- положение, так что плоский стерженьчего элемента не захватывается. Толь- >5 73 отжимается пластинчатой пружиной. ко когда захватывающий инструмент 24 75 в положение сцепления, так что оттягиваетси от нее,выйускается сжатый йоршейь 48 стопорится. воздух ниже поршня 43. Вследствие этого движется верхняя

Вследствие этого перемещается вниз часть 1 захватывающего тела при под действием пружины 56 поршень 43 дальнейшем опускании вниз на величии вместе с ним плоский стержень 74 ° ! 60 ну Ь, так что освобождаются кольцевые

Его верхний конец скользит при этом шайбы 51 и 55. После этого поднимаетвдоль по носику 72 и входит под Лей- ся заслонка 22 под действием сжатого ствием давления пружины 76 в положе- воздуха, который подается под поршень ние сцепления, когда поршень 43 рас- 48. Вследствие этого отжимаются шари полагается в своем верхнем положении, 65 ки 20 внутрь косыми поверхностями 15, 667 1

9 так что кромка 13 может входить в отверстие 17, пока утолщение 16 не бу- дет прилегать к верхней торцовой поверхности инструмента. При этом ша рики 20 входят в кольцевой паэ 21 когда заслонка 22 переводится вниз.

Это прбисходит тогда, когда сжатый 5 воздух вцдувается из цилиндрической камеры под поршнем 48, под действием нажимной винтовой пружины 52 в данном случае с использованием сжатого воздуха иэ трубопровода бб. При даль- 10 нейшем подъеме верхней части корпуса

1 перемещается оно по отношению к нижней части 2 вверх опять на величину размера h, так что стопорятся оба силовых привода. 15

Формула изобретения

Перегрузочное устройство ядерного реактора, содержащее корпус, захватывающий инструмент, механически связан- о

10 ный с корпусом, пневматический привод инструмента с поршнем и силовыми возвратными пружинами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, устройства, корпус выполнен иэ двух частей с возможностью перемещения относительно.друг друга с помощью привода с поршнем и силовыми возвратными пружинами, причем силовые возвратные пружины привода перемещения захватывающего инструмента и привода перемещения корпуса расположены в верхней части корпуса и связаны с поршнями посредством штоков, расположенных один в другом.

Источники информации, принятые ,во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Р 2018945, кл. 21 g 21/20,1972 .

2. Уордсуорт A.Ä. Техника работы с ядерным топливом, М., Атомиздат, 1965, с.172, рис.22.12. ьЬ7170 б!

b- Б

Л

Фм. 4

Составитель Ю.Ушаков

Редактор И.Марховская Техред М. Петко Корректор С,Шекмар

Чакаэ 3165/50 . Тираж 515 Подписное

ЦЛИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва,Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4