CZ32816U1 - Elektrický převážecí vůz pro manipulaci při plnění ukládacích obalových souborů - Google Patents

Description

Navržené zařízení náleží do oblasti transportních kolejových platforem s elektropohony, s implementací účelových technologií - transportních a manipulačních technologií ukládacích obalových souborů (UOS) s jaderným palivem.

Dosavadní stav techniky

Současní světoví výrobci speciálních kolejových technologií s elektropohony, pro transport a manipulaci komponentů ve vyšších váhových kategoriích, využívají své kolejové transportní platformy na klasických kolejových drahách s výrazně odlišnou konstrukcí oproti řešení navrhovaného řešení.

V provozech pro manipulaci s jaderným palivem v současné době neexistuje elektrický převážecí vůz pro účel plnění ukládacích obalových souborů s jaderným palivem, podle řešení vynálezu, s využitím elektropohonů pro transport a současně i elektropohonů pro dvojí vertikální vysouvání, v první fázi tubusu, ve kterém je UOS uložen a následně vysouvání vlastního UOS z tubusu nad podlahu horké komory.

Navrhovaný systém umožňuje roboticky řízený transport elektrického převážecího vozu do prostoru pod horkou komorou, jeho centraci pod otvorem v podlaze horké komory, první vertikální výškový posun tubusu pod podlahu horké komory a druhý výškový vertikální posun UOS v tubusu nad podlahu horké komory, z důvodu následného plnění UOS palivovými články v horké komoře. Navrhované zvedací systémy analogických technologií jsou převážně založeny na hydraulických teleskopických aktuátorech nebo na systémech kladkových zvedacích mechanismů s pohonem, nebo jiným technologickým řešením.

Žádné z těchto řešení nevyužívá koncepci mechaniky navrhovaného elektrického kolejového vozu, na bázi podzemního energetického zdroje - troleje, s elektrickými pohony kolejového vozu, s elektricky poháněným pohybovým šroubem, opatřeným kulovou plochou, která zapadá do kulového sedla zvedací plochy UOS, s vysokým efektem vzniku soustředné přítlačné síly. Tato technologie umožňuje soustředný výškový posun UOS pod podlahu horké komory a eliminuje nežádoucí decentralizující boční síly. Druhý systém vertikálního zvedacího procesu - také na bází elektropohonu a převodových mechanismů, pak vysunuje UOS z tubusu dále nad podlahu horké komory. Jedno z nejbližších konstrukčních řešení transportní technologie UOS s vyhořelým jaderným palivem představuje vynález USA - WO 2011038342 AI (US 20130045070 AI) nebo vynález US 6328524 B1 - žádná z těchto technologií nevyužívá konstrukční řešení podle navrhovaného řešení.

Technologie využívané v provozech jaderné energetiky v Evropě a v asijských zemích, pro transport a výškové polohování UOS pro manipulaci s jaderným palivem, jednoznačně nevyužívají navrhovanou technologii.

Podstata technického řešení

Uvedené nevýhody odstraňuje elektrický kolejový vůz pro manipulaci při plnění ukládacích obalových souborů, jehož podstata je v tom, že se skládá ze základních částí odpruženého kolejového podvozku, zvedacího mechanizmu ukládacích obalových souborů, zvedacího mechanizmu tubusu, tubusu přídavného stínění a do něj vloženého ukládacího obalového souboru vyhořelého jaderného paliva,

- 1 CZ 32816 U1 kde vnější plášť ukládacího obalového souboru je svisle uložen ve vedení ukládacích obalových souborů, tvořeného dvěma sekcemi válečků uložených v tubusu přídavného stínění, přičemž tubus přídavného stínění je uložen ve vedení tubusu, které je tvořeno dvěma sekcemi prizmatických válečků, z nichž každá sekce je uložena v odpovídajícím prstenci, přičemž prstence jsou pevně propojeny s rámem podvozku, kde ve spodní části tubusu přídavného stínění je uložen a s ním pevně propojen zvedací mechanizmus ukládacího obalového souboru, skládající se z pohonu ukládacích obalových souborů, s jehož výstupní hřídelí je propojen pohybový šroub zabírající do pohybové matice posuvně uložené v náboji tubusu přídavného stínění, proti otáčení blokované tvarově, a to perem uloženým v drážce tubusu přídavného stínění, kde výsuvná pohybová matice je opřena o dno prostřednictvím kulové plochy a zajištění proti vypadnutí z ní tvoří přídržka, kde vně tubusu přídavného stínění je zvedací mechanizmus tubusu skládající se z pohonů tubusu využívajících cévového ozubení, kdy do ozubených hřebenů, které jsou součástí tubusu přídavného stínění, zabírají vždy věnce kladek na výstupní hřídeli pohonů tubusu, přičemž pohony tubusu jsou pevně umístěny na rámovém prstenci, který je součástí rámu podvozku, kde nosnou částí uvedených funkčních zařízení je odpružený kolejový podvozek, ve kterém jsou na čepech uložena pružně na pružících a tlumicích elementech ramena, na nichž jsou uložena letmo železniční elektrokola s vloženým elektromotorem uvnitř kola.

Výraznou výhodou navrhovaného řešení je technologie elektricky poháněného pohybového šroubu, na svém vrchním konci opatřeného kulovou plochou, ukotveného v nosném skeletu podvozku kolejové platformy s tím, že kulová plocha zapadá do kulového sedla na zvedací ploše UOS, s efektem dosažení soustředné přítlačné síly, která umožňuje soustředný výškový posun UOS pod podlahu horké komory.

Další nespornou výhodou je duální systém vertikálního zvedání UOS, který umožňuje nejen vertikální pohyb tubusu, ve kterém je UOS uložen, ale i vertikální pohyb UOS v tubusu nad podlahu horké komory.

Objasnění výkresů

Na přiložených listech jsou znázorněny obrázky a legenda

OBR. 1 axonometrický řez v celkovém pohledu, kde jsou patrny všechny základní díly zařízení

OBR. 2 celkový spodní axonometrický pohled

OBR. 3 v pravoúhlém řezu detailně znázorněn mechanizmus výsuvu UOS uložený v tubusu přídavného stínění, včetně zvedacího mechanizmu tubusu nacházejícího se vně tubusu

OBR. 4 v pravoúhlém společném řezu detailně znázorněn UOS v řezu, řez tubusu přídavného stínění a v něm uložené válečky vedení UOS a pod nimi jsou patrny prizmatické válečky vedení tubusu přídavného stínění, který je opět znázorněn v řezu

OBR. 5 v pravoúhlém společném řezu detailně znázorněn UOS v řezu, řez tubusu přídavného stínění, který je veden prizmatickými válečky vedení, které jsou uloženy v prstenci propojeném s rámem podvozku

-2CZ 32816 U1

OBR. 6 v pravoúhlém řezu detailně zobrazen společný řez zvedacím mechanizmem tubusu, kde jsou patrny: ozubené hřebeny v řezu, pohony tubusu s věnci kladek v řezu, zabírající do ozubených hřebenů, přičemž pohony tubusu jsou uloženy na rámovém prstenci pevně propojeném s rámem podvozku

Příklad uskutečnění technického řešení

Elektrický kolejový vůz 1 pro manipulaci při plnění ukládacích obalových souborů je zařízení, jehož hlavní částí je odpružený kolejový podvozek 2, zvedací mechanizmus 3 ukládacích obalových souborů, zvedací mechanizmus 4 tubusu, tubus 5 přídavného stínění a do něj vložený ukládací obalový soubor 6 vyhořelého jaderného paliva.

Vnější plášť ukládacího obalového souboru 6 je svisle uložen ve vedení 7 ukládacích obalových souborů, tvořeného dvěma sekcemi válečků 8 uložených v tubusu 5 přídavného stínění a tubus 5 přídavného stínění je uložen ve vedení 9 tubusu, které je tvořeno dvěma sekcemi prizmatických válečků 10, z nichž každá sekce je uložena v prstenci 11, přičemž prstence 11 jsou pevně propojeny s rámem 12 podvozku.

Ve spodní části tubusu 5 přídavného stínění je uložen a s ním pevně propojen zvedací mechanizmus 3 ukládacího obalového souboru, skládající se z pohonu 13 ukládacích obalových souborů, s jehož výstupní hřídelí je propojen pohybový šroub 14 zabírající do pohybové matice 15 posuvně uložené v náboji tubusu 5 přídavného stínění, proti otáčení blokované tvarově, např. perem 16 uloženým v drážce 17 tubusu 5 přídavného stínění. Výsuvná pohybová matice 15 je opřena o dno 18 prostřednictvím kulové plochy 19 a zajištění proti vypadnutí z ní tvoří přídržka

20.

Vně tubusu 5 přídavného stínění je zvedací mechanizmus 4 tubusu skládající se z pohonů 21 tubusu využívajícím cévového ozubení, kdy do ozubených hřebenů 22, které jsou součástí tubusu 5 přídavného stínění zabírají vždy věnce 23 kladek na výstupní hřídeli pohonů 21 tubusu, přičemž pohony 21 tubusu jsou pevně umístěny na rámovém prstenci 24, který je součástí rámu 12 podvozku.

Nosnou částí uvedených funkčních zařízení je odpružený kolejový podvozek 2, ve kterém jsou na čepech 25 uložena pružně na pružících a tlumicích elementech 26 ramena 27, na nichž jsou uložena letmo železniční elektrokola 28 s vloženým elektromotorem uvnitř kola.

Popis funkce

Elektrický kolejový vůz 1 pro manipulaci při plnění ukládacích obalových souborů zajišťuje trakci a nutné pracovní poloho vání ukládacího obalového souboru 6 při jeho plnění vyhořelým jaderným palivem v rámci tzv. horké komory.

Proto se elektrický kolejový vůz 1 pro plnění ukládacích obalových souborů skládá především z trakčního odpruženého kolejového podvozku 2 na němž jsou umístěny funkční podsestavy, jako jsou zvedací mechanizmus 3 ukládacích obalových souborů, zvedací mechanizmus 4 tubusu, dále z tubusu 5 přídavného stínění do nějž je vkládán ukládací obalový soubor 6.

Trakční odpružený kolejový podvozek 2 je tvořen rámem 12 podvozku, ve kterém jsou vetknuty čepy 25 pro kyvné uložení ramen 27, ve kterých jsou letmo uložena železniční elektrokola 28 s uvnitř vloženým elektromotorem, jejichž uložení na kyvných ramenech 27 zajišťuje kontakt všech kol s kolejovou dráhou.

Z funkčního hlediska je nutno ukládací obalový soubor 6 přizvedávat k otvoru horké komory samostatně, ale i podle potřeby s tubusem 5 přídavného stínění. Za tím účelem jsou v tubusu 5

-3 CZ 32816 U1 přídavného stínění uloženy dvě sekce válečků 8, tvořící vedení 7 ukládacích obalových souborů, umožňující bezproblémový relativní pohyb mezi ukládacím obalovým souborem 6 a tubusem 5 přídavného stínění.

Tento pohyb zajišťuje zvedací mechanizmus 3 ukládacích obalových souborů uložený v tubusu 5 přídavného stínění, jež je tvořen plovoucím, vertikálně se pohybujícím dnem 18 uloženém na kulové ploše 19 pohybové matice 15, do které zabírá pohybový šroub 14, torzně propojený s výstupní hřídelí pohonu 13 ukládacích obalových souborů, přičemž pohon 13 ukládacího obalového souboru je pevně propojen s tubusem 5 přídavného stínění a otáčení pohybové matice 15 zabraňuje pero 16 na pohybové matici 15 pohybující se v drážce 17 tubusu 5 přídavného stínění. Ztrátě kontaktu v kulové ploše 19 mezi pohybovou maticí 15 a pohyblivým dnem 18 zabraňuje přídržka 20. Kulová plocha 19 dna 18 zajišťuje soustředný tlak na zvedací mechanizmus 3 ukládacích obalových souborů.

Potřebný vertikální pohyb tubusu 5 přídavného stínění zajišťuje zvedací mechanizmus 4 tubusu skládající se z pohonů 21 tubusu, z nichž každý je uložen na rámovém prstenci 24 rámu 12 podvozku a má na výstupní hřídeli věnec 23 kladek zabírající do ozubeného hřebenu 22, který je součástí tubusu 5 přídavného stínění. Hladký průběh vertikálního pohybu tubusu 5 přídavného stínění zajišťuje vedení 9 tubusu skládající se ze dvou sekcí prizmatických válečků 10, přičemž každá sekce je uložena v prstenci 11 pevně propojeným s rámem 12 podvozku.

Průmyslová využitelnost

Navrhovaná technologie elektrického kolejového vozu pro plnění ukládacích obalových souborů (UOS) s vyhořelým jaderným palivem je využitelná v širokém spektru transportních a manipulačních procesů v oblasti jaderné energetiky, zejména při transportu a plnění UOS vyhořelým jaderným palivem v horké komoře, při robotickém přenášení palivových článků vyhořelého jaderného paliva z kastoru do UOS.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (28)

1. Elektrický převážecí vůz (1) pro manipulaci při plnění ukládacích obalových souborů, vyznačující se tím, že se skládá ze základních částí odpruženého kolejového podvozku (2), zvedacího mechanizmu (3) ukládacích obalových souborů, zvedacího mechanizmu (4) tubusu a tubusu (5) přídavného stínění, a dále obsahuje ve vedení (7) ukládacích obalových souborů, pro svislé uložení vnějšího pláště ukládacího obalového souboru, přičemž vedení (7) je tvořeno dvěma sekcemi válečků (8) uložených v tubusu (5) přídavného stínění, přičemž tubus (5) přídavného stínění je uložen ve vedení (9) tubusu, které je tvořeno dvěma sekcemi prizmatických válečků (10), z nichž každá sekce je uložena v odpovídajícím prstenci (11), přičemž prstence (11) jsou pevně propojeny s rámem (12) podvozku, přičemž ve spodní části tubusu (5) přídavného stínění je uložen a s ním pevně propojen zvedací mechanizmus (3) ukládacího obalového souboru, skládající se z pohonu (13) ukládacích obalových souborů, s jehož výstupní hřídelí je propojen pohybový šroub (14) zabírající do pohybové matice (15) posuvně uložené v náboji tubusu (5) přídavného stínění, proti otáčení blokované tvarově a to perem (16) uloženým v drážce (17) tubusu (5) přídavného stínění, přičemž výsuvná pohybová matice (15) je opřena o dno (18) prostřednictvím kulové plochy (19) a zajištění proti vypadnutí z ní tvoří přídržka (20),

-4CZ 32816 U1 přičemž vně tubusu (5) přídavného stínění je zvedací mechanizmus (4) tubusu skládající se z pohonů (21) tubusu využívajícím cévového ozubení, kdy do ozubených hřebenů (22), které jsou součástí tubusu (5) přídavného stínění, zabírají vždy věnce kladek (23) na výstupní hřídeli 5 pohonů (21) tubusu, přičemž pohony (21) tubusu jsou pevně umístěny na rámovém prstenci (24), který je součástí rámu (12) podvozku, přičemž nosnou částí je odpružený kolejový podvozek (2), ve kterém jsou na čepech (25) uložena pružně na pružících a tlumicích elementech (26) ramena (27), na nichž jsou uložena letmo to železniční elektrokola (28) s vloženým elektromotorem uvnitř kola.

5 výkresů

Seznam vztahových značek:

1. elektrický kolej ový vůz plnění ukládacích obalových souborů

2. odpružený kolej ový podvozek

3. zvedací mechanizmus ukládacích obalových souborů

4. zvedací mechanizmus tubusu

5. tubus přídavného stínění

6. ukládací obalový soubor

7. vedení ukládacího obalového souboru

8. váleček

9. vedení tubusu

10. prizmatický váleček

11. prstenec

12. rám podvozku

13. pohon ukládacího obalového souboru

14. pohybový šroub

15. pohybová matice

16. pero

17. drážka

18. dno

19. kulová plocha

20. přídržka

21. pohontubusu

22. ozubený hřeben

23. věnec kladek

24. rámový prstenec

25. čep

26. pružící a tlumicí element

27. rameno

28. železniční elektrokolo.

-6CZ 32816 U1