RU126872U1

RU126872U1 - NUCLEAR REACTOR RELOADING MACHINE

Info

Publication number: RU126872U1
Application number: RU2012145195/07U
Authority: RU
Inventors: Евгений Владимирович Ерасов; Вячеслав Викторович Николаев; Михаил Евгеньевич Федосовский
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество "Диаконт"
Priority date: 2012-10-24
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2013-04-10

Abstract

1. Перегрузочная машина ядерного реактора, содержащая рабочую штангу, установленную на тележке с возможностью приведения в вертикальное положение и возможностью отклонения от вертикали, отличающаяся тем, что рабочая штанга присоединена к тележке посредством шарнирной опоры и возвратных демпфирующих элементов, снабженных регулировочными винтами, посредством которых реализована указанная возможность приведения рабочей штанги в вертикальное положение.2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что возвратные демпфирующие элементы выполнены в виде пружинных блоков, каждый из которых содержит по меньшей мере одну пружину с регулируемой силой предварительного сжатия.3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что при отклонении рабочей штанги от вертикали вследствие динамического воздействия возвратные демпфирующие элементы обеспечивают автоматическое возвращение рабочей штанги в вертикальное положение после снятия динамического воздействия.4. Машина по п.1, в которой возвратные демпфирующие элементы установлены под углом к оси рабочей штанги.5. Машина по п.1, дополнительно содержит направляющую для направления рабочей штанги, причем указанная штанга размещена в направляющей с возможностью перемещения в ней в осевом направлении, а регулировочные винты выполнены с возможностью выставления с определенным зазором или без указанного зазора по отношению к направляющей.6. Машина по любому из пп.1 и 4, в которой угол, образованный продольными осями указанных регулировочных винтов и продольной осью указанной рабочей штанги, составляет от 95 до 140º включительно.7. Машина по любому из пп.1 и 4, в которой угол, образованный продольными �1. A reloading machine of a nuclear reactor, containing a working rod mounted on a bogie with the possibility of being brought into a vertical position and with the possibility of deviating from the vertical, characterized in that the working rod is connected to the bogie by means of a hinge support and return damping elements equipped with adjusting screws, by means of which it is realized the specified possibility of bringing the working rod to a vertical position. 2. The machine according to claim 1, characterized in that the return damping elements are made in the form of spring blocks, each of which contains at least one spring with an adjustable pre-compression force. The machine according to claim 1, characterized in that when the working rod deviates from the vertical due to the dynamic impact, the return damping elements provide an automatic return of the working rod to the vertical position after the dynamic impact is removed. The machine according to claim 1, in which the return damping elements are installed at an angle to the axis of the working rod. The machine according to claim 1, additionally contains a guide for guiding the working rod, and the specified rod is placed in the guide with the possibility of movement in it in the axial direction, and the adjusting screws are made with the possibility of setting with a certain gap or without the specified gap in relation to the guide. A machine according to any one of claims 1 and 4, in which the angle formed by the longitudinal axes of said adjusting screws and the longitudinal axis of said working rod is from 95 to 140 degrees inclusive. A machine according to any one of claims 1 and 4, in which the angle formed by the longitudinal �

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Настоящая полезная модель относится к области атомного машиностроения, более конкретно к устройствам для перегрузки тепловыделяющих сборок в ядерном реакторе.This utility model relates to the field of nuclear engineering, and more particularly to devices for overloading fuel assemblies in a nuclear reactor.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

В атомном машиностроения существует потребность в создании устройств, с помощью которых возможно безопасно производить операции по перегрузке тепловыделяющих сборок в ядерном реакторе, в том числе в случае возникновения нештатных ситуаций, вызванных аварийным торможением при отключении электроэнергии, при срабатывании блокировки, землетрясении, воздействии ударной волны и т.д.In nuclear engineering, there is a need to create devices with which it is possible to safely carry out operations for overloading fuel assemblies in a nuclear reactor, including in case of emergency situations caused by emergency braking during a power outage, when a lock, earthquake, shock wave and etc.

Из международной публикации WO 2008033087 известна перегрузочная машина ядерного реактора, содержащая тележку с опорой и вертикальную рабочую штангу, жестко установленную на опоре тележки. В известной перегрузочной машине, жесткое крепление рабочей штанги в опоре тележки может в случае возникновения нештатных ситуаций служить причиной повреждений рабочей штанги и/или опоры.From the international publication WO2008033087, a nuclear reactor reloading machine is known comprising a trolley with a support and a vertical working rod rigidly mounted on the support of the trolley. In the known reloading machine, the rigid fastening of the working rod in the support of the trolley can, in case of emergency, cause damage to the working rod and / or support.

Из патента РФ на изобретение №2393561 известна перегрузочная машина ядерного реактора, содержащая рабочую штангу, размещенную на тележке и установленную вертикально с возможностью отклонения от вертикали и возможностью взаимодействия с демпфирующими элементами. От отклонения от вертикали при штатных условиях эксплуатации рабочую штангу удерживают упоры, которые снабжены штифтами, срезающимися от нагрузок, превышающих некоторую величину. Недостатком данной перегрузочной машины является отсутствие демпфирования нагрузок, а также необходимость замены срезанных при внезапном динамическим воздействии штифтов и связанные с этим затраты дополнительного времени на восстановление работоспособности перегрузочной машины.From the patent of the Russian Federation for invention No. 2393561, a nuclear reactor reloading machine is known, comprising a working rod placed on a trolley and mounted vertically with the possibility of deviation from the vertical and the possibility of interaction with damping elements. From deviations from the vertical under normal operating conditions, the working rod is held by stops that are equipped with pins that are cut off from loads exceeding a certain value. The disadvantage of this reloading machine is the lack of damping of the loads, as well as the need to replace the pins cut off during the sudden dynamic action and the associated additional time required to restore the operability of the reloading machine.

Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемой перегрузочной машины ядерного реактора является перегрузочная машина, описанная в европейском патенте на изобретение ЕР 0743652. Указанная перегрузочная машина содержит рабочую штангу, установленную на тележке с возможностью приведения в вертикальное положение и возможностью отклонения от вертикального положения. Рабочая штанга дополнительно выполнена с возможностью взаимодействия с демпфирующими элементами, размещенными между тележкой и рабочей штангой. Упругие элементы изготовлены из специальных полимерно-металлических материалов и служат в качестве демпферов, воспринимающих нагрузки, возникающие в случае внезапного динамического воздействия на перегрузочную машину. В штатном режиме эксплуатации (т.е. при отсутствии внезапного динамического воздействия) угол отклонения оси рабочей штанги от вертикали корректируется при помощи четырех электромеханических домкратов. Недостатком прототипа является сложность конструкции, связанная с наличием электромеханических домкратов. Кроме того, в такой конструкции трудно добиться высокой точности установки рабочей штанги в вертикальное положение, необходимой для эксплуатации перегрузочной машины в штатном режиме работы.The closest analogue (prototype) of the proposed reloading machine of a nuclear reactor is a reloading machine described in the European patent for invention EP 0743652. The specified reloading machine contains a working rod mounted on a trolley with the possibility of bringing into a vertical position and the possibility of deviation from a vertical position. The working rod is additionally configured to interact with damping elements located between the trolley and the working rod. The elastic elements are made of special polymer-metal materials and serve as dampers that absorb the loads arising in the event of a sudden dynamic impact on the reloading machine. In normal operation (i.e., in the absence of a sudden dynamic impact), the angle of deviation of the axis of the working rod from the vertical is adjusted using four electromechanical jacks. The disadvantage of the prototype is the design complexity associated with the presence of electromechanical jacks. In addition, in such a design it is difficult to achieve high accuracy of installation of the working rod in a vertical position, necessary for the operation of the reloading machine in normal operation.

Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции перегрузочной машины для ядерного реактора, обеспечение высокой точности установки рабочей штанги в вертикальное положение и обеспечение демпфирования нагрузок, возникающих при динамическом воздействии на перегрузочную машину.The technical task of the utility model is to simplify the design of the reloading machine for a nuclear reactor, to ensure high accuracy of the installation of the working rod in a vertical position, and to provide damping of the loads arising from the dynamic impact on the reloading machine.

РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИDISCLOSURE OF A USEFUL MODEL

Указанная техническая задача решена в перегрузочной машине ядерного реактора, содержащей рабочую штангу, установленную на тележке с возможностью приведения в вертикальное положение и возможностью отклонения от вертикали. Рабочая штанга присоединена к тележке посредством шарнирной опоры и возвратных демпфирующих элементов, снабженных регулировочными винтами, посредством которых реализована указанная возможность приведения рабочей штанги в вертикальное положение. Возвратные демпфирующие элементы выполнены в виде пружинных блоков, каждый из которых содержит по меньшей мере одну пружину с регулируемой силой предварительного сжатия. При отклонении рабочей штанги от вертикали вследствие динамического воздействия возвратные демпфирующие элементы обеспечивают автоматическое возвращение рабочей штанги в вертикальное положение после снятия динамического воздействия. Возвратные демпфирующие элементы установлены под углом к оси рабочей штанги. Дополнительно перегрузочная машина ядерного реактора содержит направляющую для направления рабочей штанги, причем указанная штанга размещена в направляющей с возможностью перемещения в ней в осевом направлении, а регулировочные винты выполнены с возможностью выставления с определенным зазором или без указанного зазора по отношению к направляющей. Предпочтительно угол, образованный продольными осями регулировочных винтов и продольной осью рабочей штанги, составляет от 95 до 140 градусов включительно. Наиболее предпочтительно указанный угол составляет приблизительно 110 градусов. Техническим результатом данной полезной модели является упрощение конструкции и повышение уровня эксплуатационной надежности перегрузочной машины, связанное с обеспечением демпфирования нагрузок на рабочую штангу, возникающих при отклонении рабочей штанги от вертикали вследствие динамического воздействия, а также обеспечение точной установки рабочей штанги в вертикальное положение в штатном режиме работы и автоматическое возвращение предварительно установленного вертикального положения рабочей штанги после снятия динамического воздействия.The specified technical problem is solved in a reloading machine of a nuclear reactor containing a working rod mounted on a trolley with the possibility of bringing into a vertical position and the possibility of deviation from the vertical. The working rod is connected to the trolley by means of a hinge support and return damping elements equipped with adjusting screws, by means of which the indicated possibility of bringing the working rod to vertical position is realized. Return damping elements are made in the form of spring blocks, each of which contains at least one spring with adjustable pre-compression force. When the working rod deviates from the vertical due to dynamic effects, the return damping elements automatically return the working rod to a vertical position after removing the dynamic effect. Return damping elements are installed at an angle to the axis of the working rod. Additionally, the reloading machine of the nuclear reactor contains a guide for guiding the working rod, said rod being placed in the guide with the possibility of movement in it in the axial direction, and the adjusting screws are arranged to be set with a certain clearance or without said clearance relative to the guide. Preferably, the angle formed by the longitudinal axes of the adjusting screws and the longitudinal axis of the working rod is from 95 to 140 degrees inclusive. Most preferably, said angle is about 110 degrees. The technical result of this utility model is to simplify the design and increase the operational reliability of the reloading machine associated with damping the loads on the working rod arising from the deviation of the working rod from the vertical due to dynamic effects, as well as ensuring accurate installation of the working rod in a vertical position in normal operation and automatic return of the preset vertical position of the working rod after removal dynamically of exposure.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Ниже приведено описание предпочтительного варианта реализации настоящей полезной модели со ссылкой на прилагаемые чертежи. На Фиг.1 показан общий вид в разрезе предлагаемого соединения рабочей штанги и рамы тележки перегрузочной машины ядерного реактора. На Фиг.2 показан общий вид пружинного блока в разрезе.The following is a description of a preferred embodiment of the present utility model with reference to the accompanying drawings. Figure 1 shows a General view in section of the proposed connection of the working rod and the frame of the truck reloading machine of a nuclear reactor. Figure 2 shows a General view of the spring block in section.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИIMPLEMENTATION OF A USEFUL MODEL

На фиг.1 изображен вид в разрезе, иллюстрирующий соединение рабочей штанги и рамы тележки перегрузочной машины ядерного реактора согласно предпочтительному варианту реализации настоящей полезной модели. В предлагаемой конструкции направляющая труба 2 рабочей штанги 4 установлена в шарнирной опоре 3, размещенной на раме тележки 1. Шарнирная опора 3 выполнена с возможностью обеспечения отклонения направляющей трубы 2 и соответственно рабочей штанги 4 от вертикального положения и содержит находящиеся в соприкосновении выпуклую и вогнутую шайбы, обеспечивающие указанную возможность. В данном варианте реализации полезной модели отклонение рабочей штанги от вертикального положения возможно в пределах 10-12 градусов. В нижней части рамы тележки вокруг направляющей трубы под углом к оси рабочей штанги установлены пружинные блоки 5. Как показано на Фиг.2, пружинные блоки 5 содержат корпус блока 6, содержащий пружину 7, регулировочный винт 8 со стопорной гайкой 9 и упорный элемент 10. В различных вариантах реализации полезной модели могут быть использованы по меньшей мере три пружинных блока. Наиболее предпочтительно использование восьми пружинных блоков. В подпружиненные штоки пружинных блоков 5 вкручены регулировочные винты 6, выполненные с возможностью упора в элементы направляющей трубы 2. Регулировочные винты предназначены для установки рабочей штанги в вертикальное положение с высокой точностью при работе в штатном режиме. В конструкции согласно предпочтительному варианту реализации полезной модели возможно обеспечить установку рабочей штанги в вертикальное положение с точностью не хуже нескольких единиц угловых минут. Установка пружинных блоков под углом к оси рабочей штанги предотвращает возможность соскакивания выпуклой шайбы шарнирной опоры с вогнутой шайбы шарнирной опоры в случае отклонения штанги от вертикального положения при динамическом воздействии. Предпочтительно угол между продольными осями рабочей штанги 4 и продольными осями регулировочных винтов 6 составляет от 95 до 140 град включительно. Наиболее предпочтительно указанный угол между продольными осями рабочей штанги 4 и продольными осями регулировочных винтов 6 составляет приблизительно 110 градусов.Figure 1 is a sectional view illustrating the connection of the working rod and the frame of the cart of the reloading machine of a nuclear reactor according to a preferred embodiment of the present utility model. In the proposed design, the guide tube 2 of the working rod 4 is mounted in a hinge support 3 located on the frame of the trolley 1. The hinge bearing 3 is configured to deflect the guide pipe 2 and, accordingly, the working rod 4 from a vertical position and contains convex and concave washers in contact, providing the indicated opportunity. In this embodiment of the utility model, the deviation of the working rod from a vertical position is possible within 10-12 degrees. In the lower part of the cart frame around the guide tube, spring blocks 5 are mounted at an angle to the axis of the working rod. As shown in FIG. 2, spring blocks 5 comprise a block body 6 comprising a spring 7, an adjusting screw 8 with a lock nut 9 and a stop element 10. In various embodiments of the utility model, at least three spring units may be used. Most preferably, eight spring blocks are used. Adjusting screws 6 are screwed into the spring-loaded rods of the spring blocks 5, which are made with the possibility of abutment in the elements of the guide tube 2. The adjusting screws are designed to set the working rod in a vertical position with high accuracy during normal operation. In the construction according to the preferred embodiment of the utility model, it is possible to ensure the installation of the working rod in a vertical position with an accuracy of no worse than several units of angular minutes. The installation of spring blocks at an angle to the axis of the working rod prevents the convex washer of the hinge bearing from jumping off the concave washer of the hinged bearing in the event of a deviation of the rod from the vertical position under dynamic action. Preferably, the angle between the longitudinal axes of the working rod 4 and the longitudinal axes of the adjusting screws 6 is from 95 to 140 degrees inclusive. Most preferably, said angle between the longitudinal axes of the working rod 4 and the longitudinal axes of the adjusting screws 6 is approximately 110 degrees.

Предлагаемое устройство для перегрузки тепловыделяющих сборок работает следующим образом. Регулируют одним из известных способов степень сжатия пружин 6 пружинных блоков 5, исходя из требования обеспечения жесткости пружин пружинных блоков, необходимой для демпфирования нагрузок, возникающих при динамическом воздействии. С помощью регулировочных винтов 6 производят установку рабочей штанги 4 в вертикальное положение. Для этого вкручиванием-выкручиванием винтов 6 относительно корпуса пружинных блоков 5 обеспечивают приведение рабочей штанги в вертикальное положение. После этого закрепляют положение регулировочных винтов стопорной гайкой. Любой из указанных регулировочных винтов может быть выставлен с определенным зазором или без указанного зазора по отношению к направляющей трубе, направляющей рабочую штангу. Предлагаемая конструкция позволяет выполнить данную регулировку с высокой точностью. Благодаря данной регулировке рабочая штанга 4 при работе в штатных условиях эксплуатации сохраняет по существу вертикальное положение. В нештатных ситуациях, например при динамическом воздействии, вызванным аварийным торможением, землетрясением и т.п., а именно в случае, когда внешние силы, действующие на рабочую штангу, превышают силу предварительного сжатия пружин, штанга отклоняется на шарнире, а пружины демпфируют нагрузки. После снятия нештатных нагрузок рабочая штанга под действием пружин снова занимает по существу вертикальное положение и готова к работе.The proposed device for reloading fuel assemblies works as follows. One of the known methods is regulated by the compression ratio of the springs 6 of the spring blocks 5, based on the requirement of providing the spring stiffness of the spring blocks, necessary for damping the loads arising from the dynamic action. Using the adjusting screws 6, the working rod 4 is installed in a vertical position. To do this, screwing-unscrewing the screws 6 relative to the housing of the spring blocks 5 ensure bringing the working rod to a vertical position. After that, fix the position of the adjusting screws with a lock nut. Any of these adjusting screws may be set with or without a specified clearance with respect to the guide tube guiding the working rod. The proposed design allows you to perform this adjustment with high accuracy. Thanks to this adjustment, the working rod 4 during operation under normal operating conditions maintains a substantially vertical position. In emergency situations, for example, during dynamic action caused by emergency braking, earthquake, etc., namely, in the case when the external forces acting on the working rod exceed the pre-compression force of the springs, the rod deviates on the hinge, and the springs dampen the load. After abnormal loads are removed, the working bar under the action of the springs again takes up a substantially vertical position and is ready for operation.

Claims

1. Reloading machine of a nuclear reactor containing a working rod mounted on a trolley with the possibility of bringing into vertical position and the ability to deviate from the vertical, characterized in that the working rod is connected to the trolley by means of a hinge support and return damping elements equipped with adjusting screws, through which it is realized the indicated possibility of bringing the working rod to a vertical position.

2. The machine according to claim 1, characterized in that the return damping elements are made in the form of spring blocks, each of which contains at least one spring with adjustable pre-compression force.

3. The machine according to claim 1, characterized in that when the working rod deviates from the vertical due to dynamic effects, the return damping elements automatically return the working rod to a vertical position after removing the dynamic effect.

4. The machine according to claim 1, in which the return damping elements are installed at an angle to the axis of the working rod.

5. The machine according to claim 1, further comprises a guide for guiding the working rod, wherein said rod is placed in the guide with the possibility of axial movement in it, and the adjusting screws are arranged to be set with a certain clearance or without said clearance relative to the guide.

6. The machine according to any one of claims 1 and 4, in which the angle formed by the longitudinal axes of the specified adjusting screws and the longitudinal axis of the specified working rod is from 95 to 140º inclusive.

7. Machine according to any one of paragraphs.1 and 4, in which the angle formed by the longitudinal axes of said adjusting screws and the longitudinal axis of said working rod is approximately 110 °.