RU2139178C1

RU2139178C1 - Machine tool for assembling fuel elements to fuel assemblies

Info

Publication number: RU2139178C1
Application number: RU97119255A
Authority: RU
Inventors: В.Л. Афанасьев; В.И. Батуев; Н.А. Бычихин; В.Д. Бачурин; И.Г. Чапаев; В.В. Рожков; Ю.Г. Катанов; Г.В. Ильин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов"
Priority date: 1997-11-18
Filing date: 1997-11-18
Publication date: 1999-10-10

Abstract

FIELD: manufacture and assembling processes, namely machine tools for assembling fuel elements to fuel assemblies for water-water type power generation reactors. SUBSTANCE: machine tool includes hinged housing moved from horizontal position to vertical and provided with power cylinder and stoppers for fixing it in horizontal position. Horizontally moving beam is arranged on coordinate block moved in vertical and horizontal directions. Accumulator for fuel elements, mechanism for axially moving fuel elements, mechanism for their pressing-in to technological spacing grids, mechanism for providing fuel elements with removable tips, die with reservoir for feeding lubricant and pickups for detecting length values of fuel elements are mounted on said beam. Holders for technological spacing grids are mounted on upper working surface of machine tool housing. Conveyor for transporting fuel elements may be arranged in said holders. Mechanism for axially moving fuel elements is in the form of roller table with pressure rollers made of polymeric material. Pressing-in mechanism is in the form of spring-loaded pusher and chain transmission; it provides controlled pressing-in effort. EFFECT: increased number of high-quality fuel assemblies, enhanced efficiency of machine tool, its enlarged manufacturing possibilities and radiation safety. 5 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к механосборочному производству, в частности, к станкам для сборки тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) в тепловыделяющие сборки (ТВС) преимущественно для водо-водяных энергетических реакторов ВВЭР. The invention relates to mechanical assembly production, in particular, to machines for assembling fuel elements (fuel elements) into fuel assemblies (fuel assemblies) mainly for water-cooled VVER power reactors.

В производстве ТВС для атомных энергетических реакторов наиболее ответственным является процесс запрессовки ТВЭЛов, имеющих длину промерно 4 м, в ячейки технологических дистанционирующих решеток, т.к ТВЭЛы имеют практически нулевую осевую жесткость и оболочку из циркония, который отличается склонностью к разъедающей коррозии, появляющейся в результате истирания циркония между соприкасающимися поверхностями даже при отсутствии коррозионной среды под влиянием колебаний при очень маленьких амплитудах, а в некоторых случаях при незначительных нагрузках (см. Металлургия циркония, перевод с английского. Под редакцией Г.А.Меерсона и Ю.В.Гагаринского. Издательство иностранной литературы, М., 1959 г., стр.298). Разъедающая коррозия поверхности оболочки ТВЭЛа не исключает его разгерметицацию в атомном реакторе, что ставит перед процессом сборки ТВЭЛов в ТВС условие по защите поверхности ТВЭЛ перед их сборкой в ТВС покрытием лаками, смазками и применением наконечников. Вторым условием после сборки ТВС является ее транспортировка в горизонтальном положении, т. к известные станки предусматривают горизонтальную сборку ТВЭЛ в ТВС, то необходимым приложением к станку является автооператор транспортировки ТВС в горизонтальном положении со станка сборки ТВС на кантователь перевода ТВС из горизонтального положения в вертикальное для установки головки и хвостовика на собранную ТВС. Поскольку ТВЭЛы имеют практически нулевую осевую жесткость, требуется на автооператоре применять множество захватных лап для исключения прогиба ТВС, но при этом ТВЭЛы ТВС вступают в контакт с захватными лапами, что не исключает их повреждения. In the manufacture of fuel assemblies for nuclear power reactors, the most responsible is the process of pressing fuel rods having a length of about 4 m into the cells of technological spacing grids, because fuel rods have practically zero axial stiffness and a zirconium shell, which is characterized by a tendency to corrosive corrosion resulting from abrasion of zirconium between contacting surfaces even in the absence of a corrosive medium under the influence of vibrations at very small amplitudes, and in some cases with a slight stress-negative (see. zirconium metallurgy, translation from English. Edited G.A.Meersona and Yu.V.Gagarinskogo. Publisher Foreign Literature, Moscow, 1959, str.298). Corrosive corrosion of the surface of a fuel rod cladding does not preclude its depressurization in an atomic reactor, which poses a condition for the assembly of fuel rods in a fuel assembly to protect the surface of a fuel rod before assembling it in a fuel assembly coated with varnishes, greases, and the use of tips. The second condition after assembling a fuel assembly is its transportation in a horizontal position, since well-known machines provide for the horizontal assembly of fuel elements in a fuel assembly, the necessary application to the machine is the auto-operator of transporting fuel assemblies in a horizontal position from a fuel assembly machine to a tilter for transferring fuel assemblies from horizontal to vertical position for installation of the head and shank on the assembled fuel assembly. Since fuel elements have practically zero axial stiffness, it is required to use a lot of gripping paws on the auto operator to exclude deflection of the fuel assemblies, but at the same time fuel assemblies of fuel assemblies come into contact with the gripping legs, which does not exclude their damage.

Третьим условием является радиационная безопасность персонала при работах с высокоактивным материалом, например, с ТВЭЛами с уран-плутониевым топливом, т.е. в этом случае наиболее важным является дистанционное управление станком и автоматическая сборка ТВЭЛ в ТВС. Известен станок для заталкивания трубчатых заготовок, состоящий из механизма заталкивания трубчатых заготовок с приводным толкателем и механизма горизонтального и вертикального шагового перемещения (см. GB, патент N 1385297, B 23 P 15/26, 1972 г). The third condition is the radiation safety of personnel when working with highly active material, for example, fuel elements with uranium-plutonium fuel, i.e. in this case, the most important is the remote control of the machine and the automatic assembly of the fuel elements in the fuel assembly. A known machine for pushing tubular billets, consisting of a mechanism for pushing tubular billets with a drive pusher and a horizontal and vertical step movement mechanism (see GB, patent N 1385297, B 23 P 15/26, 1972).

Недостатком этого станка является низкая точность позиционирования, т.е. к ошибке срабатывания конечных выключателей добавляется деформация привода основания и кинематической неточности механизма перемещения, что не исключает изгиба ТВЭЛа при его заталкивании (запрессовке) в ячейки технологических дистанционирующих решеток, отклонения ТВЭЛа от оси заталкивания (запрессовки), деформации его и технологической дистанционирующей решетки и перевод последних в брак, что снижает выход годных ТВС и производительность, т. к. потребуются определенные трудозатраты для удаления деформированного ТВЭЛа и замены деформированной технологической дистанционирующей решетки. The disadvantage of this machine is its low positioning accuracy, i.e. to the operation error of the limit switches, deformation of the base drive and kinematic inaccuracy of the movement mechanism is added, which does not exclude the bending of the fuel rod when it is pushed (pressed) into the cells of the technological spacer grids, the deflection of the fuel rod from the axis of pushing (press-fit), its deformation and the technological spacer grid, and translation of the latter marriage, which reduces the yield of fuel assemblies and performance, because it will take some work to remove the deformed fuel rod and replace the defor technological spacing grid.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является станок для сборки ТВЭЛ в ТВС, преимущественно для водо-водяного энергетического реактора, содержащий станину, накопитель в виде наклонных реек с отсекателями поштучной подачи ТВЭЛ, механизм осевого перемещения ТВЭЛа в виде рольганга с прижимными роликами, механизм запрессовки ТВЭЛа в технологические дистанционирующие решетки в виде подпружиненного толкателя и цепной передачи с регулируемым усилием запрессовки, механизм оснащения ТВЭЛа съемными наконечниками конической формы, фильеру, установленную соосно механизму запрессовки с емкостью подачи смазки, механизм горизонтального и вертикального перемещения стапеля координатного, обоймы под технологические дистанционирующие решетки, датчики контроля длины ТВЭЛа вместе с наконечником, ложемент для установки транспортной кассеты с ТВЭЛами, размещенными на ее полках и систему управления (см. патент Российской федерации N 2065350 по заявке N 5048760/08 от 18.06.92г. Опубликован 20.08.96г., МКИ B 23 K 37/4, B 23 P 15/26). The closest in technical essence and the achieved effect is a machine for assembling fuel elements in fuel assemblies, mainly for a pressurized water reactor, containing a bed, a drive in the form of inclined rails with cut-off pieces for fuel elements, an axial movement mechanism for a fuel element in the form of a live roll with pressure rollers, a mechanism press-fit the fuel rod into the technological spacer grids in the form of a spring-loaded pusher and chain transmission with an adjustable pressing force, the mechanism of equipping the fuel rod with removable tips to onical form, a die installed coaxially to the press-in mechanism with a lubricant supply capacity, a mechanism for horizontal and vertical movement of the coordinate building berth, clips for technological spacing grids, fuel rod length monitoring sensors together with a tip, a lodgement for installing a transport cassette with fuel rods placed on its shelves and a system management (see the patent of the Russian Federation N 2065350 on the application N 5048760/08 from 06/18/92. Published on 08/20/96, MKI B 23 K 37/4, B 23 P 15/26).

Станок предусматривает использование ТВЭЛов, которые были предварительно покрыты лаком, высушены на установке лакового покрытия и скомплектованы в транспортную межоперационную кассету. The machine provides for the use of fuel rods, which were previously coated with varnish, dried at the installation of varnish coating and equipped in a transport inter-operation cassette.

Не исключалось повреждения поверхности ТВЭЛов в механизме осевого перемещения - рольганге с прижимными роликами в процессе запрессовки ТВЭЛов в ячейки технологических дистанционирующих решеток за счет истирания поверхности ТВЭЛов поверхностью вращающихся роликов. Damage to the surface of the fuel rods in the axial movement mechanism was not excluded - a roller table with pressure rollers during the pressing of the fuel rods into the cells of the technological spacer grids due to the abrasion of the surface of the fuel rods by the surface of the rotating rollers.

По мере сборки ТВС на стапеле координатном, имеющем механизмы вертикального и горизонтального шагового перемещения, вес стапеля координатного увеличивался на величину веса ТВС примерно на 700 кг к собственному весу, что вело к возрастанию нагрузок на механизмы вертикального и горизонтального перемещения стапеля координатного, требовало увеличения мощности приводов механизмов вертикального и горизонтального перемещения стапеля координатного. При этом возрастали инерционность механизмов вертикального и горизонтального перемещения стапеля координатного, снижалась точность позицирования, что не исключало смещения оси ячеек технологических дистанционирующих решеток относительно оси запрессовки ТВЭЛа и выводу в брак как ТВЭЛа, так и технологической дистанционирующей решетки. Непосредственно в станке не был предусмотрен кантователь ТВС из горизонтального положения в вертикальное положение, в связи с чем необходимым приложением к станку является автооператор горизонтальной транспортировки ТВС на станок-кантователь для установки головки и хвостовика на ТВС и их закрепления к ТВС. В силу нулевой осевой жесткости ТВЭЛ автооператор имеет множество грузозахватных лап горизонтальной транспортировки ТВС на станок-кантователь для исключения самопроизвольной деформации ТВС. В процессе горизонтальной транспортировки ТВС не исключалось повреждение ТВЭлов грузозахватными лапами. As fuel assemblies were assembled on a coordinate slipway with vertical and horizontal stepwise movement mechanisms, the weight of the coordinate slipway increased by the weight of the fuel assembly by about 700 kg to its own weight, which led to an increase in loads on the mechanisms of vertical and horizontal movement of the coordinate slipway, requiring an increase in drive power mechanisms of vertical and horizontal movement of the slipway coordinate. At the same time, the inertia of the mechanisms of vertical and horizontal movement of the slipway increased, the accuracy of positioning decreased, which did not exclude the displacement of the cell axis of the technological spacer grids relative to the insertion axis of the fuel rod and the marriage of both the fuel rod and the technological spacer grid. Directly in the machine, the fuel assembly tilter was not provided from a horizontal position to a vertical position, in connection with which the necessary application to the machine is the operator of horizontal transportation of fuel assemblies to the tipper machine for installing the head and shank on the fuel assemblies and securing them to the fuel assemblies. Due to the zero axial stiffness of the fuel element, the auto operator has many load-gripping legs for horizontal transportation of fuel assemblies to the tilting machine to exclude spontaneous deformation of the fuel assemblies. In the process of horizontal transportation of fuel assemblies, damage to the fuel elements by gripping legs was not ruled out.

Технической задачей изобретения является повышение выхода годных ТВС, повышение производительности, расширение технологических возможностей и улучшение условий радиационной безопасности. An object of the invention is to increase the yield of fuel assemblies, increase productivity, expand technological capabilities and improve radiation safety conditions.

Это решение технической задачи достигается тем, что в станке для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки, преимущественно для водо-водяного энергетического реактора, содержащем станину с верхней рабочей поверхностью, накопитель тепловыделяющих элементов, выполненный в виде скатов с отсекателями поштучной подачи тепловыделяющих элементов на позицию запрессовки, механизм осевого перемещения тепловыделяющих элементов в виде рольганга с прижимными роликами, механизм запрессовки тепловыделяющих элементов в технологические дистанционирующие решетки в виде подпружиненного толкателя и цепной передачи с регулируемым усилием запрессовки, механизм оснащения тепловыделяющих элементов съемными наконечниками конической формы, фильеру, установленную соосно механизму запрессовки и оснащенную емкостью подачи смазки, стапель координатный, установленный с возможностью горизонтального и вертикального перемещения, механизмы горизонтального и вертикального перемещения стапеля, обоймы под технологические дистанционирующие решетки, датчики контроля длины тепловыделяющих элементов с наконечником, транспортную межоперационную кассету с полками для размещения тепловыделяющих элементов, ложемент для установки транспортной межоперационной кассеты и систему управления. This solution to the technical problem is achieved by the fact that in the machine for assembling fuel elements into fuel assemblies, mainly for a pressurized water reactor containing a bed with an upper working surface, the storage of fuel elements made in the form of slopes with shutters for supplying fuel elements to the insertion position , the mechanism of axial movement of the fuel elements in the form of a roller table with pressure rollers, the mechanism for mounting the fuel elements into the technologist distance spacers in the form of a spring-loaded pusher and a chain transmission with an adjustable pressing force, a mechanism for equipping the heat-generating elements with removable conical shaped tips, a die installed coaxially to the pressing mechanism and equipped with a lubricant supply tank, a coordinate slip, installed with the possibility of horizontal and vertical movement, horizontal and vertical movement of the slipway, clips for technological spacing grids, length control sensors fuel elements with a tip, a transport inter-operation cassette with shelves for accommodating fuel elements, a lodgement for installing a transport inter-operational cassette and a control system.

Другими отличиями является то, что обоймы смонтированы с возможностью вращения вокруг своей оси и снабжены приводом вращения, полый толкатель с цанговым зажимом на конце и двумя механизмами раскрытия цангового зажима, первый из которых выполнен в виде выдвижной вилки с приводом возвратно- поступательного движения и размещен на балке поперечно полому толкателю, а второй - в виде силового цилиндра, взаимодействующего с шарнирно-поворотным рычагом и с пружиной зажима, при этом подпружиненный толкатель выполнен съемным для обеспечения замены его на полый толкатель; накопитель в виде скатов выполнен шарнирно-поворотным с изменением угла наклона;
использование в качестве полимерного материала для роликов капролона.Other differences are that the clips are mounted for rotation around its axis and equipped with a rotation drive, a hollow pusher with a collet clamp at the end and two collet opening mechanisms, the first of which is made in the form of a retractable fork with a reciprocating drive and placed on beam transversely to the hollow pusher, and the second in the form of a power cylinder interacting with a pivot-swing arm and a clamp spring, while the spring-loaded pusher is removable to provide replacement us his hollow pusher; the drive in the form of slopes is made swivel with a change in the angle of inclination;
use as a polymer material for caprolon rollers.

Такое выполнение стапеля координатного позволит стабилизировать его вес, устранить перепады веса в сторону увеличения на примерно 700 кг, в момент сборки ТВС, устранить инерционность его перемещения в вертикальном и горизонтальном направлении и повысить выход годных ТВС. This embodiment of the coordinate slipway will stabilize its weight, eliminate weight differences in the direction of increase by about 700 kg, at the time of assembly of the fuel assemblies, eliminate the inertia of its movement in the vertical and horizontal direction and increase the yield of suitable fuel assemblies.

Выполнение станины шарнирно-поворотной из горизонтального положения в вертикальное, и наоборот, с боковыми и нижними ограничителями с возможностью поворота обойм вокруг своей оси позволит исключить транспортирование ТВС в горизонтальном положении, исключить автооператор горизонтальной транспортировки, а следовательно, и контакт ТВЭЛов с захватными лапами автооператора, что повысит выход годных за счет исключения повреждений поверхности ТВЭЛов и осуществить непосредственно на станке установку головки и хвостовика на ТВС без ее транспортировки со станка на станок, что имело место в патенте N 2065350, а установка ограничителей позволит осуществлять жесткую фиксацию станины в горизонтальном положении, что особенно важно при координатном перемещении стапеля и балки при запрессовке ТВЭЛов в ячейки дистанционирующих решеток, установленных в обоймах на станине, и повысит выход годных, расширит технологические возможности, повысит производительность. The implementation of the hinged-swivel bed from horizontal to vertical, and vice versa, with side and lower stops with the ability to rotate the clips around its axis will eliminate the transportation of fuel assemblies in a horizontal position, exclude the auto-operator of horizontal transportation, and therefore the contact of the fuel rods with the gripping legs of the auto-operator, which will increase the yield by eliminating surface damage of fuel rods and install the head and shank on the fuel assembly directly on the machine without its trans sorting from machine to machine, which was the case in patent N 2065350, and the installation of stops will allow rigid fixation of the bed in a horizontal position, which is especially important for the coordinate movement of the stock and beam when pressing the fuel rods into the cells of the spacer grids installed in the clips on the bed, and increase yield, expand technological capabilities, increase productivity.

Выполнение прижимных роликов из полимерного материала капролона позволит исключить повреждение поверхности ТВЭЛа, повысить выход годных ТВС. The implementation of the pressure rollers of the polymer material of caprolon will eliminate the damage to the surface of the fuel rod, increase the yield of the fuel assembly.

Выполнение подпружиненного толкателя съемным, заменяемым на полый толкатель с цанговым зажимом на конце и механизмом раскрытия цанги в виде выдвижной вилки с приводом возвратно-поступательного движения и второго механизма раскрытия цангового зажима с силовым цилиндром позволит расширить технологические возможности станка, обеспечить разборку ТВЭЛов из ТВС их вытягиванием из ТВС цанговым зажимом при обратном ходе толкателя или разгрузить транспортный контейнер с ТВЭЛами на накопитель в виде шарнирно поворотных скатов после изменения угла их наклона в сторону транспортной кассеты. The implementation of the spring-loaded pusher is removable, replaceable with a hollow pusher with a collet clamp at the end and a collet opening mechanism in the form of a retractable fork with a reciprocating drive and a second collet clamp opening mechanism with a power cylinder that will expand the technological capabilities of the machine and ensure the removal of fuel rods from the fuel assemblies by pulling them from the fuel assembly with a collet clamp during the reverse stroke of the pusher or unload the transport container with the fuel rods to the drive in the form of articulated rotary slopes after being changed I have an angle of inclination in the direction of transport of the cassette.

Выполнение всех операций на станке в автоматическом режиме и заданной программе позволит использовать ТВЭЛы с уранплутониевым топливом и обеспечить радиационную безопасность персонала. Performing all operations on the machine in the automatic mode and the specified program will allow the use of fuel elements with uranium-plutonium fuel and ensure radiation safety of personnel.

На чертежах представлен станок для сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющие сборки, где на:
фиг. 1 - станок для сборки ТВЭЛов в ТВС (общий вид станка);
фиг. 2 - станок для сборки ТВЭЛов в ТВС (вид сверху);
фиг. 3 - станина (вид с торца);
фиг. 4 - второй механизм раскрытия цангового зажима;
фиг. 5 - подпружиненный толкатель с цанговым зажимом (момент захвата ТВЭЛа с раскрытой цангой при разборке ТВС или транспортного контейнера);
фиг. 6 - подпружиненный толкатель с цанговым зажимом с закрытой цангой;
фиг. 7 - накопитель в виде скатов.The drawings show a machine for assembling fuel elements into fuel assemblies, where:
FIG. 1 - a machine for assembling fuel elements in fuel assemblies (general view of the machine);
FIG. 2 - a machine for assembling fuel elements in fuel assemblies (top view);
FIG. 3 - bed (end view);
FIG. 4 - the second mechanism for opening the collet clamp;
FIG. 5 - a spring-loaded pusher with a collet clamp (the moment of gripping the fuel rod with the collet open when disassembling the fuel assembly or transport container);
FIG. 6 - a spring-loaded pusher with a collet clamp with a closed collet;
FIG. 7 - drive in the form of slopes.

Станок для сборки ТВЭЛов в ТВС содержит станину 1, накопитель 2 с отсекателем 3 поштучной подачи ТВЭЛ 4, механизм осевого перемещения ТВЭЛа 4 в виде рольганга 5 с прижимными роликами 6, механизм запрессовки ТВЭЛа 4 в технологические дистанционирующие решетки 7 в виде подпружиненното толкателя 8 и цепной передачи (не показана) с регулируемым усилием запрессовки, механизм 9 оснащения ТВЭЛа 4 съемными наконечниками (не показаны), фильеру 10, установленную соосно механизму запрессовки - подпружиненному толкателю 8 с емкостью подачи смазки (не показаны), механизм 11 горизонтального перемещения, механизм 12 вертикального перемещения стапеля 13 координатного, обоймы 14 под технологические дистанционирующие решетки 7, ложемент 15 для установки транспортной межоперационной кассеты 16 с ТВЭЛами 4, размещенными на ее полках, датчики контроля длины ТВЭЛа вместе с наконечником (не показаны), систему управления (не показана). A machine for assembling fuel elements in a fuel assembly contains a frame 1, a drive 2 with a cut-off device 3 for supplying fuel elements 4, an axial movement mechanism for the fuel element 4 in the form of a live roll 5 with pressure rollers 6, a mechanism for mounting the fuel element 4 into the technological spacer grids 7 in the form of a spring-loaded pusher 8 and chain gears (not shown) with adjustable pressing force, mechanism 9 for equipping the fuel rod 4 with removable tips (not shown), die 10 mounted coaxially with the pressing mechanism - a spring-loaded follower 8 with a lubricant supply capacity (not shown ), the horizontal movement mechanism 11, the vertical movement mechanism 12 of the slipway 13 coordinate, the holder 14 for the technological spacer grids 7, the lodgement 15 for installing the transport interoperational cassette 16 with the fuel rods 4 placed on its shelves, the sensors for monitoring the length of the fuel rod together with a tip (not shown ), a control system (not shown).

Подвижный в вертикальном направлении стапель координатный 13 снабжен подвижной в горизонтальном направлении балкой 17, на которой размещены накопитель 2 в виде скатов поштучной подачи ТВЭЛов 4 на позиции запрессовки, механизм осевого перемещения ТВЭЛа 4 в виде рольганга 5 с прижимными роликами 6 из полимерного материала, механизм запрессовки ТВЭЛа 4 в технологические дистанционирующие решетки 7 в виде подпружиненного толкателя 8 и цепной передачи с регулируемым усилием запрессовки, механизм 9 оснащения ТВЭЛа 4 съемными наконечниками конической формы, фильера 10, установленная соосно механизму запрессовки с емкостью подачи смазки, и датчики контроля длины ТВЭЛа 4 вместе с наконечником. The movable in the vertical direction slipway 13 is equipped with a horizontally movable beam 17, on which the drive 2 is located in the form of slopes of the piece feed of fuel rods 4 at the press-in position, the axial movement mechanism of the fuel rod 4 in the form of a rolling table 5 with pressure rollers 6 made of polymer material, the press-in mechanism TVEL 4 into technological spacer grids 7 in the form of a spring-loaded pusher 8 and a chain transmission with an adjustable pressing force, mechanism 9 for equipping the fuel rod 4 with removable conical tips Coy form die 10 mounted coaxially with the pressing mechanism capacity lubrication and sensors monitoring the length fuel element 4 together with the tip.

Станина 1 выполнена шарнирно-поворотной на шарнире 18 из горизонтального положения в вертикальное, и наоборот, снабжена силовым цилиндром 19, боковыми ограничителями 20 и нижними ограничителями 21 фиксации станины 1 в горизонтальном положении и на ее верхней рабочей поверхности закреплены обоймы 14 для размещения в них дистанционирующих решеток 7 ТВС или контейнера 22 с ТВЭЛами. The frame 1 is pivotally swiveled on the hinge 18 from a horizontal to a vertical position, and vice versa, is equipped with a power cylinder 19, side stops 20 and lower stops 21 for fixing the frame 1 in a horizontal position and clips 14 are fixed on its upper working surface for placement of distance grids 7 fuel assemblies or container 22 with fuel elements.

Обоймы 14 снабжены приводом 23 вращения вокруг своей оси. Подпружиненный толкатель 8 выполнен съемным, заменяемым на полый толкатель 24 с цанговым зажимом 25 на конце с бойком 26, внутри поперечно которому на балке 17 размещен механизм 27 раскрытия цангового зажима 25 в виде выдвижной вилки с приводом возвратно-поступательного движения (не показаны). The clips 14 are provided with a drive 23 of rotation around its axis. The spring-loaded pusher 8 is removable, replaceable by a hollow pusher 24 with a collet clamp 25 at the end with the striker 26, inside of which transverse to which on the beam 17 there is a mechanism 27 for opening the collet clamp 25 in the form of a retractable fork with a reciprocating drive (not shown).

Накопитель 2 в виде скатов снабжен шарниром 28 изменения угла наклона скатов. The drive 2 in the form of slopes is equipped with a hinge 28 for changing the angle of inclination of the slopes.

В качестве полимерного материала для роликов использован капролон. As a polymer material for the rollers used caprolon.

На станине 1 предусмотрено гнездо 29 для установки хвостовика 30 к ТВС и гнездо 31 для установки головки (не показана). On the frame 1, a socket 29 for installing a shank 30 to the fuel assembly and a socket 31 for installing a head (not shown) are provided.

Второй механизм раскрытия цангового зажима 25 выполнен в виде силового цилиндра 32, взаимодействующего с шарнирно - поворотным рычагом 33 и пружиной 34 цангового зажима 25. The second opening mechanism of the collet clamp 25 is made in the form of a power cylinder 32, interacting with the pivotally-swing arm 33 and the spring 34 of the collet clamp 25.

Станок для сборки ТВЭЛов ТВС работает следующим образом. A machine for assembling fuel assemblies of fuel assemblies works as follows.

На ложемент 15 устанавливают транспортную межоперационную кассету 16 с ТВЭЛами 4 на ее полках. С помощью механизма 11 горизонтального перемещения балка 17 перемещается к транспортной межоперационной кассете 16 и на накопителе 2 в виде скатов открывает полку, межоперационной кассеты 16 и ряд ТВЭЛов 4 с полки скатываются до отсекателей 3, которые поштучно выдают ТВЭЛы 4 на позицию запрессовки, где ТВЭЛ 4 поступает на рольганг 5, прижимается прижимными роликами 6 из полимерного материала и подпружиненным толкателем 8 подается через механизм 9 оснащения ТВЭЛа коническим наконечником, фильеру 10 нанесения смазки, через датчики замера длины ТВЭЛа вместе с наконечником и запрессовывается в ячейки дистанционирующих решеток 7, установленных в обоймах 14. Запрессовка ТВЭЛов проводится до полного заполнения всех ячеек дистанционирующих решеток 7, т.е. по мере запрессовки ТВЭЛа 4 меняется координата запрессовки с помощью механизма 11 горизонтального и механизма 12 вертикального перемещений балки 17 стапеля 13. On the lodgement 15 set transport interoperational cassette 16 with fuel rods 4 on its shelves. Using the mechanism 11 of horizontal movement, the beam 17 is moved to the transport inter-operation cassette 16 and opens the shelf in the form of slopes 2 on the drive 2, the inter-operation cassette 16 and a number of fuel rods 4 are rolled down from the shelf to the cut-offs 3, which individually supply the fuel rods 4 to the insertion position, where the fuel rods 4 enters the roller table 5, is pressed by pressure rollers 6 made of polymer material and a spring-loaded pusher 8 is fed through the mechanism 9 of equipping the fuel rod with a conical tip, a die 10 for applying lubricant, through the sensors for measuring the length of the fuel element and together with the tip and is pressed into a cell of spacer grids 7 installed in the cage 14. Pressing fuel rods held to the full capacity of all cells in spacing grids 7, i.e. as the fuel rod 4 is pressed in, the coordinate of the fitting is changed using the horizontal mechanism 11 and the vertical movement mechanism 12 of the beam 17 of the slipway 13.

В гнездо 29 станины 1 устанавливается хвостовик 30, балка 17 смещается в крайнее к межоперационной кассете положение, в гнездо 31 устанавливается головка ТВС. При необходимости собранная ТВС вместе с обоймами 14 может поворачиваться приводом 23 вокруг своей оси. С помощью силового цилиндра 19 на шарнире 18 станина 1 вместе с собранной ТВС поворачивается в вертикальное положение и транспортируется в вертикальном положении на отмывку от лакового покрытия, а станина 1 возвращается в исходное горизонтальное положение и фиксируется боковыми ограничителями 20 и нижними ограничителями 21. In the socket 29 of the frame 1, a shank 30 is installed, the beam 17 is shifted to the extreme position to the inter-operation cassette, the fuel assembly head is installed in the socket 31. If necessary, the assembled fuel assembly together with the clips 14 can be rotated by the drive 23 around its axis. Using the power cylinder 19 on the hinge 18, the frame 1 together with the assembled fuel assembly is rotated to a vertical position and transported in a vertical position to be washed from the varnish coating, and the frame 1 is returned to its original horizontal position and fixed by the side stops 20 and lower stops 21.

Разборка ТВС осуществляется следующим образом. Dismantling fuel assemblies is as follows.

Подпружиненный толкатель 8 заменяется полым подпружиненным толкателем 24 с цанговым зажимом 25, бойком 26 и пружиной 34 внутри. С закрепленной в обоймах 14 ТВС снимается головка. Подпружиненный полый толкатель при подходе к ТВЭЛу, подлежащему удалению, штифтом наезжает на механизм 27 в виде выдвижной вилки и разжимает цанговый зажим 25, толкатель бойком 26 упирается в ТВЭЛ 4, вилка механизма 27 возвращается в исходное положение, цанговый зажим под действием пружины 34 закрывается и обратным ходом толкателя 24 ТВЭЛ 4 извлекается из ТВС. Силовой цилиндр 32 воздействует на шарнирно-поворотный рычаг 33, который в свою очередь воздействует на пружину 34, сжимает ее, раскрывается цанговый зажим 25 и извлеченный из ТВС ТВЭЛ по скатам 2 накопителя, которые повернуты на шарнире 28 с углом наклона в сторону транспортной кассеты скатываются на полки транспортной кассеты 16. Аналогично разбирается транспортный контейнер 22 с ТВЭЛами, который устанавливается в обоймы 14 и полым подпружиненным толкателем с цанговым зажимом ТВЭЛы из контейнера извлекаются. Все операции сборки, разборки на станке проводятся в автоматическом режиме, обеспечивая персоналу радиационную безопасность. The spring-loaded plunger 8 is replaced by a hollow spring-loaded plunger 24 with a collet clamp 25, the striker 26 and the spring 34 inside. With fixed in clips 14 fuel assemblies removed head. When approaching the fuel rod to be removed, the spring-loaded hollow pusher bumps onto the mechanism 27 in the form of a retractable fork and pins collet clamp 25, the push rod abuts 26 against fuel rod 4, the fork of mechanism 27 returns to its original position, the collet clip closes by spring 34 and the reverse stroke of the pusher 24 of the fuel rod 4 is removed from the fuel assembly. The master cylinder 32 acts on the pivoting lever 33, which in turn acts on the spring 34, compresses it, opens the collet clamp 25 and the TVEL removed from the fuel assembly along the ramps 2 of the drive, which are rotated on a hinge 28 with an angle of inclination towards the transport cassette roll on the shelves of the transport cassette 16. The transport container 22 with the fuel rods is disassembled in the same way, which is installed in the clips 14 and the hollow spring-loaded pusher with the collet clip of the fuel rods are removed from the container. All assembly, disassembly operations on the machine are carried out in automatic mode, providing personnel with radiation safety.

Claims

1. A machine for assembling fuel elements into fuel assemblies, comprising a bed with a top working surface, a drive of fuel elements made in the form of slopes with cut-off devices for the piece supply of fuel elements to the insertion position, the axial movement of the fuel elements in the form of a roller table with pressure rollers, the pressing mechanism fuel elements into technological spacer grids in the form of a spring-loaded pusher and a chain transmission with adjustable clamping force essinges, a mechanism for equipping fuel elements with conical shaped removable tips, a die installed coaxially with a pressing mechanism and equipped with a lubricant supply tank, a coordinate slipway installed with the possibility of horizontal and vertical movements, mechanisms for horizontal and vertical movement of the slipway, clips for technological spacer grids, control sensors lengths of fuel elements with a tip, transport inter-operation cassette with shelves for heat of fuel elements, a lodgement for installing a transport inter-operational cartridge and a control system, characterized in that it is equipped with a beam placed on a slipway with the ability to move in the horizontal direction, a drive, an axial movement mechanism of the fuel elements, a mechanism for pressing them into technological distance
lattices, a mechanism for equipping the fuel elements with removable tips, a die with a lubricant supply tank and sensors for controlling the length of the fuel elements are placed on the beam, pressure rollers are made of polymer material, the bed is articulated and rotary to ensure its movement from horizontal to vertical and vice versa and is equipped with the power cylinder and the lateral and lower limiters of fixing it in a horizontal position, and the clips are arranged to accommodate transport container with fuel elements and mounted on the upper working surface of the bed.

2. The machine according to claim 1, characterized in that the clips are mounted for rotation around its axis and are equipped with a rotation drive.

3. The machine according to claim 1 or 2, characterized in that it is equipped with a hollow pusher with a collet clamp at the end and two mechanisms for opening the collet clamp, the first of which is made in the form of a retractable fork with a reciprocating drive and placed on the beam transversely to the hollow the pusher, and the second is made with a power cylinder, while the spring-loaded pusher is removable to ensure replacement by a hollow pusher.

4. The machine according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the slopes are pivotally-rotatable with the possibility of changing the angle of inclination.

5. Machine according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the rollers of the roller table are made of the same polymer material as the pinch rollers, with caprolon being used as the polymer material.