RU2152091C1

RU2152091C1 - Cladding unit for tubular elements

Info

Publication number: RU2152091C1
Application number: RU98118330/02A
Authority: RU
Inventors: А.А. Енин; М.В. Полозов; А.А. Кислицкий; В.В. Рожков; А.А. Градович; Е.А. Филиппов; А.М. Лузин; В.Д. Бачурин; Г.В. Ильин; В.И. Батуев; Н.А. Бычихин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов"
Priority date: 1998-10-07
Filing date: 1998-10-07
Publication date: 2000-06-27

Abstract

FIELD: nuclear power engineering. SUBSTANCE: unit designed for cladding fuel rods of VVER reactors by resistance butt welding has split parallel welding chambers that form working cavities. Unit is provided with valve installed in parallel with welding chambers and vacuum-producing facilities. Collet chuck for holding end of can in position is mounted in each welding chamber on can locking end. Additional chuck is provided between pneumatic chuck and mentioned collet chuck. Through channel of mentioned welding chamber has conical section. Inner cone angle equals mating angle of collet chuck. Mechanism for feeding plug to welding chamber has catcher. Centering device is made in the form of spring-loaded disks for axial rotation and radial displacement. Plug cradle is movable device coupled through lock with drive for ramming the plug to collet chuck and for its locking. EFFECT: improved quality of welding; improved operating reliability and enlarged functional capabilities of unit. 3 dwg

Description

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение для герметизации контактно-стыковой сваркой стержневых тепловыделяющих элементов ядерных реакторов типа ВВЭР. The invention relates to nuclear energy and may find application for sealing by flash-butt welding of rod fuel elements of VVER-type nuclear reactors.

Тепловыделяющие элементы представляют собой циркониевые трубки, заполненные ядерным топливом в виде таблеток и гелием повышенного давления. Для обеспечения требуемой чистоты атмосферы внутренний объем тепловыделяющих элементов перед их герметизацией вакуумируется. Герметизация осуществляется путем приварки с торцов трубок заглушек, которые нередко имеют различную конфигурацию и размеры. Трубка с заглушками образует оболочку тепловыделяющего элемента. Основным требованием, определяющим работоспособность тепловыделяющих элементов, является герметичность их оболочек, что в значительной мере определяется качеством сварных швов. The fuel elements are zirconium tubes filled with nuclear fuel in the form of tablets and high pressure helium. To ensure the required purity of the atmosphere, the internal volume of the fuel elements is evacuated before sealing. Sealing is carried out by welding from the ends of the tubes of the plugs, which often have different configurations and sizes. The tube with plugs forms the shell of the fuel element. The main requirement that determines the operability of fuel elements is the tightness of their shells, which is largely determined by the quality of the welds.

В настоящее время все большая часть тепловыделяющих элементов изготавливается с применением контактно-стыковой сварки. Для этого используется специализированное сварочное оборудование, на котором кроме приварки заглушки, выполняется вакуумирование внутреннего объема тепловыделяющего элемента и заполнение его гелием. Наличие операций по созданию под оболочкой тепловыделяющего элемента атмосферы заданного состава и давления создает для сварки дополнительные трудности, которые связаны с перемещением в сварочной камере в процессе выполнения этих операций мелкодисперсной абразивной пыли керамического ядерного топлива. Currently, an increasing part of the fuel elements is manufactured using flash butt welding. For this purpose, specialized welding equipment is used, on which, in addition to welding the plugs, the internal volume of the fuel element is evacuated and filled with helium. The presence of operations to create a given composition and pressure under the shell of a fuel element of the atmosphere creates additional difficulties for welding, which are associated with the movement of finely dispersed abrasive dust of ceramic nuclear fuel in the welding chamber during these operations.

Известна установка для контактно-стыковой сварки (см. А.С. СССР N 941070 от 07.07.82 г., Мкл B 23 K 11/04), включающая станину, на которой смонтирована сварочная камера с рабочей полостью, снабженной сквозными соосными каналами и связанной со средствами создания разряжения и подачи нейтрального газа, устройства подачи свариваемых деталей в рабочую полость и механизмы их захвата, привод сварочного давления, где сварочная камера выполнена с перпендикулярным ее оси разъемом, разделяющим рабочую полость на две части, каждая из которых установлена на станине с возможностью автономного перемещения, снабжена цанговыми зажимами механизма захвата свариваемых деталей и трубчатыми тягами, расположенными в сквозных каналах, связывающих захваты с соответствующими приводами, смонтированными на торцах сварочной камеры по обе стороны от разъема, при этом привод сварочного давления связан жестко с одним из приводов трубчатых тяг с возможностью совместного перемещения. Known installation for flash butt welding (see AS USSR N 941070 from 07.07.82, Mkl B 23 K 11/04), including a frame on which is mounted a welding chamber with a working cavity equipped with through coaxial channels and associated with the means of creating a vacuum and supplying neutral gas, a device for feeding welded parts to the working cavity and mechanisms for their capture, a welding pressure drive, where the welding chamber is made with a connector perpendicular to its axis, dividing the working cavity into two parts, each of which is mounted on the bed f with the possibility of autonomous movement, is equipped with collet clamps for the gripping mechanism of the welded parts and tubular rods located in through channels connecting the grippers to the corresponding actuators mounted on the ends of the welding chamber on either side of the connector, while the welding pressure actuator is rigidly connected to one of the actuators tubular rods with the possibility of joint movement.

Недостатком данной установки является невозможность обеспечения требуемых надежности работы и качества сварки. The disadvantage of this installation is the inability to provide the required reliability and quality of welding.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для герметизации, входящее в состав автоматической линии изготовления тепловыделяющих элементов (см. патент РФ N2070740 от 17.05.94 г., Мкл. G 21 C 21/02, бюлл. N 35 от 20.12.96 г.) - прототип, которое содержит две параллельно расположенные, образующие рабочие полости, разъемные сварочные камеры, имеющие отверстия для ввода оболочек на герметизацию, которые одновременно являются отверстиями вывода тепловыделяющих элементов, при этом каждая из камер связана со средствами разряжения, подачи нейтрального газа, включает в себя пневматический зажим, расположенные в сквозных каналах цанговые зажимы, соединенные трубчатыми тягами с соответствующими приводами, механизм подачи заглушки, состоящий из пневмоцилиндров ввода ложемента с заглушкой в сварочную камеру, последующего его вывода, и досыла заглушки в цанговый зажим. The closest in technical essence and the achieved effect is a sealing device, which is part of the automatic production line of fuel elements (see RF patent N2070740 from 05.17.94, Mcl. G 21 C 21/02, bull. N 35 from 20.12. 96 g) - a prototype that contains two parallel located, forming the working cavity, detachable welding chambers having openings for entering the shells for sealing, which are simultaneously the outlet openings of the fuel elements, each of which is associated with means pressure, supply of neutral gas, includes a pneumatic clamp, collet clamps located in the through channels, connected by tubular rods to the corresponding actuators, a plug feeding mechanism, consisting of pneumatic cylinders for introducing a tool tray with a plug into the welding chamber, its subsequent withdrawal, and the plug in the collet clamp.

Недостатком данного устройства является его ненадежность в работе, кроме того, стабильность сварки обеспечивается недостаточно, устройство не универсально. Это связано с тем, что в процессе сварки, в результате воздействия сварочного усилия на торец оболочки, она на участке между пневматическим зажимом и зажимом, фиксирующем торец оболочки, изгибается и теряет устойчивость. Торец оболочки смещается в фиксирующем его цанговом зажиме, выполняющем также роль электрода, что отрицательно сказывается на качестве сварки. Кроме того, под действием газовых потоков во время вакуумирования и заполнения тепловыделяющих элементов гелием мелкодисперсная пыль топлива, перемещаясь по сварочной камере, попадает в подвижные части зажимов, вызывая их заклинивание, нарушает равномерность токоподвода по периметру оболочки и заглушки, вызывает быстрый износ контактных токоподводящих поверхностей. The disadvantage of this device is its unreliability in operation, in addition, the stability of welding is not provided enough, the device is not universal. This is due to the fact that during the welding process, as a result of the influence of the welding force on the end face of the shell, it bends and loses stability in the area between the pneumatic clamp and the clamp fixing the end of the shell. The end face of the shell is displaced in its collet clamp, which also acts as an electrode, which negatively affects the quality of welding. In addition, under the action of gas flows during evacuation and filling of fuel elements with helium, finely dispersed dust of fuel, moving along the welding chamber, enters the movable parts of the clamps, causing them to jam, violates the uniformity of the current supply around the perimeter of the shell and plug, causing rapid wear of contact current-carrying surfaces.

Устройство не обеспечивает стабильную подачу заглушек в цанговый зажим, фиксирующее их в камере, особенно заглушек, имеющих максимальный диаметр, соизмеримый с ее длиной. Из-за резких ударов заглушек по токоподводящей части торца цангового зажима, являющегося также токоподводом, зажим быстро выходит из строя, ухудшается качество сварки. The device does not provide a stable supply of plugs to the collet clamp, fixing them in the chamber, especially plugs having a maximum diameter commensurate with its length. Due to sharp blows of plugs on the current-supplying part of the end of the collet clamp, which is also the current supply, the clamp quickly fails, and the quality of welding deteriorates.

Технической задачей изобретения является повышение качества сварки, надежности работы установки и ее универсальности. An object of the invention is to improve the quality of welding, the reliability of the installation and its versatility.

Решение технической задачи достигается тем, что в известном устройстве, содержащем расположенные параллельно и образующие рабочие полости разъемные сварочные камеры, каждая из которых состоит из двух частей, со сквозными каналами для ввода оболочек и заглушек и вывода готовых тепловыделяющих элементов, связана со средствами создания разряжения и подачи нейтрального газа и снабжена пневматическим зажимом, размещенным в одной части камеры со стороны закрепления оболочки и цанговым зажимом, размещенным в сквозном канале другой части камеры и соединенным трубчатой тягой с приводом, а также механизм подачи заглушки, содержащий пневмоцилиндр для ввода ложемента с заглушкой в сварочную камеру и пневмоцилиндр для досыла заглушки и подачи ее в цанговый зажим, согласно изобретению оно снабжено клапаном, размещенным параллельно сварочным камерам и средствам создания разряжения, цанговым зажимом, установленным в части каждой сварочной камеры со стороны закрепления оболочки, фиксирующим торец оболочки, и дополнительным зажимом, размещенным между пневматическим и упомянутым цанговым зажимами, сквозной канал упомянутой части сварочной камеры выполнен с конической частью, угол внутреннего конуса которого равен ответному углу цангового зажима, при этом механизм подачи в сварочную камеру заглушки имеет ловитель, центрирующее устройство в виде подпружиненных дисков, имеющих возможность осевого вращения и радиального перемещения, и фиксатор, а ложемент выполнен подвижным и связан фиксатором с приводом досыла заглушки в цанговый зажим для ее закрепления. The solution to the technical problem is achieved by the fact that in the known device comprising detachable welding chambers arranged in parallel and forming working cavities, each of which consists of two parts, with through channels for inputting shells and plugs and outputting finished fuel elements, it is connected with means for creating a vacuum and neutral gas supply and is equipped with a pneumatic clamp located in one part of the chamber from the side of the shell fixing and a collet clamp located in the through channel of the other part of the chamber ery and connected by a tubular rod with a drive, as well as a feeder plug containing a pneumatic cylinder for inserting a tool tray with a plug into the welding chamber and a pneumatic cylinder for sending the plug and feeding it into the collet, according to the invention it is equipped with a valve placed parallel to the welding chambers and means for creating a vacuum , a collet clamp installed in the part of each welding chamber from the side of fixing the shell, fixing the end face of the shell, and an additional clamp located between the pneumatic and angular clamps, the through channel of the said part of the welding chamber is made with a conical part, the angle of the inner cone of which is equal to the corresponding angle of the collet clamp, while the feeding mechanism to the welding chamber of the plug has a catcher, a centering device in the form of spring-loaded disks having the possibility of axial rotation and radial movement, and the latch, and the lodgement is made movable and connected by the latch to the drive, the plugs are sent to the collet clamp to secure it.

Указанная совокупность признаков является новой и обладает изобретательским уровнем, так как размещение между пневматическим зажимом и зажимом, фиксирующем торец оболочки в камере, дополнительного зажима, который может быть, например, выполнен в виде роликовых опор, или эластичных колец, повышает осевую устойчивость трубы и качество сварки. Выполнение контактирующих между собой конических поверхностей каналов и размещенных в них цанговых зажимов ответно друг другу снижает плотность тока между конусными поверхностями, исключает их эрозию, износ. Для уменьшения количества пыли продукта служит клапан, размещенный параллельно сварочным камерам и средствам создания разряжения. Наличие в механизме подачи в сварочную камеру заглушки подвижного ложемента, с фиксатором, ловителем и центрирующим заглушку устройством в виде подпружиненных дисков, обладающих возможностью осевого вращения и радиального перемещения, позволяет осуществлять подачу заглушек в камеру автомата практически при любых соотношениях диаметра и длины заглушки, что уменьшает ее металлоемкость. Заглушка перемещается плавно без ударов. Повреждение торца цангового зажима отсутствует. The specified set of features is new and has an inventive step, since the placement between the pneumatic clamp and the clamp fixing the end of the shell in the chamber, an additional clamp, which can, for example, be made in the form of roller bearings, or elastic rings, increases the axial stability of the pipe and the quality welding. The implementation of the conical surfaces of the channels in contact with each other and the collet clips located in them in response to each other reduces the current density between the conical surfaces, eliminates their erosion, wear. To reduce the amount of product dust, a valve is used that is parallel to the welding chambers and the means for creating a vacuum. The presence of a movable tool tray plug in the welding chamber with a latch, a catcher and a centering plug in the form of spring-loaded disks with the possibility of axial rotation and radial movement allows plugs to be fed into the machine’s chamber at almost any ratio of the plug diameter and length, which reduces its metal consumption. The plug moves smoothly without impacts. Damage to the end of the collet clamp is missing.

Сущность изобретения поясняется чертежами:
Фиг. 1 - установка для герметизации трубчатых элементов;
Фиг. 2 - механизм подачи заглушки;
Фиг. 3 - подвижный ложемент механизма подачи заглушки.The invention is illustrated by drawings:
FIG. 1 - installation for sealing tubular elements;
FIG. 2 - feed mechanism plugs;
FIG. 3 - movable lodgement of the feeding mechanism of the plug.

Установка состоит из разъемных, установленных с возможностью автономного возвратно-поступательного движения сварочных камер, каждая из которых образует рабочую полость 1, имеет сквозные соосные каналы 2, 3, соединена клапанами 4, 5, 6 со средствами создания разряжения, давления и с атмосферой, содержит устройство 7 подачи снаряженной топливом оболочки тепловыделяющего элемента 8, механизм 9 подачи заглушки 10 в рабочую полость с механизмами их захвата в виде цанговых зажимов 11 для оболочек и заглушек 12. Последние посредством трубчатых тяг 13, 14, расположенных в сквозных каналах, соединены с соответствующими приводами 15, 16, смонтированными по торцам сварочной камеры по обе стороны от разъема. При этом со стороны входа в сварочную камеру тепловыделяющего элемента установлены устройство 7 подачи оболочки и пневмопривод 17, удерживающий совместно с дополнительным зажимом 18 оболочку от осевого перемещения при сварке, а с противоположной стороны - привод сварочного давления 19 и устройство создания гарантированного зазора 20 между торцами свариваемых деталей. Открытие и закрытие рабочих полостей сварочных камер осуществляется приводами 21, а герметизация рабочей полости фиксаторами 22, 23. Сварочные камеры имеют общий источник питания и систему управления (на чертежах не показаны). The installation consists of detachable, mounted with the possibility of autonomous reciprocating motion of the welding chambers, each of which forms a working cavity 1, has through coaxial channels 2, 3, is connected by valves 4, 5, 6 with means of creating a vacuum, pressure and atmosphere, contains a device 7 for supplying a fuel-filled shell of a fuel element 8, a mechanism 9 for supplying a plug 10 to the working cavity with gripping mechanisms in the form of collet clips 11 for shells and plugs 12. The latter by means of tubular rods 13, 14, located in the through channels, connected to the respective actuators 15, 16 mounted on the ends of the welding chamber on both sides of the connector. At the same time, from the side of the entrance to the welding chamber of the fuel element, a casing supply device 7 and a pneumatic actuator 17 are installed, which holds the casing together with an additional clamp 18 from axial movement during welding, and, on the opposite side, a welding pressure drive 19 and a device for creating a guaranteed gap 20 between the ends of the welded details. Opening and closing of the working cavities of the welding chambers is carried out by the actuators 21, and the sealing of the working cavity by the clamps 22, 23. The welding chambers have a common power source and control system (not shown in the drawings).

Конусные части сквозных каналов снабжены с наружной стороны сменными металлическими с полированной внутренней поверхностью втулками 24, 25 с твердостью выше, чем твердость ответных поверхностей цанговых зажимов, с углами конусности, выполненными в соответствии друг другу. The conical parts of the through channels are provided externally with replaceable metal bushes 24, 25 with a polished inner surface with a hardness higher than the hardness of the counter surfaces of the collet clamps, with taper angles made in accordance with each other.

Каждый механизм 9 подачи заглушек 10 в рабочую полость имеет вибратор 26, с устройством 27 ориентирования заглушек, наклонный желоб 28, на котором смонтированы фотодатчик 29 и отсекатель 30 поштучной подачи заглушек в приемник 31, пневмоцилиндр 32 переноса заглушки в подвижный ложемент 33, размещенный в корпусе 34, связанном с цилиндром 35. Подвижный ложемент 33 и устройство 36 досыла заглушки связаны между собой фиксатором 37. Со стороны наружного торца в подвижном ложементе 33 имеется ловитель 38 в виде кольцевой проточки, выполненной ответно торцевой части цангового зажима 12, и установлено центрирующее устройство 39 в виде подпружиненных дисков, расположенных под углом в 120^o друг к другу, обладающих возможностью осевого вращения и радиального перемещения.Each mechanism 9 for supplying the plugs 10 to the working cavity has a vibrator 26, with a device for orienting the plugs, an inclined groove 28 on which a photosensor 29 and a shut-off device 30 for supplying the plugs to the receiver 31 are mounted, the pneumatic cylinder 32 for transferring the plugs into the moving cradle 33, located in the housing 34, associated with the cylinder 35. The movable tool tray 33 and the device 36 have finished the plugs are interconnected by a latch 37. From the side of the outer end in the movable tool holder 33 there is a catcher 38 in the form of an annular groove made in response to the end h STI collet chuck 12 and the centering device 39 is installed in a spring-loaded disc at an angle of 120 ^o to each other, having the possibility of axial rotation and radial displacement.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

В исходном положении установки заглушки 10 в необходимом количестве загружаются в вибраторы 26 (фиг. 2). Оболочки тепловыделяющих элементов, заполненные топливом, подаются под ролики устройств подачи 7. Сварочные камеры находятся в разведенном состоянии, рабочие полости 1 раскрыты (фиг. 1). Включаются вибраторы 26 и заглушки 10 через устройства их ориентации 27 поступают в наклонные желоба 28, механически не связанные с вибраторами 26. Наличие заглушек 10 в желобах фиксируется фотодатчиками 29. После набора определенного количества заглушек 10 в желобах 28 вибраторы 26 отключаются. Отсекатели 30 отсекают по одной заглушке, которые, перемещаясь, по наклонному желобу поступают в приемник 31, пневмоцилиндры 32 (фиг. 2) переноса заглушек, перемещают их в подвижные ложементы 33, размещенные в корпусе 34 механизма подачи заглушек. В процессе движения заглушка 10 надавливает на диски центрирующего устройства 39, которые с вращением утапливаются в корпусе 34. После прохода максимального диаметра заглушки подпружиненные диски стремятся вернуться в исходное состояние и зажимают хвостовик заглушки 10 между собой, удерживая его по оси подвижного ложемента 33. Подвижные ложементы 33 цилиндрами 35 перемещаются в разъемы сварочных камер и устанавливаются соосно цанговым зажимам 12 (фиг. 2). При этом между торцами цангового зажима и подвижного ложемента остается зазор, несколько превышающий ширину участка заглушки с максимальным диаметром. Зазор необходим в дальнейшем для возвращения ложемента в исходное положение. Толкатели устройств 36 (фиг. 3) досыла заглушки, взаимодействуя через фиксаторы 37 с подвижным ложементом 33, перемещают их до упора в цанговый зажим. Так как ложементы 33 установлены в корпусах 34 с гарантированным зазором, то сила трения между ними незначительна и всегда меньше усилия, необходимого для срабатывания фиксаторов 37, и заглушка 10 в момент движения подвижного ложемента 33 до упора в цанговый зажим относительно этого ложемента остается неподвижной. Ложементы 33 ловителем 38 базируются по торцам цанговых зажимов 12, зазоры между ними ликвидируются, таким образом, заглушки оказываются расположенными соосно с отверстиями цанговых зажимов 12. После этого срабатывают фиксаторы 37, и заглушки 10 начинают перемещаться по оси ложементов 33, центрируясь отверстиями ложементов 33, центрирующими устройствами 39 и осевыми отверстиями цанговых зажимов 12. По мере увеличения диаметра заглушки подпружиненные диски центрирующих устройств 39, проворачиваясь по ходу заглушки, утапливаются в корпусах подвижных ложементов 33, удерживая на оси один ее конец, а другой конец заглушки в это время входит в отверстие цангового зажима 12. Дальше заглушка плавно без ударов перемещается до упора увеличенной частью диаметра в торец цангового зажима 12 (фиг. 2). Срабатывают цанговые зажимы 12 посредством тяги 14, фиксируя заглушку. Электрическим датчиком контакта (на чертежах не показан), в цепь которого входят цанговый зажим 12, заглушка 10, устройство досыла 36, определяется наличие заглушек в цанговых зажимах. В связи с этим для исключения ложных срабатываний датчика контакта подвижный ложемент может быть выполнен из диэлектрического материала или электрически изолирован от корпуса 34 и цангового зажима 12. При положительных результатах контроля наличия в цанговых зажимах 12 заглушек устройства досыла 36 (фиг. 3) совместно с подвижными ложементами 33 возвращаются в исходное положение. Между торцом ложемента и заглушкой образуется зазор, механизмы подачи заглушек 9 выводятся из раскрытых рабочих полостей 1. Одновременно две оболочки тепловыделяющих элементов 8 (фиг. 1) с топливом устройствами 7 подаются в рабочие полости 1 до упора в заглушки 10. Приводами 21, фиксаторами 22, 23 сварочные камеры закрываются и герметизируются. Срабатывают пневмоприводы 17, дополнительные зажимы 18, цанговые зажимы 11, фиксирующие оболочки тепловыделяющих элементов в заданном положении. Включаются устройства 20 создания гарантированного зазора между торцами оболочек 8 и заглушек 10. Их рабочие полости 1 подключаются при помощи клапанов 4, 5 сначала к средствам создания разряжения, а потом давления. Одновременно с включением средств создания разряжения на 0,5-1 секунду включается клапан 6, соединяющий рабочие полости 1 и средства создания разряжения с атмосферой, за счет чего из-за резкого снижения скорости откачки уменьшается вынос пыли продукта из-под оболочки тепловыделяющего элемента. После заполнения оболочек тепловыделяющих элементов гелием одна из заглушек устройством 20 и пневмоприводом 19 соответствующей сварочной камеры прижимается к торцу оболочки. Через образовавшийся контакт пропускается импульс сварочного тока от источника питания. Цанговый зажим 12, в котором находится приваренная заглушка, разжимается и устройством 20 отводится от заглушки, прерывая между ними электрическую связь. Аналогично описанному выше осуществляется приварка заглушки к оболочке во второй сварочной камере. Во время сварки между конусными поверхностями цанговых зажимов 11, 12 и ответными поверхностями конусных втулок 24, 25, которые, например, могут быть выполнены из закаленной, с последующей шлифовкой стали, обеспечивается низкая плотность тока. Это в сочетании с высокой твердостью втулок и практически отсутствием выноса пыли топлива обеспечивает стабильность работы установки и качества сварки. После окончания сварки остатки гелия сбрасываются из рабочих полостей в заданной последовательности, разжимаются цанговые зажимы, устройства и механизмы возвращаются в исходное состояние. Процесс повторяется. In the initial installation position, the plugs 10 are loaded into the vibrators 26 in the required amount (Fig. 2). The shells of the fuel elements filled with fuel are fed under the rollers of the feeding devices 7. The welding chambers are in a diluted state, the working cavities 1 are open (Fig. 1). The vibrators 26 and the plugs 10 are turned on through the devices of their orientation 27 and enter the inclined grooves 28, which are not mechanically connected to the vibrators 26. The presence of the plugs 10 in the grooves is detected by the photosensors 29. After a certain number of plugs 10 are inserted into the grooves 28, the vibrators 26 are turned off. The cutoffs 30 cut off one plug, which, moving along an inclined trough, enters the receiver 31, pneumatic cylinders 32 (Fig. 2) for transferring the plugs, move them into movable tool holders 33, located in the housing 34 of the plug feed mechanism. In the process of movement, the plug 10 presses on the disks of the centering device 39, which rotate into the housing 34. After passing the maximum diameter of the plug, the spring-loaded discs tend to return to their original state and clamp the shank of the plug 10 together, holding it along the axis of the moving tool tray 33. Movable tool holders 33 cylinders 35 are moved to the connectors of the welding chambers and are installed coaxially with the collet clamps 12 (Fig. 2). At the same time, a gap remains slightly between the ends of the collet clamp and the movable tool tray, slightly exceeding the width of the plug section with the maximum diameter. Clearance is necessary in the future to return the lodgement to its original position. The pushers of the devices 36 (Fig. 3) sent the plugs, interacting through the latches 37 with the movable tool tray 33, move them all the way into the collet clamp. Since the lodgements 33 are installed in the housings 34 with a guaranteed clearance, the friction force between them is insignificant and always less than the force required to operate the clamps 37, and the plug 10 at the moment the movable lodgement 33 moves against the collet against this lodgement remains stationary. The lodgements 33 with the catcher 38 are based on the ends of the collet clamps 12, the gaps between them are eliminated, so that the plugs are located coaxially with the holes of the collet clamps 12. After that, the latches 37 are activated, and the plugs 10 begin to move along the axis of the tool holders 33, centered by the holes of the tool holders 33, centering devices 39 and axial holes of the collet clamps 12. As the diameter of the plug increases, the spring-loaded discs of the centering devices 39, turning along the plug, are sunk in the housings s lodgements 33 by holding it on the axis of one end and the other end of the closure at this time is included in the collet bore 12. Then the plug moves smoothly without shocks against the stop part of the enlarged diameter end collet 12 (FIG. 2). The collet clamps 12 are triggered by means of the rod 14, fixing the plug. An electric contact sensor (not shown in the drawings), the circuit of which includes a collet clamp 12, a plug 10, the device has reached 36, determines the presence of plugs in the collet clamps. In this regard, to prevent false alarms of the contact sensor, the movable lodgement can be made of dielectric material or electrically isolated from the housing 34 and the collet clamp 12. With positive results of monitoring the presence of 12 plugs of the device in the collet clamps, 36 were sent (Fig. 3) together with the movable lodges 33 are returned to their original position. A gap is formed between the end of the lodgement and the plug, the feeding mechanisms of the plugs 9 are removed from the open working cavities 1. At the same time, two shells of the fuel elements 8 (Fig. 1) with fuel devices 7 are fed into the working cavities 1 until they stop in the plugs 10. Drives 21, clamps 22 23 welding chambers are closed and sealed. The pneumatic actuators 17, additional clamps 18, collet clamps 11, fixing the shell of the fuel elements in a predetermined position. Devices 20 for creating a guaranteed gap between the ends of the shells 8 and plugs 10 are turned on. Their working cavities 1 are connected using valves 4, 5 first to the means of creating a vacuum, and then pressure. Simultaneously with the inclusion of the means of creating a vacuum for 0.5-1 second, a valve 6 is connected that connects the working cavities 1 and the means of creating a vacuum with the atmosphere, due to which, due to a sharp decrease in the pumping speed, the dust removal of the product from under the shell of the fuel element is reduced. After filling the shells of the fuel elements with helium, one of the plugs with the device 20 and the pneumatic actuator 19 of the corresponding welding chamber is pressed against the end of the shell. A pulse of the welding current from the power source is passed through the formed contact. The collet clamp 12, in which the welded plug is located, is opened and the device 20 is retracted from the plug, interrupting the electrical connection between them. As described above, the plug is welded to the shell in the second welding chamber. During welding between the conical surfaces of the collet clamps 11, 12 and the counter surfaces of the conical bushings 24, 25, which, for example, can be made of hardened, followed by grinding steel, a low current density is ensured. This, combined with a high hardness of the bushings and virtually no fuel dust, ensures the stability of the installation and the quality of welding. After welding, the helium residues are discharged from the working cavities in a given sequence, collet clamps are unclenched, devices and mechanisms return to their original state. The process is repeated.

Claims

The installation for sealing tubular elements, comprising parallel detachable welding chambers located in parallel and forming working cavities, each of which consists of two parts, with through channels for introducing shells and plugs and outputting finished fuel elements, is connected with means for creating a vacuum and supplying neutral gas and is equipped with a pneumatic clamp placed in one part of the chamber from the side of the shell fixing, and a collet clamp placed in the through channel of the other part of the chamber and connected by pipes a direct drive traction, as well as a plug feeding mechanism, comprising a pneumatic cylinder for inserting a lodgement with a plug into the welding chamber and a pneumatic cylinder for sending the plug and feeding it into a collet clamp, characterized in that it is equipped with a valve placed parallel to the welding chambers and means for creating a vacuum, collet clamp installed in the part of each welding chamber from the side of fixing the shell, fixing the end face of the shell, and an additional clamp located between the pneumatic and said collet clamps, squaw the heat channel of the said part of the welding chamber is made with a conical part, the angle of the inner cone of which is equal to the corresponding angle of the collet clamp, while the feeding mechanism to the welding chamber of the plug has a catcher, a centering device in the form of spring-loaded disks having the possibility of axial rotation and radial movement, and a latch, and the lodgement is made movable and connected by a latch to the drive; the plugs are sent to the collet clamp to secure it.