RU2568556C2

RU2568556C2 - Rope tensioner for recovery of shape of hollow long articles

Info

Publication number: RU2568556C2
Application number: RU2013150467/02A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Перегуда; Олег Георгиевич Черников; Константин Германович Кудрявцев; Сергей Иванович Губин; Сергей Николаевич Харахнин; Леонид Васильевич Шмаков; Сергей Минаевич Ковалев; Николай Гаврилович Александров; Владимир Сергеевич Лавренов; Михаил Евгеньевич Федосовский; Виталий Валерьевич Медведев; Алексей Владимирович Слободчиков; Василий Леонидович Решетин
Priority date: 2013-11-12
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2015-11-20
Also published as: RU2013150467A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to metal forming, particularly, to elimination of warpage of long articles. It can be used for recovery of geometrical shape of hollow graphite columns of pressure tube reactor. Rope tensioner comprises working section secured to the rope to slide therewith, while loading mechanism is equipped with linear displacement transducers connected via sampling module with the display. Note here that it is equipped with extender to position the working section composed of the set of cylindrical elements with bores for said rope to slide thereon and having the angular and radial shifts relative to their central axes connected by retaining end contact pairs.

EFFECT: eliminated distortions of geometry of several tubes at a time.

2 cl, 6 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к оборудованию для обработки металла давлением, касается, в частности, устройств, предназначенных для устранения искривления длинномерных изделий, и может быть использовано при выполнении работ по восстановлению геометрической формы полых графитовых колонн канального ядерного реактора.The claimed invention relates to equipment for metal forming, relates, in particular, to devices designed to eliminate the curvature of long products, and can be used when performing work to restore the geometric shape of hollow graphite columns of a channel nuclear reactor.

В уровне техники обнаружены устройства для проведения работ по восстановлению геометрической формы протяженных трубчатых изделий. Например, в а.с. на изобретение №1544130 приведено устройство для калибровки и правки труб, выполненное в виде набора рабочих (деформирующих) элементов цилиндрической формы, ориентированных цилиндрической поверхностью в сторону выпрямляемых стенок трубы, сочлененных с гибкой тягой. В патенте на изобретение РФ №2078631 также описано техническое решение для правки длинномерных заготовок путем воздействия на заготовку силой, приложенной в сторону, противоположную исходной непрямолинейности, и расположенной в плоскости, проходящей через продольную ось заготовки. В уровне техники обнаружен также Европейский патент ЕР 090024803. В патенте приведено устройство для удаления вмятин, в котором имеется три рабочих элемента, выполненных с возможностью расширения в исправлении по окружности.In the prior art, devices have been discovered for carrying out restoration of the geometric shape of extended tubular products. For example, in A.S. invention No. 1544130 provides a device for calibrating and straightening pipes made in the form of a set of working (deforming) elements of a cylindrical shape oriented by a cylindrical surface towards the rectified walls of the pipe articulated with a flexible rod. The patent for the invention of the Russian Federation No. 2078631 also describes a technical solution for editing long workpieces by acting on the workpiece with a force applied in the direction opposite to the original non-linearity and located in a plane passing through the longitudinal axis of the workpiece. European patent EP 090024803 has also been discovered in the prior art. The patent discloses a dent removal device in which there are three working elements configured to expand in a circumferential correction.

Ближайшим аналогом заявляемого изобретения является описанное в а.с. на изобретение №389862 устройство для калибровки (натяжитель) и правки трубопроводов, содержащее деформирующий элемент (рабочая часть), сочлененный с тросом, снабженным приводом.The closest analogue of the claimed invention is described in A.S. for invention No. 389862 a device for calibration (tensioner) and straightening of pipelines containing a deforming element (working part) articulated with a cable equipped with a drive.

Недостатком технического решения, описанного в ближайшем аналоге, является то, что с помощью устройства выполняются калибровки (правки) отдельных труб и нельзя выполнить в условиях ограниченной доступности исправление искажений геометрической формы нескольких смежных труб одновременно.The disadvantage of the technical solution described in the closest analogue is that the device calibrates (edits) individual pipes and cannot be performed in conditions of limited availability to correct distortions in the geometric shape of several adjacent pipes simultaneously.

Задача, решаемая в заявленном изобретении, заключается в разработке устройства, с помощью которого можно устранить искажения геометрической формы одновременно нескольких протяженных труб, в частности полых графитовых колонн активной зоны ядерного канального реактора.The problem solved in the claimed invention is to develop a device with which you can eliminate the distortion of the geometric shape of several extended pipes at the same time, in particular hollow graphite columns of the core of a nuclear channel reactor.

Сущность данного изобретения состоит в том, что тросовый натяжитель для восстановления формы полых длинномерных изделий, содержащий закрепленную на тросе рабочую часть и механизм нагружения для создания усилия на трос, предложено, снабдить удлинителем для обеспечения позиционирования рабочей части, при этом рабочую часть выполнить из набора последовательно и подвижно размещенных на тросе цилиндрических элементов с отверстиями под трос с радиальными и угловыми смещениями относительно их центральных осей, соединенных фиксирующими торцевыми контактными парами, а механизм нагружения выполнить с датчиками линейных перемещений и осевой нагрузки троса, соединенными через модуль опроса с дисплеем. Кроме того, в тросовом натяжителе, предложено на сопрягаемых торцевых и боковых поверхностях цилиндрических элементов выполнить скосы с углом 0,4÷0,5 и 0,8÷0,9 градуса соответственно.The essence of this invention lies in the fact that the cable tensioner to restore the shape of hollow lengthy products, containing a working part mounted on a cable and a loading mechanism to create a force on the cable, it is proposed to provide an extension to ensure the positioning of the working part, while the working part is made from a set and cylindrical elements movably placed on the cable with openings for the cable with radial and angular displacements relative to their central axes connected by tsevymi contact pairs, and the loading mechanism to perform a linear displacement sensors and the axial load of a cable connected through the survey unit to the display. In addition, in a cable tensioner, it is proposed on the mating end and side surfaces of the cylindrical elements to perform bevels with an angle of 0.4 ÷ 0.5 and 0.8 ÷ 0.9 degrees, respectively.

В порядке обоснования существенности заявляемых отличительных признаков приводим следующее. Важнейшей составляющей заявляемой конструкции натяжителя является рабочая часть, выполненная из набора последовательно и подвижно размещенных на тросе цилиндрических элементов с отверстиями под трос с радиальными и угловыми смещениями относительно их центральных осей, соединенных фиксирующими торцевыми контактными парами. Таким образом, формируется изгиб троса в свободном состоянии в направлении, противоположном стреле прогиба графитовых колонн. За счет применения предлагаемой конструкции рабочей части натяжителя удается увеличить радиальное усилие, создаваемое натяжителем, в 1,7 раза. Удлинитель обеспечивает позиционировании рабочей части натяжителя с набором элементов в графитовой колонне. Наличие датчиков линейных перемещений троса и осевой нагрузки позволяет контролировать силовое воздействие на выпрямляемые полые графитовые колонны (трубы). С целью смещения зоны максимальных контактных напряжений на торцах и боковых поверхностях цилиндрических элементов выполнены скосы.In order to substantiate the materiality of the claimed distinctive features, we give the following. The most important component of the claimed design of the tensioner is a working part made of a set of cylindrical elements sequentially and movably placed on the cable with openings for the cable with radial and angular displacements relative to their central axes connected by fixing end contact pairs. Thus, the cable bends in a free state in the direction opposite to the arrow of deflection of graphite columns. Due to the application of the proposed design of the working part of the tensioner, it is possible to increase the radial force created by the tensioner by 1.7 times. An extension cord provides positioning of the working part of the tensioner with a set of elements in a graphite column. The presence of sensors of linear displacements of the cable and axial load allows you to control the force effect on rectified hollow graphite columns (pipes). In order to shift the zone of maximum contact stresses on the ends and lateral surfaces of the cylindrical elements, bevels are made.

Заявляемое изобретение проиллюстрировано на фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6, где: на фиг. 1 представлен общий вид натяжителя; на фиг. 2 представлен в разрезе элемент 4 рабочей части натяжителя; на фиг. 3 дан вид по А элемента 4. На фиг. 4 показаны углы скосов α₁ и α₂ на торцевых и боковых поверхностях элементов 4. На фиг. 5 в аксонометрии изображено соединение элементов 4 посредством торцевых контактных пар. На фиг. 6 представлена рабочая часть натяжителя. Натяжитель (фиг. 1) представляет собой стержневую многозвенную конструкцию, выполненную из коррозионностойкой стали, состоит из трех основных узлов: механизма нагружения 1, удлинителя 2, рабочей части натяжителя 3 с набором элементов 4. Механизм нагружения 1 предназначен для создания усилия на трос 8 (фиг. 6). В состав механизма нагружения 1 входят датчики линейных перемещений и осевой нагрузки, соединенные через модуль опроса с дисплеем (на фиг. 1 не обозначены). Удлинитель 2 обеспечивает позиционирование рабочей части натяжителя 3 в графитовой колонне с набором элементов 4. Рабочая часть натяжителя 3 предназначена для формирования и передачи усилия на графитовые колонны и состоит из набора элементов 4, размещенных на тросе 8 (фиг. 5, 6). Изображенный на фиг. 2 элемент 4 представляет собой цилиндр со сквозным отверстием 5 под трос 8. Отверстия 5 имеют радиальные и угловые смещения (фиг. 2 I и II) относительно центральных осей цилиндрических элементов 4. Рабочая часть натяжителя 3 набирается из элементов 4 таким образом, чтобы сформировался изгиб троса 8 в свободном состоянии в направлении, противоположном стреле прогиба графитовой колонны (фиг. 6). Элементы 4 соединяются между собой посредством торцевых контактных пар: у одного из сопрягаемых элементов на торцах выполнены по два штифта 6, а у другого отверстия 7 (фиг. 5). Торцевая контактная пара предотвращает разворот элементов 4 относительно друг друга. На фиг. 4 показаны скосы на торцевой и боковой поверхности с углами α₁ и α₂ элемента 4, необходимые для снижения контактных напряжений.The invention is illustrated in FIG. 1, 2, 3, 4, 5, 6, where: in FIG. 1 shows a general view of the tensioner; in FIG. 2 shows a sectional view of an element 4 of the working part of the tensioner; in FIG. 3 is a view along A of element 4. In FIG. 4 shows the bevel angles α ₁ and α ₂ on the end and lateral surfaces of the elements 4. FIG. 5, a perspective view illustrates the connection of elements 4 by means of end contact pairs. In FIG. 6 shows the working part of the tensioner. The tensioner (Fig. 1) is a multi-link bar structure made of corrosion-resistant steel, consists of three main components: a loading mechanism 1, an extension cord 2, the working part of the tensioner 3 with a set of elements 4. The loading mechanism 1 is designed to create a force on the cable 8 ( Fig. 6). The structure of the loading mechanism 1 includes linear displacement and axial load sensors connected through a polling module to a display (not shown in Fig. 1). The extension cord 2 provides positioning of the working part of the tensioner 3 in a graphite column with a set of elements 4. The working part of the tensioner 3 is designed to generate and transmit forces to the graphite columns and consists of a set of elements 4 placed on the cable 8 (Fig. 5, 6). Depicted in FIG. 2, element 4 is a cylinder with a through hole 5 for the cable 8. The holes 5 have radial and angular displacements (Fig. 2 I and II) relative to the central axes of the cylindrical elements 4. The working part of the tensioner 3 is drawn from the elements 4 so that a bend is formed cable 8 in a free state in the direction opposite to the arrow of deflection of the graphite column (Fig. 6). Elements 4 are interconnected by means of end contact pairs: one of the mating elements has two pins 6 at the ends, and the other has holes 7 (Fig. 5). The end contact pair prevents the rotation of the elements 4 relative to each other. In FIG. 4 shows the bevels on the end and side surfaces with angles α ₁ and α _{2 of} element 4, necessary to reduce contact stresses.

Работа заявленного устройства применительно к ядерному канальному реактору осуществляется следующим образом. Натяжитель ориентируют своей рабочей частью 3 относительно направления стрелы прогиба и устанавливают в технологический канал графитовой колонны. При этом натяжитель принимает форму изгиба графитовой колонны. Поднимают давление в механизме нагружения 1 с контролем усилия натяжения троса 8. Рабочая часть натяжителя 3 создает радиальное усилие для устранения прогиба одной или группы графитовых колонн. По датчикам линейных перемещений и осевой нагрузки осуществляют контроль изменения величины прогиба графитовой колонны и при достижении требуемого значения давление снижают и извлекают натяжитель из технологического канала.The operation of the claimed device in relation to a nuclear channel reactor is as follows. The tensioner is oriented with its working part 3 relative to the direction of the deflection boom and is installed in the process channel of the graphite column. In this case, the tensioner takes the form of a bend of a graphite column. Raise the pressure in the loading mechanism 1 with control of the tension force of the cable 8. The working part of the tensioner 3 creates a radial force to eliminate the deflection of one or a group of graphite columns. The linear displacement and axial load sensors monitor the change in the magnitude of the deflection of the graphite column and, when the desired value is reached, the pressure is reduced and the tensioner is removed from the process channel.

Предлагаемая конструкция натяжителя позволяет выполнить работы по восстановлению геометрической формы колонн графитовой кладки ядерного канального реактора.The proposed design of the tensioner allows you to perform the restoration of the geometric shape of the columns of the graphite masonry of the nuclear channel reactor.

Claims

1. A cable tensioner for restoring the shape of hollow long products, comprising a working part mounted on a cable and a loading mechanism to create a force on the cable, characterized in that it is equipped with an extension to ensure positioning of the working part, while the working part is made of a set of sequentially and movably placed on a cable of cylindrical elements with holes for a cable with radial and angular displacements relative to their central axes, connected by fixing end contact pairs, and the mechanical The load is measured with linear displacement and axial load sensors of the cable connected via a polling module to the display.

2. A cable tensioner according to claim 1, characterized in that the bevels with an angle of 0.4 ÷ 0.5 and 0.8 ÷ 0.9 degrees, respectively, are made on the mating end and side surfaces of the cylindrical elements.