RU2810645C1 - Device for capturing and transporting fuel element having cylindrical hole - Google Patents
Device for capturing and transporting fuel element having cylindrical hole Download PDFInfo
- Publication number
- RU2810645C1 RU2810645C1 RU2023120232A RU2023120232A RU2810645C1 RU 2810645 C1 RU2810645 C1 RU 2810645C1 RU 2023120232 A RU2023120232 A RU 2023120232A RU 2023120232 A RU2023120232 A RU 2023120232A RU 2810645 C1 RU2810645 C1 RU 2810645C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- fuel
- gripping jaws
- base support
- lever system
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 86
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 17
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 4
- 238000011112 process operation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 102200052313 rs9282831 Human genes 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES
Настоящее изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к устройствам для захвата и транспортировки тепловыделяющих элементов (твэл) для ядерного топлива, имеющих цилиндрическое отверстие и вырез на одном из концов. Захват устанавливается на промышленных роботах-манипуляторах для выполнения транспортно-технологических операций, фиксации и передачи тепловыделяющего элемента в процессе его сборки и контроля на предприятиях ЯТЦ.The present invention relates to the field of nuclear energy, in particular to devices for capturing and transporting fuel elements (fuel elements) for nuclear fuel, having a cylindrical hole and a cutout at one end. The gripper is installed on industrial robotic manipulators to perform transport and technological operations, fixing and transferring the fuel element during its assembly and control at nuclear fuel cycle enterprises.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART
Одной из актуальных задач в ядерной энергетике является повышение надежности и безопасности при обращении с тепловыделяющими элементами (далее - твэл) в условиях высокого уровня радиации и инертной атмосферы, в которых происходит сборка и контроль твэлов, исключая механические повреждения (царапины, задиры и забоины) выше допустимых по техническим условиям, с обеспечением необходимой безопасности. В замкнутом ядерном топливном цикле при производстве твэлов и ТВС необходимо использовать оборудование без смазки, исключая, по возможности, применение гидравлики и пневматики для уменьшения радиоактивных отходов и минимизировать или исключить использование электроприводов, находящихся в зоне радиационного излучения из-за их плохой радиационной стойкости. Наиболее приемлемым в данных условиях будет применение механического захвата.One of the urgent tasks in nuclear energy is to increase the reliability and safety when handling fuel elements (hereinafter referred to as fuel elements) in conditions of high levels of radiation and inert atmosphere, in which assembly and control of fuel elements takes place, excluding mechanical damage (scratches, scuffs and nicks) above acceptable according to technical conditions, ensuring the necessary safety. In a closed nuclear fuel cycle, in the production of fuel rods and fuel assemblies, it is necessary to use equipment without lubrication, excluding, if possible, the use of hydraulics and pneumatics to reduce radioactive waste and to minimize or eliminate the use of electric drives located in the radiation zone due to their poor radiation resistance. The most appropriate under these conditions would be the use of a mechanical grip.
Из уровня техники известно техническое решение, раскрытое в источнике SU 1195828, опубл. 23.01.1987, МПК G21C 19/10, относится к грузозахватным приспособлениям для извлечения и установки тепловыделяющих сборок и образцов. Этот известный захват относится к захвату тепловыделяющей сборки, содержащему механизм открытия и закрытия захвата, представляющий собой сцепной рычаг, взаимодействующий с копиром, установленным на якоре с пружиной, связывающей якорь и электромагнит.A technical solution is known from the prior art, disclosed in the source SU 1195828, publ. 01/23/1987, IPC G21C 19/10, refers to load-handling devices for removing and installing fuel assemblies and samples. This known gripper relates to a gripper of a fuel assembly containing a mechanism for opening and closing the gripper, which is a coupling lever interacting with a copier mounted on an armature with a spring connecting the armature and the electromagnet.
К недостаткам технического решения согласно SU 1195828 относятся использование электромагнита, требующего питания от внешнего источника энергии, что усложняет эксплуатацию устройства; возможность захвата сборки только из вертикального положения; кроме того, механизм имеет высокую конструктивную сложность, что снижает надежность работы.The disadvantages of the technical solution according to SU 1195828 include the use of an electromagnet that requires power from an external energy source, which complicates the operation of the device; the ability to capture the assembly only from a vertical position; In addition, the mechanism has a high design complexity, which reduces operational reliability.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является устройство, известное из патента ЕР2324481 устройство захвата топливных элементов выполнена таким образом, что его можно толкать в горизонтальном положении и отсоединять от погрузочно-разгрузочной системы в случае неисправности. При этом отсоединение позволяет высвободить груз, образованный топливными элементами и захватывающим их держателем, и переместить его в безопасное место. Изобретение относится также к погрузочно-разгрузочной системе, способу перемещения топливных элементов в случае неисправности, а также соответствующего захватного зажима.The closest analogue of the proposed invention is a device known from patent EP2324481, the device for capturing fuel cells is designed in such a way that it can be pushed in a horizontal position and disconnected from the loading and unloading system in the event of a malfunction. In this case, detachment allows the load formed by the fuel cells and their gripping holder to be released and moved to a safe place. The invention also relates to a handling system, a method for moving fuel cells in the event of a malfunction, and a corresponding gripping clamp.
Недостатками являются сложность конструкции устройства захвата, ограничение положений, в которых можно передавать твэл, технологически сложное изготовление деталей устройства захвата.The disadvantages are the complexity of the design of the capture device, the limitation of the positions in which fuel rods can be transferred, and the technologically complex production of parts for the capture device.
Общими признаками с известным техническим решением являются: использование аналогичных конструктивных компонентов, таких как пружина, втулки, рычаги, ролики, пальцы.Common features with the known technical solution are: the use of similar structural components, such as springs, bushings, levers, rollers, pins.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION
Задачей настоящего изобретения является создание устройства для захвата и транспортировки твэлов, имеющих на одном из концов цилиндрическое отверстие и вырез, функционирующего с использованием пассивной механики без использования смазки, позволяющий передавать твэл как в горизонтальном, так и в вертикальном положении, а также повышение надежности перегрузочного оборудования.The objective of the present invention is to create a device for capturing and transporting fuel rods having a cylindrical hole and a cutout at one end, operating using passive mechanics without the use of lubrication, allowing the transfer of fuel rods in both horizontal and vertical positions, as well as increasing the reliability of reloading equipment .
Предлагаемое устройство для захвата и транспортировки тепловыделяющего элемента, содержит: базовую опору, выполненную в виде балки; тягу, установленную параллельно опоре и выполненную с возможностью перемещения вдоль нее; устройство фиксации, установленное на базовой опоре и выступающее относительно нее и выполненное с возможностью по меньшей мере частичной фиксации в нем тепловыделяющего элемента в продольном направлении; опорную площадку, установленную в нижней части базовой опоры; по меньшей мере, один захват, содержащий по меньшей мере рычажную систему, и по меньшей мере, две губки захвата, выполненные с возможностью, по меньшей мере, частичного поворота относительно захвата с обеспечением их схождения в параллельных плоскостях и содержащие по меньшей мере два сжимающих компонента; причем рычажная система выполнена с возможностью обеспечения раскрытия губок захвата, а в нижней части тяги установлен толкатель; при перемещении тяги в одном из направлений, вдоль базовой опоры обеспечена передача движения на рычажную систему для раскрытия губок захвата; при перемещении тяги в противоположном направлении, обеспечена передача движения на рычажную систему для закрытия губок захвата для захвата и транспортировки тепловыделяющего элемента.The proposed device for capturing and transporting a fuel element contains: a base support made in the form of a beam; a rod installed parallel to the support and configured to move along it; a fixation device mounted on the base support and protruding relative to it and configured to at least partially fix the fuel element therein in the longitudinal direction; a support platform installed at the bottom of the base support; at least one gripper containing at least a lever system, and at least two gripper jaws, configured to at least partially rotate relative to the gripper to ensure their convergence in parallel planes and containing at least two compressive components ; wherein the lever system is configured to ensure the opening of the gripping jaws, and a pusher is installed in the lower part of the rod; when the rod moves in one of the directions, along the base support, the movement is transmitted to the lever system to open the gripping jaws; when the rod moves in the opposite direction, movement is transmitted to the lever system for closing the gripping jaws to capture and transport the fuel element.
Предлагаемое устройство отличается тем, что базовая опора, выполненная в виде профилированной балки, имеет профиль типа швеллер.The proposed device differs in that the base support, made in the form of a profiled beam, has a channel-type profile.
Предлагаемое устройство отличается тем, что тяга выполнена в виде цилиндрического элемента, прутка или трубы.The proposed device differs in that the rod is made in the form of a cylindrical element, rod or pipe.
Предлагаемое устройство отличается тем, что содержит упругий элемент, установленный с обеспечением приложения усилия к тяге, приводящего к закрытию губок захвата.The proposed device is distinguished by the fact that it contains an elastic element installed to ensure the application of force to the traction, leading to the closure of the gripping jaws.
Предлагаемое устройство отличается тем, что на тягу установлен сухарь таким образом, чтобы нажатие на него приводило к раскрытию губок захвата.The proposed device differs in that a cracker is installed on the rod in such a way that pressing it leads to the opening of the gripping jaws.
Предлагаемое устройство отличается тем, что вместо сухаря используется шаровая опора.The proposed device differs in that a ball joint is used instead of a cracker.
Предлагаемое устройство отличается тем, что на торце каждой губки захвата коаксиально закреплена ось с установленным на ней сжимающим компонентом.The proposed device is distinguished by the fact that at the end of each gripping jaw, an axis with a compressive component mounted on it is coaxially fixed.
Предлагаемое устройство отличается тем, что сжимающий компонент представляет собой ролик, содержащий две усеченные противоположно направленные конические поверхности, соединенные в месте усечения.The proposed device is characterized in that the compression component is a roller containing two truncated, oppositely directed conical surfaces connected at the truncated point.
Предлагаемое устройство отличается тем, что сжимающий компонент представляет собой ролик, содержащий две противоположно направленные конические поверхности, между которыми имеется цилиндрическая поверхность, совпадающая по диаметру с наименьшим диаметром конических поверхностей или меньше наименьшего диаметра конических поверхностей.The proposed device differs in that the compression component is a roller containing two oppositely directed conical surfaces, between which there is a cylindrical surface that is the same in diameter as the smallest diameter of the conical surfaces or less than the smallest diameter of the conical surfaces.
Техническим результатом, достигаемым в предлагаемом изобретении, является эффективное использование пассивной механики, возможность передачи твэла как в горизонтальном, так и в вертикальном положении, а также повышение надежности перегрузочного оборудования, и сокращение времени транспортировки твэла.The technical result achieved in the proposed invention is the effective use of passive mechanics, the ability to transfer fuel rods in both horizontal and vertical positions, as well as increasing the reliability of reloading equipment and reducing the time of fuel rod transportation.
В контексте настоящего описания слова «первый», «второй», «верхний», «нижний» и т.д. используются в виде прилагательных исключительно для различения существительных, к которым они относятся, но не для описания какой-либо конкретной связи между этими существительными.As used herein, the words "first", "second", "upper", "lower", etc. are used as adjectives solely to distinguish the nouns to which they refer, but not to describe any specific relationship between those nouns.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого устройства для захвата и транспортировки тепловыделяющего элемента;In fig. 1 shows a general view of the proposed device for capturing and transporting a fuel element;
на фиг. 2 показана нижняя часть предлагаемого устройства для захвата и транспортировки тепловыделяющего элемента;in fig. 2 shows the lower part of the proposed device for capturing and transporting a fuel element;
на фиг. 3 показана нижняя часть предлагаемого устройства для захвата и транспортировки тепловыделяющего элемента с раскрытыми губками захвата; in fig. 3 shows the lower part of the proposed device for capturing and transporting a fuel element with the gripping jaws open;
на фиг. 4 показана нижняя часть предлагаемого устройства для захвата и транспортировки тепловыделяющего элемента с установленным в нем тепловыделяющим элементом;in fig. 4 shows the lower part of the proposed device for capturing and transporting a fuel element with a fuel element installed in it;
на фиг. 5 показана нижняя часть предлагаемого устройства для захвата и транспортировки тепловыделяющего элемента с закрытыми губками захвата, фиксирующими установленный в устройстве для захвата тепловыделяющим элементом;in fig. 5 shows the lower part of the proposed device for capturing and transporting a fuel element with closed gripping jaws that fix the fuel element installed in the device for capturing;
на фиг. 6 схематично показана тяга;in fig. 6 schematically shows the thrust;
на фиг. 7 схематично показано сечение рычажной системы, вид сбоку; на фиг. 8 схематично показан вид сверху рычажной системы;in fig. 7 schematically shows a cross-section of the lever system, side view; in fig. 8 is a schematic top view of the lever system;
на фиг. 9 показано устройство фиксации, позволяющее фиксировать твэл отверстие подпружиненным штырем;in fig. Figure 9 shows a fixation device that allows you to fix the fuel rod hole with a spring-loaded pin;
на фиг. 10 показано устройство фиксации с штырем в крайнем втянутом положении; на фиг. 11 показан общий вид предлагаемого устройства для захвата и транспортировки тепловыделяющего элемента вместе с ответным устройством для захвата и удержания тепловыделяющего элемента.in fig. 10 shows the locking device with the pin in the extreme retracted position; in fig. 11 shows a general view of the proposed device for capturing and transporting a fuel element together with a counter device for capturing and holding the fuel element.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯIMPLEMENTATION OF THE INVENTION
Далее со ссылками на сопроводительные рисунки описан предпочтительный вариант реализации предлагаемого изобретения.Below, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the present invention is described.
Как видно из фиг. 1, предлагаемое устройство для захвата включает в себя базовую опору 1, тягу 2, устройство фиксации 3, опорную площадку 4, захват 8, включающий, кроме того, рычажную систему 5 и губки 7 захвата.As can be seen from Fig. 1, the proposed gripping device includes a base support 1, a rod 2, a fixation device 3, a support platform 4, a gripper 8, which also includes a lever system 5 and gripping jaws 7.
На фиг. 2 более подробно проиллюстрировано взаимное соединение рычажной системы 5 захвата с тягой 2 и губками 7 захвата. Базовая опора 1 выполнена в виде балки, в нижней части которой закреплена опорная площадка 4. Устройство фиксации 3 установлено на базовой опоре 1 и выступает относительно нее. Рычажная система 5 и губки 7 захвата входят в захват 8, закрепленный относительно базовой опоры 1 любыми подходящими крепежными средствами. Согласно неограничивающему варианту осуществления изобретения базовая опора 1 содержит множество таких захватов 8, отстающих друг от друга на равное или приблизительно равное расстояние по длине базовой опоры 1, как это видно из фиг. 1. Количество захватов 8 может быть выбрано специалистом в данной области техники, исходя из требований надежности фиксации тепловыделяющего элемента, его длины и массы.In fig. 2 illustrates in more detail the mutual connection of the gripping lever system 5 with the rod 2 and the gripping jaws 7. The base support 1 is made in the form of a beam, in the lower part of which a support platform 4 is fixed. The fixation device 3 is installed on the base support 1 and protrudes relative to it. The lever system 5 and the grip jaws 7 are included in the grip 8, secured relative to the base support 1 by any suitable fasteners. According to a non-limiting embodiment of the invention, the base support 1 comprises a plurality of such grips 8 spaced apart from each other by an equal or approximately equal distance along the length of the base support 1, as can be seen from FIG. 1. The number of grips 8 can be selected by a specialist in the field of technology, based on the requirements for reliable fixation of the fuel element, its length and weight.
На фиг. 3 показана установка тяги 2, параллельно базовой опоре 1. Тяга 2 установлена с возможностью перемещения вдоль базовой опоры 1. Рычажная система 5 при перемещении тяги 2 вверх (перемещение изображено стрелками), раскрывает губки 7 захвата, как показано на фиг. 3. Закрытие губок 7 захвата производится рычажной системой при перемещении вертикальной тяги 2 вниз.In fig. Figure 3 shows the installation of the rod 2, parallel to the base support 1. The rod 2 is installed with the ability to move along the base support 1. The lever system 5, when the rod 2 moves upward (the movement is shown by arrows), opens the gripping jaws 7, as shown in Fig. 3. The closing of the gripping jaws 7 is carried out by a lever system when the vertical rod 2 is moved down.
Таким образом, при перемещении вертикальной тяги 2 вверх обеспечена передача движения на рычажную систему 5 для раскрытия губок 7 захвата; а при перемещении вертикальной тяги 2 вниз обеспечена передача движения на рычажную систему 5 для закрытия губок 7 захвата для захвата тепловыделяющего элемента 10 (далее - твэла 10), после чего твэл 10 является зафиксированным в радиальном (боковом) направлении.Thus, when the vertical rod 2 moves upward, movement is transmitted to the lever system 5 to open the gripping jaws 7; and when the vertical rod 2 moves downward, motion is transmitted to the lever system 5 for closing the gripping jaws 7 to capture the fuel element 10 (hereinafter referred to as the fuel rod 10), after which the fuel rod 10 is fixed in the radial (lateral) direction.
Перед установкой твэла 10 губки 7 захвата раскрыты за счет перемещения тяги 2 вверх и установку твэла 10 осуществляют путем взаимного перемещения захвата и твэла таким образом, чтобы устройство фиксации 3 вошло в отверстие на конце твэла, в то время как тяга 2 проходит в пазу 12 устройства фиксации 3. После закрытия губок 7 захвата происходит полная фиксация твэла 10 от перемещения (см. фиг. 4, 5) в продольном и радиальном (боковом) направлениях.Before installing the fuel rod 10, the gripping jaws 7 are opened by moving the rod 2 upward and the installation of the fuel rod 10 is carried out by mutual movement of the grip and the fuel rod so that the fixing device 3 fits into the hole at the end of the fuel rod, while the rod 2 passes through the groove 12 of the device fixation 3. After closing the gripping jaws 7, the fuel element 10 is completely fixed from moving (see Fig. 4, 5) in the longitudinal and radial (lateral) directions.
Тяга 2 изображена более подробно на фиг. 6 и включает тяговую трубу 13, толкатель 14, установленный в сухарь 15, и оси 16. Толкатель 14 предназначен для взаимодействия с опорной поверхностью ответного устройства для захвата, на которое осуществляют передачу твэла 10. Толкатель 14 может быть снабжен упругим элементом, в частности пружиной для амортизации при опоре на опорную поверхность ответного устройства. Упругий элемент установлен с обеспечением приложения усилия к тяге, приводящего к закрытию губок 7 захвата. Ответным устройством может быть устройство для захвата и удержания твэла, которое выполнено статичным, то есть без возможности перемещения. Пример такого устройства для захвата и передачи твэла приведен, в частности, на фиг. 11 в связи описанием функционирования предлагаемого устройства для захвата и транспортировки твэла 10. Перемещение захвата твэла 10 вниз обеспечивает поднятие тяги 2 вверх, при этом оси 16 передают движение на рычажную систему 5 для раскрытия губок 7 захвата.Rod 2 is shown in more detail in Fig. 6 and includes a draft tube 13, a pusher 14 installed in the block 15, and an axle 16. The pusher 14 is designed to interact with the supporting surface of the response device for gripping, to which the fuel rod 10 is transferred. The pusher 14 can be equipped with an elastic element, in particular a spring for shock absorption when resting on the supporting surface of the response device. The elastic element is installed to ensure the application of force to the thrust, leading to the closing of the jaws 7 of the grip. The response device can be a device for capturing and holding a fuel rod, which is made static, that is, without the possibility of movement. An example of such a device for capturing and transferring fuel elements is shown, in particular, in Fig. 11 in connection with a description of the functioning of the proposed device for capturing and transporting fuel rod 10. Moving the fuel rod grip 10 down ensures that the rod 2 is raised upward, while the axes 16 transmit movement to the lever system 5 to open the grip jaws 7.
Рычажная система 5 изображена более подробно на фиг. 7-8 и содержит первый стержень 18 и второй стержень 21; установленные параллельно друг другу плечи 17, вторую втулку 19, пластины 20, третьи втулки 22, палец 23.The lever system 5 is shown in more detail in FIG. 7-8 and contains a first rod 18 and a second rod 21; shoulders 17 installed parallel to each other, second bushing 19, plates 20, third bushings 22, pin 23.
Принцип работы рычажной системы 5 заключается в следующем: при поднятии вертикальной тяги 2 ее движение через оси 16 передается на плечи 17, при этом первый стержень 18 перемещается по второй втулке 19 с передачей через второй стержень 21 линейного перемещения пластинам 20. Линейное перемещение пластин 20 вызывает движение третьей втулки 22 вдоль паза «А» (см. фиг. 8), при этом палец 23 вращается вокруг четвертой втулки 24. Вращение пальца 23 относительно четвертой втулки 24 приводит к раскрытию губок 7 захвата, удерживающих твэл 10 посредством роликов 26, каждый из которых закреплен на соответствующей ему оси 27. На фиг. 8 рычажная система 5 проиллюстрирована таким образом, чтобы наглядно был виден паз «А».The principle of operation of the lever system 5 is as follows: when raising the vertical rod 2, its movement through the axes 16 is transmitted to the shoulders 17, while the first rod 18 moves along the second sleeve 19 with the transmission of linear movement to the plates 20 through the second rod 21. The linear movement of the plates 20 causes the movement of the third bushing 22 along the groove “A” (see Fig. 8), while the pin 23 rotates around the fourth bushing 24. The rotation of the pin 23 relative to the fourth bushing 24 leads to the opening of the gripping jaws 7, which hold the fuel rod 10 by means of rollers 26, each of which is fixed on the corresponding axis 27. In FIG. 8, the lever system 5 is illustrated in such a way that the groove “A” is clearly visible.
На тягу 2 может быть установлен сухарь 15, таким образом, чтобы нажатие на него приводило к раскрытию губок 7 захвата. Вместо сухаря может быть использована шаровая опора.A cracker 15 can be installed on the rod 2, so that pressing it leads to the opening of the gripping jaws 7. Instead of a cracker, a ball joint can be used.
На фиг. 9 подробно показано устройство фиксации твэла, которое имеет штырь 32, установленный на осях 30, и подпружиненный пружинами 31. При взаимном перемещении захвата и твэла подпружиненный штырь 32 проходит в цилиндрическое отверстие твэла. Штырь 32, расположенный в цилиндрическом отверстии твэла обеспечит продольную фиксацию твэла, что в совокупности с радиальной фиксацией твэла губками захвата, обеспечит полную фиксацию твэла во всех направлениях. Конусная поверхность на штыре 32 обеспечивает заход штыря в цилиндрическое отверстие твэла 10, даже при его боковом смещении или не точном исходном взаимном расположении твэла и захвата. Возможность штыря 32 перемещаться линейно, как показано на рисунке 10, обеспечивает безопасное взаимодействие захвата и твэла, в случае непопадания штыря в цилиндрическое отверстие твэла, за счет отсутствия радиального усилия на твэл со стороны захвата.In fig. Figure 9 shows in detail the fuel rod fixing device, which has a pin 32 mounted on axes 30 and spring-loaded by springs 31. When the grip and fuel rod move mutually, the spring-loaded pin 32 passes into the cylindrical hole of the fuel rod. Pin 32, located in the cylindrical hole of the fuel rod, will provide longitudinal fixation of the fuel rod, which, together with the radial fixation of the fuel rod by the gripping jaws, will ensure complete fixation of the fuel rod in all directions. The conical surface on the pin 32 ensures that the pin enters the cylindrical hole of the fuel rod 10, even if it is laterally displaced or the initial relative position of the fuel rod and the gripper is not exact. The ability of pin 32 to move linearly, as shown in Figure 10, ensures safe interaction between the gripper and the fuel rod, in the event that the pin does not fit into the cylindrical hole of the fuel rod, due to the absence of radial force on the fuel rod from the gripper side.
Таким образом, для обеспечения захвата и транспортировки твэла 10, обеспечивают передачу движения на рычажную систему 5 для раскрытия губок 7 захвата, размещают в устройстве фиксации 3 твэл 10, а затем благодаря использованию тяги 2 и рычажной системы 5 обеспечивают закрытие губок 7 захвата с удержанием в них твэл 10. Губки захвата содержат сжимающие компоненты, представляющие собой ролики 26, закрепленные каждый на своей оси 27.Thus, to ensure the capture and transportation of the fuel rod 10, movement is transmitted to the lever system 5 to open the gripping jaws 7, they are placed in the fixation device 3 of the fuel rod 10, and then, thanks to the use of rod 2 and the lever system 5, they ensure the closing of the gripping jaws 7 with retention in them fuel rod 10. The gripper jaws contain compressive components, which are rollers 26, each fixed on its own axis 27.
Более подробно, на торце каждой губки 7 захвата коаксиально закреплена ось 27 с установленной на ней сжимающим компонентом, представляющим собой ролик 26, содержащий две усеченные противоположно направленные конические поверхности, между которыми расположена цилиндрическая поверхность, предпочтительно совпадающая по диаметру с наименьшим диаметром конических поверхностей, как это видно, например, на фиг. 5. В то же время эта цилиндрическая поверхность может быть незначительно меньше диаметра конических поверхностей.In more detail, at the end of each gripping jaw 7, an axis 27 is coaxially fixed with a compression component installed on it, which is a roller 26 containing two truncated oppositely directed conical surfaces, between which there is a cylindrical surface, preferably matching in diameter with the smallest diameter of the conical surfaces, such as this can be seen, for example, in Fig. 5. At the same time, this cylindrical surface may be slightly smaller than the diameter of the conical surfaces.
Кроме того, специалисту в данной области техники очевидно, что губок 7 захвата в одном фиксирующем узле 8 может быть больше двух, поскольку, чем больше точек захвата, тем надежнее фиксация.In addition, it is obvious to a person skilled in the art that there can be more than two gripping jaws 7 in one fixing unit 8, since the more gripping points, the more reliable the fixation.
Для выполнения транспортно-технологических операций с твэлом 10, операций установки твэла 10 в технологическое оборудование и эвакуации твэла 10 с неисправного оборудования необходимо осуществлять извлечение твэла 10 из устройства 29 для захвата и транспортировки твэла. Для этого предлагается следующий способ передачи твэла 10.To perform transport and technological operations with fuel rod 10, operations of installing fuel rod 10 in process equipment and evacuating fuel rod 10 from faulty equipment, it is necessary to remove fuel rod 10 from device 29 for capturing and transporting fuel rod. For this purpose, the following method of transferring fuel rod 10 is proposed.
Как проиллюстрировано на фиг. 11, изначально твэл 10 установлен и полностью зафиксирован в устройстве 28 для захвата и транспортировки твэла. Устройство 29 может быть частью роботизированного комплекса и перемещение устройства 28 может происходить манипулятором или иным подходящим средством.As illustrated in FIG. 11, initially the fuel rod 10 is installed and completely fixed in the device 28 for capturing and transporting the fuel rod. Device 29 may be part of a robotic system, and device 28 may be moved by a manipulator or other suitable means.
При этом твэл 10 зафиксирован в губках 7 захвата и устройстве фиксации 3. Устройство 28 для захвата и транспортировки твэла перемещается к опоре, где твэл фиксируется во внешнем устройстве и перемещается относительно опоры, нажимая на сухарь 14. Данное движение приводит к раскрытию губок 7 захвата, после чего боковым движением (относительно твэла) устройство фиксации 3 устройства 28 для захвата и транспортировки твэла выводится из контакта с твэлом. Твэл остается зафиксированным во внешнем устройстве 29.In this case, the fuel rod 10 is fixed in the gripping jaws 7 and the fixing device 3. The device 28 for capturing and transporting the fuel rod moves to the support, where the fuel rod is fixed in the external device and moves relative to the support, pressing the cracker 14. This movement leads to the opening of the gripping jaws 7, after which, with a lateral movement (relative to the fuel rod), the fixing device 3 of the device 28 for capturing and transporting the fuel rod is removed from contact with the fuel rod. The fuel rod remains fixed in the external device 29.
Модификации и усовершенствования вышеописанных вариантов осуществления настоящей технологии могут быть очевидны для специалистов в данной области техники. Приведенные выше примеры осуществления не ограничивают объем охраны предлагаемого изобретения. Объем предлагаемого изобретения ограничивается только объемом прилагаемой формулы изобретения.Modifications and improvements to the above-described embodiments of the present technology may be apparent to those skilled in the art. The above examples of implementation do not limit the scope of protection of the proposed invention. The scope of the proposed invention is limited only by the scope of the attached claims.
Claims (17)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2810645C1 true RU2810645C1 (en) | 2023-12-28 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU634696A3 (en) * | 1973-04-05 | 1978-11-25 | Фрид. Круппгмбх (Фирма) | Gripping device of nuclear reactor reloading mechanism |
| US4311557A (en) * | 1979-10-12 | 1982-01-19 | Westinghouse Electric Corp. | Refueling machine for a nuclear reactor |
| RU2758104C1 (en) * | 2020-08-28 | 2021-10-26 | Акционерное общество «Прорыв» | Apparatus for gripping and retaining a heat-generating element |
| RU2759051C1 (en) * | 2020-08-28 | 2021-11-09 | Акционерное общество «Прорыв» | Apparatus for gripping and transporting a fuel element |
| RU2768793C1 (en) * | 2021-01-11 | 2022-03-24 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Госкорпорация "Росатом" | Device for gripping and transporting fuel element having annular groove |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU634696A3 (en) * | 1973-04-05 | 1978-11-25 | Фрид. Круппгмбх (Фирма) | Gripping device of nuclear reactor reloading mechanism |
| US4311557A (en) * | 1979-10-12 | 1982-01-19 | Westinghouse Electric Corp. | Refueling machine for a nuclear reactor |
| RU2758104C1 (en) * | 2020-08-28 | 2021-10-26 | Акционерное общество «Прорыв» | Apparatus for gripping and retaining a heat-generating element |
| RU2759051C1 (en) * | 2020-08-28 | 2021-11-09 | Акционерное общество «Прорыв» | Apparatus for gripping and transporting a fuel element |
| RU2768793C1 (en) * | 2021-01-11 | 2022-03-24 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Госкорпорация "Росатом" | Device for gripping and transporting fuel element having annular groove |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6872909B2 (en) | Device for lifting the sample tube | |
| US20110164718A1 (en) | Device for gripping fuel elements, associated clamp and associated handling system | |
| US6408531B1 (en) | Method and apparatus for assembling rigid parts | |
| JPS60201849A (en) | Automatic exchanger for finger tool for gripping | |
| RU2810645C1 (en) | Device for capturing and transporting fuel element having cylindrical hole | |
| CN116072593A (en) | Wafer grabbing device for overturning front and back surfaces | |
| US20220388183A1 (en) | Gripper device for a robot gripper and method for operating a gripper device | |
| RU2768793C1 (en) | Device for gripping and transporting fuel element having annular groove | |
| Armengol et al. | Design, integration and testing of compliant gripper for the installation of helical bird diverters on power lines | |
| RU2759051C1 (en) | Apparatus for gripping and transporting a fuel element | |
| RU2758104C1 (en) | Apparatus for gripping and retaining a heat-generating element | |
| CN219633802U (en) | Robot grabbing device | |
| EP3884260B1 (en) | Specimen clearing apparatus | |
| CN108831577B (en) | Automatic opening, closing and locking mechanism for transfer container | |
| Sun et al. | Structure design of an end-effector for the Chinese space station experimental module manipulator | |
| RU2022778C1 (en) | Adaptive grip of manipulator's arm | |
| RU2756450C1 (en) | Device for automatic capture and transportation of long axisymmetric parts | |
| CN110561481B (en) | Round material mechanical grabbing system | |
| KR101677189B1 (en) | Nuclear waste transfer device | |
| CN113605848B (en) | Pipe rod grabbing device applicable to various pipe rod diameter specifications | |
| CN216859752U (en) | Grabbing device and grabbing manipulator | |
| SU1364591A1 (en) | Cargo-hoisting device | |
| CN101546614B (en) | Gripping apparatus for sealed tank with damaged assembly | |
| KR940009574B1 (en) | Handler for device tester | |
| RU2722887C1 (en) | Safety device for transportation of spent gamma-chamber fuel assemblies |